智慧城市建设落地方案路灯物联网解决方案ppt课件.pptx
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1、,路灯物联网解决方案,I,路灯物联网建设方案目 录1.概述.11.1.建设背景.11.2.建设必要性.22.路灯物联网的提出.42.1.路灯物联网的定义.42.2.建设条件已经成熟.42.2.1.物联条件.42.2.2.政策条件.42.2.3.技术条件.53.建设目标.64.建设内容.64.1.总体设计架构.74.2.基础硬件设备.94.3.通信网络.94.4.综合数据库.94.5.云服务管理平台及应用.94.5.1.资产维护.104.5.2.数据统计.104.5.3.监控中心.104.5.4.智能策略.114.5.5.大屏管理.114.5.6.微信服务.114.5.7.移动终端应用管理.12
2、4.5.8.路灯 wifi 应用.124.5.9.积水监测应用.124.5.10.交通流量监测应用.144.5.11.其他扩展应用.154.5.12.运维管理.164.6.标准体系.164.7.安全体系.174.8.保障体系.175.实施步骤.176.建设意义.18,路灯物联网建设方案,1,1.概述,1.1.建设背景,当前在国内及全球基于物联网的各领域应用的建设都在蓬勃发展,目前国家智慧城市试点已达 193 个,目前我国所有的一线城市、50%以上的二线城市,都已经提出建设智慧城市的目标。2013 年我国国内首个面向智慧城市建设的物联,网感知测试平台也已进行研发,该测试平台是针对智慧城市的建设需
3、求进行范围更广的测试和部署,为国内智慧城市各领域探究和建设提供验证的测试平台。在国内和国外的智慧城市研究和实践项目中,相当一部分的投入就是针对城市的不同应用进行物联网智能感知。,德国联邦教研部与联邦内政部联手,共同支持一批物联网信息安全领域的研发项目,以期尽快为物联网的发展创造更好的网络安全环境,巩固德国作为世界最安全经济体的地位。实施的研发项目以物联网中的嵌入式信息系统安全、数据传输及编码过程安全为重点,采用产学研合作的形式进行,如卡尔斯鲁尔的Wibu-Systems AG 公司牵头的“嵌入式操作系统的集成化保护”项目,将研发能,保障开放的互联网环境下嵌入式操作系统安全可靠运行的新型信息系统
4、硬件结构;Furtwangen 科技大学协调的项目“虚拟-现实系统通用多形态安全解决方案”,致力于研发物联网中恶意攻击和远程操控行为的识别和应对技术方案;弗朗霍夫学会海因利希-赫茨研究所牵头的项目“物联网高效安全编码技术”,研究重点为,物联网数据无线传递过程的高效安全编码及加密技术方案。德国联邦教研部、联邦内政部将投入科研经费约 800 万欧元,这批项目预计 2015 年 8 月完成。,塞尔维亚的 Belgrade 物联网应用。该市部署的系统采用在城市公共交通车辆安装终端监测设备,实时采集大量的环境参数(CO,CO2,NO2,温度,湿度),,以及公车的地理位置信息,为用户提供了多种信息。,20
5、14 年由欧盟多个成员国组成的欧洲 SmartSantander 研发团队正在实施的,物联网技术研发应用试点示范项目,试图通过技术的实际验证与优化,将物联网技术的应用推向欧盟其它城市。为此,SmartSantander 研发团队在西班牙桑坦德,路灯物联网建设方案,2,市安装了超过 18000 台感应装置,分别设立于路灯座、停车场、饭店商店、公园,(,花园、政府服务机构、公交车辆顶部、水泥路面和草坪等公共场所,可有效提供动态的“瞬间”Winking)实时图像信息或信息切换。可帮助市民适时选择出行、,购物或寻找停车位等;协助公共部门根据实时的气候、温度、实况等有效实施清扫、浇灌、公交调度等;加强城
