近期參加物聯網設計大賽也作為明年的畢業設計，和好兄弟花費乙個月的業餘時間，實現從專案構思裝置選型到現在的系統v1.0效果。
本專案效果參見：nb-iot智慧型路燈專案演示，感謝各位好友批評指正~
每當夜幕降臨，城市中各種各樣、色彩繽紛的路燈亮起，為城市披上了一層絢麗的外衣。但在這絢麗的外表下則隱藏著巨大缺點：
1)能源浪費：由於城市的夜晚進入後半夜後，人們已經開始休息，街上**量開始減少，有些地段在特殊時段根本不需要過多的路燈照明，導致能源浪費，增加了不必要的成本；
2)維護困難：由於使用人工巡檢，需要大量人力，而路燈數量龐大，路燈實時狀態不能及時獲取，導致路燈故障維護、排查效率極低。
路燈管理平台的建設，是智慧型城市的乙個重要組成部分，不僅能夠實現城市及市政服務能力提公升，也是智慧型城市的乙個重要入口，可促進「智慧型市政」和「智慧型城市」在城市照明業務方面的落地。以往在路燈管理上存在著很多問題，例如路燈開關、巡查、維護基本靠人力，重點地段晚上需要派人巡視，以保證裝置的齊備率；路燈發生故障時，檢修人員無法確定路燈精確位置；管理人員對路燈無法進行分時段控制、無法監控路燈整體狀態；路燈保持常亮狀態效率低、不節能；智慧型化水平低，不能結合ai技術實現路燈節點的資料分析。針對以上問題，本系統設計的智慧型路燈監控系統結構圖如下所示：
具體功能如下：
1)路燈節點支援自定義控制方式，可支援自定義時間控制策略和多樣化控制（兩側路燈全亮、全關、隔杆高亮等）兩種方式；
2)根據所在環境光照強度，自動調節路燈亮度，低功耗節能減排；
3)斷電保護，電壓電流超過安全閾值，路燈自動斷電；
5)實時採集路燈節點工作狀態、電壓、電流、功率、功率因數、耗電量、產生二氧化碳、頻率、環境光照度和路燈狀態資料，實現統計分析和歷史查詢。
6)使用機器學習演算法，根據對路燈節點實現建模，實現城市畫像分析。
總之，基於nb-iot技術的城市道路智慧型路燈監控系統有著廣闊的前景和寬廣的需求。
基於nb-iot技術的城市道路智慧型路燈監控系統，在每個照明節點上安裝乙個整合了nb-iot模組的單燈控制器，單燈控制器再經運營商的網路，與路燈控制平台實現雙向通訊，路燈控制平台直接對每個燈進行控制，包括開關燈控制、光照檢測、自動調節明暗、電耗分析等操作。智慧型路燈實物圖如下所示：
與傳統「兩跳」方案不同，基於nb-iot技術的解決方案不需要閘道器，每個nb-iot路燈控制器直接接入運營商的nb-iot網路，即可與控制平台通訊，如下圖所示：
基於nb-iot技術的城市道路智慧型路燈監控系統包括感知層、網路層和應用層。
感知層由單獨的路燈控制模組和nb-iot終端構成。道路上的每個路燈都安裝1個路燈控制模組，路燈控制模組管理路燈的開關、負責資料資訊的採集和監控路燈的執行狀態，它通過nb-iot網路與nb-iot終端進行無線通訊；nb-iot終端將路燈控制模組採集的資料資訊上傳到nb-iot基站，將應用層中的手機或監控中心的管理命令下達到路燈控制模組，對感知層的路燈進行管理和監控，並且結合ai技術實現精準城市畫像建模。網路層由nb-iot基站和internet網路構成。internet網路主要應用4g的lte平台，將感知層的資料資訊實時地傳送到應用層，同時將應用層的控制命令傳送到感知層。智慧型路燈監控系統網路架構如下圖所示：
本系統設計方案具有以下優勢：
1)對路燈的控制上，採用分時段的3種控制策略，可以實現分時間段控制道路兩側路燈全亮模式、自動調整模式（根據環境光照強弱或電壓電流閾值）、終端聯控模式，在滿足照度需求的情況下，實現對電能的節省。
4)高精度資料採集與通訊技術，可採集路燈節點工作狀態、電壓、電流、功率、功率因數、耗電量、產生二氧化碳、頻率、環境光照度和路燈狀態資料，資料精度達到小數點後兩位。
5)實現ai技術賦能，實現路燈節點城市畫像資料分析。
無線智慧型路燈監控
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