智慧路燈解決方案v1教案課件

1、第 頁(yè)智慧路燈解決方案狹義的智慧路燈，是指應(yīng)用智慧型照明管理，使道路照明順應(yīng)各式各樣條件與情境（如時(shí)間、天氣、交通等）以實(shí)現(xiàn)平衡能源成本與效益的目標(biāo)。廣義的智慧路燈，是指除了應(yīng)用智慧型照明管理系統(tǒng)外，并搭配數(shù)據(jù)網(wǎng) 絡(luò)與傳感系統(tǒng)，連結(jié)城市交通、供水、防災(zāi)、安全、電信等相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)備， 實(shí)現(xiàn)照明以外的其他功能與價(jià)值，提升城市人民出行便利與生活品質(zhì)。第 2 頁(yè)全球路燈市場(chǎng)規(guī)模約在3億盞左右，隨著城市發(fā)展以及人口增長(zhǎng)，路燈市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)成長(zhǎng)，同時(shí)，對(duì)能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。第 4 頁(yè)占政府 用電的 30%全球約 有3 億 盞燈貢獻(xiàn)溫 室效應(yīng) 6%雖然智慧路燈目前尚未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但未來(lái)隨著智慧城市、

2、新能源、物聯(lián)網(wǎng)帶動(dòng)下，預(yù)測(cè)2020年智慧路燈全球市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)34.3億美元。Smart Street Lighting Global Market第 5 頁(yè)From Northeast Group洛杉磯/Philips第 6 頁(yè)舊金山/SFPUC多倫多/Philips紐約/GE奧克蘭/GEBuenosAires/PhilipsWeissach/Osram倫敦/Philips天津/GE東莞/GE新加坡/Philips澳洲/ASLS2017智慧路燈在各國(guó)開始蓬勃發(fā)展，目前以小量示范項(xiàng)目為主。智慧路燈初置成本高，經(jīng)濟(jì)條件較佳的地區(qū)市場(chǎng)成長(zhǎng)較快。GE的智慧路燈LightGrid系統(tǒng)及Predix平臺(tái)，

3、 是以城市路燈作為物聯(lián)網(wǎng)的中間節(jié)點(diǎn)，嵌入 傳感器和攝像頭等感應(yīng)器件，遠(yuǎn)程連接傳統(tǒng) 互聯(lián)網(wǎng)，收集城市數(shù)字化信息，從：交通流量環(huán)境監(jiān)測(cè)優(yōu)化停車照明控制應(yīng)急響應(yīng)以上各方面為城市生活提供便利的先進(jìn)服務(wù)。第 7 頁(yè)智慧照明管理：路燈照明單點(diǎn)控制按需調(diào)節(jié)照明亮度依萬(wàn)年歷設(shè)定照明故障與斷電自告警各照明點(diǎn)能源計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的開放平臺(tái)：支持第3方照明接入支持第3方管理平臺(tái)支持蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)第 8 頁(yè)光源/燈具路聯(lián)網(wǎng)/燈聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)通訊新能源車聯(lián)網(wǎng)V2X市政建設(shè)數(shù)字化環(huán)境傳感器件智慧路燈生態(tài)系統(tǒng)Smart Street LightingEcosystem第 9 頁(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推動(dòng)智慧路燈產(chǎn)業(yè)發(fā)展第 10 頁(yè)單晶硅 太陽(yáng)能板高

