内蒙古生态城道路智慧路灯系统集成项目案例

项目简介

1、项目需求：

        为了实现对城市节能、环保、气象、安防、交通、公共设施运行等书记信息的监测、采集和分析，成为生态城城市运行的“智慧眼和”城市大脑“，助力升级生态城的智慧体验。

2、产品功能：

        道路智慧路灯，高度集成了WIFI设备、单灯控制器、智能摄像头、5G微基站、LED显示屏、一键报警、双向语音、RFID接收器、电动车充电桩等，以及空气质量、道路水位、噪声、风力风向等多种传感器于一体。

        在空气监测方面，道路智慧路灯可实时监测国标六项空气环境质量数据，当环境数据超出系统设置的阈值时，综合运行管理平台系统会自动实现报警功能，并对污染物成分、来源、成因和运动趋势进行科学分析，为污染治理和预防提供可靠依据。

        在安防方面，道路智慧路灯通过360°高清摄像头可实现人脸识别、行为识别、车辆识别、车牌照识别、可疑物体识别等功能，通过双向语音播报系统实现报警和定位功能。

        道路智慧路灯上的电子屏可实时发布公众服务信息、应急预警信息。同时，道路智慧路灯还可以实现车辆行驶监测、违章停车监测、道路积水检测等多种功能。

3、技术方案

        本次方案开创性地提出“一路一网一平台“智慧城市建设理念，以对城市部件的节能、智能升级为切入点，运用云存储、云计算和大数据技术，构建开放性、全兼容的智慧城市基础物联网软硬件大数据管理平台，对城市海量数据进行规范化组织、梳理和分析，对节能、环保、安防、应急、交通、民生等城市各领域的精准化管理和资源的集约化利用，有效降低城市能耗、减少环境污染、消除安全隐患、提升综合竞争力，实现对城市管理的科学化、智能化。

        智慧城市基础物联网是智慧城市价值链体系的基础和核心枢纽，为进一步实现智慧城市提供了可拓展、可延伸的开放性软件、硬件平台。

（1）一路————基于智慧路灯网的开放式硬件平台

        路灯在城市中的分布具有均匀性、密布性和稳定供电等天然特性，因此成为城市物联网天然的感知平台，基于路灯网络建设物联网，避免了智慧城市基础传感网络的重复建设。

        道路智慧路灯，对传统的路灯进行升级和改造，使节能率达到了60%以上，集成了单灯控制器、LED显示屏、智能摄像头、报警按钮、双向语音广播、通讯微基站、WIFI、电动汽车充电桩等设备，以及RFID接收器、空气质量、道路水位、噪声、风力风向等多种传感器，能够快速、稳定地进行多维度城市数据的采集和安全传输，形成开放性、全兼容的物联网硬件平台，可以无限扩展第三方传感器设备的接入，共享终端传感数据信息，避免“信息孤岛“。

（2）一网—————基于光纤和多种无线传输方式的传输平台

        沿着路灯的强电网络同时铺设光纤，并通过集成在智慧路灯上的WIFI、微基站和LoRa\ZigBee等无线传输设备，形成一张完整的数据采集和双向通讯的智慧城市基础物联网。

（3）一平台—————专业物联网大数据管理平台

        智慧城市管理平台，是基于地理信息系统之上的专业物联网大数据管理平台，平台运用云存储、云计算和大数据技术，可对多维度的海量数据进行规范化组织、梳理、挖掘和分析，对节能、环保、安防、应急、民生、经济活动等各种需求做出智能响应和评估，实现对各领域的精确化管理和资源的集约化利用。

4、系统平台

        智慧城市物联网综合管理平台是基于智慧路灯物联网感知集成单元的城市大数据综合管理平台。系统平台利用智慧路灯为城市时空大数据采集的入口，对海量多源异构的物联网数据进行了深度分析，挖掘城市事件潜在的时空分布规律和成因，同时融合了人工智能辅助决策支持能力，为各业务部门进行资源合理调度、专项事件处理提供科学的决策支撑。