6、市生态环境与污染监控等;促进社会安全、稳定、和谐等。,2014 年 6 月美国邮政局公布的计划打造新的物联网的邮政应用服务,结合,低功耗感应器和新的无线技术来改善美国邮政数据的管理能力。此外美国波士顿市在公共场所部署的“智能长椅”,可提供手机充电的智慧应用。,在世界智慧产业的这些应用探索中,都是借助于物联网进行智慧治理,充分挖掘利用各种潜在的信息资源,加强对高能耗、高物耗、高污染行业的监督管理,改进监测、预警手段和控制方法,从而降低城市社会发展对环境的负面影响,最大限度实现社会经济和环境的协调发展。,1.2.建设必要性,城市路灯是与人们生活息息相关的重要公共基础设施,一方面保证夜间车辆和行人的
7、交通的安全,另一方面承担了整个城市形象美化的重任。路灯作为城市重要基础设施,遍布城市所有的交通网络。当前随着我国新型城市的发展,更多与城市环境、民生相关的问题,已纳入到现代城市建设的重要范畴。,路灯作为城市重要的基础设施,覆盖城市各管理区域,通过采用物联网、云计算等高新技术,可将广泛分布的路灯进行连通,成为覆盖城市广大区域的路灯物联网,支撑城市更多的领域的智慧应用,是具有现实意义的城市新型网络基础,会进一步提升城市的智能化、信息化和精细化水平,推动新型城市蓬勃发展,对城市服务各环节运作将会产生积极影响。路灯物联网的建设部署不仅仅本身就是智慧城市的一项典型应用,同时还可以作为智慧城市其它领域扩展
8、建设的有效支撑。针对城市路灯遍布城市范围广、取电方便、可利用现有电力线通信,成本低、部署快捷等特点,以城市路灯为城市物联网感知的基本载体,通过安装于路灯的,路灯物联网建设方案,3,各类智能控制设备,快速接入智慧城市各领域的传感设备。基于城市路灯的路灯综合传感网络已经形成成熟的智能感知、信息化传输、远程智能控制的方案体系,可以进一步快速扩展智慧城市更多领域的传感部署,建立起一个统一的基于路灯物联网的城市管理平台,对提升城市区域综合信息化管理水平,减少智慧城区建设基础设施资的金投入,避免智慧城市基础传载网络设施重复建设具有重大意义。,1.符合重点发展领域中的“物联传感网”领域,路灯物联网中采用的各
9、类传感器:光传感器、井盖监测传感器、温湿传感器、,风力传感、交通车流量监测、停车位监测等技术,符合物联网和云计算中各种传感器以及智能终端联接的物联网关键设备方向。,路灯物联网云计算统一管理平台软件系统,符合“(一)高端软件:行业应用软件整体解决方案在通信、电力、交通等领域的应用”,以及“(二)物联,网和云计算:云计算在电子商务、电子政务、企业信息化、制造业等领域的研发和应用”领域的应用要求。,路灯物联网通信网关设备所采用的 3G/4G 无线通信技术,符合新一代通信:,基于第三代移动通信的关键设备、终端产品研发和产业化方向要求。,2.符合智慧城市领域建设,路灯物联网支撑的停车位监测、环境检测、交
10、通车流量监测、井盖监测等都,是智慧城市建设中的重要子应用。,路灯物联网打造集云计算、物联网传感技术为一体的管理平台,可以提高智,慧城市传感监测和信息采集程度,可以更加有效地应对路灯领域出现的各种突发性紧急事件处理,符合智慧城市建设的城市应急指挥管理要求。,路灯物联网采用电力载波、ZigBee、6LowPAN、CDMA/GSM 等通信技术,可,以带动一个城市的物联网、无线通信、传感信息采集和监测等物联网产业的发展和进步。,综上所述,路灯物联网的建设既是一个城市智能化应用综合支撑物联传感网络统一部署和要求,也是智慧城市战略的一个重要建设部分。它既促进了智慧城市建设,也可以推动我国物联网产业的发展,
11、具有重大的社会和经济效益。,路灯物联网建设方案,4,2.路灯物联网的提出,2.1.路灯物联网的定义,路灯物联网是以普遍存在的路灯为载体,建立电力载波、ZigBee、3G/GPRS、6LowPAN、RS232/485 等无线有线通信网络相结合的物联网网络系统。路灯物联网可以支撑智慧城市上层的路灯、环境参数、城市积水、路灯 WIFI、110/119 报警点、土壤湿度、噪音污染、电子公告/广告牌、交通流量、道路停车位、市政,井盖等的智能化监测和指令控制应用,并以云服务方式实现智慧城市传感终端的设备资源和传感数据资源的互通共享,避免智慧城市中承载各应用的基础传感网络设施重复建设,达到多元传感终端设备和
