智能路灯解决方案


智能路灯承载着城市安全、节能和高效运维管理的愿望, 已经走过了7年多的发展历程。目前,使用在智能路灯的互联技术主要有PLC、ZigBee、SigFox、LoRa等,这些技术无法满足随处分布的路灯“互联”需求,是智能路灯仍然未能规模化部署的关键原因之一。第一,PLC、ZigBee、SigFox、LoRa这些技术需要自行建网,涉及勘测、规划、运输、安装、调测和优化等环节,并且建网后需自行维护,因而使用上不便捷、不高效。第二,使用PLC、ZigBee、SigFox、LoRa等技术部署的网络覆盖差、易受干扰、信号不可靠,导致接入成功率低或连接易掉线,如:ZigBee、SigFox、LoRa等使用免授权频谱,同频干扰大,信号很不可靠,并且发射功率受限制,覆盖也较差;而PLC电力线载波常存在较多谐波,信号衰减快,使PLC信号不稳定,可靠性差。第三,这些技术要么老旧需换代,要么为私有技术,开放性差。如:PLC虽然是较早推出的物联技术,但存在着难以突破的技术瓶颈,如难以跨越配电柜以扩大集中控制器的控制范围,因此技术演进上也受限;ZigBee、SigFox、LoRa多为私有协议,在标准开放性上受到诸多限制;2G(GPRS)虽然是移动通信公网,但目前已在退网中。

华为提供两种智能路灯解决方案。方案一:一跳单控NB-IoT方案,无需自建网络,运营商负责建设和运营;方案二:两跳单控边缘计算物联网关+RF方案,需自建和运营网络。


NB-IoT智能路灯



解决方案亮点



NB-IoT从4G演进而来,是专为规模联接而生的物联技术,可让路灯随时随地接入,快速实现规模化“互联”,主要价值体现在:免自建网、免自维护;可靠性高;全球统一标准,并支持向5G平滑演进。


免自建网、免自维护:对比PLC/ZigBee/Sigfox/LoRa的“分散自建网”方式,NB-IoT智能路灯利用运营商网络,路灯即插即用,并通过“一跳”的方式将数据传到路灯管理云平台。由于使用运营商的网络,省去了后期的维护成本,网络的覆盖质量和优化也由电信运营商负责。
可靠性高:由于使用授权频谱,因此具备很强的抗干扰能力,对比ZigBee/Sigfox/LoRa 85%的在线连接率,NB-IoT可保证99.9%的接入成功率,因此可靠性更高。
全球统一标准,并支持向5G平滑演进:NB-IoT基于3GPP标准,有统一的产业链,保证面向未来的平滑演进,商机巨大。


NB-IoT智能路灯可实现单灯精确控制和维护,并根据季节、天气、场景变化灵活设置路灯开/关/亮度,节省电耗10-20%;使用NB-IoT智能路灯方案后,路灯运营方无需人工巡检,可远程检测并定位故障,并结合路灯运行历史开展生命周期管理,降低运维成本达50%。


成功案例

山东潍坊智能路灯:华为联合山东联通、中微光电子,在山东潍坊大规模部署NB-IoT智能路灯(4万盏以上)。华为向中微光电子提供NB-IoT芯片,并向山东联通提供NB-IoT网络设备;山东联通向中微光电子提供NB-IoT网络服务;中微光电子作为总承包商做智能路灯端到端集成和运营。部署中,我们把NB-IoT与之前使用的ZigBee互联方案进行了全面对比,充分验证了NB-IoT在建网、维护、容量、接入成功率等方面的优越性。

江西鹰潭智能路灯:2017年6月初,由中国电信、泰华智慧、华为联合建设的全球首个NB-IoT智慧路灯规模化商用项目,落地江西省鹰潭市。此项目基于运营商NB-IoT网络,使用授权频谱,网络覆盖好,可靠性高;可实现单灯精确控制和维护,并根据季节、天气、场景变化灵活设置路灯开/关/亮度,节省电耗10-20%;无需人工巡检,远程检测并定位故障,并结合路灯运行历史开展生命周期管理,降低运维成本50%。



华为EC-IoT智能路灯解决方案



解决方案亮点



设备层

集成6LowPAN模组,支持更多的网络Mesh节点,降低了网关使用数目,在Mesh网络配置上支持一键式配置,和节点的快速入网,降低了维护成本。


网络层

使用运营商的2G/3G/4G网络,免去了网络干扰问题,同时利用边缘计算物联网关的能力开放API,可在边缘计算物联网关上开发本地应用,方便工作人员本地运维管理。包括路灯控制,参数设定,故障、日志、状态查询等;并且边缘计算物联网关可接入到IoT平台实现各网关数据统一管理等。


平台层

可通过平台层对边缘计算物联网关进行设备管理,同时支持使用平台API能力开放进行路灯应用的定制开发。


成功案例

华为和捷克ESL公司合作,通过部署两跳单控边缘计算物联网关+RF方案完成了老旧路灯改造,帮助捷克路灯能耗降低80%。