whippedcream
智慧城市智慧灯杆IP网络广播紧急求助系统一、 引言随着物联网、下一代互联网、云计算等新一代信息技术的升级和广泛应用，智慧城市已成为必然趋势。越来越多的地方政府意识到智慧城市对于提升城市形象，加强城市安保等级，以及提高居民幸福指数等，都有着重要作用。鉴于此，智慧城市相关政策不断推出，智慧城市建设项目也如雨后春笋不断涌现。智慧路灯隶属于智慧城市，是智慧城市系统下的一个分支，也是其中一个重要组成部分。智慧城市系统平台功能强大，架构复杂，而路灯，因其数量多，分部广，密度高，非常便于信息的采集和传播，所以智慧路灯是一个非常好的切入点。智慧路灯在原有照明灯杆的基础上，集成了温湿度传感器，检测传感器，亮度传感器，视频监控，RFID，无线网络微基站，WIFI热点，LED屏，充电桩，紧急求助报警灯功能，依托强大的综合管理平台，实现数据监控、环保监测、车辆监控、安防监控、灯杆屏、地下管网监控、城市洪涝灾害预警、区域噪声监测、市民应急报警灯等应用。广泛应用于智慧市政，智慧交通，智慧校园，智慧景区，智慧停车，智慧小区等各种场景。 二、 产品应用 深圳市天地华杰通信有限公司，是一家专业生产研发网络音频对讲，IP广播，IP可视对讲等相关产品的厂家，我司开发出的嵌入式网络音频模块，以及相关IP广播对讲产品广泛应用于监狱，学校，交通，银行，矿井，公安等行业，在智慧城市智慧灯杆行业如火如荼的大背景下。我司推出的IP网络广播对讲终端，以高性价比，安装简单，操作方便等赢得了客户的信赖与广泛关注。 产品内置小喇叭，同时带2*15W功放输出，可以外接定阻喇叭。广播时两个喇叭都出声，对讲时自带小喇叭出声。实现对讲有一定私密性，广播大声音。安装简单，集成方便。 实现功能如下：1、 IP应急广播喊话：通过中心控制室的大屏幕，可以看到前端现场情况，如有异常，可以用SV-8003S网络寻呼话筒对前端具体那个点位进行喊话，实时警告现场人员。也可以通过集成的上位机软件平台软件，直接选中具体点位进行喊话。2、 紧急求助：当现场出现突发状况，例如交通事故，充电桩故障，以及相关设施损坏等，可以通过紧急求助终端，一键求助中心，实现双向对讲，中心可以根据情况，决定是否调度相关工作人员赶往现场解决。3、 通知播放：在雨雪天气，或者事故多发地段，可以播放录制好的通知音频文件，提醒车主注意！4、 定时推送：可以定时推送一些语音宣传知识，例如城市发展，广告宣传等。三、 相关产品IP网络寻呼话筒TD-8003S请点击输入图片描述 TD-8003S网络寻呼话筒配置麦克风接口输出，2W扬声器，可作为网络对讲话筒，向网络上的终端播放语音广播。也可作为对讲终端，呼叫远端并与远端进行对讲。四、 产品特点■ 基于ARM+DSP架构■ 提供固件网络远程升级■ 标准RJ45网络接口、支持跨网段、跨路由器■ 配置高保真鹅颈麦克风，同时带有回音压制功能■ 配置液晶显示屏■ 内置功放+扬声器■ 带22个微触按钮的键盘输入■ 提供一路线路输入，一路Mic输入■ 提供一路立体声线路输出，作为外部扩音使用■ 可对网络上的设备进行全区广播、分区广播或单播■ 可以使用IP地址、编号、地址薄搜索等功能■ 可对网络上的设备进行全区广播、分区广播或单播■ 可呼叫并与网络上其他设备进行双向对讲■ 可做监听终端，监听网络上任一设备音频信号■ 金属外壳技术参数■ 输入电压：DC 9～12V ■ 功 耗：静态<300mW■ 工作温度：0～65℃■ 网络接口：10/100Base-TX自适应网络■ 网络协议： 支持IP、ARP、ICMP，DHCP，UDP，DNS，IGMP等■ 音频播放： 支持最高48K采样、192kbps码流，MPEG、ADPCM解码■ 音频采播： 支持ADPCM解码，8k-32K采样可选■ 话筒频域：70～■ 音频输出：2W扬声器输出■ 显 示：寸TFT-LCD■ 规格尺寸：210mm×145mm×70mm■ 重 量： ■ 固件版本： SV-6005网络广播对讲终端（防水工业级） TD-6005网络广播对讲终端（防水工业级）是一款IP对讲终端，具有10/100M以太网接口，其接收网络的音频数据，解码后播放，外部DC12~24V电源供电端子，提供单路2W的音频输出和2*15W功放输出。基于TCP/IP网络通信协议和数字音频技术，将通信发起方的音频信号采样编码后，以数据包形式在局域网上传送到接收方，有接收端解码还原成音频信号。根据点对点、点对多点等不同的通信要求，构成广播对讲等应用模式。主要用于银行等需要紧急求助、双向对讲、远程呼叫应急广播等适用场所。请点击输入图片描述2、产品描述：l ARM+DSP内核；l 内置功放+扬声器；l 可对接收网络的广播、寻呼及对讲；l 可做监听终端，监听现场声音；l 提供固件网络远程升级；l 金属外壳；l 不锈钢灯环按键；3、相关参数：l IP65防水等级l 标准的10/100M以太网接口；l 5W防水喇叭；l 外部DC12~24V电源供电；l POE供电（可选）；l 一路立体音源输出； l 一路继电器输出、2*15W功放输出； l 一路麦克风输入；l 尺寸：200×134×29mm；工作温度： -40～85℃；