12、信息资源高度共用共享。,2.2.建设条件已经成熟,2.2.1.物联条件,(1)路灯是各城市分布最广的重要市政基础设施之一,各市的路灯管理部门具有较为完善的路灯设备信息;同时,城市多年陆续的路灯信息化建设管理工作,也积累了大量的运营管理数据。这些都可作为路灯物联网建设的基础支撑数据。,(2)各城市已有了一定规模的网络基础设施,可以作为路灯物联网建设的重,要网络基础。,(3)路灯物联网以路灯为载体进行建设,具有取电方便、可利用现有电力线通信,成本低、部署快捷等特点。以路灯为城市物联网感知的基本载体,可快速接入智慧城市各领域的传感设备,基于路灯物联综合传感网络完成智能感知、信息化传输、远程控制。,2
13、.2.2.政策条件,(1)2010 年 10 月 18 日,国务院颁布了关于加快培育和发展战略性新兴产,路灯物联网建设方案,5,业的决定,提出促进物联网技术的研发和示范应用。,(2)国务院出台的关于推进物联网有序健康发展的指导意见中还提到,到 2015 年初步形成物联网产业体系,同时推出六大措施为物联网发展保驾护航。,(3)为了支持智慧城市、物联网、云计算的发展,实现智慧城市的战略计划,国家和地方各级政府出台了相关政策和法规。包括:颁布住房城乡建设部办公厅关于开展国家智慧城市2013年度试点申报工作的通知(建办科函2013275 号),住房和城乡建设部对外公布了 2013 年度国家智慧城市试点
14、名单,确定 103 个城市(区、县、镇)为 2013 年度国家智慧城市试点;2013 年 9 月 17 日,国家发改委在其网站上发布了“关于印发 10 个物联网发展专项行动计划的通知”;广东省人民政府颁发广东省信息化发展规划纲要(2013-2020 年)以及中共广州市委、广州市人民政府关于建设智慧广州的实施意见明确提出要“推进城市基础设施智能化,全面推进智能交通工程”等。,2.2.3.技术条件,(1)计算机技术、GIS 技术、物联网、云计算 SaaS 技术、移动终端技术的飞速发展,成熟的云计算多租户管理平台都可作为路灯物联网各类应用终端的应用支撑。,(2)先进的电力载波、ZigBee、3G/G
15、PRS、6LowPAN、RS232/485 等通讯技,术可为物联传感信息传输提供基础技术保证。,(3)目前应用于路灯智能化管理的来车检测算法、云计算基础平台、部分智能传感技术已大量应用到实际智慧路灯管理上;同时以路灯为接入载体扩展的应用,如环境参数、城市积水、路灯 WIFI、110/119 报警点、土壤湿度、噪音污染、电子公告/广告牌、交通流量、道路停车位等应用,国内先进的科研单位已经通过技术可行性验证,并进行了示范区应用。,通过以上分析不难看出,目前路灯物联网建设的客观条件是成熟的,只要做好宏观规划、规范建设标准、组织科学、保障到位,是不难完成的。,路灯物联网建设方案,6,3.建设目标,智慧
16、城市的发展是当前世界城市建设的前沿趋势,未来智慧传感终端的发展必然是多元的。从智慧城市的感、传、知、用四大建设层面来看,感与传是整个智慧城市建设的最基本,也是最重要的支撑基础,只有规划合理、考虑充分,方能真正避免智慧城市底层传感支撑环境的重复建设。,城市级路灯物联网的建设将实现路灯物联网承载的海量传感信息和控制信息的高资源共享,是标准统一、有序建设、打破传感终端信息传输孤岛,避免基础支撑环境的重复建设,提供统一的城市综合传感信息管理平台,是智慧城市应用终端信息共享底层物联支撑环境的重要体现,能够满足城市区域功能发展的高端新型基础设施要求,最终将实现向城市环保、公安、水务、农业、市政管理等部门提
17、供实时监测数据和远程智能控制。提供给企业、科研机构或政府有关部门进行数据验证,及相关的信息综合分析使用,并使这些应用在城市智慧城市建设中形成标准的数据获取方式和长效的运营模式。同时也可借助路灯物联网建设的理念和实践,促进人们对新型城市建设模式和物联网实用性创新的认识。,4.建设内容,路灯物联网的建设是服务于智慧城市总体建设,建立城市级路灯物联网及各领域传感信息采集和使用的实际应用,其内容主要有三部分组成,即基于路灯物联网的多元传感终端、路灯物联传感网、云服务管理平台。路灯物联网的建设是,以普遍存在的路灯为基础,建立电力载波、ZigBee、3G/GPRS、6LoWPAN、RS232/485,的无
