智慧路燈5G技術(shù)應(yīng)用建設(shè)方案

一、 概述

城市路燈桿是一個(gè)有規(guī)律分布的靜態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，如同人體的血管一樣分布在城市的各個(gè)角落， 具有方便組網(wǎng)、取電的優(yōu)勢，是實(shí)現(xiàn)城市各類信息采集、信息發(fā)布、信息傳輸，發(fā)展智慧城市各級(jí)功能 的城市信息化、物聯(lián)網(wǎng)化的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施理想的載體。

此外，智慧燈桿具有管理、供電、高度、密集的優(yōu)勢，為推動(dòng)5G的建設(shè)提供了一個(gè)可行的安裝環(huán)境，也是滿足未來5G為了實(shí)現(xiàn)超密組網(wǎng)而催生小基站需求的媒介，對(duì)搭載5G微基站有先天優(yōu)勢，節(jié)省5G單獨(dú)部署空間的同時(shí)，燈桿上集成的傳感裝置更能隨時(shí)監(jiān)測5G基站的運(yùn)營情況。

智慧燈桿系統(tǒng)的出現(xiàn)可以對(duì)廣布在城市的傳統(tǒng)路燈進(jìn)行改造，升級(jí)為具備感知周邊環(huán)境、實(shí)時(shí)監(jiān)測、 實(shí)時(shí)控制的組裝式燈桿。智慧燈桿包括物聯(lián)網(wǎng)信息采集，智慧 LED 路燈照明監(jiān)控，無線 WIFI 覆蓋，智慧安防視頻監(jiān)控，智慧緊急報(bào)警求助，智慧環(huán)境信息監(jiān)測，智慧網(wǎng)絡(luò)多媒體信息發(fā)布，遠(yuǎn)程IP網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)等。

智慧燈桿是未來城市物聯(lián)網(wǎng)的重要信息采集載體，路燈智能物聯(lián)管理平臺(tái)的建設(shè)是智慧城市的一個(gè) 重要組成部分，能夠?qū)崿F(xiàn)城市及市政服務(wù)能力的提升，也是智慧城市的一個(gè)重要入口，可促進(jìn)智慧市政 和智慧城市在城市照明業(yè)務(wù)方面的落地。

二、 系統(tǒng)構(gòu)成

2.1. 系統(tǒng)框架圖如下：

系統(tǒng)框架圖

2.2. 軟件組成部分

目前軟件系統(tǒng)由 3 部分組成:

SCCS 城市照明智控云系統(tǒng) 【安裝在監(jiān)控中心的服務(wù)器】

SCCS-Gateway 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 【安裝燈桿內(nèi)部的工控機(jī)】

SCCS-ScreenPlayer 播放器系統(tǒng) 【安裝燈桿內(nèi)部的工控機(jī)】

2.3. 硬件組成部分

目前圖片展示燈桿實(shí)物樣品由以下部分組成，分別為

硬件說明

2.4. 硬件參數(shù)說明

三、 智慧燈桿的社會(huì)效益

以智慧燈桿作為智慧城市建設(shè)的重要載體，智慧燈桿的大面積應(yīng)用可以加快、促進(jìn)智慧城市建 設(shè)的發(fā)展。

智慧燈桿的管理平臺(tái)未來可以生成智慧城市所需的各種大數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以和內(nèi)部的交 通系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、市政設(shè)施管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，為城市的大數(shù)據(jù)應(yīng) 用提供多種數(shù)據(jù)支持。

對(duì)現(xiàn)場路燈進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作、報(bào)警、調(diào)光等功能，滿足道路照明的前提下實(shí) 現(xiàn)節(jié)能和提高路燈管理及維修的效率。

建立一個(gè)以燈桿為載體的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)對(duì):道路交通情況、情況、城市照明情 況、公共設(shè)施運(yùn)行情況等進(jìn)行監(jiān)控。

燈桿結(jié)合交流充電樁，可以給新能源汽車提供更多可以選擇的充電站，方便市民的出行，加速 新能源汽車的普及。

應(yīng)急呼叫系統(tǒng)直接連接到指揮中心， 能夠快速響應(yīng)突發(fā)的事件，快速定位案發(fā)現(xiàn)場，給 市民創(chuàng)造一個(gè)安全的生活環(huán)境。

遠(yuǎn)程信息發(fā)布系統(tǒng)日常可以作為廣告、信息的發(fā)布平臺(tái)，文字、圖片、視頻可以遠(yuǎn)程推送，無 需現(xiàn)場下載或者更換存儲(chǔ)設(shè)備，特殊情況下可以配合相關(guān)部門發(fā)布緊急重要的通知等。

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以安裝在城市的任何一桿燈桿上面，真正實(shí)施全覆蓋式的環(huán)境監(jiān)測“天眼”系 統(tǒng)，配合環(huán)保部門、監(jiān)測城市的環(huán)境情況。

微基站的預(yù)留可以保證后續(xù) 5G 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，基站的添加和覆蓋也將更加方便、容易。

