物联网将引发照明的下一场革命

文/王登辉

华为企业网络Marketing部高级营销经理

路灯给夜晚出行的人们带来了光明，为现代人们快节奏的生活方式提供了方便。对于路灯，现代的人们早已司空见惯，而在15世纪以前，它却是一件稀罕物。人类尝试在城市街道上进行人工照明，最早要追溯到15世纪初。1417年，当时的伦敦市长为了让冬日漆黑的街道明亮起来，要求在室外悬挂灯具照明，这就是路灯的起源。1843年，上海街头出现了中国第一盏路灯，尽管它是煤油点燃的，却吸引了黄浦江边众多人群的目光。直到1879年，上海的码头才亮起了中国第一盏电灯。

路灯控制技术发展缓慢

如今，路灯已经遍布全球各个城市的大街小巷。根据国际气候组织（The Climate Group）统计，全球路灯的保有量已经上升到3.04亿盏，并将在2025年达到3.52亿盏。路灯的数量不断增长，照明技术也在不断革新，而路灯的控制技术却发展缓慢。

最初的马路电灯在每根电线杆上都装有闸刀开关，需要工人每天手动开启和关闭，后来若干路灯开始合用一个开关。这种通过开关控制的路灯形式在全国各城市中一直沿用到20世纪50年代。

直到今天，大部分的城市路灯仍然无法实现智能化控制。目前使用较多的分散时控方式，多采用在路灯配电箱中安装定时器，按预定时间自行开/关灯。这种控制模式的缺陷在于无法灵活调整开/关灯时间，更无法反映照明设施的运行情况，并且故障率高，维修困难。随着城市的不断发展，控制范围越来越大，在现行的控制模式下，会使得维修工作十分被动。运行过程中的故障只有等待巡视人员到达现场才能发现，或者被动等待市民电话反映，难以做到及时维修。

能耗高、巡检慢、管理难是横在市政照明领域的3只“拦路虎”。



“灯联网”：驱散市政照明的“拦路虎”

如今，物联网技术飞速发展，数以亿计的各种终端正加速接入网络，我们即将迎来万物互联的新世界。当一个物体被接入网络，将迸发出巨大的潜能。把汽车接入网络，无人驾驶技术就应运而生，一举改变了几百年来的驾驶习惯；如果将路灯接入网络，将会带来哪些改变？华为照明物联网解决方案已经给出了答案。

该方案为每盏路灯安装了内置无线通信模块的照明控制器，赋予了路灯联接的“翅膀”，让路灯之间实现快速自组网，再辅以物联网关节点，将城市中数量庞大的路灯联成了一张巨大的“灯联网”。照明控制器实时采集路灯的各种运行参数并上送到云端；基于GIS地图的可视化管理系统可以清楚获知每一个街区、每一盏路灯的运行状态，实现路灯的在线巡检；通过应用照明策略，能够精准控制每一盏路灯的开/关状态和照明亮度，真正实现按需照明，节能效率高达80%。照明物联网方案将市政照明领域的3只“拦路虎”一举驱散。

照明物联网方案的“驱虎”之术究竟有哪些精妙之处？

·“高智商”节能：精确计算+智能感知

对路灯的智能控制上，方案提供组合照明控制策略。首先，可以基于经纬度计算路灯所在地区的日出和日落时间，科学地设定照明时长；根据一年四季的变化规律，针对不同季节和不同月份之间照明时长的差异，动态调整照明计划；在每一天的照明时间段内，照明计划可以分时精细化编排；其次，对路灯的控制可以与亮度传感器、车流量和人流量传感器等进行联动。比如在深夜时段、在车流稀少的路段可以调低路灯亮度或者间隔开灯；而在光照条件不好的阴雨天气则根据对环境的感知及时开灯等。

·高效管理：可视化在线巡检+前瞻性维护

对路灯的管理上，采用了基于GIS地图的可视化管理方式，城市中不同街区的路灯数量、路灯运行状态、安装位置和安装时间等信息一目了然。当路灯发生故障时，系统会自动告警，并发送信息通知维修人员及时前往事故地点检修。除此之外，管理系统还可以对路灯进行生命周期管理，了解路灯的运行时长和历史故障记录，提前预知可能发生的故障，实现前瞻性维护。

·多级控制：本地控制+云端控制

在传统的群控模式下，因为施工等原因造成控制网络中断时，经常导致多台路灯脱管。路灯不是在白天与日争辉，就是连续很多天漆黑一片。多级智能控制是该方案的最大特色，包括两级本地智能控制和一级云端智能控制。敏捷物联网关和路灯控制器均支持照明策略的本地化部署。当敏捷网关的上行网络故障时，可快速切换到本地控制策略；而当传感网络故障时，路灯控制器则可以工作于离线模式。多级智能控制机制最大程度强化了对路灯的可控性，防止路灯脱离控制的状况发生。

智能照明开拓更广阔的物联网空间

照明物联网方案采用全层次开放架构，从底层芯片到上层应用均提供开放接口。底层控制芯片可基于华为开源物联网操作系统LiteOS进行开发；敏捷网关支持虚拟化架构，合作伙伴可以开发和安装定制化应用；敏捷控制器则对第三方应用系统提供标准北向接口，便于扩充各种服务组件。

随着智慧城市建设的推进，路灯将不再只是灯杆加灯头，而将成为智慧城市的重要“据点”。在照明物联网的基础上可以增加更丰富的传感设施，将环境监测、交通监测、智能充电桩和智能垃圾桶等各种对象都纳入到感知网络中，为智慧城市提供基础的数据支撑，扩展更多智慧化服务。

小路灯撬动大市场，照明物联网化潮流已经到来。从业内厂商纷纷开始布局这一领域的动向也可以看出，照明物联网化是大势所趋。若能将城市路灯全部互联，发挥智能照明的作用，定会开拓更为广阔的物联网空间。

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