2020年NBIOT在智慧道路照明应用与实践.pdf

2020年NBIOT在智慧道路照明应用与实践--NB-IOT在智慧道路照明的应用与实践深圳市灯光环境管理中心曾永幸随着5G时代的到来，智慧城市、智慧城管、智慧照明建设即将进入快速推进阶段，道路照明设施已经不仅仅是传统市政道路照明功能的载体，也是最好的信息化固件，多功能智慧杆将逐步取代传统灯杆，成为智慧城市基础设施网络，并必将成为城市公共空间最好的硬件载体、组网节点、传输通道、数据入口和信息终端。而智慧照明是智慧城市的重要组成部分。如何选择更适合智慧照明的通讯方式，我中心于217年6月与浙大网新组成专项试验小组，在市灯光中心职教街进了安装试点，经过两年的运行达到了良好的效果。一、传统智慧路灯的现状与存在的问题目前智慧路灯现状国内行业普遍采用传统的“两跳式“智慧照明解决方案，在一个路段设置一个汇聚网关，每个汇聚网关通过PLC/ZigBee/RF技术连接大约1盏路灯；汇聚网关再通过2G/3G网络上报到管理系统。二、解决方案及NB-IOT技术优势NB-IOT物联网是新一代信息技术的重要应用，不仅能够改善人们的生活，还能给行业带来巨大的变革与创新，推动经济快速发展。据市场研究机构Gartner预测，到22年全球物联网终端数量将达到26亿，销售收入将达到3亿美元，带动经济总量将超过9万亿美元。在国内，物联网也成为“中国制造225”战略规划的重要组成部分。智慧城市照明管理系统是基于“NB-IOT”为核心而产生的实际应用，将城市照明（路灯、景观亮化等照明设备）纳入智能化管理平台，进行统一的管理。该管理系统以按需照明为原则，可根据每天不同的时间、光照度或区域内特殊事件人性化地控制照明设备，可自动开启或关闭任一盏灯、调节任一盏灯的功率，并按照环境要求，在深夜适当降低光照度达到二次节能降耗之目的，以实现城市照明智能管理和科学合理的调光控制，满足城市日益增长的照明需求，最大化地提升管理效率和实现城市照明节能减排的最终目标。1、基于NB-IoT技术端到端的智慧照明解决方案，通过运营商NB-IoT蜂窝网络实现对每盏路灯“一跳式“的连接管理和控制。相比传统的“两跳式“智慧照明管理系统，不再需要汇聚网关设备，大幅度缩短业务上线时间，减少运维工作量；网络维护可以完全交给运营商负责，相比传统方案采用非授权频段接入，运营商NB-IoT网络抗干扰能力强，带来更高的可靠性保障。将城市照明（路灯、景观亮化等照明设备）纳入智能化管理平台，进行统一的管理。该管理系统以按需照明为原则，可根据每天不同的时间、光照度或区域内特殊事件人性化地控制照明设备，可自动开启或关闭任一盏灯、调节任一盏灯的功率，并按照环境要求，在深夜适当降低光照度达到二次节能降耗之目的，以实现城市照明智能管理和科学合2020年NBIOT在智慧道路照明应用与实践--2020年NBIOT在智慧道路照明应用与实践--理的调光控制，满足城市日益增长的照明需求，最大化地提升管理效率和实现城市照明节能减排的最终目标。1、NB-IOT技术优势1、NB-IOT技术优势LPWA开启低功率广覆盖IoT市场，NB-IoT具备技术优势1、海量连接每小区可达1万连接；NB-IoT比2G/3G/4G有5-1倍的1、海量连接每小区可达1万连接；上行容量提升，这也就意味着，在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供5~1倍的接入数。2、超低功耗电池寿命长达十年；低功耗特性是物联网应用一项重要指标，特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合，如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备，它们不可能像智能手机一天一充电，长达几年的电池使用寿命是最本质的需求。在电池技术无法取得突破的前提下，只能通过降低设备功耗以延长电池供电时间。通信设备消耗的能量往往与数据量或速率相关，即单位时间内发出数据包的大小决定了功耗的大小。数据量小，设备的调制解调器和功放就可以调到非常小的水平。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，可以保障电池5年以上的使用寿命。3、深度覆盖能实现比GSM高2db的覆盖增益；NB-IoT比LTE提升2dB增益，相当于发射功率提升了1倍，即覆盖能力提升了1倍，就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到。4、安全性继承4G网络安全能力，支持双向鉴权以及空口严格加密，确保用户数据的安全性;5、稳定可靠能提供电信级的可靠性接入，有效支撑IoT应用和智慧城市解决方案。2020年NBIOT在智慧道路照明应用与实践--2020年NBIOT在智慧道路照明应用与实践--NB-IoT直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，即可与现有网络基站复用以降低部署成本、实现平滑升级，但是使用单独的18KHz频段，不占用现有网络的语音和数据带宽，保证传统业务和未来物联网业务可同时稳定、可靠的