一个人淋着雨
智慧路灯融合了照明，环境监测，电动汽车充电，手机充电，交通监控等多种功能，将城市的专门用于照明的路灯，电子警察杆等多种路灯路灯功能融合在一起，将极大改善城市多杆林立的现象，智慧路灯是一个高新技术产业，不同于传统的道路路灯，需要的高端技术比较多，如果你想了解更多关于智慧路灯的问题，比如智慧路灯的价格、功能、推进的难题等等一系列问题，推荐天煌照明，那里面基本上可以解决您的大部分问题。
娜娜娜娜An
智慧灯杆”已成为国内外现代化城市建设的新标志之一。其是遵循城市道路、街道分布，按照“共建共享”的理念，将各种前沿技术和应用集于一身的新型信息基础设施，在智慧城市中扮演“末梢神经元”的角色。它具备“有网、有点、有杆”三位一体的特点，能够对照明、公安、市政、气象、环保、通信等多行业信息进行采集、发布以及传输，形成一张智慧感知网络，实现对城市各领域的精确化管理和城市资源的集约化利用。
超爱吃的丫头
随着经济和 社会 的发展，城市公共照明已经成为城市现代化水平的重要标志之一，城市照明设施规模日益增大，用电量节节攀升， 社会 各方对城市公共照明的要求和希望越来越高。而目前国内城市照明的监控和管理方式相对简单、粗放，服务质量和节能水平有待提高，难以满足现代化城市照明的需要，主要表现在以下几个方面：
监控管理方式相对粗放。传统“三遥”系统只能实现回路级别的采集和控制，对单灯运行情况无法实时、准确监控，不能实现智能化监控和精细化管理；部分城市仍停留在“时控”时代，缺少基本的信息化管理手段。
运行维护效率低、成本高。现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式，工作量巨大，需要投入大量的人力物力，并且还可能留有盲区，运维效率低、成本高，难以实现主动服务、保障服务质量。
照明能耗偏大。缺少灵活有效的节能控制手段，过度照明和照明不足的矛盾难以调和，无法实现按需照明，从而在保障照明质量的前提下有效降低照明能耗设施安全难以保障。缺少实时监管措施，设施被盗时有发生，给照明管理部门造成直接的经济损失，严重影响城市照明的正常运行，同时带来安全隐患。
1 设计与实现
本系统由3大部分组成：NB-IoT通信模块、云端控制系统、手机端APP。
图1
NB-IoT通信模块
基于高通MDM9206平台高性能、低功耗的CAT-M1/CAT-NB1/GSM三模无线通信模块，支持全球各主流定位系统GNSS，不仅支持当前运营商的主流物联网频段，对未来可能会部署的频段也最大可能性的支持 ，其尺寸仅 为 **，能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，
通过该模块实现路灯信息传输、调光、降功率、按需开关灯等管理方式，减少过度照明节约电能，真正实现节能、环保、安全、舒适的照明，减少对大气的污染，建设资源节约型、环境友好型 社会 。
云端控制中心
是根据路灯管控开发的一款远程操作与监控管理平台，方便了管理人员的管理与维护。通过灯联网集中监控管理平台可以远程控制每一个回路的开、关状态，也可以实时监测每个设备的当前信息，并根据采集到的参数的情况，实时判断线路情况，给用户直观的解析。系统同时还具备短消息报警和声音报警的功能。
手机端APP
一种基于智能手机APP应用的城市路灯控制方法，包括将智能手机APP应用与路灯管理系统相关联，形成APP调节城市路灯的架构，构建智能手机 APP 节点，每个 APP 节点代表一个APP 注册用户；当用户登录 APP 应用时，APP 应用将包含用户地理位置、行进方式的 APP 应用信息传送到路灯管理系统；路灯管理系统根据APP应用信息，查询用户所属路段的路灯实时状态，并对路灯进行调节控制。采用NB-IoT物联网概念，通过手机 APP 应用按照用户实际需求开启路灯、调节路灯亮度，合理分配路灯照明资源，降低了路灯能耗、节约了路灯使用成本。
2 测试与分析
硬件调试：分为电源电路、通信链路、LED驱动电路调试。
电源电路
图2 电源电路
