贝博体彩 近年國家政策一直力推智慧城市,而智慧路燈照明作為智慧城市建設中最基礎的公共設施之一,自然備受關注。而根據《“十三五”城市綠色照明規劃綱要》目標來看,中國將以46%的增速新建1200萬盞LED燈,并改造50%的已有路燈,總規模達到600億元。

智能照明多項標準一直無法統一,而在戶外照明,特別是智能路燈照明,除了主流的電力線載波通信技術(有線控制技術)之外,、ZigBee為主的無線控制技術、NB-IoT物聯網、藍牙MESH新協議控制技術、超級WIFI控制技術。

一、電力載波通訊即PLC,是英文Power line Communication的簡稱。 電力載波是電力系統特有的通信方式,電力載波通訊是指利用現有電力線,通過載波方式將模擬或數字信號進行高速傳輸的技術。最大特點是不需要重新架設網絡,只要有電線,就能進行數據傳遞。

PLC的最大特點:

贝博体彩 1、不需要重新架設網絡,只要有電線,就能進行數據傳遞,無疑成為了解決這智能家居數據傳輸的最佳方案之一。同時因為數據僅在家庭這個范圍中傳輸,遠程對家電的控制我們也能通過傳統網絡先連接到PC然后再控制家電方式實現,PLC調制解調模塊的成本也遠低于無線模塊。

2、相對于其他無線技術,傳輸速率快

贝博体彩 但電力載波的缺點也很明顯:電力線載波通訊因為有以下缺點,導致PLC主要應用--“電力上網”未能大規模應用:

贝博体彩 1、配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用,所以電力載波信號只能在一個配電變壓器區域范圍內傳送;

贝博体彩 2、三相電力線間有很大信號損失(10 dB -30dB)。通訊距離很近時,不同相間可能會收到信號。一般電力載波信號只能在單相電力線上傳輸;

3、不同信號耦合方式對電力載波信號損失不同,耦合方式有線-地耦合和線-中線耦合。線-地耦合方式與線-中線耦合方式相比,電力載波信號少損失十幾dB,但線-地耦合方式不是所有地區電力系統都適用;

贝博体彩 4、電力線存在本身固有的脈沖干擾。使用的交流電有50HZ和60HZ,其周期為20ms和16.7ms,在每一交流周期中,出現兩次峰值,兩次峰值會帶來兩次脈沖干擾,即電力線上有固定的100HZ或120HZ脈沖干擾,干擾時間約2ms,因此干擾必須加以處理。有一種利用波形過0點的短時間內進行數據傳輸的方法,但由于過零點時間短,實際應用與交流波形同步不好控制,現代通訊數據幀又比較長,所以難以應用;

贝博体彩 5、電力線對載波信號造成高削減。當電力線上負荷很重時,線路阻抗可達1歐姆以下,造成對載波信號的高削減。實際應用中,當電力線空載時,點對點載波信號可傳輸到幾公里。但當電力線上負荷很重時,只能傳輸幾十米。

贝博体彩 二、ZigBee技術由于誕生于應用環境復雜的工業場所,也因此具有極高的安全性、可靠性、低功耗、自組網能力強等優點,對于智能照明路燈來說,控制系統能夠復雜多變的環境自然更加可靠。

優點:功耗低,自組網距離遠,蜂窩組網

缺點:開發隊伍參差不齊,市場應用范圍窄,懂底層協議的隊伍少。

贝博体彩 三、NB-IoT技術的出現,業內對于NB-IoT將成為物聯網主流無線控制技術的呼聲越來越高。

除了低功耗、低成本和高穩定性等優點之外,對比LoRa和ZigBee,NB-IoT最大的特點是傳輸距離達到驚人的10km,可以覆蓋一個小縣城。而且一個基站可以帶20多萬個終端,這意味著管理每一盞路燈都變得輕松簡單,同時能夠深度覆蓋地下停車場、地下管道等領域。目前國內已經有不少智能路燈項目使用了NB-IoT技術。

四、藍牙MESH網絡,同ZIGBEE有異曲同工之妙,同時成本低,可手機直連,有zigbee的優點。但仍需長期觀察此協議在戶外使用的穩定性

優點是:成本低,手機直連。

五、WIFI無線控制技術,原先困擾的是“手拉手”問題,但隨著新協議的發展,WIFI也具備了走向戶外控制的方向。

贝博体彩 優點是:同智慧路燈適配度最高,可以共用WIFI信道來實現控制,信息傳輸。

缺點:功耗大

小結:介紹了5種通用技術,作為中小企業角度來考慮,NB-IOT技術是通訊大企業玩的,中小企業玩不了。WIFI藍牙現在這個情況不是太適合,電力載波配套非常成熟,作為老技術,新企業進入難以快速超車。只有ZIGBEE是中小企業現在最不錯的選擇,但國內對技術團隊沒有約束性,大部分開發團隊應付甲方,碰到了2個隊伍,收了訂金,然后做的東西爛的要死,你告他還很麻煩,導致費錢費工夫。

智慧路燈的前景展望

目前,智能路燈是通過應用電力線載波和無線通信技術、4G通信、云計算、物聯網和移動互聯網等技術,實現對路燈的遠程集中控制與管理。其具有自動調節亮度、故障主動報警、燈具線纜防盜、遠程控制、遠程抄表等功能。后期集成的WIFI覆蓋,公共監控,PM空氣檢測、顯示屏廣告提示等,更加方便了管理者的管理與使用。

贝博体彩 智慧路燈能夠大幅提升公共照明管理水平,節省電力資源,降低運維成本。智慧路燈的實質就是照明精細化管理。

贝博体彩 可以說,哪里有路燈,哪里就是城市的管理區域,在智慧城市的時代,基于城市廣泛分布的路燈建立路燈物聯網,可以避免城市基礎網絡傳感設施的重復資金投入。