東北林業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院 高 雅 

摘要：傳感技術(shù)，通信技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)，云計算等不斷發(fā)展的技術(shù)終將滿足我們對未來智慧城市的所有要求，實現(xiàn)智慧路燈設(shè)計并不遙遠(yuǎn)，可是能實現(xiàn)僅僅解決了可用性的問題，更重要的問題是如何設(shè)計我們與智慧城市之間的關(guān)系。智慧城市背景下的智慧路燈不僅能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的路燈管理節(jié)約能源，還要實現(xiàn)綠色化，人文化，整合化，安全化.

關(guān)鍵詞：智慧城市，智慧路燈，公共設(shè)施設(shè)計，人文設(shè)計，信息安全

中圖分類號：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ

文章編號：1003-0069(2017)08-0126-02

Abstract：The developing technology, such as sensor technology, communication technology, Internet of things, cloud computing, will eventually make our future smart city come true. To achieve the design of smart street lamp is not far away, but technology only solve the problem of availability, the more important thing is how to design our relationship with the smart city. The smart street lights based on smart city can not only realize the intelligent management to save energy, but also become environmental, humanistic, integrated, information-secured.

Keywords：Smart city Smart street lamp Communal facilities design Humanism design Information security

一、智慧城市

智慧城市的概念自從提出一直被看作是城市發(fā)展的未來。“智慧”的理念就是利用技術(shù)感測信息、剖析數(shù)據(jù)、整合城市運營中心系統(tǒng)的各項主要信息，從而對城市生活各項需要做出智能響應(yīng)，具體來講就是通過把傳感器嵌入到生產(chǎn)和生活的具體物質(zhì)設(shè)施，使所有智能化的設(shè)施構(gòu)成的物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)，實現(xiàn)人類社會與物質(zhì)系統(tǒng)的聯(lián)系整合，而后經(jīng)由超級計算機(jī)和云計算將物聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)“智慧城市”。對現(xiàn)有的城市基礎(chǔ)設(shè)施更新升級是智慧城市建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)和有力支撐，包括了信息采集傳感端建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施和云計算數(shù)據(jù)中心等不同層面的內(nèi)容。

傳感技術(shù)，通信技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)，云計算等不斷發(fā)展的技術(shù)終將滿足我們對于未來智慧城市的所有要求。實現(xiàn)智慧路燈設(shè)計并不遙遠(yuǎn)，可是能實現(xiàn)僅僅解決了可用性的問題，更重要的問題是如何設(shè)計我們與智慧城市之間的關(guān)系。當(dāng)技術(shù)不再是難題，我們應(yīng)該關(guān)注產(chǎn)品在使用過程中如何構(gòu)建起與使用者的良好互動，研究人，場景和產(chǎn)品之間的關(guān)系，其中場景包括物質(zhì)、文化、歷史多維度構(gòu)成因素。

二、智慧路燈

智慧路燈不僅解決傳統(tǒng)路燈能源浪費，管理困難的弊病，還發(fā)揮了路燈本身優(yōu)勢，為城市居民提供更好的服務(wù)。

（一）實時監(jiān)測，自動控制

現(xiàn)代路燈控制策略更加關(guān)注場景及行為分析，比如：自適應(yīng)的光照感知開關(guān)調(diào)光功能、根據(jù)車流及人流分析自動調(diào)節(jié)路燈照明亮度，而且針對繁華街路，偏僻街路及高速公路均有不同的監(jiān)控策略，一方面是路燈的控制更加人性化，另一方面也進(jìn)一步節(jié)約了能源。

由于路燈廣泛分布且暴露在室外，非常適合用來監(jiān)測天氣狀況并且根據(jù)天氣控制燈光。智慧路燈可以監(jiān)測溫度、濕度、光照、PM2．5、噪聲、雨量、風(fēng)速等天氣指標(biāo)，根據(jù)人們的感官需求及環(huán)境變化，通過內(nèi)置的多功能傳感器收集天氣數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心收集到傳感器數(shù)據(jù)并處理然后向路燈發(fā)出相關(guān)指令，調(diào)整多種照明模式，包括白天零光照、夜間持續(xù)光照、夏季亮燈時間減少、冬季亮燈時間延長、抗霧霾增強(qiáng)光照等模式。

