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
11 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 225mm265mm27mm，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 。
12 云端控制中心
是根据路灯管控开发的一款远程 *** 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。
13 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。
21 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33V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33V，通过调整R1000和R1007阻值调整VBAT输出的大小。
22 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
23 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
41 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。
42 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。
43 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 *** 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。
近几年来国内很多城市都已经开始采用智能路灯技术，对传统路灯进行改造，对普通路灯进行智能照明改造后，其具有高效节能、智能管理、稳定可靠、配置灵活的多种优点，可大幅度降低路灯的电耗，有效提高节能率。
据前瞻产业研究院《2019-2024年中国智能照明行业发展前景与投资战略规划分析报告》数据显示，2016年中国智能照明产值规模达到147亿元，相比2015年增长1028%;2017年中国智能照明产值规模达到284亿元，同比增长932%;预计到2020年中国智能照明产值规模将高达1035亿元。智能照明正成为行业发展新风口，市场前景广阔。
2016-2017年中国智慧路灯行业供需分析
近年来，我国智慧路灯伴随着智慧城市和物联网的发展而快速发展，产销量都以较快的速度增长，供给量始终保持稍大于需求量，供需处于动态平衡的状态，总体处于健康发展阶段。
图表：2015-2017年我国智慧路灯产量
图表：2018-2024年我国智慧路灯产量预测
随着LED照明技术的成熟及与物联网、智慧城市的融合，LED路灯照明逐渐向智能化、网络化的方向发展，与城市安防、智慧化管理等相结合，并预期将会在2025年前迎来新一轮的爆发。
城市智能照明系统作为智慧城市的核心子系统，运用无线Zigbee、WiFi、GPRS等多种物联网和IT技术，实现了远程单灯开关、调光、检测等管控功能，开辟了城市照明“管理节能”的新篇章。
本系统整合了路灯、隧道灯、景观灯、商业照明、学校机关照明等照明系统，用一个统一的平台来进行管理。本系统是一个开放的系统，预留了各种接入方式，可进一步打造成智慧城市“云 ”系统。
系统特点：
1、 回路控制和控制箱门开报警、水浸报警;
2、 回路电流、电压、功率因数、电量检测等;
3、 单灯开关和调光;
4、 单灯电流、电压、功率因素、电量和温度检测等;
5、 根据天气情况和实际的光照度，实现灯具的自动开、关和调
光;
6、 灵活的亮灯组合管理、精确控制每一盏灯;
7、 现场管理功能
8、 预设管理功能
9、 每天可进行自动通、断电 *** 作;可保证工作日、节假日按不同的时间自动通、断电;可对用电设备进行分区、分线路管理或单独管理;
10、集成无线抄表功能，为能耗管理打下基础;
11、监控灯具的开、关和亮度，从而显著延长灯具的有效寿命，减少灯具更换次数，节约资源，减少有害气体污染环境;
目前我国的城市道路照明管理信息化程度还较低，基于物联网和云计算的系统管理软件为路灯管理部门的信息化建设提供了一套全面的解决方案。
1、路灯自动巡检：监控中心能对安装了路灯监控器的路灯进行自动巡检，查报故障并自动生成报修单;
2、路灯查控：能实时对安装了路灯监控器的路灯进行开、关、调节亮度等功能，或预设控制方案，使路灯按照预设方案进行亮灯。
3、设备管理：对灯杆、灯具、电线、控制箱、变压器、电表、开关、监控器等路灯设备实现计算机信息化管理，具有设备安装、报废、维修、更换、出入库等功能。
4、多媒体功能：具有库管理功能、视频管理功能，使管理更具直观化、形象化和亲和化。
5、GIS地理信息系统：具有地形、设施空间、行政区划、街区、道路、建筑物、水系、管沟、路灯线路、控制线路、敷设情况等功能。
6、辅助分析模块：具有统计、报表、分析、查询、负荷计算、实时读表、用电分析、电缆长度计算等功能。
7、Web信息发布模块：与网站实现无缝对接，进行远程管理的功能。
性能特点：
控制路灯开关、亮度调节、电流、电压采集、被盗报警等，并预留了温度采集、灯杆倾斜检测等功能。
路灯管理器分为模块式(内置灯具中)和外挂式(可内置灯杆中)，可分别满足路灯企业和工程企业的使用需求。
