基于物联网的智慧路灯软件系统设计与实现文献综述

 2023-09-13 09:16:09

文献综述

研究现状:

目前道路上常用的交通照明路灯智能化程度低,道路交通照明路灯采用简单的定时开关控制的管理方式,需要专人或通过机械式的定时控制来实现固定时间路灯的开启和关闭。这样的管理模式下,所有路灯在傍晚开启后到清晨都处在完全开启的高亮状态,造成了大量的电能浪费,而且路灯出现故障之后难以及时发现和处理,路灯的管控和维护消耗了大量的人力物力[1-3]

虽然有不少企业和高校也研制了一些智能路灯,将大功率的高压钠灯路灯改造成节能的LED路灯,并在LED路灯上增加一个单灯控制器,通过PLC(电力线载波)或ZigBee协议,将所有的路灯进行信息化管理以实现路灯的节能和智能化管理[4-5]。这些智能路灯虽然在一定程度上减少了照明的能耗,降低了管理和控制的难度但仍然存在非常非常多的问题。

首先这些智能路灯虽然采取了很多节能的措施但是仍然不能在凌晨车流量较小的时间段,根据路面车流量对路灯实现自动开启、关闭和调整亮度的操作,因此还存在能耗的浪费现象[6-7]。其次,随着社会的发展,人们对交通数据的需求量也越来越大,如果能够实时采集马路上的车速车流量等各种信息并加以利用,那么就可以在很大程度上避免交通堵塞等问题[8-9],然而现在的路灯,即便是所谓的智能路灯也难以实现这样的目标。

发展趋势:

路灯作为规则分布的城市基础设施,是分布在城市中最广泛、最均匀的物联网,有望成为智慧城市最重要的载体[10-13]。随着时代浪潮的不断发展,路灯将变得越来越智能化,其功能也将会变的越来越多样化而不仅仅是作为一个照明工具。

在未来的发展中,人们会在智慧路灯上搭载摄像头、信息屏、充电桩、信息屏、RFID电子标签和光伏电池板等设备并在路灯上连接多种传感器,通过PLC/Zigbee/6Lowpan等协议连接成网,再通过4G或光纤把数据传输到后台[6]。最终实现小到对窨井盖监测,大到对整个城市园林绿化灌溉控制;上能监测地面的道路交通状况,下能管理地下管网安全的智慧城市框架。

它不仅可以为人们的出行提供便利,还可以为整个城市的规划和发展提供各种数据进行参考和使用,这是智慧路灯的未来的发展趋势[14-15]

课题研究的意义和价值:

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