智慧城市与智慧街区的公共载体——智能路灯系统

唐琦

（南宁市勘察测绘地理信息院，南宁530022）

1 引言

传统意义下的路灯，主要是为人们带来夜间照明的作用。但是，随着时代的不断发展、大数据时代的来临、科学技术的不断深入研发，促使我国各大城市与城市内街区的路灯系统得到了创新与改善，促使智能路灯系统的诞生，为城市与街区带来路面监控、光线调节、节约电能等功能，进而推进智慧城市、智慧街区的形成，也将大力推动城市的现代化发展。由此可见，探寻智慧城市与智慧街区建设期间智能路灯系统的实际应用策略，是当前相关从业人员迫在眉睫需要处理的问题。

2 智慧街区的概念

所谓的智慧街区，就是在街区当中，采用一体化建设模式，通过多种传感器配备与装置的有效集合，担负起智慧城市的各项功能，支撑包括环境、交通、公共安全等系统的数据与信息采集，同时通过建设街区内的智能井盖、智能消防栓、智能路灯等多种智能化设施实现大数据与人工智能的加持。实时收集的信息与数据，通过既有的街区无线通信网络（如智能路灯系统的NB-IoT，LoRa物联网通信网络）传送至城区管控平台，作为交通、公共安全、环境以及其他城市基础管理体系的基础数据信息展开相应的处理后，再利用主干无线通信网络向终端用户发送【1】。终端用户不单单只是城市管理系统，同样也包含街区当中的人民群众，以实现精准高效的街区管理。

智能路灯作为一个高度集成的城市公共载体，非常适配于智慧街区的建设要求，有利于街区的景观提升、业态扩展、商旅文融合、治安管理、环境设施及管理服务的提升，未来的智慧街区可建设为基于智慧路灯系统的融合5G、大数据、人工智能以及“城市云脑”等技术的智慧城市分支支柱体系。

3 智慧城市建设内容

智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。

智慧城市的建设主要包含以下5个方面：

1）建设智慧公共服务系统，不仅能够为城市公共服务的水平以及运行的效率带来提升的作用，同时，能够大力推动城市的转型、升级发展。

2）建设智慧社会管理系统，面向广大人民群众，大力完善公共服务平台。

3）建设交通管理系统，强化交通流量分布、监测、监控等技术，将公路、城管以及公安等信息网络系统以及监控体系进行健全与完善，大力建设公交车管理、出租车管理、智能出行、应急指挥、交通诱导等功能，形成更为统一、全面的智慧城市服务系统与交通综合管理系统，充分实现交通信息的共享。

4）建设智慧安全防控系统，大力运用信息技术，保障城市的安全，不断强化社会当中的治安监控动态视频系统，实现智能化建设下的信息与数据的深入挖掘，将社会监控、公安监控资源进行整合，建立社会治安综合管理平台，大力建设市级的应急指挥功能、突发事件预警发布功能、自然灾害治理指挥功能、安全生产重点防控功能，健全城市中公共安全的应急处置体系，确保城市中各个部门能够相互合作，共同应对综合指挥调度，大幅度提升突发事件、案件、疫情、灾害、各种事故的应急处理与防范水平【2】。

5）建设信息综合管理系统。针对上述系统的建设，必须充分运用物联网、互联网、云计算以及大数据，展开更加全面的综合管理，将智慧城市的建设与管理所需要的全部信息、数据做出整合与处理。

智慧城市建设涉及各类庞杂的基础设施体系，而路灯具备天然的地理坐标性质，覆盖面广且分布规律，这种地理坐标优势也让其具备了成为公共服务终端载体（如5G基站、监测组件、城市广播系统甚至是充电桩）的条件，使智慧路灯毫无疑问地成为智慧城市建设的最佳落脚点，以物互联端口的形式使智慧城市建设得以稳健落地。

4 智慧街区和智慧城市体系下的智能路灯建设

4.1 智能路灯的概念

智能路灯就是在城市路灯灯杆上搭载除照明设备之外的各种传感器及感知设备，如充电桩、LED信息发布屏、高清摄像头、应急报警、环境感知、城市广播等，再利用物联网和互联网技术，对城市公共照明及基础设施体系进行智能化、信息化管理（见图1）。

图1灯杆上各种传感器及感知设备

4.2 提升城市公共照明品质

智能路灯对传统意义上的城市公共照明管理系统进行全面升级，采用物联网和云计算技术，实现路灯集中管控、运维信息化、照明智能化。现代智慧路灯又叠加了根据车流量自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等新功能，能够大幅度节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省运维成本。当下，智能路灯对通信模块、控制模块、供电模块和电能计量模块等的成熟技术运用使之具备“五遥”功能：遥测、遥信、遥控、遥调和遥视，将城市照明、亮化工程又推上了一个新的台阶【3】。

4.3 搭建智慧城市的信息采集基础平台，实现便民服务终端，助力城市应急联动

智能路灯作为城市当中覆盖面最广的基础设施之一，在街道、小区、公园及广场等公共区域无处不在，并且近年来管理部门推行“多杆合一”的高效集约模式，将通信基站、路灯、环境监测、公安视频监控、LED广告、充电桩、WiFi等多项功能整合在一个路灯杆体上，在集成和搭载了智能摄像头、智能信息大屏、传感器等众多物联网传感设备之后，智能路灯成为智慧城市信息采集和便民服务终端。

通过与城市政务信息平台的互联，智慧路灯将政务信息实时展现在其搭载的LED信息发布屏上。这些信息包括：天气预报、监控、信息实时传播、紧急事件传播、失物招领、爱心传递以及天气预报实时播报等。智慧路灯还能对城市环境进行监控，包括PM2.5监测、工业污染排放量监测、大风等级监测、环境碳排放量监测等。

智慧路灯上的监控摄像头对城市进行多维度无死角监控，在实时采集城市街道信息数据的同时，还将视频及相关信息实时传输到城市公共交通、公共安全及市政设施管理平台，一旦监测到类似交通事故、打砸抢偷、市政设施损坏、自然灾害、火灾等突发事件即刻触发报警系统，启动城市应急响应体系，有效弥补防控盲点。除了安防监控，5G时代将依托智能路灯实现大量的微小基站来完成更密集的网络涵盖，只要站在智慧路灯附近，即可连接WiFi上网。此外，城市智慧交通的交通诱导、车辆监控、违章取证、交通流量监测、车联网以及应急救援等，智慧社区的人流监控、资产监测、紧急呼救、智慧停车等，大功率直流电动汽车充电桩与路灯杆二合一技术，智能路灯使得一个城市具备了智能协同、资源共享、互联互通、全面感知的特质，提升了城市应急调度和科学决策能力，从而促进了城市的可持续发展（见图2）。

5 结语

综合上述，当前，城市化进程的推进和经济水平的增长，是推动科学技术大力研发的重要因素。而在智慧城市与智慧街区建设中，智能路灯系统的出现起到了重要的作用，已不再是单纯为城市居民提供夜间照明，而是将城市公共照明、公共安全、公共交通、公共环境等体系相互结合，为智慧城市、智慧街区带来更大的服务功能。只有不断地探寻在智慧城市、智慧街区建设期间智能路灯系统的高效应用对策，才能够确保城市的现代化、智能化、信息化发展更加长远、稳健。

图2城市路灯系统的智能协同、互联互通