（二）信息交互，方便出行

智慧路燈除了能夠提供更加智能化的城市照明服務(wù)，還有無限的可能。智慧路燈本身需要聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，搖身一變就成了免費上網(wǎng)熱點，隨著4G通信技術(shù)的成熟，5G通信技術(shù)的發(fā)展，上網(wǎng)完全變成了隨時隨地的服務(wù)。豐富的太陽能風(fēng)功能不僅為路燈提供了充沛的蓄能，還可以提供充電源，隨著混合動力汽車和電動汽車的普及，充電樁的數(shù)量缺口也亟需跟進(jìn)建設(shè)，智慧路燈提供充電功能也解決了一部分需求。當(dāng)發(fā)生暴雨天氣，燈桿實時監(jiān)測水位和雨水流量，水位達(dá)到警戒值時，開啟交通信息提示，提醒司機(jī)和行人提前知道淹水路段信息，選擇安全路段出行，可避免人民生命財產(chǎn)安全受到侵害。智慧路燈還可與智能井蓋、垃圾桶等市政設(shè)施系統(tǒng)做配合，進(jìn)行監(jiān)控管理，井蓋是否被盜或有所損壞影響著城市排水系統(tǒng)和行人車輛的交通安全，大大減少維護(hù)工作量，提高管理效率和市民滿意度。智慧路燈還配備視頻監(jiān)控設(shè)備，將人臉識別、車牌識別的智能分析技術(shù)融入其中，就能夠?qū)崿F(xiàn)智能化視頻處理，通過網(wǎng)絡(luò)實時傳送保存視頻，市民在遇到危險時可以緊急呼救，智慧路燈與公安部門緊急呼救系統(tǒng)和醫(yī)院緊急救治中心對接，依靠內(nèi)置地圖定位系統(tǒng)方便快速地定位到求救者的位置；全方位的視頻監(jiān)控還可以幫助交通事故確定肇事責(zé)任；保障執(zhí)法者與自然人的權(quán)益，避免糾紛產(chǎn)生。通過統(tǒng)一的城市云大數(shù)據(jù)處理中心，配合城市服務(wù)部門協(xié)同作戰(zhàn)，資源共享，完成城市服務(wù)的升級。

三、用技術(shù)實現(xiàn)了功能，我們還需要什么

聯(lián)合國人居組織1996年發(fā)布的《伊斯坦布爾宣言》強(qiáng)調(diào)：“我們的城市必須成為人類能夠過上有尊嚴(yán)的、健康、安全、幸福和充滿希望的美滿生活的地方。智慧城市更是如此，全方位的信息感測，云計算大數(shù)據(jù)平臺，良好的人機(jī)交互等所有的一切不是為了高科技化我們的生活，而是更好地滿足人類對物質(zhì)的基本需求和對精神的追求。

（一）綠色低碳 環(huán)保先行

我國現(xiàn)有的電能70%來自于燃燒煤炭的火力發(fā)電，在提倡環(huán)保的今天，風(fēng)光互補(bǔ)能源系統(tǒng)提供方案解決了環(huán)境污染問題。風(fēng)能和太陽能是當(dāng)前最具有發(fā)展前景的兩種新型能源，它們是取之不盡，用之不竭的能源,同時也是潔凈、低價、可再生的新型能源。利用太陽能和風(fēng)能在時間上的互補(bǔ)性，實現(xiàn)全天候儲能。夜間和陰雨天無陽光時由風(fēng)能發(fā)電，晴天由太陽能發(fā)電，在既有風(fēng)又有太陽的情況下兩者同時發(fā)揮作用，實現(xiàn)了全天候的發(fā)電功能，綜合風(fēng)能和太陽能發(fā)電的優(yōu)勢，更加經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、實用。智慧路燈所采用的能源系統(tǒng)應(yīng)為符合智慧城市綠色低碳要求的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。