18、线、有线传感器网络相结合的物联网网络系统,提供给路灯监控、环境参数、,城市积水、路灯 WIFI、110/119 报警点、土壤湿度、噪音污染、电子公告/广告,牌、交通流量、道路停车位等应用。而基于路灯物联网的云服务管理平台可支持,多种网络协议适配,实现各种传感器数据的采集、存储、管理、统计分析等功能,并提供开放式的接口,为未来更多的传感终端的应用接入提供预留方案。对于路灯物联网承载的面向智慧城市建设的各类顶层应用,一方面依托路灯物联网综合传感的云服务管理平台进行管理,另一方面又作可作为平台的数据资源补充,使,7,路灯物联网建设方案云服务管理平台信息数据更加丰富,并可提供给授权的用户使用。路灯物联
19、网建设的具体内容主要包括:(1)建立基于路灯融合传感技术和电力载波、ZigBee、3G/GPRS、6LoWPAN、RS232/485 的无线、有线等多种通信方式混合组网的路灯物联网网络和云服务管理平台,管理城市各种传感终端传输回来的传感信息,并基于这些信息数据进行汇总分析,智能控制,提供综合决策依据等。(2)基于路灯物联网的云服务管理平台,具有混合组网的基础优势和应用扩展性强的特点,除了具备强的综合监测、管理、分析能力外,还可为智慧城市其他上层应用做测试验证使用,减少智慧城市新领域应用前期的探索周期、人力资源和资金投入。(3)通过采用新型的物联网、云计算、无线传感以及 GIS 等技术,打造基于
20、路灯物联网的多元终端应用,建设典型路灯物联网城市管理平台应用,如路灯监控、环境参数、城市积水、路灯WIFI、110/119报警点、土壤湿度、噪音污染、电子公告/广告牌、交通流量、道路停车位、广播系统,并定时记录传感和运营信息,形成路灯物联网统一的云服务管理平台的可供查询统计数据,为后续的大规模应用推广和多领域数据交叉应用积累经验。基于城市级路灯物联网,利用城市路灯物联网分布广、连通便捷、应用接入方便等特点进行应用建设,可以带动智慧城市及互联网等科技产业的发展,降低城市区域智慧城市公共基础设施总体投入成本,契合智慧城市节能低碳、先进创新的建设主题,可提升城市整体形象。4.1.总体设计架构路灯物联
21、网总体架构设计如下图所示:,移动终端应用,路灯物联网建设方案,8,路灯灯具,摄像头,wifi热点,二维码,光照度感应器,Pm2.5,积水监测,感知层,传输层,3G/4G,Zigbee/2.4G无线网络,485等有线传输,平台层数据层,PLC电力网,温湿度,.,应用层,惠民便民工程,公共wifi积水监测,市政管理,视频监控灯杆倾斜,环境监测,台风监测,预留可接入的扩展应用,基本应用,路灯物联网总体架构设计,标准体系安全体系保障体系,PM2.5温湿度监测,远程监控管理智能运维,二次节能监控中心路灯资产库,二维码 道路沉降路灯物联网云服务统一管理平台智能策略 数据统计 资产维护 运维管理 大屏管理
22、微信服务 移动终端管理路灯物联网综合数据库日常运维数据库 GIS地图库 传感专题库 元数据库,预留接口,大屏管理设备资产管理,图 4.1 路灯物联网总体架构图路灯物联网总体框架从智慧城市建设全局着眼,总体架构设计主要是从硬件基础感知层、通信传输网络、路灯物联网综合数据库、云服务统一管理平台及应用四个层面提出路灯物联网整体支撑业务运转的最合理的系统逻辑关系。,路灯物联网建设方案,9,4.2.基础硬件设备,路灯物联网的硬件基础感知层,主要包括路灯灯具、节点控制器、集中控制器、视频监控设备、WIFI 热点、二维码、温湿度传感设备、光照感应设备、积水,监测设备以及其他环境监测的终端基础硬件传感设备的部
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