建设智慧城市的目的是为了使城镇设施更加智能、服务更加便捷、管理更加精细，有效提高城镇化发展质量和水平。建设过程中，通过物联网、云计算、大数据等新一代信息技术创新应用已经成为主流。本次，笔者将围绕物联网在智慧城市中的智能路灯方面展开解读，分析其应用场景及行业痛点。

　　管理与维护难成为智能路灯领域核心痛点

　　随着万物感知、智能互联时代的到来，智能路灯互联的需求越来越旺盛。来自相关研究结构的一项数据显示，到2025年，智能路灯改造的市场空间将达到91亿美金。目前，智能路灯领域面临的挑战主要有：

　　一.管理：如何让路灯便捷高效、安全可靠地连入网络;

　　二.维护：如何基于单灯定位和大数据做预防性维护;

　　三.能耗：如何节能减排，减少路灯能耗;

　　四.建设：如何用路灯构建平台，平滑演进到智慧城市。

　　目前，路灯通讯方式GPRS/3G/LTE但却存在以下问题：

　　一.通讯模块功耗高;

　　二.使用成本高：依赖于运营商网络，需要向移动运营商支付通讯费用。

　　如何低成本的使用物联网成为摆在行业面前亟待解决的问题。

　　基于LoRa的解决方案显著解决以上痛点

　　对于路灯行业，业主方要求的是每年的亮灯率，而运营方关注耗电情况，因此既需要保证照明也要合理省电。除对路灯光源进行技术改进外，对路灯使用情况也要进行远程控制及排障，因此现阶段路灯智能化改造不仅需要单个路灯状态的周期上报，也需要能够进行远程控制，要求路灯具备五遥的功能：遥测、遥信、遥控、遥调和遥视。

　　基于LoRa的智能路灯方案可以实现路灯“五遥”的功能，包括LoRa模块、控制模块、供电模块和电能计量模块四个部分。供电模块通过交流电给LED灯供电，LoRa通信模块可以实现与服务器进行通信，通过控制模块进行路灯的控制调节以及数据、信息的上报，同时电能计量模块可以计算单个路灯的用灯量。

　　基于LoRa的智能路灯方案具有以下优势：

　　一.便捷网络：自由组网，不受运营商限制;

　　二.高可靠性：干扰小，通信成功率99%;

　　三.单灯定位：天然单灯定位，远程自动控制;

　　四.预防性维护：大数据式，运维成本降低50%。

　　基于以上方案，目前在实际应用中实现的功能有：

　　一.采用分时功率控制，例如日落后人车较多，100%亮度;晚上人车较少，50%亮度;午夜后，借道几乎无人车，50%亮度，间隔亮灯;

　　二.结合经纬度、日照时间智能算法自动调节;

　　三.单灯故障检测并上报，降低维护成本。

　　主要功能

　　1、主动问询功能：远程监控中心或移动终端通过LoRa物联网云平台可以主动查询每盏灯的开关状态、电流电压、电压、功率、功率因数等数据;

　　2、主动控制功能：远程监控中心或移动终端通过LoRa物联网云平台可以依据控制权限控制任意一盏、一组、一个区域路灯;并依据客户自己要求，实现半夜、关半边及调光降功率的控制，以达到节能效果等功能;

　　3、自动光控功能：依据道路上光照仪采集的光照亮度数据，自动调整道路内各不同区域光照亮度;

　　4、报警功能：通信中断、灯故障等情况出现时，远程监控中心或移动终端通过LoRa物联网云平台有报警显示;

　　5、地图功能：通过LoRa物联网云平台在电子地图上显示每盏灯的开关状态并对每盏灯、每盏灯远程手动执行开关灯、调光功能;

　　6、曲线报表功能：可以生成电量报表，并存储于LoRa物联网云平台;

　　7、远程维护功能：监控设备中的采集和通信模块通过LoRa物联网云平台具备远程参数设置和维护功能。

　　展望：智能路灯有望大幅节约电量

　　城市道路照明是城市公共设施的重要组成部分，在公路、小区、公园等公共区域无处不在。而随着城镇化建设的推进，农村道路照明路灯的数量也越来越多，能耗越来越高，供电趋于紧张。目前，国内路灯数量约3200万。预计到2020年，国内路灯保存量将达5000万盏。

　　传统路灯一般以钠灯为主，能耗高且损耗大。使用LED路灯可降低耗电量，综合节能率达到50%以上，如果再经过LoRa智能路灯方案改造，LED灯的综合节能率可达到70%以上。根据国家统计局数据显示，中国2017年发电量为6.2758万亿千瓦时，道路照明用电量约占9%，即5648亿千瓦时。考虑到我国城市道路LED智慧照明工程的渗透率还很低，如果我国路灯全部经过LoRa智能路灯方案智能改造，以20%平均节电率计算，则每年可节约电量将超过1129亿度。