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)的設計要以智慧城市建設需求為依據(jù)，以解決城市問題為出發(fā)點，為智慧城市構(gòu)建全域信息感知網(wǎng)絡提供支撐。本章將嘗試擘畫智慧燈桿系統(tǒng)發(fā)展愿景，從技術實現(xiàn)的角度，以結(jié)構(gòu)化的形式來解構(gòu)智慧燈桿系統(tǒng)，然后從服務對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)可分為基礎設施層、感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層，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．基礎設施層

基礎設施層為智慧燈桿系統(tǒng)正常運行提供必需的桿體、綜合機箱、綜合機房、供電系統(tǒng)、傳輸接入光纜及配套管道等基礎設施。

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備及傳感網(wǎng)絡對城市中現(xiàn)場物理實體及其所處環(huán)境的信號感知識別、數(shù)據(jù)采集處理和自動智能控制，實現(xiàn)對城市空天地動態(tài)信息的全面獲取與控制。

3．網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層是智慧燈桿系統(tǒng)為各實體間的信息交付提供通信服務的信息通道，網(wǎng)聯(lián)化是智慧燈桿區(qū)別于傳統(tǒng)基礎設施的顯著特點。智慧燈桿網(wǎng)絡包括有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡，根據(jù)服務對象可以分為公網(wǎng)和專網(wǎng)。

4．平臺層

平臺層的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與融合，為各類業(yè)務和應用提供通用數(shù)據(jù)和能力支撐，具有承上啟下的作用。管理平臺是智慧燈桿運營管理平臺的核心，由各類業(yè)務應用支撐平臺和數(shù)據(jù)中心構(gòu)成，實現(xiàn)信息的有效、科學處理，利用網(wǎng)絡切片技術與軟件定義網(wǎng)絡（Software Defined Network，SDN）功能，實現(xiàn)智慧燈桿平臺層對各掛載設備的需求、業(yè)務、功能匯聚和分配、遠程集中管理、控制、運行監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、查詢、定位等功能，形成基于業(yè)務平臺的專用虛擬網(wǎng)。平臺層主要從以下三方面提供支撐服務。

（1）平臺層提供基于云存儲的數(shù)據(jù)中心服務，將從網(wǎng)絡層、各類數(shù)據(jù)接口匯集的各類傳感設備、監(jiān)控設備、移動通信設備、信息交互設備、物聯(lián)網(wǎng)感知設備等相關數(shù)據(jù)進行匯聚、存儲、映射、分析與管理。

（2）平臺層還可以為需求方提供各類工程支撐服務，包括掛載信息資源交換服務、基于智慧燈桿的大數(shù)據(jù)智能決策支撐服務，為智慧應用提供技術支撐。

（3）平臺提供數(shù)據(jù)等級保護服務，保障各組織、個人能合法獲取數(shù)據(jù)的同時，最大限度上保護個人和企業(yè)隱私、政府組織戰(zhàn)略機密等。

5．應用層

應用層建立在平臺層、網(wǎng)絡層、感知層、基礎設施層之上，為政府、企業(yè)及社會公眾用戶提供各種服務和應用，包括基于特定行業(yè)的應用及綜合型應用。其中常見的行業(yè)應用有智慧照明、智慧安防、智慧環(huán)保、智慧交通、智慧市政等特定行業(yè)領域的應用，綜合型應用通常涉及較多跨行業(yè)、跨部門協(xié)作的集成業(yè)務應用，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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