（二）智慧路燈 城市風(fēng)景

1. 為了避免千城一貌，我們應(yīng)該讓路燈的設(shè)計更貼近城市文化。

南方北方一個樣，大城小城一個樣，城里城外一個樣，是大眾對于在我國的城市化建設(shè)的審美批判，建筑風(fēng)格太過統(tǒng)一，缺少地域人文特色，顯得單調(diào)乏味，就好像工廠流水線上打造的產(chǎn)品，一模一樣，又快又好，卻始終缺了一點對精神文明的關(guān)懷。其實在不斷推進(jìn)的城鎮(zhèn)化政策實行當(dāng)中，速度跟上了，品質(zhì)難免顯得粗糙，這其實是很難避免的，畢竟我們國家工業(yè)化發(fā)展用30年走完了別人一百年走完的路。

城市公共設(shè)施作為城市風(fēng)貌的重要組成部分，除了在技術(shù)上實現(xiàn)多功能，還要融合地域特色和人文情懷，拉近居住者與城市的距離。不同的城市其功能和定位雖有所差異，但每一個城市都存在自身的獨特魅力，因此，可以利用公共設(shè)施資源這個隨時隨地可近距離接觸的機(jī)會，根據(jù)其所處的文化背景、地域環(huán)境、城市規(guī)模等因素的差異對相同的設(shè)施提供不同的解決方案，使其更好地與城市相融合。智慧路燈的設(shè)計既要利用技術(shù)為人們的生活提供最大的便利，也要認(rèn)真思考人與環(huán)境，產(chǎn)品的關(guān)系，使之和諧相處，也就不能簡單地做成在塑料外殼的燈桿上加一個顯示屏然后批量生產(chǎn)。現(xiàn)在各地旅游業(yè)蓬勃發(fā)展，為了打造別具一格的旅游環(huán)境，很多城市推出了獨具特色的公共設(shè)施設(shè)計。這是好的方向，但同時應(yīng)該指出，太過復(fù)雜的造型必然會使得造價成本激增，不利于全面推廣。智慧路燈的設(shè)計應(yīng)該在高科技的極簡工業(yè)風(fēng)格和多彩地域文化風(fēng)格中取得一定的平衡。

2. 城市公共設(shè)施還有培養(yǎng)市民文明行為的責(zé)任。

以人為本一直是好設(shè)計所遵循的原則，智慧城市中的智慧路燈設(shè)計相較于傳統(tǒng)路燈更加強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互關(guān)系，好的公共設(shè)施設(shè)計可以幫助引導(dǎo)培養(yǎng)市民文明習(xí)慣養(yǎng)成，這也正是好設(shè)計的魅力所在，但同時明確適當(dāng)?shù)淖龇☉?yīng)該是用合理友善的方式引導(dǎo)完善文明行為，而不是一味地限制約束人們固有的行為習(xí)慣。

當(dāng)碰瓷訛詐頻頻發(fā)生，人人對于攙扶摔倒老人避之不及，再也不敢隨便伸出援手；當(dāng)維護(hù)城市秩序的城管在人們眼中成為暴力執(zhí)法的代名詞，城管的負(fù)面形象使得人們失去信任，這些都是我們城市文明遇到的挑戰(zhàn)，我們調(diào)侃講，救扶傷者一定要用手機(jī)錄下來，而新政策規(guī)定城管執(zhí)法時需要配備執(zhí)法記錄儀全程攝錄，這是不得已而為之，而我們希望所有的這一切更優(yōu)雅一點，如果能夠?qū)⒏黝愐曨l圖像信息資源整合，推進(jìn)公共安全視頻聯(lián)網(wǎng)運用，所有監(jiān)控設(shè)備形成一張沒有盲點的天網(wǎng)，也就不會有人懷著僥幸心理，煽動輿論來造謠生事，所有人的行為都記錄在網(wǎng)，沒有不必要的爭執(zhí)扯皮，公道自在網(wǎng)中。所有人都清楚規(guī)則在那里擺著，每個人的權(quán)益必然得到保護(hù)，違法者必在照妖鏡前現(xiàn)行。