網(wǎng)絡(luò)廣播的覆蓋可以根據(jù)特定區(qū)域、特定人群播報(bào)或播放特定的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)廣播可以將安防系 統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合起來應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件。

智慧燈桿的投入實(shí)現(xiàn)道路整治的多桿合一，節(jié)省投資維護(hù)成本，美化城市環(huán)境。

智慧路燈項(xiàng)目

四、 燈桿功能概況

4.1. 微基站

預(yù)留了基站的安裝位置和供電。燈桿安裝后可以根據(jù)運(yùn)營商的需要【有償】提供基站的安裝位置 和供電。

4.2. 單燈控制器（智能燈具）

單燈控制器安裝在燈具內(nèi)部，通信方式有： NB-IoT、Zigbee、LoRa 三種方式可選，支持脫機(jī)運(yùn) 行。既能滿足環(huán)保節(jié)能的要求，也可以實(shí)現(xiàn)智能化管理。

4.3. 監(jiān)控?cái)z像頭

根據(jù)需要在重要位置安裝相應(yīng)的監(jiān)控?cái)z像機(jī), 用戶可對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行水平 360 度變焦控制，監(jiān) 控信息通過視頻終端處理后通過有線或無線網(wǎng) 絡(luò)匯集到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心就能看到各監(jiān)控 點(diǎn)的實(shí)時(shí)狀況，中心可以通過工作站顯示各現(xiàn) 場監(jiān)控點(diǎn)的圖像信息，也可在通過切換到大屏 幕（需配置）進(jìn)行圖像的實(shí)時(shí)抓取。

4.4. 無線 AP

通過燈桿這個(gè)載體可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)城市的無線覆 蓋，可以給所有的居民提供上網(wǎng)服務(wù)。

【注意】如果要實(shí)現(xiàn)廣告推送、用戶管理、安全機(jī)制設(shè)置等必須增加 AC 管理設(shè)備和相應(yīng)的軟件。

4.5. 氣象站

具有常規(guī)氣象要素風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、噪聲、PM2.5 監(jiān)測功能，通過城市發(fā)布平臺(tái) 實(shí)時(shí)發(fā)布，方便市民出行，同時(shí)為氣局提供基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)，為環(huán)局提供環(huán)境污染情況分析數(shù) 據(jù)。

4.6. LED 廣告屏

支持廣告內(nèi)容（文字、圖片、視頻）遠(yuǎn)程更新、發(fā)布。系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控播放內(nèi)容。戶外采用 LED 顯示屏可以保證在環(huán)境亮度非常高的情況下用戶也可以正常觀看廣告的內(nèi)容。

4.7. IP 網(wǎng)絡(luò)廣播

支持個(gè)性化定時(shí)播放,可以定不同的 IP 地址在不同的時(shí)段播放不同的內(nèi)容。支持全部、分組、 單個(gè)的實(shí)時(shí)語音廣播，可以遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)重大事項(xiàng)播報(bào)、緊急通知播報(bào)等。

4.8. 一鍵報(bào)警

急求助，當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)突發(fā)狀況，可以通過緊急求助終端，一鍵求助中心，實(shí)現(xiàn)雙向?qū)χv，中心 可以根據(jù)情況，實(shí)時(shí)調(diào)度相關(guān)警察趕往現(xiàn)場解決。

4.9. 充電樁

通過錯(cuò)峰用電設(shè)置與管理，可以在不增加任何基礎(chǔ)設(shè)施的前提下，快速布局電動(dòng)汽車充電設(shè)施。 由于路燈的密集度，路燈集成充電樁后，城市形成廣布的充電網(wǎng)絡(luò)，為電動(dòng)汽車解決后顧之憂；

【注意】實(shí)現(xiàn)包括 GIS 充電樁位置查詢、預(yù)約充電、充電提醒以及在線付費(fèi)等在線功能，需要購 買充電樁廠商提供的專業(yè)應(yīng)用軟件。

4.10. 工控機(jī)

工控機(jī)是智慧燈桿的核心部件，負(fù)責(zé)管理燈桿上所有設(shè)備的運(yùn)行和配置。是上位機(jī)同智慧燈桿實(shí)現(xiàn)

通信的橋梁。數(shù)據(jù)的采集、上傳、下發(fā)，控制功能的實(shí)現(xiàn)均由工控機(jī)完成。

【注意】工控機(jī)工作溫度：-10 到+50℃， 工控機(jī)需要安裝在通風(fēng)的位置或增加通風(fēng)措施，否則高溫下容易出現(xiàn)死機(jī)。

五、 軟件設(shè)計(jì)

5.1. 功能支持

SCCS 城市照明智能云平臺(tái)包括：智能路燈系統(tǒng)、智能景觀亮化系統(tǒng)、智能隧道系統(tǒng)、智慧燈桿系 統(tǒng)、GIS 地圖、資產(chǎn)管理、工程維護(hù)等 7 大部分組成。智慧燈桿系統(tǒng)作為云平臺(tái)的一部分，可以實(shí) 現(xiàn)對(duì)單燈的控制、廣告播放、氣象站數(shù)據(jù)獲取、監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)查看、充電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測等功能。