1、通过Zigbee无线自组网进行通信连接，实时在线收信息;
2、高性能嵌入式微处理器技术，先进的电能测量计量专用芯片，大容量存储器技术;
3、自诊断和自恢复功能;
4、断电数据保持功能;
5、远程或就地自动调光实现路灯的亮灯、暗灯的节能控制;
6、无线路由功能，实现通信的中继功能。
技术参数：
无线频率：24G ISM免费频段
平均功耗：04W/05W/07W
工作温度：-40℃～85℃
性能特点：
智能照明网关是实现路灯单灯监控的重要硬件设备，它使用Zigbee无线技术和灯控器通信，与系统中心的通信可以使用GPRS /CDMA、以太网、Wi-Fi网络或ADSL modem等一般安装在户外路灯控制箱内。
智能照明网关内置多种功能，包括：时序调度功能、报警功能、类型转换功能、内部实时时钟等功能。
一般情况下，一个可以管理300个左右的灯控器。
可以通过网关接入的产品有：控制箱管理器、灯控器、光感检测器、电缆防盗器、雨雪传感器等。
1、通过Zigbee无线自组网进行通信连接，实时在线收发信息;
2、进行路灯回路控制，具有自诊断和自恢复功能;
3、具有GPRS/CDMA、以太网、232、485、USB、CAN等通讯接口;
4、高性能嵌入式微处理器技术，高精度的电能测量计量专用芯片，大容量存储器技术;
5、具有时钟和预设控制的功能;
6、具有和三相电流、电压、功率因数、电量的测量功能;
7、具有水浸报警、控制箱门开报警功能。
技术参数：
无线频率：24G ISM免费频段
工作温度：-40℃～85℃ 智能照明是智能家居范畴的重要组成部分，自苹果iPhone,iPad，及Android手机和平板日益普及后，智能照明离普通消费者的家庭越来越近，从智能灯泡，到智能灯座和智能控制盒产品已经曝光，其中Philips Hue灯泡的出现，第一次打开了普通家庭的智能照明场景变化的神奇面纱，揭开了低耗，环保，调光，配色的智能化家居照明新篇章。
智慧路灯生产厂家：
1、日海智能
日海智能科技股份有限公司成立于1994年，是一家在深交所上市的国家高新技术企业。日海智能为国内外电信运营商、ICT设备商、系统集成商以及各行业客户提供包括终端、云平台、多行业解决方案在内的物联网端到端产品和服务。
以及通信网络基础设施、设备和通信服务。日海智能将建成“智慧连接万物”的日海人工智能物联网（Sunsea AIoT)作为公司战略目标，致力于成为行业领先的人工智能物联网服务提供商。
2、诺尔
扬州诺尔照明集团有限公司是一家集设计、开发、生产组装，安装、服务融于一体的道路照明灯具集团企业。企业经过多年的努力，得到了不断发展壮大，已跨入了现代化照明生产企业行列。
已被工商部门授予重合同守信用单位，资信等级为AAA级企业和省建筑灯具推荐品牌。企业的主导产品：道路灯年生产能力可达20万套。
3、荣文
广东荣文能源科技集团有限公司创始于2000年，注册资金18000万元。公司经过十多年的发展，现公司已发展成为国家高新技术企业，国家发改委、财政部备案的节能服务公司。
为了积极响应国家节能减排的号召，公司近几年来致力为公共路灯领域的节能产品研发，经过多年的积累，获得了国家授权发明专利3项、实用新型专利26项，外观专利1项，计算机软件著作版权18项，依靠拥有自主知识产权的企业核心技术，自主研发出了荣文物联网智能路灯。
应用物联网技术，创建了智慧城市综合管理云平台。实现了城市路灯节能改造智能化，路灯日常管理智慧化，成功解决了打造“智慧城市”、“低碳城市”在公共路灯领域的技术应用及产品难题。
4、北控
北京北控智科能源互联网有限公司是北京市属大型国有企业——北京控股集团智慧城市业务板块核心下属企业。
公司是国内领先的城市信息基础设施解决方案提供商，创新性的提出智慧城市信息基础设施智慧化全套解决方案，包括方案、产品、技术及运营等。
5、好光景
江苏伏特照明集团有限公司地处中国东部沿海省份城市江苏省扬州市。主营耐腐蚀钢材制品、钢结构加工、大功率LED照明、太阳能光伏运用、电力及通信塔的制造、交通信号器材的设计生产和安装。
6、昕诺飞
昕诺飞电子技术（上海）有限公司是专业照明、家居照明和物联网照明的全球领导者。我们的高效节能照明产品、系统和服务让客户能够获得优质的光，让人们的生活更加安全舒适，让企业更高效，让城市更宜居。
问题：led智慧路灯智慧照明都有哪些模块
1、智能照明：所谓的智能照明就是可以根据气候地域、环境亮度等等来自适应调节照明亮度和色彩，以达到最佳的照明效果，最好的电源节能。
2、视频监控：智慧杆应配有高清监控摄像头，方便交通管理部门管理人流、车流，方便警察维护辖区治安。
3、环境检测：智慧杆应装配有温湿度、二氧化碳、二氧化硫、可燃气体等等环境检测传感器。并将数据实时显示在LED显示屏上，告诉人们所在区域的环境状况。
4、新闻广播：智慧杆应有联网广播功能模块，当有突发安全情况时，可以及时广播给所在区域的人们。
5、信息发布和4G/5G联网远程控制：这是LED智慧灯杆屏最基本的功能。
智慧灯杆还有其他像充电、WIFI等等功能，不一而足。您要是有更多更好的智慧杆功能想法，欢迎评论区留言。小编感谢您的阅读！
延伸知识：
随着智慧城市的持续推进，集合了智能照明、视频监控、人车流调度、环境检测、新闻广播、信息发布、商业广告显示、充电桩、联网控制等等功能于一身的智慧灯杆屏大放异彩。视爵光旭领导时代潮流，推出智慧灯杆屏WL系列，并获得巨大成功。现在将视爵光旭智慧灯杆屏部分案例分享给大家。
视爵光旭深圳湾生态科技园智慧灯杆屏
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