4、效LED照明可擴(kuò)展多合一傳感器溫濕度、照明、振動(dòng)、空氣、分貝路燈控制器+邊緣計(jì)算ARM處理器實(shí)現(xiàn)物聯(lián)智能應(yīng)用物聯(lián)無(wú)線MESH通訊網(wǎng)絡(luò)HoH UNB + Bluetooth + LPWAN第 11 頁(yè)燈聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)（人車物） 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)根路燈第 12 頁(yè)節(jié)點(diǎn) 路燈節(jié)點(diǎn) 路燈Internet50-300米50-300米近程物聯(lián)網(wǎng)行人、車輛、貨品的定位與通信中遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)交通流量、環(huán)境污染、局部氣象等數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中遠(yuǎn)程燈聯(lián)網(wǎng)路燈與路燈之間建立MESH自主通信網(wǎng)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)云端物聯(lián)應(yīng)用LAASLAAS及第3方服務(wù)，面向市政建 設(shè)、環(huán)境治理、交通優(yōu)化等應(yīng)用網(wǎng)關(guān)及邊緣計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)、 LPWAN、與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的交通樞紐網(wǎng)

5、關(guān)及邊緣計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算平臺(tái)，Docker支持第3方應(yīng)用路燈第 13 頁(yè)近程物聯(lián)網(wǎng)中遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)路燈聯(lián)網(wǎng)傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)名稱低功耗藍(lán)牙 Bluetooth Smart窄帶通信，如NB-IoT、eMTC、HoH超窄帶通信，如 HoH（UNB/Sub-GHz）GPRS、3G、LTE特點(diǎn)支持手機(jī)，大量可穿 戴產(chǎn)品，通用性更強(qiáng)低功耗、遠(yuǎn)距離， 適合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信低功耗、遠(yuǎn)距離、低 成本，專為路燈設(shè)計(jì)移動(dòng)性好，速率高， 網(wǎng)絡(luò)覆蓋全面頻段2.4GHz運(yùn)營(yíng)商授權(quán)頻段， 及非授權(quán)ISM頻段非授權(quán)ISM頻段運(yùn)營(yíng)商授權(quán)頻段速率（典型）1Mbps50Kbps1Mbps50Kbps50Mbps或更高功耗低功耗低功耗低功耗

6、功耗較高距離20M50M1KM+501KM城市全覆蓋成本低中等低較高自組網(wǎng)MESH技術(shù)支持部分支持支持不支持第 14 頁(yè)路燈1LED/Sensor路燈NLED/SensorHoHUNB IoT網(wǎng)絡(luò)行人、車輛、貨品、RF標(biāo)簽等傳感器Bluetooth Smart 低功耗藍(lán)牙環(huán)境、氣象、交通、設(shè)施等傳感器HoH/NB-IoT/eMTC等IoT網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng) 移動(dòng) 網(wǎng)絡(luò) 3G/LTE協(xié)議轉(zhuǎn)換、路由轉(zhuǎn)發(fā)、MESH技術(shù)、設(shè)備管理等物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)抽象層（IDAL）設(shè)備類數(shù)據(jù)分布式計(jì)算服務(wù)層(XaaS)云端接入管理網(wǎng)管協(xié)議安全加密身份鑒權(quán)LightSDN本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù) Repositories地理位置數(shù)據(jù)設(shè)備運(yùn)行服務(wù)功耗

7、管理I/O 資源狀態(tài)監(jiān)視出錯(cuò)處理感知類數(shù)據(jù)路燈管理平臺(tái) (LAAS)路燈管理交通流量共享停車人員定位物流監(jiān)測(cè)污染預(yù)警開放式邊緣計(jì)算平臺(tái) Open Edge Computing Platform氣象監(jiān)測(cè)硬件層網(wǎng)絡(luò)與通訊層運(yùn)算儲(chǔ)存 服務(wù)層應(yīng)用層容器層第 15 頁(yè)路燈照明篇第 16 頁(yè)從“亮度恒定”到“亮度自適應(yīng)”， 智慧路燈能自適應(yīng)調(diào)節(jié)照明亮度，針對(duì) 不同的夜間時(shí)間和周邊環(huán)境亮度，選擇 不同的亮度等級(jí)，以實(shí)現(xiàn)分級(jí)照明策略， 節(jié)省不必要的能源消耗及排放。LAAS System第 17 頁(yè)統(tǒng)計(jì)表明晚上路燈亮的社區(qū)，犯罪 率較少，然而，對(duì)于空無(wú)一人的路面進(jìn) 行高亮度照明也是一種浪費(fèi)！智慧路燈能夠感知路面

