隨著我國城市化建設進程加快，城市面積不斷擴張，城市人口與車輛保有量激增，城市管理面臨愈來愈嚴峻的挑戰。
如何在城市現有的公共設施基礎上加強和完善綠色照明、交通誘導、監控檢測、應急救援等設施與設備，利用最合理、經濟、科學的方式為市民營造安全、舒適、智能的城市環境，成為了擺在城市管理者面前的一道難題。
路燈作為城市基礎設施建設的重要一環，充分展示了“無處不在”的地理優勢和自帶市電配套的供電便利，形成了連接城市物聯網的天然節點。
基于物聯網、云計算、大數據、空間地理信息集成等新一代信息技術的應用，遍布在城市各個分支的路燈，通過感知、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，可以實現對于城市服務、公共安全、環保在內的各種需求做出智能響應，這便是明思維自主研發的智慧路燈系統解決方案。這樣的路燈不僅僅是燈，也是智能感知和網絡服務的節點！
一、智慧路燈系統解決方案概述
重慶明思維依托在LED顯示屏、LED路燈和硬軟件系統集成上的綜合開發能力，成功開發了智慧路燈系統，首先解決道路亮化照明問題；同時，通過智慧路燈的建設，實現智慧城市基礎設施建設。
明思維智慧路燈系統應用框架如下圖1所示，
具有以下特點：
自主研發的無線路燈控制方案，實現遠程控制、遠程維護；
承載了LED戶外顯示屏作為信息發布的平臺；
集成了感知設備，包括環境傳感器、RFID閱讀頭和攝像頭；利用路燈天然的地理優勢，解決了智慧城市感知層設備的供電與載體問題；
內嵌自主研發的智慧路燈控制器；將智能燈控、LED屏控制、信息采集和信息傳輸集成在一個控制器之內，并具有一定的本地數據處理能力；
配套明思維智慧路燈控制軟件系統；依托云平臺，實現點（智慧路燈）—線（道路）—面（城市）的三級監控，實現對燈、屏的遠程監測和維護。
圖1 明思維智慧路燈系統應用框架圖
二、智慧路燈系統功能概述
明思維智慧路燈基于物聯網信息傳感設備，通過路燈對信息進行智能采集、存儲、傳遞、處理，它不僅可以作為一個重要的信息傳輸通道，也是市政信息發布終端、互動終端、監測終端，是現代化城市中一道亮麗的名片。具體來說，明思維智慧路燈系統的功能如下圖2所示。
圖2 明思維智慧路燈系統功能圖
“明思維智慧路燈系統”不僅擁有基本的智能照明模塊，還集信息發布模塊、信息采集模塊、信息傳輸和控制模塊、應急電源模塊等于一身，通過配備的戶外小間距LED顯示屏、攝像頭、無線WiFi以及充電樁，可實現LED路燈照明、LED顯示屏顯示、通訊與控制、視頻監控、RFID人/物監測、環境傳感監測、電動車充電樁和緊急呼叫等不同應用。
這些多樣化的應用使其在節約能源、環境友好、事故預警、公共安全及便民出行等多方面大有用武之地，具有極高的實際應用價值，既可以全面提升和改善社會效益，又可以作為智慧城市的信息感知終端，支撐起城市物聯網的全范圍覆蓋。
三、智慧路燈系統解決方案優勢
明思維智慧路燈系統擁有以下三大核心優勢，對于構建智慧城市具有重要意義。
（一）LED智能照明——打造綠色創新城市
明思維智慧路燈LED照明系統通過采用先進的節電設備和完善的電力方案來節約電力使用量，有效地緩解能源緊缺的現狀，達到節約能源及減少碳排放的目的。表1對比了幾種常見燈的耗電量和參數，具體如下。
表1 幾種常見燈的參數和耗電量比較
明思維智慧路燈LED照明系統采用智能控制，實現可觀的二次節能，如下圖3。以3000盞100W LED路燈為例，計算沒有控制和全亮12小時有智能控制，6小時全亮，3小時50%，3小時25%數據，可計算智能控制LED路燈節電優勢，見下表2：
圖3 明思維智慧路燈LED照明系統功率輸出圖
結合圖3和表1可以看出，保持原有路面照明條件下，以3000盞路燈為單位進行比較，LED燈比高壓鈉燈每年節約電費151.2萬元；如果使用智能控制，LED路燈每年將節電192.3萬元。同時，LED路燈使用壽命是高壓鈉燈的2.5倍，壽命顯著增長；工作時的LED燈表面溫度遠低于高壓鈉燈，因此LED燈具壞損率更低，這就大大減少了LED路燈的維護成本。
表2 智能、無智能控制的LED燈具節電能力對比
（二）全彩LED屏信息發布——創造雙贏效益
在如今這個信息大爆炸的時代，各種魚龍混雜的信息鋪天蓋地而來，沖擊著人們。人們已經無法從信息的海洋中分辨誰是精華，誰是糟粕。當人們對手機上雜亂的信息感到疲憊時，隨處可見的智慧路燈就成為了正確、主流的信息平臺。如下圖4所示的明思維智慧路燈信息發布系統，采用高亮度戶外全彩LED顯示屏，凈顯面積為1m2，去?；脑O計，可視角可達120°。它不僅是一個信息發布平臺，同時也是官方公信實力的延展。
圖4 明思維智慧路燈信息發布系統