图 2 中，EUP3420 是一款恒定频率，采用电流模脉宽调制（PWM）架构的降压型变换器。芯片集成了主开关和同步整流开关，可以获得更高的效率。本系统采取5V适配器输入，转化给NB-IoT无线通讯模块VBAT网络供电。
C1000：适配器的输入端，用万用表或者示波器测试该点电压是否为5V。
L1000：开关电源 buck 电感输出端，用万用表或者示波器测试该点电压是否为，通过调整R1000和R1007阻值调整VBAT输出的大小。
通信链路
NB-IoT模块上电后sim卡状态测试。
图3 NB-IoT模块Sim卡状态查询
LED驱动电路
图4 LED驱动电路
上图中，三极管驱动电路由Q11、R128、D30、J26（焊接LED模组）组成，NB-IoT通信模块通过GPIO口控制三极管的基集，使三极管Q11工作在开关状态，实现对LED的开断。
3 软件测试
安卓手机端可以控制指定路灯的亮与灭以及全开全灭。
图5 手机控制端界面
PC端实现对各个端口的控制。
图6 云端控制端界面
4 控制系统特性
管道NB-IoT设计
一是广覆盖：NB-IoT 覆盖能力强，在同样的频段下，NB-IoT 比现有的网络增益 20dB，覆盖面积扩大 100 倍。它不仅可以满足广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。因此不只是道路照明，在室内、工业照明领域的应用前景也十分广阔。
二是强链接：在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。这将意味着，基于 NB-IoT 通信技术的照明控制系统，将能够管控更多的终端设备，满足未来智慧城市中大量设备联网需求。
三是低功耗：低功耗特性是智慧照明应用一项重要指标，NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，终端模块的待机时间可长达10年，特别适用于智能家居的应用。
四是低成本：低速率、低功耗、低带宽同样给 NB-IoT 芯片以及模块带来低成本优势。单个接连模块预期价格不超过 5美元，最终低至 1 美元，这对降低智慧照明应用的成本起到关键性作用。
云端智能管理
采用单灯控制技术，构建路灯物联网，精准控制每一盏路灯，在保证照明需求的前提下，根据季节、路段、天气、特殊场合等条件设定路灯运行方案，真正实现“按需照明”，深化节能减排。因本项目范围内 LED 路灯电源不具备调光接口，单灯节能方式采用开关灯控制方式。
通过单灯“在线巡测”，及时发现路灯故障并在地图上进行精准定位，转变“人工巡检、热线报修”的传统运维方式，实现定向运维、主动服务，减轻劳动强度，提高路灯运维效率，降低运维成本。
客户端APP
智慧公共照明管理平台具有全面和优化的路灯智能控制功能，为路灯管理人员提供更高效的管理和维护手段，主要体现为：实时监控：可以对任意一盏、一路或任意自定义组的路灯进行开关灯、调光。同时支持多终端，支持基于 Android 操作系统的移动终端远程控制，可采用平板电脑、手机等终端下发开关灯、调光等控制命令等。
5 应用前景分析
对于 NB-IoT 产业的发展，中国移动、中国联通、中国电信三大运营商皆就NB-IOT发布了各自的发展计划。工信部也发文要求加快 NB-IoT 在国内落地，到今年年底建成基站规模 40万个，到 2020 年建成基站规模 150 万个。中国 NB-IoT 产业加速布局，将是全球 NB-IoT 产业领跑者。目前在上海、广州、江
门、鹰潭、长沙落地了NB-IoT智慧路灯项目，实现了到处开花、处处结果。
6 结束语
城市智慧照明是智慧能源的开端，以 NB-IoT 新一代通信技术为支撑，实现整个城市一张网，对城市道路每盏灯实现全面的感知、智能的控制、广泛的交互和深度的融合，在满足市民正常照明需求的前提下，通过智能调光、降功率、按需开关灯等管理方式，减少过度照明，电能节约率可达30% 60%，真正实现节能减排，减少对大气的污染，建设资源节约型、环境友好型 社会 。同时通过对城市照明设施实现精细化管理，通过对城市道路每个灯具的运行状态进行准确分析和故障报警，并根据故障等级启动相应的处置流程，将被动巡检改为定点维护，反应更加敏捷处置效率更高，将使城市的灯光管理水平与现代化的大都市相适应，提高亮灯率，减少各种故障，合理照明，美化照明，安全照明，营造出现代城市科学和艺术完美结合的照明效果，树立和提升城市的品牌形象。
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