8、狀況，識(shí)別 行人、動(dòng)物、車輛，為其按需提供照明 服務(wù)。在充分保障路面安全照明的情況 下，進(jìn)一步減少路燈的能源消耗。第 18 頁(yè)路燈運(yùn)維篇第 19 頁(yè)LAAS（Lighting As A Service） 是智慧路燈的管理系統(tǒng)。管理人員通過(guò)LAAS可以遠(yuǎn)程控制和 獲取每一盞路燈的工作狀態(tài)，包括開關(guān)、 亮暗、功耗等。由此，為路燈所在區(qū)域 提供精準(zhǔn)、定制的照明服務(wù)。LAAS System第 20 頁(yè)智慧路燈具有自檢功能，當(dāng)它發(fā)現(xiàn) 燈具損壞、或燈桿傾斜等潛在故障時(shí)，能 夠自動(dòng)向LAAS系統(tǒng)發(fā)送故障預(yù)警消息。管理人員能夠及時(shí)收到路燈的故障 代碼及地理位置信息，方便應(yīng)急處理， 節(jié)省維修維護(hù)的成本。照明故障

9、傾倒故障LAAS System第 21 頁(yè)交通優(yōu)化篇第 22 頁(yè)RSURSUTMCRoad Side UnitTraffic Management CenterM2MRoad Side UnitM2MOBUOn-board Unit車聯(lián)網(wǎng)V2X中，需要沿路建設(shè)RSU路側(cè)單 元，與OBU車載單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。路燈、交通信號(hào)燈，由于數(shù)量眾多、又遍布城市街道，是作為RSU的最佳選擇。第 23 頁(yè) 路燈，車聯(lián)網(wǎng)RSU的最佳選擇！車輛與信號(hào)燈、 紅綠燈交互，為 自動(dòng)駕駛提供道 路通行信息。連接公交車，查 詢車輛運(yùn)行狀態(tài)， 提供準(zhǔn)確的線路 運(yùn)行時(shí)刻表。記錄貨運(yùn)車輛運(yùn) 行狀態(tài)，追蹤其 行駛軌跡，降低 物流風(fēng)

10、險(xiǎn)。統(tǒng)計(jì)車流量信息， 繪制城市的實(shí)時(shí) 交通路況，為避 免擁堵提供依據(jù)。提供電子代扣服 務(wù)，如道路通行 費(fèi)、停車費(fèi)、違 章罰款等。輔助GPS提供“門 牌”級(jí)車輛導(dǎo)航， 如停車誘導(dǎo)、樓 宇、高架向?qū)?。?24 頁(yè)改善城市“亂停 車”現(xiàn)象：為每一個(gè)車位 安裝監(jiān)測(cè)單元，路 燈作為車位信息的 收集器，實(shí)現(xiàn)車位 的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。路燈也作為停 車的誘導(dǎo)系統(tǒng)，通 過(guò)網(wǎng)絡(luò)告知車主“哪里有車位”， 提高停車效率。讓所有車位連成 網(wǎng)絡(luò)，城市停車得 以統(tǒng)籌規(guī)劃，助力 解決停車難題。第 25 頁(yè)移動(dòng)定位篇第 26 頁(yè)低功耗藍(lán)牙技術(shù)（Bluetooth Smart）是可穿戴、射頻標(biāo)簽等設(shè)備 采用的主流通信技術(shù)，通過(guò)支持低功耗

