田晓艺

　　智慧城市是新一轮信息技术变革和知识经济进一步发展的产物，是工业化、城市化与信息化深度融合，并向更高阶段迈进的表现。是城市信息化的高级阶段，其以信息技术应用为主线，包含了物联网、云计算、移动互联和大数据等新兴热点技术作为核心与代表。信息技术与其他资源要素优化配置并共同发生作用，保证城市智慧化运行。本质在于信息化与城市化的高度融合，目标在于为人类创造更美好的城市生活。

　　智慧城市高度依托信息化技术的发展及其相应信息系统的建设，涉及到信息的采集、传输、处理、分发与应用，其信息化技术的基础架构可分为四个层面，即基础服务的应用层、数据处理的平台层、通讯与网络设备的传输层和各类终端组成的感知层。

 

　　一、智能LED照明技术

　　智能LED照明技术是智慧城市建设的关键技术之一，它是LED照明技术与物联网技术的结合及应用。LED具有很好的可控性，将智能控制与LED照明相结合，由此开发而出的智能LED照明技术，通过传感器实时监控与跟踪感知外界环境参数，结合用户的需求进行处理，再反馈到控制电路对LED完成驱动动作，自动平滑地调节LED光的明暗和色彩，从而实现多种功能化照明。

　　智能LED照明技术可分成软硬件两个方面：在控制软件方面，有完备的控制协议和控制方法，友好的人机操作界面，引入故障的自我诊断和提示机制；在硬件方面，具备高效、节能、可靠的特点，具有多种通信能力，如无线、电力载波、可见光、红外光等手段。

　　智能LED照明技术的优点是：控制智能化，绿色节能，美化环境，延长灯具寿命，照度一致，系统联动。

　　控制智能化实现了照明控制智能化，提高了管理水平，减少了维护费用。绿色节能体现在其通过合理的管理，根据不同日期、不同时间、不同的照度，按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，自动灭灯。美化环境是指好的灯光设计所营造出的温馨、舒适的环境，提高生活的品质。延长灯具寿命表现为其大幅减少灯具无效照明时间，降低平均功耗。照度一致是通过采用光敏传感器，可以达到室内的光线保持恒定。系统联动是指智能照明可与其他系统联动控制，小到BA系统、监控报警系统、车库刷卡系统，大到区域性控制系统。

　　智能LED照明控制网络化通过节点控制器控制LED灯的开关、亮度调节和信息采集。集中控制器将监控中心的命令下达给节点控制器，将节点控制器及线路信息反馈给监控中心。通过监控中心通过监控软件对集中控制器进行远程数据访问和控制。相对于传统白炽灯与气体放电光源，LED容易控制，非常适合与各类传感器结合，实现智能控制。智能LED控制技术将使照明效果更加人性化，改善生活品质，有效降低能源消耗。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　外滩4D灯光秀

　　二、智能LED照明技术在智慧城市建设中的应用

 　　智能LED照明技术在智慧城市中主要应用于楼宇照明控制、室内房间照明，户外道路及景观照明。

　　例如某LED厂商开发的hue智能照明系统，应用了LED照明技术和无线互联技术，在提供LED照明的基础上，让灯光在更多方面为人们的生活创造便利。通过手机的定位功能，hue可以在主人回家或外出时，自动地开灯、关灯或是改变灯光颜色。通过设置定时提醒功能，hue让每天的生活更有规律，比如早上会让屋里的灯光逐渐变亮，而晚上灯光会提醒人们入睡。通过联接互联网，hue 还可实现更多智能应用，包括显示天气状况、比赛、股票信息、电子邮件等，可根据自己的需要进行任意设置。

　　楼宇LED照明控制可通过集中中央控制,调光、定时关闭LED，充分利用自然光,降低LED照明时间和亮度，人体红外线感应器实现人来灯亮，人走灯灭，通过特殊事件预编程,精确管理照明。通过控制系统，将各标准LED照明单元模块连接起来实现实时动态控制，可有效达到美化城市夜景效果。结合智慧城市网络，可实现不同楼宇建筑群的统一控制，避免目前因各自独立互不关联而引起的城市夜景小、乱、散弊端。

　　在户外道路照明中，LED可配合智能照明控制技术，从智慧城市感知网络中获取实时道路车辆信息，实现光照的动态调节，从而大幅减小无效光照，节能环保。景观照明的目标是使景观照明与景观协调，因“景”制宜，因建筑特色制宜，达到美化环境的新水平。道路照明强调亮度，而景观照明侧重于环境的美化效果。LED智能照明的自我检测故障功能也可使驱车满城巡查灯光状况这一苦差事成为历史。

　　LED显示屏的智能驱动技术能根据周围环境光强自动控制显示屏亮度，并与监控摄像头、传感器结合，采用图像识别技术，在显示屏服务范围内达到一定人流密度时才开机播放内容，并做到自动检测故障。

　　利用LED反应速度快、易于进行调制的优势，将LED照明与通信相结合，每个灯具可设置成一个通信节点。它将网络通信与照明合二为一，布置灵活方便，降低专网假设成本；可见光空间传输方式，容易控制通信区域与范围，避免了无线方式频段拥挤、同频干扰问题。

　　智慧城市是一个感知城市，需要通过散布在城市各个角落的传感器采集信息传回控制平台。常见传感器包括图像、温度、压力、红外、微波等类型，但无论何种传感器，如需专门架设，都存在数量有限、安装连接不便等问题。基于物联网技术的智能LED照明技术将传感器与照明灯具有效结合，无论是在数量还是分布方面，都能形成有效覆盖整个城市、无处不在的完整传感网络，成为智慧城市的感知节点。

 　　LED开启了许多新的照明发展机遇，在充分结合智能微控制器、通信芯片和传感器之后的智能LED照明技术，无论是在节能环保还是在提高照明性能，进而实现对人类更好服务方面，都完全符合智慧城市的需求，必将成为智慧城市建设当中不可缺少的关键环节之一。

（作者单位：上海市市容景观事务中心技术推广科）

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（本文由作者供图）