下一代街道照明將聯網。世界各地的城市已經在試驗可以遠程控制的智能照明系統了。不僅可以降低電力成本，而且可以實現需求驅動的照明，減少二氧化碳的排放。目前的設計甚至更進一步：專家將“聯網燈”看作是智慧城市多功能通信網絡的“節點”。

 

　　現在，街燈的主要用途是照明。但是，未來路燈將會發揮更多的功能。比如，垃圾箱滿時，路燈會通知垃圾收集服務中心，或者記錄交通量的變化，并將這些數據輸入智能交通系統（ITS）。街道照明將不再是孤立的領域，而是網絡化城市基礎設施的一部分。

 

　　智慧路燈

 

　　這種愿景是基于物聯網（IoT）和智慧城市概念的興起。每一個可以想象的物體和位置都可以聯網：汽車、集裝箱、路燈和停車場，甚至手表、眼鏡和筆。它們可以測量環境中的各種參數，也可以將日常的工作數字化。這種變化的核心是機器對機器（M2M）通信、聯網設備之間或與控制中心之間的數據自動交換。

 

　　智慧城市解決方案被認為是降低能源和維護成本、符合氣候保護的法規要求及為市民提供更好服務的關鍵。智能路燈在這方面起著核心作用。事實上，在許多城市，路燈問題約占市民投訴的20％，智能系統可以使維修過程自動化。加上LED，可編程照明管理系統可將城市電力成本降低70％。

 

　　不只是人造光

 

　　機器對機器（M2M）通信是什么呢？這邊舉例一下。比如在工業領域，M2M用于機器和設備的遠程維護。技術人員可以在遠處看到磨損零件的狀況。只要發生錯誤或系統檢測到預先設定的模式，就會自動向員工發出警報。這樣提高了生產、維護和資源使用的透明度。智能照明系統提供了類似的益處。為了識別有缺陷的燈具，就不需要再依賴夜間巡邏或市民投訴，系統就可以在中心顯示聯網照明的狀態。

 

　　當我們身邊的東西都是智能話時，它們的功能就更多了。例如，在波士頓的公園里，就有智能化的長椅，市民可以給智能手機和平板電腦充電。同時，這些公園的長椅還測量環境要素，如空氣質量和噪音水平。因此，這些長椅的功能就不僅僅是提供座位。它們變成了“充電站”和“測量儀”。同樣地，聯網路燈不僅僅是用于照明的電器，它們成了多功能網絡中的節點。

 

　　智能照明的基本架構

 

　　為了充當多功能網絡，智能照明解決方案必須滿足什么要求？其基本結構必須符合當前多樣化的市場解決方案。首先，技術人員需要先安裝配備有電子設備的燈具，電子設備要么在路燈外部的小盒子中，要么在燈具中。或者，燈制造商要直接整合硬件。當然，一些舊款的型號燈可能需要更新到更高效的LED。一旦升級，這些燈就可以集成到一個短距離的網絡中。

 

　　除了燈具中的硬件之外，移動通信網關還用于遠距離交換數據。這些可以連接到路燈或安放在配電網中。通常情況下，它們是固定的，這樣每個網關可達到最大數量的節點。從節點接收信息并將其轉發到云中的服務器基礎設施或本地服務器。同樣，網關發送控制指令回到節點，并指示開關或調光。

 

　　智慧城市的“神經通路”

 

　　節點和網關的組合產生了雙層網絡。節點窄帶網絡用于傳感器應用，例如智能計量。網關寬帶網絡適用于數據密集型應用，如使用攝像機進行流量監控。網狀網絡形成網絡拓撲。每個節點由此與一個或多個其他節點連接。通常，網狀網絡可自我修復，因此具有很高的可靠性。每當一個節點發生故障，網絡就會自動通過其他節點轉發數據。

 

　　在數據傳輸方面，IP標準將是基礎。物體和位置都有IP地址，因此可以清楚地識別。IPv6互聯網協議被認為是物聯網和智慧城市的重要前提。與之前的協議IPv4相比，它將地址空間從232擴展到2128個唯一地址，從而確保網絡城市有足夠的地址空間。IPv6低功耗無線個人區域網絡協議（6LoWPAN）也特別有前景。 作為一項節能的短程無線電技術，6LoWPAN尤其適用于傳感器網絡。

 

　　操作系統

 

　　除了數據傳輸標準之外，可互操作的管理系統軟件也至關重要。大多數智能照明解決方案提供了基于Web的入口，通過這些入口可以對相關燈進行編程和管理，比如設定燈開啟和關閉的周期。一旦與亮度和運動傳感器相結合，可以設定更復雜的情景模式，比如天越暗燈越亮；在人少的地區，只有當運動傳感器檢測到有人經過時，才會開燈。

 

　　為了支持更多的智慧城市應用，城市照明管理軟件一定不能封閉，應該可以通過第三方應用程序進行擴展。理想情況下，城市應該實施一種不僅限于應用的管理入口，可以為政府機構、公民和私營部門提供對接點。

 

　　需要各方合作

 

　　除了資金外，智慧城市解決方案需要突破的障礙就是理順各種關系。需要不同行業的合作，具有不同的能力，尤其是智能照明系統。除了傳統的燈具和燈泡制造商之外，硬件制造商、軟件供應商和連接服務提供商也都參與其中。但是，與每個參與者談判各自的合同對于客戶而言可能是非常困難的 － 尤其是必須確保所使用的組件能兼容。

 

　　合作是聯網城市的關鍵，智能路燈是一個很有前途的起點。