11、藍(lán)牙，路燈能夠與這些設(shè) 備發(fā)生信息交互。由于路燈數(shù)量眾多，每個(gè)擁有獨(dú)立的地理位置 信息，基于路燈為地標(biāo)的定位方案，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的LBS服務(wù)。第 27 頁(yè)人、寵物、貨品可穿戴設(shè)備、射頻標(biāo)簽設(shè)備左上：基于“路燈”為地標(biāo)的定位方案。右上：對(duì)GPS信號(hào)難以覆蓋的區(qū)域，如橋下、 隧道、室內(nèi)進(jìn)行定位追蹤，這對(duì)老人、 小孩、寵物的防走丟起到重要作用。左下：對(duì)物流運(yùn)輸進(jìn)行路徑規(guī)劃，每次經(jīng)過(guò) 坐標(biāo)對(duì)行駛軌跡進(jìn)行記錄和簽到。第 28 頁(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)篇第 29 頁(yè)第 30 頁(yè)地磁傳感器：車流量與停車位監(jiān)測(cè)井蓋傳感器：井蓋防盜、測(cè)量水位氣象傳感器：測(cè)量氣象、空氣質(zhì)量地震傳感器： 地震監(jiān)測(cè)與預(yù)警云平臺(tái)作為數(shù)據(jù)服務(wù)提供商，開

12、放 數(shù)據(jù)API接口，對(duì)接第三方云服務(wù)。第 31 頁(yè)照明運(yùn)維第 32 頁(yè)LBS服務(wù)優(yōu)化交通環(huán)境治理Enables New Applications數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)應(yīng)用 業(yè)務(wù)硬件業(yè)務(wù)路燈 數(shù)據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)交通 數(shù)據(jù)定位數(shù)據(jù)HoH 無(wú)線模塊垂直 行業(yè)BLE無(wú)線產(chǎn)品個(gè)性化 照明向業(yè)務(wù)運(yùn)維、大數(shù)據(jù)分析的機(jī)構(gòu)，提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。面向傳感器、設(shè)備商 等硬件企業(yè)，提供第 三方數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)。面向終端消費(fèi)者。面向道路、交通 環(huán)衛(wèi)等市政機(jī)構(gòu)。向樓宇、物業(yè)、 企業(yè)等提供個(gè)性 化照明業(yè)務(wù)。向從事垂直行業(yè) 的企業(yè)，提供數(shù)第 33 頁(yè)據(jù)與計(jì)算的平臺(tái)，如物流、停車等。第一階段：推出智慧路燈，集物聯(lián)網(wǎng)與傳感器功能于一體。與合作伙伴推動(dòng)智慧路

13、燈發(fā)展，包含典型應(yīng)用。在小城區(qū)鋪設(shè)智慧路燈，進(jìn)行小規(guī)模項(xiàng)目試用。第二階段：選擇合適的城市，進(jìn)行大規(guī)模的試用與運(yùn)營(yíng)。能夠使得整個(gè)城市的路燈都真正連接成網(wǎng)絡(luò)。更多智慧應(yīng)用，面向物流、停車、數(shù)字環(huán)境。第三階段：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)，使路燈接入第三方傳感器與控制設(shè)備。向市政機(jī)構(gòu)、以及各垂直行業(yè)提供有效的數(shù)據(jù)服務(wù)。將智慧路燈推廣到更多城市，形成成熟的LAAS業(yè)務(wù)。第 34 頁(yè)創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)來(lái)自于Wallen Mphep博士 首席科學(xué)家電子/光學(xué)研究員，IEEE評(píng)論員梁金海/Andrew CEO軟硬件專家上海威惠智能科技有限公司,是一家聚焦于智能化 領(lǐng)域的高新技術(shù)開發(fā)企業(yè)，成立于2016年，總部位 于上海市浦東新區(qū)，具備一站式的智能化系統(tǒng)開發(fā)、 生產(chǎn)、實(shí)施與服務(wù)，以及完整的智能化產(chǎn)品矩陣， 是一個(gè)以創(chuàng)新性科技產(chǎn)品開發(fā)為支點(diǎn)的科技型公司。第 35 頁(yè)資質(zhì)榮譽(yù)：上海物聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)會(huì)員單位。江西省設(shè)備協(xié)會(huì)聘為“智能科技中