智慧路灯解决方案

□ 文/马浩浩

作者单位：上海兆越通讯技术有限公司

随着智慧城市概念的提出，如何让城市生活中的各种设施组建成庞大的物联网，相互感知，成为了智慧城市建设的关键点。而路灯作为城市的血液，在其中起着至关重要的作用。从最开始的手动开关到自动开关，从单纯的照明功能，到如今多功能的智慧路灯杆，这一系列的变化，让路灯肩负更多的智慧城市建设功能。

城市物联网的绝佳载体

综观全球，在智慧城市的规划建设中，路灯杆因具位置及供电系统两大优势成为物联网在城市中的重点应用场域，而被称为“智慧灯杆”。

城市拥有数量众多的路灯，是最密集的城市基础设施，便于信息的采集和发布。智慧灯杆未来是物联网重要的信息采集来源，城市智慧灯杆是智慧城市的一个重要组成部分，能够实现城市及市政服务能力提升，也是智慧城市的一个重要入口，可促进智慧市政和智慧城市在城市照明业务方面的落地。智慧灯杆通过集成传感器，采集城市的信息，在未来将产生智慧城市所需的各种大数据。数据上传到云端，在云端形成大数据。这些数据可与政府内部的交通系统、警务管理系统、财政管理系统和采购系统进行交互，为智慧城市的大数据应用提供多种数据支持。

强大的功能集成灯杆系统

智慧灯杆是一种集成各种信息设备技术创新复合应用的智慧路灯产品，整个智慧灯杆内包含路灯照明控制系统、WIFI天线基站、视频监控管理、广告屏播控系统、城市环境实时监测、紧急呼叫系统、充电桩系统和井盖监测系统等应用。

由此可见，智能路灯在将来的演变模式中，除了基本的照明，节能省电和各种智能化控制，在未来也不再是传统意义上的路灯杆，而是演进到城市物联传感网络的采集端，户外便民措施开放的载体，成为智慧城市建设数据采集和监测的重要部分。

对于未来，我们可以畅想一下，在不影响城市布局和照明功能情况下，路灯由传统模式改造成智慧路灯后，车主可一边充电，一边借助智慧路灯实现查询路况和交通拥堵，监测好前方雨雪，甚至如果遇到危险，智慧路灯则可以实现全方位、立体的监控。

专业可靠的以太网通信解决方案

上海兆越通讯技术有限公司专注于工业级以太网交换机及工业无线设备的研发与制造，为智慧灯杆系统的通信传输层提供了高性能且稳定的网络传输设备作为支撑。

此方案中，每个智慧灯杆内放置一台MIE-2412M卡规式网管型工业以太网交换机，提供8个10/100/1000M电口，4个SFP千兆扩展槽。灯杆上传感器、摄像机、对讲机、LED显示屏、无线AP等子系统终端全部通过RJ45网线接入交换机电口，并通过交换机千兆光口与路口就近其他灯杆内交换机形成千兆自愈环网。环网内其中一个路口灯杆内交换机作为汇聚交换机，使用另一个光口，通过租用的运营商光缆传回控制中心。

控制中心配置一台兆越Cronet CC-3428核心三层工业以太网交换机，配置24个10/100/1000M电口，4个千兆SFP插槽，连接控制中心内各子系统服务器，工作站，以及大屏等设备。

▲Cronet CC-3428

在每个灯杆的控制箱内部，使用MIE-2412连接MWP-6670工业级无线AP，该AP可同时工作在2.4GHz和5GHz频段，采用MIMO以及2R2T技术，最大发射功率500mw，外接高增益美化天线，美化天线安装在灯箱里，AP和天线之间采用高频低损耗馈线连接，根据实际的现场情况，采用全向或者定向天线实现对区域的无线覆盖，最远覆盖距离可达50-200米。

▲MWP-6670

精准有效的需求应对方式

在LED节能路灯逐步普及后，传统城市照明中能源利用率低的问题正逐渐得到解决，目前仍面临如下突出问题：在简单的定时开启和关闭路灯，节能效率低下；靠人力巡查维护，实时性和可靠性差，成本高；缺乏路灯能耗实时监测和量化分析能力；缺乏对路灯的统一智能管控策略；作为政府部门资产，需要跟踪路灯操作维护记录等等。上海兆越的环网方案将智能灯杆全部纳入网络，实现了在控制中心对节点的统一控制与管理。

目前城市智慧灯杆通信领域，常用的方式有Zigbee、电力线载波和GPRS等等。其中，Zigbee采用树形结构与时稳定性稍差，电力线载波容易受各种干扰，信号分离难度大，而GPRS虽然因已覆盖全国而无需布线或者架设网络，但数据传输按照流量收费，成本较高。兆越通讯的通信方案中通过有线以太网传输数据，有线连接可靠性更高，稳定性也更强，覆盖范围更广，方案采用高性能工业级以太网交换机，符合各种工业级标准，能够充分应对室外实际应用中各种影响与干扰，并且采用了MRRING自愈千兆环网技术，自愈时间小于20ms，大大提升了系统的稳定性并保障了网络带宽需求和系统扩展性。

整体来看，在智慧城市建设以及物联网等技术迅速发展的趋势下，具有多功能的智慧路灯杆为城市建设带来新思路，其发展前景被看好。不过，就目前而言，仍有一系列挑战需要面对，比如成本下降和技术提升。兆越通讯的解决方案中，接入层和汇聚层合并，减少了成本的投入，网络结构简单，层次分明，便于维护。交换机采用卡轨式安装方式，安装简单且符合标准。用于无线网络热点模块的大功率室外工业AP采用了加长馈线的方式来连接灯杆顶部的天线（馈线有插入损耗），天线可以使用美化天线放在智能广告牌内部，并且，无需在所有灯杆全部安装AP，AP覆盖距离可以达到50-200米左右（根据现场情况而定）。良好的设备与方案大大降低了灯杆整体成本，提升了技术含量。