智慧路燈

智慧路燈是智慧城市的重要組成部分。它應用城市感測器、電力線載波/ZIGBEE通信技術和無線GPRS/CDMA通信技術等，將城市中的路燈串聯起來，形成物聯網，實現對路燈的遠程集中控制與管理，具有根據車流量、時間、天氣情況等條件設定方案自動調節亮度、遠程照明控制、故障主動報警、燈具線纜防盜、遠程抄表等功能。

智慧路燈可以有效控制能源消耗，大幅節省電力資源，提升公共照明管理水平，降低維護和管理成本並利用計算等信息處理技術對海量感知信息進行處理和分析，對包括民生、環境、公共安全等在內的各種需求做出智能化響應和智能化決策支持，使得城市道路照明達到“智慧”狀態。

城市擁有數量眾多的路燈，是最密集的城市基礎設施，便於信息的採集和發布。智慧路燈未來是物聯網重要的信息採集來源，城市智慧路燈是智慧城市的一個重要組成部分和重要入口，可促進智慧市政和智慧城市在城市照明業務方面的落地，實現城市及市政服務能力的提升。在國內，政府路燈管理部門已將如何優化路燈管理系統，有效控制能源消耗，降低維護和管理成本，作為建設的一個重要組成部分，並提上了日程。

市場機遇

近年來，構築智慧城市、推動城鎮發展被國家列入重要工作範疇。發布的《超級智慧城市報告》顯示，全球已啟動或在建的智慧城市有1000多個，中國在建500個，遠超排名第二的歐洲（90個）。從在建智慧城市的分佈來看，我國已初步形成環渤海、長三角、珠三角、中西部四大智慧城市群。

根據《超級智慧城市報告》顯示，我國在建的智慧城市達到500個。根據計劃，2016年到2020年期間，我國要培育100個新的智慧城市。智慧城市對醫療、交通、物流、金融、通信、教育、能源、環保等領域的發展具有明顯的帶動作用，將給城市和經濟的可持續發展提供持續支持。

從在建智慧城市的地理位置分佈來看，我國已初步形成了以北京、天津、大連、青島、濟南為主的環渤海，以南京、無錫、上海、合肥、杭州、寧波為主的長三角，以廣州、佛山、深圳、廈門為主的珠三角，以及以西安、成都、重慶、武漢為主的中西部四大智慧城市群。而除了上述核心城市外，截至2017年底，我國已有超過300個城市和三大運營商簽署了智慧城市建設協議，並有290個城市入選國家智慧城市試點。

在四大智慧城市群形成的過程中，包括晶元製造、感測器設備、系統集成在內的物聯網產業集群也依託上述核心城市逐漸發展壯大。例如，在晶元製造領域，上海、北京、深圳等城市已具備相當的產業規模；西安、武漢、成都等中西部城市則依託自身的科研教育優勢，在RFID、晶元設計、感測傳動、自動控制、網路通信與處理、軟體及信息服務等領域形成了較好的產業基礎。

智慧路燈作為智慧城市的重要組成部分，也已備受有關部門的高度重視和大力推廣。隨著城市化進程的加快，城市公共照明設施的採購量和建設規模日益增大，形成了一個巨大的採購池。

市場預測

路燈是服務於城市照明不可或缺的公共載體，也是關於一個城市或地區公共形象的“門面”之一。隨著全球各城市發展，路燈的數量預計將會在2025年達到3.5億盞。據IDC發布的《全球智慧城市2017》報告，到2019年，中國LED路燈更換將超過3000萬隻，支出達到1000億元，路燈將成為智慧城市互聯IoT設備的關鍵平台。當路燈肩負起智慧路燈入口的重任，就要求路燈網路具備有電、有桿、有網等基本條件。專家預計，未來五年內，智慧照明的市場需求規模將超過千億元，為照明科技產業帶來了巨大商機。

存在問題

儘管智慧照明概念十分火爆，並已經在世界範圍內得到應用，中國的廣州、杭州、東莞等地也已啟動LED路燈的智慧化照明改造項目，但是在很多城市的應用卻並不廣泛，公眾和應用部門對於這一技術及應用的認知相對滯后。例如，智慧照明系統的技術水平是否已經完全成熟;智慧照明系統如何與其他城市管理系統進行融合、兼容;智慧照明的社會效應與實際價值如何相得益彰等，這些問題也嚴重地影響了智慧照明在智慧城市中的廣泛推廣和應用。

國內外情況

在國外，也已意識到公共照明管理系統的諸多弊端，開始進行升級改造。在倫敦，當地政府已計劃投資325萬英鎊更換1.4萬個“智能路燈”，維護人員通過Ipad即可了解路燈是否需要維修或更換，還可控制每個路燈的亮度，提高能源使用效率。

