基于5G边缘计算防水型网关的智慧路灯应用

2019年10月31日，在中国国际信息通信展览会上，中国移动对外正式发布5G商用套餐。至此，5G商用时代正式开启。5G时代的来临，将会有更多的物联网设备入网，万物物联也意味着更多的数据产生。

5G智慧灯杆网关的诞生对不仅对城市亮化工程起到了巨大的作用，还让灯杆焕发了新的生机。智慧灯杆网关可以根据环境的明亮程度自动调整路灯的开启和关闭时间，还可以调节路灯的明亮程度。不仅如此，借助的无线传输功能还可以做到，信息发布、无线广播、充电桩充电控制、城市环境质量监测、停车收费，甚至是提供WiFi，供手机、平板等无线设备上网的功能。
一、系统概述

智慧灯杆是物联网在城市中的重点应用领域，因智慧路灯具有通电、联网、分布广泛可渗入到城市的各个角落等特点，而被视为万物联网的必要基础设施。

智慧路灯可实现对路灯的远程智能管理，还可承载各种功能：如扬尘监测(PM2.5、PM10)、噪音监测、风力监测、温湿度监测、视频监控、LED信息发布屏、远程广播、WIFI等，助力平安城市和智慧园区的建设。

 二、平台架构

智慧灯杆的信息管理平台架构由设备感知层、网络通信层、数据汇聚层、平台应用层这四层构成。

1、感知层

信息管理平台的感知层是指摄像头、传感器等传感设备和技术，实现对智慧灯杆解决方案中所有终端设备的全面感知。智慧灯杆涉及到的感知层设备有：智能路灯、安防摄像头、LED显示屏、环境监测相关的传感器等。

2、网络层

通过网络层，设备感知层可以将相关的信息上报给数据层;通过网络层，设备感知层也能够接收相应的操作指令并执行。

在智慧灯杆解决方案中，采用灵活组网的TG473智慧路灯网关来控制和监测路灯，同时采用5G/4G无线等通信方案，支持各种传感设备无缝接入，便于统一数据采集和管理分析。

TG473智慧路灯网关可外接PLC载波ZigBee/LoRa等单灯集中器，实现非智慧杆路灯的单灯集中管理;超强的边缘计算能力，整合数据采集、处理、执行，实时分析，安全高效等。独到的航空头设计，有效预防了路灯杆内因冷热变化而起的水雾。
  
3、数据层

网络通信层之上是数据层，该层将感知层获取到的原始数据信息，如温度、湿度、噪音、监控视频等。这里也提供多层数据融合处理。

4、应用层

应用层包括了路灯照明监测、安防监控、环境监测、信息发布、网络广播、紧急呼叫等功能。

三、子系统功能

1、单灯控制系统

云平台通过前端TG473智慧路灯网关设备控制路灯监测控制器，可对任何单一灯源随时进行开关、调光控制，具有节能管理、故障提示、漏电故障报警、错误亮灯、灭灯报警、功率异常报警、功率因数故障报警等功能。

2、环境监测系统

各类传感器监测数据通过TG473智慧路灯网关设备传送到云平台，实现实时对PM2.5、PM10、噪声、温度、湿度、风速、风向、大气压等数据的自动采集、分析以及存储。

管理人员可通过云平台查询分析实时和历史的环境监测数据，为城市管理提供客观、科学的决策依据;同时也可为市民提供通过LED屏、APP查看环境信息的服务。
  
 3、视频监控系统

监控音视频通过智慧路灯网关实时传输至云平台。园区管理人员可通过电脑、手机查看实时或历史公园监控。

4、音频广播系统

支持从云平台智能定时播放背景音乐 、通知信息、电台广播等。

5、LED信息发布屏

支持显示实时监测数据：扬尘(PM2.5&PM10等)、噪声、温度、湿度、风速等，为园区市民提供实时的环境信息。

支持显示云平台所推送的图文、视频信息，如公园通知、政策动向、商业广告等。