(三)整合資源 推動力量

智慧路燈的建設(shè)不是憑空拔地而起，需要整合各個平臺和資源，頂層建設(shè)很重要，各個部門的配合很重要。

智慧城市建設(shè)的難點和關(guān)鍵點都在于資源整合和充分利用，才能使得城市基礎(chǔ)設(shè)施先進(jìn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線高端，城市運營高效，市民生活便利。智慧路燈的建設(shè)從表面看只是一項公共設(shè)施的更新?lián)Q代，其中牽扯了多方平臺，只有高效整合，才能更好地做好頂層設(shè)計，順利推進(jìn)智慧路燈的普及。

智慧路燈數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化所涉及的數(shù)據(jù)信息分屬不同部門管理，政府各部門應(yīng)該形成良好的溝通和合作，將應(yīng)公開的信息整理發(fā)布，然后充分利用信息，實現(xiàn)設(shè)計需求。實現(xiàn)信息共享然后再整合再共享最終形成共享物聯(lián)網(wǎng)，形成共享數(shù)據(jù)中心，對于重要數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理分析，使得數(shù)據(jù)庫通過大量的數(shù)據(jù)輸入，有效的數(shù)據(jù)分析，提供方便快捷的輸出機(jī)制以供查詢。從政府部門建立健全的政務(wù)信息資源共享機(jī)制，可以吸引社會中的其他企業(yè)和組織的信息服務(wù)參與其中，市場經(jīng)濟(jì)的力量將會更好地推動資源的整合利用。

（四）信息安全 不可忽視

智慧路燈需要進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)交換與傳輸，依賴于互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺。互聯(lián)網(wǎng)共享的屬性既帶來了信息交換的便利同時暗含信息泄露的風(fēng)險。智慧城市的建設(shè)一定離不開網(wǎng)絡(luò)，而連入網(wǎng)絡(luò)就有被攻擊可能，信息安全是個大問題。信息安全的具體含義包括在信息采集，傳輸，存儲，分析過程中不受外來控制，保證純粹性和客觀性。智慧城市下的信息系統(tǒng)，所有智能設(shè)備均連入物聯(lián)網(wǎng)，新型通信技術(shù)提供了隨時隨地的互聯(lián)網(wǎng)接入通道，所有的設(shè)備數(shù)據(jù)，用戶數(shù)據(jù)，城市運營數(shù)據(jù)均在網(wǎng)絡(luò)中流動，在云平臺上儲存。信息安全隱患必須得到重視。

而對于智慧公共設(shè)施的信息安全保障要從硬件設(shè)施和虛擬數(shù)據(jù)兩方面考慮。智慧路燈的硬件系統(tǒng)比較復(fù)雜，相應(yīng)采取的保護(hù)措施就應(yīng)該多方面考慮。硬件設(shè)施的損壞主要來源于自然環(huán)境破壞和人為破壞。所以智慧路燈的外部部件應(yīng)該采用更加耐腐蝕的材質(zhì)，在堅固的基礎(chǔ)上再談美觀。智慧路燈隨時用的電子屏幕也應(yīng)該具有一定的抗破壞性和在極端天氣情況下依然保持良好的清晰度。智慧路燈的關(guān)鍵電子元件以及地下光纜等通信設(shè)備加強(qiáng)防盜保護(hù)，這一點可以配合智慧路燈的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和應(yīng)急報警系統(tǒng)實現(xiàn)。在虛擬數(shù)據(jù)保護(hù)當(dāng)中，通過成立專門研究機(jī)構(gòu)，鼓勵企業(yè)參與技術(shù)研發(fā)，推進(jìn)信息安全事業(yè)的發(fā)展，還要明確有關(guān)法律規(guī)定，打擊信息犯罪，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管。

結(jié)語

智慧路燈使用可再生能源，符合智慧城市綠色低碳的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢；反映城市地域特色，體現(xiàn)人文關(guān)懷；幫助城市管理者引導(dǎo)完善市民文明行為；從頂層建設(shè)入手，實現(xiàn)信息資源的整合再利用，共享式發(fā)展；從硬件設(shè)施的防破壞防盜到數(shù)據(jù)流的保護(hù)保障信息安全。智慧城市背景下的智慧路燈不僅能夠通過傳感技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)，云計算，新一代通信技術(shù)等實現(xiàn)智能化的路燈管理節(jié)約能源，還要實現(xiàn)綠色化，人文化，整合化，安全化。

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