智慧燈桿作為智慧城市的重要載體和數(shù)據(jù)入口,智慧燈桿系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)要以智慧城市建設(shè)需求為依據(jù),以解決城市問題為出發(fā)點(diǎn),為智慧城市構(gòu)建全域信息感知網(wǎng)絡(luò)提供支撐。本章將嘗試擘畫智慧燈桿系統(tǒng)發(fā)展愿景,從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度,以結(jié)構(gòu)化的形式來解構(gòu)智慧燈桿系統(tǒng),然后從服務(wù)對(duì)象的視角一一介紹智慧燈桿的各種系統(tǒng)功能。
2.1系統(tǒng)架構(gòu)
智慧燈桿系統(tǒng)總體架構(gòu)可分為基礎(chǔ)設(shè)施層、感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層,如圖2-1所示。
圖2-1智慧燈桿系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖
1.基礎(chǔ)設(shè)施層
基礎(chǔ)設(shè)施層為智慧燈桿系統(tǒng)正常運(yùn)行提供必需的桿體、綜合機(jī)箱、綜合機(jī)房、供電系統(tǒng)、傳輸接入光纜及配套管道等基礎(chǔ)設(shè)施。
2.感知層
感知層具有環(huán)境感知和數(shù)據(jù)采集功能,一般通過智慧燈桿掛載的各類感知設(shè)備及傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)城市中現(xiàn)場(chǎng)物理實(shí)體及其所處環(huán)境的信號(hào)感知識(shí)別、數(shù)據(jù)采集處理和自動(dòng)智能控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)城市空天地動(dòng)態(tài)信息的全面獲取與控制。
3.網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層是智慧燈桿系統(tǒng)為各實(shí)體間的信息交付提供通信服務(wù)的信息通道,網(wǎng)聯(lián)化是智慧燈桿區(qū)別于傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的顯著特點(diǎn)。智慧燈桿網(wǎng)絡(luò)包括有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò),根據(jù)服務(wù)對(duì)象可以分為公網(wǎng)和專網(wǎng)。
4.平臺(tái)層
平臺(tái)層的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與融合,為各類業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供通用數(shù)據(jù)和能力支撐,具有承上啟下的作用。管理平臺(tái)是智慧燈桿運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的核心,由各類業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐平臺(tái)和數(shù)據(jù)中心構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)信息的有效、科學(xué)處理,利用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)與軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)功能,實(shí)現(xiàn)智慧燈桿平臺(tái)層對(duì)各掛載設(shè)備的需求、業(yè)務(wù)、功能匯聚和分配、遠(yuǎn)程集中管理、控制、運(yùn)行監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、查詢、定位等功能,形成基于業(yè)務(wù)平臺(tái)的專用虛擬網(wǎng)。平臺(tái)層主要從以下三方面提供支撐服務(wù)。
(1)平臺(tái)層提供基于云存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中心服務(wù),將從網(wǎng)絡(luò)層、各類數(shù)據(jù)接口匯集的各類傳感設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、移動(dòng)通信設(shè)備、信息交互設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、存儲(chǔ)、映射、分析與管理。
(2)平臺(tái)層還可以為需求方提供各類工程支撐服務(wù),包括掛載信息資源交換服務(wù)、基于智慧燈桿的大數(shù)據(jù)智能決策支撐服務(wù),為智慧應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
(3)平臺(tái)提供數(shù)據(jù)等級(jí)保護(hù)服務(wù),保障各組織、個(gè)人能合法獲取數(shù)據(jù)的同時(shí),最大限度上保護(hù)個(gè)人和企業(yè)隱私、政府組織戰(zhàn)略機(jī)密等。
5.應(yīng)用層
應(yīng)用層建立在平臺(tái)層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層、基礎(chǔ)設(shè)施層之上,為政府、企業(yè)及社會(huì)公眾用戶提供各種服務(wù)和應(yīng)用,包括基于特定行業(yè)的應(yīng)用及綜合型應(yīng)用。其中常見的行業(yè)應(yīng)用有智慧照明、智慧安防、智慧環(huán)保、智慧交通、智慧市政等特定行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,綜合型應(yīng)用通常涉及較多跨行業(yè)、跨部門協(xié)作的集成業(yè)務(wù)應(yīng)用,如智慧園區(qū)、智慧社區(qū)、智慧景區(qū)、智慧商圈等。
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