截止到2019年，已知的實施案例國外的包括英國採用iPAD進行控制的威斯敏斯特街道照明系統，德國的採用手機進行路燈點亮的技術，美國的基於WIFI對路燈進行控制管理的技術。

智慧路燈實施完成後不僅可對社會產生深遠的影響，還能直接產生可觀的經濟效益:

·加強公共照明管理信息化建設，提升應急調度和科學決策能力。

·減少因照明故障引起的交通事故和各類社會治安事件。

·節約城市公共照明能耗，打造低碳環保型城市，建設宜居地區。

·通過智能調控進行二次節能，避免浪費，縮短投資回報周期。

·計量節能數據，作為供電部門電耗數據的一個參照，防止漏、盜電的損失。

廣州中國科學院軟體應用技術研究所研發的智慧路燈管理系統由軟體系統和硬體設備組成，分為四層：數據採集層、通信層、應用處理層和交互層。通過各層的相互配合，實現了路燈設施管理、故障報警、用電監測、路燈控制和移動終端應用等功能，後期還可擴展的車流量監測、光感監測能智能化功能。

智慧路燈管理系統軟體平台是智慧路燈的核心，是對路燈監控調度、運維數據管理的中心平台。系統可以通過地圖的方式，迅速定位路燈並進行管理，包括設置單燈或一組燈的調度策略，查詢路燈狀態和歷史記錄，實時更改路燈運行狀態、提供路燈的各類報表等功能。

平台實現了監控管理、數據統計、信息查詢、參數配置和用戶管理五大模塊的功能：

在路燈系統中可以對每個集中器及每個節點控制器進行控制。在操作界面上能實時顯示所有集中器及單燈的狀態，並對它們實現單點控制、組控制、廣播控制等控制策略；

系統提供GIS定位，對每盞路燈進行定位並在地圖上顯示，並在地圖上對路燈進行開關燈等操作，大大方便對路燈的管理；

能自動檢測路段是否有車經過，根據情況自動調節路燈照明亮度，可實現光照調控、經緯度（日落時間）調控，可以進行來車數量統計，節能率統計，以達到節能效果；

路燈故障或線纜被盜時即時自動將照明設備故障系統上報業務系統，業務系統根據報警信息類型通過簡訊預警、郵件預警等方式提醒；

用戶無需到現場就能了解路燈用電情況以及功率，功率因素，包括實時耗電數據查詢和歷史耗電數據查詢，並能在系統中新增、修改和刪除電能表；

用戶通過操作在電腦、手機和pad等客戶終端上的客戶端軟體，即可對照明燈具進行移動管理。移動控制終端具備單燈控制、故障定位等功能，方便維護人員檢修路燈和進行移動管理。

基本功能

從照明的角度上去看，智慧(能)路燈應該要涵蓋哪些功能?

1、遙測路燈電流、電壓等電氣參數、遙控開關路燈、遙視重要路段現場運行情況等。

2、監測LED路燈晶元焊盤溫度或燈具殼體溫度與故障診斷。

3、日光感應或人車感應的調光，以及節能控制中時控甚至實現RTC調光。

4、根據燈具監測數據，及時掌握異常路燈所在地點及異常原因，有目的去檢修，不用去滿城巡檢，加快了維護速度、降低了維護成本。

5、在同一道路的照明標準等級隨時間、車流的變化成為一種可變值，比如一些新開發道路在通行初期亮度可低些，經過一段時間或通過監控車流量達到一定閥值開啟全亮。

6、在一些人車稀少區域下半夜可以時控半亮，但人車通過時達到前方一定距離全亮，後方在幾秒鐘后恢復原定亮度等等。

智慧城市不能只是空中樓閣或局限於小規模測試場景，5G帶來智慧連網與城市改造的效益是看得到、能期待的，但智慧燈桿的改造，必須先解決基礎建設的時代交替問題，同時也需搭配5G 技術與成熟的商用運營環境，才能獲得豐厚的回報。

重要特徵

智慧照明要具備3i特徵，一是用感測器感知所有物體和環境的狀態實現感知化。更透徹的感知，照明環境中的監控攝像頭、感測器、RFID、數據中心、數據挖掘和分析工具、移動和手持設備、電腦和多媒體終端提供各種豐富的外界數據。

智慧路燈是產業專業分工的產物。LED模組，WIFI/微基站，監控，單燈控制器等模塊，都有成熟的廠家。一家企業幾乎不可能完成全部模塊的研發製造，專業分工和模塊化設計是成熟工業產品的必經之路。

多功能（智慧型）路燈其實是信息採集、處理和發布的載體。多功能路燈對城市建設可以帶來節約佔地需求，整合資源利用，提升城市形象的意義。同時，模塊標準化、樣式多樣化、配置專業化是多功能路燈的未來發展方向。