基于智慧路燈的城市道路物聯網系統設計問題探討

李奎

摘要：隨著互聯網技術的發展，實現物與物相連的城市道路物聯網建設，為路燈賦予了新的功能。本文通過分析目前城市道路發展現狀，探討智慧路燈在城市道路物聯網中的具體設計問題，希望為促進城市道路建設，改善城市交通提供幫助。

關鍵詞：城市道路;物聯網;智慧路燈

引言：我國正處于各項建設全面開展的階段，“互聯網+”已經融入了各行各業的建設系統中，實現了信息化建設的初步目標。路燈在城市道路中的分布范圍較廣，且具有一定的規律性，通過先進的技術手段和設計理念，在路燈功能上進行拓展，是建設我國城市道路物聯網的有效措施。

1城市道路現狀

1.1城市道路交通擁堵

現代的科技發展越來越快，汽車在道路中隨處可見?？旃澴嗟纳罘绞胶腿藗兎植即笾孪嗤飨r間，導致了城市道路擁堵現象的發生。城市道路壓力增加，交通事故頻出，建設城市道路物聯網是精尖技術在交通領域的具體應用，可以為城市交通提供數據信息，反饋路燈小數據，形成道路大數據，不管是在改善城市交通擁堵情況上，還是在城市道路的改擴建上都有一定的作用[1]。

1.2對城市道路特點了解程度不足

目前交通觀測中對城市道路的了解主要是依靠在交通路口和重點區域安裝攝像頭進行監測完成的。但是路口與路口之間距離不一，同時重點區域分布沒有規律性，導致了有關部門對現有城市道路了解程度不足的情況出現。路燈是城市道路建設中的重要基礎設施，且路燈在城市道路中的間距較為規律，根據不同的燈桿高度和燈頭的瓦數可知，城市道路中路燈間距一般在15-36米之間，便于對道路信息進行監控。智慧路燈符合城市物聯網的物與物之間的聯系，因此，以設計智慧路燈為依憑建設城市道路物聯網是可以嘗試的設計方案。

2智慧路燈城市道路物聯網設計

2.1智慧路燈功能

運用智慧路燈的完善設計理念進行城市道路物聯網建設中，路燈打破了在以往城市道路基礎設施中體現的單純照明作用的框架，城市道路物聯網建設賦予了路燈新的定義。以下將對智慧路燈的功能進行介紹，第一，節省能源消耗。傳統路燈在夜間的照明亮度和能量消耗是不變的。智慧路燈可以在路燈之間實現區域性連接，根據時間、天氣情況和道路能見度的信息，及時調節路燈的照明亮度，控制路燈照射范圍，完成對能源的節約;第二，故障報警。路燈是消耗型道路基礎設施，在使用過程中難免會出現故障，但是路燈的分布范圍廣，對故障路燈的排查需要耗費大量的人力。智慧路燈道路物聯網設計中，實現了路燈與路燈之間的連接，因而在路燈出現問題時，除了路燈本身能及時的進行報警，與之連接的路燈也能為故障路燈報警，縮短了路燈故障發現的時間，可以促進道路良好發展;第三，燈具纜線防盜。燈具纜線的丟失是目前影響道路行車安全的相關因素，利用智慧路燈進行路況數據的反饋，是實現道路燈具纜線防盜的有效措施;第四，對道路行車安全進行監督。智慧路燈通過對道路信息的反饋能形成對車輛司機的有效監管，提升車輛司機行車警惕性，從而促進道路行車安全;第五，與其他設備互聯。智慧路燈可以與攝像頭、車位地磁、水位監測、氣象傳感器、移動物體傳感器、亮度傳感器等設備進行互聯，從而打破設備間的信息孤島，實現道路物聯網設備間的互聯互通。

2.2智慧路燈系統設計

根據城市道路物聯網要求，智慧路燈的系統中主要包含三大模塊，分別是路燈節點、數據管理中心和信息公布平臺。以下對智慧路燈的三大管理模塊的設計進行介紹。第一，路燈節點。路燈節點的設計主要是采取特定的控制芯片并利用LED燈的光源實現的，可以完成對路燈的控制和燈具信息的采集;同時，根據不同設備的特性，選擇不同的網絡傳輸方式，設計專門的通信協議，實現路燈節點與其他互聯設備之間進行數據交互，并將城市道路信息反饋到數據管理中心。路燈節點的設計主要是以路燈遠程控制和信息的采集為主，路燈節點的功能設計主要包括：路燈控制、路燈管理、交通信息采集、環境信息采集和其他應用。通過遠程控制功能可以控制路燈開關或調節LED燈的亮度，;通過信息采集功能，實現路燈電參數、路燈節點在線狀態、燈具亮度以及道路信息的反饋。第二，數據管理中心的設計。數據管理中心主要是通過對路燈節點收集的信息進行系統的分析，智慧路燈反饋的碎片式的小數據可以在數據管理中心進行匯總，形成大數據，為路燈管理、交通環境和道路環境提供數據支持，繼而幫助有關部門作出決策提供依據，并進行相關信息的發布。第三，信息公布平臺。在數據分析平臺中進行數據的分析，能夠得出許多道路相關信息，信息發布平臺就是對匯總信息的及時反饋。例如在車輛數量越來越多的現狀中，車輛停車情勢十分嚴峻，司機無法對停車位情況進行良好掌握，不僅造成了停車位的浪費，還增加了車輛違?，F象的出現。信息發布平臺可以為車輛司機提供停車位的具體信息，并根據車輛定位，為車輛司機設計到停車位的最佳路線[2]。

2.3促進智慧路燈城市道路物聯網發展的思路

基于智慧路燈的城市道路物聯網系統的建設和普及現在還處于初期階段，為了促進其建設提出了以下發展思路。第一，加強對城市道路智慧路燈的研究。，在進行道路設計時，道路智慧路燈的選擇范圍較小，應擴大智慧路燈的研發渠道，集思廣益，結合城市道路特點研發更多可供選擇的智慧路燈種類，降低智慧路燈的成本。第二，標準化和規范化。智慧路燈在硬件設計和軟件通信方面都需要相關的設計標準和規范，才能實現不同廠商設備間的互操作性和可替換性。第三，開放接口。對基于互聯網通信的設備，智慧路燈可以采用開放接口的方式實現與其進行對接，實現數據交換和設備互聯互通。第四，引進投資。通過擴大對智慧路燈的投資，可以讓智慧路燈大批量進入社會，還能為有關研發人員提供智慧路燈的設計動力，推動城市道路物聯網的建設。

結論：綜上所述，利用智慧路燈完善城市道路物聯網，是通過對道路中信息的收集、分析和發布完成的。智慧路燈的應用，不僅為城市道路提供了更加合理的道路照明模式，還能為改善城市道路狀況提供幫助，并為有關部門了解道路信息提供了新途徑，是在新時代發展中對互聯網科技的良好應用。

參考文獻：

[1]汪暉.城市路燈智慧照明系統的設計與實現[J].集成電路應用，2019，36（04）：109-110.

[2]劉武.智慧路燈管理系統中的物聯網技術應用研究[J].網絡安全技術與應用，2018（12）：124+126.