“智慧城市物联网综合管理平台“具有以下技术特点：

（1）广泛采集物联网数据，标准化数据通讯协议

        平台以智慧路灯为城市时空大数据采集的入口，利用智慧路灯上集成的各种物联网感知设备，以及通过5G、LoRa、NB-IoT物联网边缘计算网关，广泛采集物联网信息，基于城市基础通信网络，接入空中层、地表层、地下层的海量多源异构物联网感知设备，实现城市万物的泛在感知。

平台实现了现行物联网的标准协议和接口，可以实现海量多源异构的物联网数据的对接。满足城市管理中对不同业务进行管理的需求。

（2）多维数据自由组合，自定义城市事件，阻力城市管理效率提升

        在城市管理中，管理者有自己所关心的城市事件，这些城市事件可以解析为不同种类的物联网数据的组合。在“智慧城市物联网综合管理平台“中，用户可以在事件自定义系统中，根据自己的管理经验、管理习惯结合当地的特色，将物联网数据进行自由组合，定义自己所关心的各类城市事件。平台会根据定义后的城市事件智能的对采集到的物联网数据进行关联分析，提供实时的告警信息和科学的决策指导。帮助城市管理者及时发现问题、解决问题。对物联网资产形成动态的追踪管理。

（3）基于大数据态势感知的安全保护系统

基于大数据技术平台，对全面的安全信息进行集中采集、存储和分析，在满足国家法规和行业规范要求的基础上，利用人机交互分析、智能分析引擎和可视化等手段，结合丰富的威胁情报，对面临的外部攻击、内部违规行为进行检测，建立快速有效的威胁检测、分析、处置能力和全网安全态势感知能力，使得信息安全可知、可见、可控。

5、运营模式

        业主自营

6、应用效果

        基于智慧路灯的新型智慧城市项目，将安防、环保、交通、城管、应急等行业应用集成到一个统一的智慧城市综合管理平台中。利用多维度数据采集和大数据分析能力，有效的解决了城市中的各种难点、痛点问题，受到了业主的一致好评。

项目特色

1、平台优势：

（1）数据接入

        平台的数据接入系统基于智慧路灯网关设备进行数据解析，可以灵活的将多种类型的数据格式和协议解析为标准格式的数据类型，通过物联网标准协议传输到系统平台，存储在时序数据库中，提供百万级时序数据秒级写入，高压缩比低成本存储、预降采样、插值、多维聚合计算，查询结果可视化功能，解决由于设备采集点数量巨大，数据采集频率高，造成的存储成本高，写入和查询分析效率低的问题。在提高系统性能和效率的同时，大大节省了投入成本。

（2）数据处理

        平台的事件处理系统基于SOP（标准作业流程）将复杂的事件处理程序总结为在当前条件下最优化的操作程序设计，将关键控制点进行细化、量化和优化，达到节省时间、减少资源浪费的目的。同时平台的事件自定义系统可以更加灵活的对事件告警信息和事件处理流程进行自定义控制，相对于普通的SOP更兼具前瞻性和自适应性的特点。

（3）数据共享

        平台的数据开放系统基于API智能软件网关建立API生态，将API开放给合作伙伴、开发者，实现企业核心能力的货币化，同时使API能够适配多端，如：移动、互联网、物联网，实现系统前后端分离，避免多个场景多套API，大幅度降低管理运维成本。

2、创新之处

        人工智能的视频识别技术、城市大数据模拟仿真、多维度物联网联动响应、城市多维度综合信息分析、物联网区块链通用部署架构。

3、可借鉴的经验

        采用多种组网方式，包括光纤PON组网、4G、LoRa、NB-IoT等，满足不同应用场景下的数据传输的需求。

项目评价与建议

      评价：该道路智慧灯杆应用极大地利于道路、人流监测，不受人员密度影响的前提下大大降低了人力物力等消耗，人脸识别方面与公安系统联网后有利于黑名单抓拍等，通过报警、通讯双向通话对老人小孩也起到实时保护作用，智慧灯杆可以降低其反应时间并查看现实状态，符合“节能、环保、人性化服务“的初衷。

      建议：因该项目位于生态城，道路较窄，在杆下充电遇上高峰时期将会造成道路拥堵，同时会出现违章停车状况，建议在未来二次开发及全部铺盖过程中更加合理化利用。