基于智慧路灯的智慧城市系统研究

       作为市政基础设施中不可缺少的一部分--路灯，在道路两侧随处可见。城市路网的规划，决定了路灯在城市分布的广泛性以及覆盖的全面性。由于这些特性，路灯成为了城市搭载智慧设备的首选载体。智慧城市的建设，将智慧设施与路灯结合，在路灯上进行多种不同的创新; 利用路灯管道网络构建智慧城市的物联网，由此建设智慧城市，彰显城市管理水平。所以，本文将路灯作为城市智慧基础设施的载体，对其在智慧城市建设中扮演的作用进行研究，对智慧城市系统进行设计分析，从而为智慧城市的建设以及智慧基础设施的运用设计给人类社会带来福祉。

1、城市系统架构的智能设计

        智慧城市的核心是通过现代信息技术来影响或改变城市中人与人、人与物、物与物之间内在联系的一种智能方式，从而使城市有明确的目标方向，提高城市的运转效率，实现城市信息基础架构与城市高度整合的基础设施的完美结合，使得城市府、企业和市民可以作出更明智的决策。一般的，智慧城市的系统架构可以分成四个层次。

1.1 感知层

       感知层主要是利用信息网络快速感知和监测的能力，根据覆盖在城市中的网络对城市中各个角落进行监督，使获取的信息更加透明完整。智慧路灯根据有线网络、无线网络、视频广播、充电桩等多种设备进行信息收集，从而迅速采集对城市有用的信息，继而将各式各样的资源加以整合，实现资源的“共享、集约、统筹”，大幅度降低城市建设成本提升城市运维效率，为智慧城市建设带来了多重效益。由智慧路灯建成的全面覆盖、集约共享的城市感知网络，能为上层各类智能应用系统提供视频、数据、位置、环境等多种类型的整合感知信息。

1.2 网络层

       网络层是通过整个城市中的物联网、互联网以及通信网等网相互融合组成的，不仅能够广泛的收集信息，而且其安全性有很大的保障。利用智慧灯杆的管道及主体灯杆构建高速泛在的通信网络，包括: 光纤网络，4G/5G 微基站、WiFi 设备等有线无线网络。为智慧城市提供良好的信息应用环境，让各种数据、语音、视频、图像等都能不受约束地在其上实现城市内外的有效配合。将现代通信技术、计算机技术和其他高新技术相结合，充分体现信息化发展的光纤化、无线化、综合化、智能化趋势。将在智慧城市建设先进的信息通信基础网络和业务网络，以满足该城市管理应用的各种信息通信业务需求。

1.3 平台层

       平台层由各类应用支撑公共平台和数据中心构成，数据的主要收集来之与智慧路灯各前端感应设备，实现信息的有效、科学处理。以智慧城市云计算数据中心为基础，以数据交换平台为核心。构建全市统一的公共应用支撑平台、信息资源管理体系、数据交换平台、重点信息资源数据库和信息资源目录数据库，推动城市信息化的集约建设，使得城市中各种基础建设能够将IT 技术加以转化利用，从而使城市能够共享信息，再合理运用集成层对信息加以整合，既能保证收集信息的效率，还能保障信息的安全。

1.4 应用层

       应用层则是大到智慧政府的城管，小到智慧家居生活以及人民身边的每件小事的管理应用。该层面向的有科研机构，有政府管理部门，还有市民用户。科研机构针对数据进行收集并研究，对结果进行预测，为政府的决策进行数据支持。政府管理部门加强对市政基础设施的管理、交通安全的管控还有政策制定，使得决策能够稳固发展，一旦出现问题，也能够进行及时的监控管理。在特殊的情况之下，政府管理部门可以通过智慧路灯发出应急广播或紧急通知，对危险事故的发生进行及时的疏散，有效降低事故带来的危害。大力面向市民用户，是通过智慧路灯的前端发布，为用户提供给更多的服务信息如天气的更进报道、路况的实时报道，同时还支持电动汽车进行充电等措施。

       依托应用支撑公共平台的数据整合共享与业务协同能力，统筹规划推进大规模智慧应用项目建设，选择安排一批社会民生效果明显、有利于低碳经济发展、条件较成熟的重点智慧示范工程，以政府智慧应用建设和采购启动市场，鼓励企业创新服务方式和产品，提供多样化的智慧型民生服务，逐步建成智能化应用系统，并通过系统之间的智能融合，将各应用深度逐渐从部门级提升至城市级。

2、结语

       路灯是城市建设必不可少的设备，其分布在城市的各个部分，随着社会的发展，让路灯承载不同的智能设备已经逐渐成为了发展趋势。本文则提出了在智慧路灯的建设基础之上，构建智慧城市系统架构设计，使得城市更加智能化，使城市的管理更加简单高效。

参考文献:

［1］蒋新华，陈宇，朱铨，邹复民．交通物联网的发展现状及趋势研究［J］．计算机应用研究，2013，30( 8) : 2256-2261．

［2］张家英． 基于物联网的智慧路灯系统设计［J］．电子技术与软件工程，2017，( 22) : 103-104．

［3］丁亮．基于物联网的城市路灯监控系统架构及相关技术实现［D］．杭州电子科技大学，2013．

［4］陈鑫元，李筠，杨海马，宋佳，等．基于物联网技术的智慧路灯系统设计［J］．数据通信，2016，( 1) : 45-49．

［5］刘蒙蒙．基于物联网的城市道路照明管理系统设计与开发［D］．合肥工业大学，2015．

［6］胡周萍． 基于物联网技术的智能路灯监控系统研究［J］．科技经济导刊，2016，( 11) : 43．