5.2. 廣告屏支持

支持指箱的媒體播放盒，通過軟件可以針對(duì) LED 顯示屏實(shí)現(xiàn)定時(shí)開關(guān)機(jī)、調(diào)節(jié)顯示屏明暗度，支 持文字、圖象、視頻的自動(dòng)壓縮顯示。

【注意】無論采用什么尺寸的顯示屏都必須采用指向的媒體播放盒。 5.3. 充電樁支持

支持指向廠商的數(shù)據(jù)協(xié)議的充電樁，多個(gè)端口和地址接入（有良好的拓展性）。能夠?qū)崟r(shí)在線對(duì)充 電樁的電流、電壓、功率、充電時(shí)間進(jìn)行查詢，可以對(duì)充電樁的報(bào)警實(shí)時(shí)監(jiān)控。

【注意】選擇其他廠家的充電樁，需要提供該充電樁廠家的協(xié)議進(jìn)行開發(fā)對(duì)接。 5.4. 氣象站支持

支持氣象站串口、網(wǎng)口接入，可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、預(yù)警分析以及環(huán)境數(shù)據(jù)采集并上傳到云 服務(wù)器，把環(huán)境信息實(shí)時(shí)顯示出來。

【注意】選擇其他廠家的充電樁，需要提供該充電樁廠家的協(xié)議進(jìn)行開發(fā)對(duì)接。 5.5. 協(xié)議支持

支持 TCP/IP 可靠數(shù)據(jù)通訊、傳輸（面向設(shè)備）、UDP 面向無連接數(shù)據(jù)安全可靠傳輸，串口數(shù)據(jù)通訊

（面向設(shè)備）、支持 HTTP 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議（互聯(lián)平臺(tái)對(duì)接），NOIOT 數(shù)據(jù)協(xié)議（物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)接）。

六、 平臺(tái)介紹

6.1. SCCS 城市照明智能云平臺(tái)功能界面

平臺(tái)功能

6.2. 智慧燈桿的設(shè)備添加和調(diào)試界面

調(diào)試界面

6.3. 智慧燈桿 GIS 地圖操作界面

操作地圖

七、路由器產(chǎn)品簡介

一、產(chǎn)品概述：

工業(yè)級(jí)2G、3G/4G/5G WIFI無線網(wǎng)關(guān)，是一款帶無線局域網(wǎng)WIFI，1個(gè)WAN口，4個(gè)以太網(wǎng)口RJ45接口，工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)的無線網(wǎng)關(guān)。設(shè)備應(yīng)用于中小企業(yè)上網(wǎng)，家庭上網(wǎng)以及工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)備支持局域網(wǎng)WIFI功能（802.11 a/b/g/n）和廣域網(wǎng)3G/4G/WIFI無線網(wǎng)絡(luò)功能，同時(shí)系統(tǒng)加載了廣域網(wǎng)通信VPN隧道、WIFI局域網(wǎng)傳輸?shù)陌踩J(rèn)證等安全功能，實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)和無線廣域網(wǎng)的無縫連接，為用戶提供高速、安全、可靠的移動(dòng)寬帶。

設(shè)備采用高性能的工業(yè)級(jí)MIPS通信處理器，以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺(tái)，系統(tǒng)集成了全系列從邏輯鏈路層到應(yīng)用層通信協(xié)議，支持VPN（包括PPTP+L2TP+MPPE和IPSEC+GRE）,IPTABLE防火墻，靜態(tài)及動(dòng)態(tài)路由，PPPOE，PPP server及PPP client，DHCP server及DHCP client，DDNS，防火墻，SNAT/DNAT，DMZ主機(jī)，WEB配置，支持APN/VPDN，支持上電自動(dòng)撥號(hào)，自動(dòng)維護(hù)通信鏈路，保證鏈路永遠(yuǎn)在線，支持自動(dòng)定時(shí)上線和下線，定時(shí)開關(guān)機(jī)等功能。

該產(chǎn)品整機(jī)采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)；系統(tǒng)帶有看門狗WDT保護(hù)，另外加載了系統(tǒng)監(jiān)測保護(hù)SWP（System Watch Protect）；產(chǎn)品通過電力3000V電擊測試；產(chǎn)品擁有維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定的專利技術(shù)，確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線；經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計(jì)、測試和14年的實(shí)際應(yīng)用，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。

本產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于中小企業(yè)上網(wǎng)，家庭上網(wǎng)，金融交易，郵政交易，智能電網(wǎng)，智能交通，環(huán)保監(jiān)測，消防監(jiān)控，安防監(jiān)控，水利監(jiān)測，公共安全，廣告發(fā)布，遙感勘測，工業(yè)控制，油田監(jiān)測，煤礦監(jiān)測，地震監(jiān)測，氣象監(jiān)測，儀表監(jiān)測，水表抄表，電表抄表，燃?xì)獬恚瑹峋W(wǎng)監(jiān)控，集中抄表等行業(yè)。

本產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于金融，交通，監(jiān)控，水利，環(huán)保，電力，郵政，氣象等行業(yè)。