（三）智慧管理平臺——打造智慧城市
1、智慧管理——城市設施集中管理
明思維智慧路燈系統可以采集城市設施中的資產標簽，當城市道路周圍的市政設施受到侵犯時（如窨井蓋、配電箱、垃圾箱等園區公共設施），發出報警信息。
報警信息同時推送至顯示屏信息欄、服務中心監控端。顯示屏端的提示信息，警示行人異常情況出現；監控端工作人員，接收到報警信息后，將信息發送至相關管理部門，進行及時處理。
如若公共設施失竊/損壞，可通過監控攝像頭取證攝像頭。
如下圖5、6所示，智慧路燈通過RFID設備對道路周圍的市政設施進行統一管理。以管網窨井蓋為例，在管網窨井蓋下方安裝資產標簽，當窨井蓋發生移動、反轉等異常情況，觸發標簽報警。
數據經由智慧路燈本地處理，對軟件平臺發布報警信息，同時攝像頭捕抓報警視頻、圖像信息。
圖5 窨井蓋管理系統1
智慧路燈將圖像信息回傳服務器端，經由服務器端對現場圖像進行進一步處理，通過圖像識別確定井蓋實時發生異常情況。
這樣可降低井蓋報警的誤觸發率，進一步提高城市市政資產監控的準確性、可靠性。
二次驗證完成后，將警報信息發布給周圍群眾，通過LED戶外顯示屏更直接、更快捷的進行信息發布，可以起到立竿見影的效果。
2、智慧安防——車輛、人員出入安全管理
明思維智慧路燈系統可以對城市道路中人流量、車流量密集的公共場所出入口和大型社區出入口的周邊道路進行車輛及人員監控。
在區域內挑選多個關鍵路口、車輛匯集位置，安裝多個"前端設備—網絡攝像頭"，對區域內的車輛/人員流動情況進行抓拍，并上傳車牌信息，經由本地數據處理。
同時，在信息公共顯示屏上顯示出入園區車輛、人員信息，起到園區安全管理的功能。并且對違反停車行為及時準確地取證查處，預警提示違法行為，規范駕駛員停車行為，保證道路暢通安全。
3、無線城市——無線網絡全覆蓋
隨著人們無線上網的需求，移動通信網絡已經滲透至社會生活的各個領域。如下圖7所示，明思維智慧路燈無線上網系統內嵌WiFi模塊與微基站，本身就是 WiFi/4G/5G 網絡的載體，支持無感知、短信和二維碼訪客等多種高效便捷的無線上網認證方式。
與傳統的宏基站網絡相比，應用智慧路燈無線微基站方案運營成本降低50%，能耗降低35%，極大地降低了運營商的綜合運營成本。同時該方案具有體積小、功率高、安裝便利、覆蓋廣、隱蔽的優勢，能幫助運營商解決尋址困難，實現快速部署，提供高質量的移動網絡服務。
圖7 無線城市系統圖
4、環境監測——建設綠色生態示范城
明思維智慧路燈環境監測系統具有多種監測功能，如下圖8所示，可針對客戶的不同需求配備相應的傳感器。環境傳感信息將被傳送至服務器端，以便進一步的處理、分析與保持等。
通過傳感器檢測到的部分環境信息，實時發布到顯示屏，實現對重大環境污染事件、緊急突發事件的及時快速預警，充分展示城市內環境生態優勢。
圖8 環境監測系統
5、充電樁——助力新能源
目前，充電設施建設不足成為新能源汽車發展的瓶頸已是社會共識。經過多種方案對比，智慧路燈已經被驗證為最經濟可行的充電樁解決方案。
如下圖9所示，智慧路燈與充電樁結合，可以突破城市充電樁建設過程中存在的征地難、建設費用高、電力配套難等困局，快速推進和建設，幫助城市管理者和電動汽車、充電樁運營商構建“燈、樁、網、車”一體化產業聯動的智慧城市運營生態圈。
新能源車只要?？吭诼窡襞?，用手機掃描充電樁二維碼，并安裝相關APP后，就可將汽車與路燈連接開始充電。
圖9 明思維單盞智慧路燈充電樁充電演示
四、智慧路燈系統解決方案應用案例
2016年5月下旬，由重慶明思維承建的智慧路燈系統大規模應用項目——江蘇洪澤城區LED道路照明及智慧路燈應用系統工程順利通過驗收。在這一項目中，明思維提供了自主研發生產的3000余套LED智能路燈和30余套智慧路燈及系統平臺，安裝在洪澤縣14條主干道、12條次干道、21條支路及新建道路共54條道路上，為打造智慧城市提供良好的示范案例。（見圖10）
圖10 江蘇洪澤明思維智慧路燈系統落地項目
2016年9月，杭州G20峰會召開期間，明思維安裝于G20峰會舉辦地--錢江世紀城的智慧路燈系統向八方來賓展現如何以路燈燈桿為載體，以大數據、云計算、物聯網、地理信息、移動互聯網等新一代信息技術作為驅動力，建立一套智能的、可持續的城市發展模式。
2016年12月中旬，人民日報、新華社、央視新聞等多家媒體報道了重慶明思維安裝于北京左安門西街的智慧路燈系統。據悉，該系統由10套智慧路燈控制67套智能調光路燈組成的路燈物聯網系統，是北京市大規模應用智慧路燈系統案例。
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