智慧城市-智慧路灯解决方案

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三 智慧路灯需求分析

3.1              无线覆盖需求

随着无线局域网的发展,人们摆脱了线缆的束缚,可以更加方便、灵活、快捷地访问网络资源。人们对WiFi的需求越来越强烈。如今,随着移动智能终端的普及,几乎每个人都拥有一台移动终端,人们希望能够随时随地上网、上网、搜索信息、浏览新闻、拍照、收发邮件等。

3.2              无线桥接回传需求

在无线网络部署过程中,每隔100m左右就要在路灯上放置无线AP,所以每盏路灯上的无线AP都需要拉网线或者光纤,导致建设成本很高。因此,在智慧城市建设过程中,往往需要桥接技术,需要在不降低设备性能和使用的情况下,无线使用桥接技术。

3.3              监控接入需求

如何让我们生活的地方更加安全,如何构建一个强大的安全网络来保证整个城市的安全,使用科学先进的技术防御手段是最有效的,已经成为人们最关心的热点话题。

利用WLAN为部署在各个区域的监控设施提供接入服务,公安部门可以实现网上可视治安巡逻、110报警情况即时处置、公共复杂场所动态实时管控、机动车案件侦破、一些案件在多发区域的守候和跟踪等等。

3.4              其他扩展需求(传感器等)

在智慧城市建设过程中,往往会以智慧灯杆作为一个入口,所以在智慧灯杆建设过程中,还需要拓展一些其他的服务,比如LED大屏幕显示、PM2.5检测、温湿度传感器等。

四 智慧路灯解决方案

4.1  智慧路灯无线组网架构

 

4.1.1          智慧路灯无线组网拓扑图

整个无线网络采用瘦 AP+AC 网络架构

中心端:在中心机房部署一台无线控制器,将无线控制器旁挂于核心交换机上,路灯端:在路灯上面安装AP,根AP通过有线网路连接运营商线路,可以桥接2个AP。

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4.1.2          智慧路灯无线射频规划

由于本次使用的无线 AP部分是通过桥接的方式回传数据,所以无线 AP,我们采用双频的。使用 5G来回传数据,使用2.4G进行无线覆盖。由于城市环境的不确定性,建议桥接 AP不超过两跳,才会具有较好的效果。如果桥接跳数过多,则会导致跟AP流量压力巨大,并且无线网路也不稳定。所以建议2跳。

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4.1.3          无线侧质量指标

l      无线覆盖信号强度

设计目标覆盖区域内 95%以上位置,接收信号强度大于等于-65dBm。

l      用户认证测试

对主要的 WEB 认证进行测试,不同 AP 重复进行 20 次接入测试,WEB认证通过率>=95%

l      网站访问成功率、首页响应时延测试

要求访问国内热点网站成功率不低于 99%;访问国内网站显示时延不大于 3 秒;访问国际网站显示时延不大于 5 秒

l      信噪比(SNR)

设计目标覆盖区域内 95%以上位置,用户终端无线网卡接收到的信噪比(SNR)大于

25dB。

l      同频干扰测试

对于有多个AP覆盖区域内查看是否有同频干扰,同频干扰小于-80dBm,邻频干扰小于 -70dBm 。                                                                                                        l      信号外泄

室内无线信号泄漏到室外区域,10m 处的信号强度不高于-75dBm。

l      PING包测试

PING 无线控制器 IP 地址时延不大于 50ms;Ping 包的丢包率不大于3%。

4.1.4          室外 AP

NAP-8000室外无线接入点是自主研发的支持 802.11a/b/g/n/ac双频并发的室外高速无线接入设备。采用 3×3 MIMO技术,支持 11ac/a/n和 11b/g/n双频并发,

整机最高可达 1750Mbps。设备采用千兆以太网口上行链路,保证无线高速传输;采用 PoE 远程供电,使网络部署更简单。

NAP-8000采用了 IP 68最高防护等级的外壳设计,支持全封闭防水、防潮、防尘以及防火、防晒等,在极端恶劣的室外环境中仍可正常使用,可有效避免室外恶劣天气和环境影    响,不管是在潮湿的南方还是寒冷的北方都适用。NAP-8000还支持点对点及点对多点中继网桥功能,提高了室外组网的方案可行性,配合 NAC系列控制器,为用户带来前所未有的快速体验和更安全的业务接入。

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4.2  智慧路灯物联网组网架构

 

4.2.1          智慧路灯物联网拓扑图

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  1. 4.2.2          智慧路灯物联网架构

物联网平台部署于机房内,或者使用公有云物联网平台,开通相关账号即可。各灯杆部署传感器设备,传感器设备可以通过 wifi 接入网络,也可以通过 lora 网关接入网络。

4.2.3          智慧路灯物联网前端设备简介

一、智能排插

智能排插,具有两种规格,分别是:wifi 规格和 lora 规格。

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二、温湿度传感器、PM2.5 传感器

传感器能够有效的检测城市环境、温度、湿度等。可以通过 lora协议,接入物联网网关,在通过有线互联网接入物联网平台。物联网平台能够对传感器收集回来的数据    进行分析,处理。

4.3  智慧路灯盈利可行性分析

 

4.3.1     租金

类似于目前宽带上网接入方式,通过制定的地点为需要长期无线上网的人开通账号,对   上网账号设定一定的时间权限。直接收取服务费用,前期试用期可能采取免费方式促销。

4.3.2     广告

WiFi作为互联网商业入口,通过免费 WiFi,逐步建立全国 WiFi广告联盟,当用户发展到一定数量后,轮播商业广告。各城市逐步由优秀代理商牵头,组建成立营销中心,负责O2O入口、广告传媒运营、大数据等业务。

用户免费使用无线城市互联网服务,第三方运营机构用免费的思维快速发展用户,通过   广告传媒和数据增值业务获得可持续发展、持续盈利。

4.3.3     大数据

通过收集使用无线网络的用户的使用习惯和访问网站的类型,分析后提供不同服务。通   过组建 O2O营销中心,进行精准广告投放。

1、在 WIFI登陆页面同时植入商家的宣传广告,也可出售该广告位,带来额外的持续收入;

2、在广告页面上用醒目字体打上商家的“广告语”或“商家名称”,顾客在登陆页面   输入该“广告语”或“商家名称”获取无线网服务,达到强化广告宣传效果的目的。

4.3.4     数据接口

将用户相关数据提供给互联网公司或用于国际市场,或者为互联网公司提供数据分析接   口,类似于大数据。

4.4  无线城市兼容性方案

 

4.4.1      兼容无线上网计费系统

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无线控制器能够兼容运营商现有的认证计费系统,可与锐捷SAM、Radius、城市热点、深渊等计费系统进行对接。

4.4.2      兼容友商无线设备做统一认证

由于城市中无线网络部署不均匀,有些地区早起已经部署了无线设备,而有些地区还没   有部署,而已经部署无线设备的地区,部署的设备厂商也各不相同,导致整个城市的无线设    备无法对其进行统一认证管理。

无线控制器作为 portal服务器,可以对接友商设备做统一认证。账号认证可以使用内置账号服务器,也可以对接外置账号服务器。访客认证支持:短信认证、微信认证、临    时访客认证、用户免认证。

拓扑图如下:

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除此之外,无线控制器作为 portal服务器,还可以作为有线端的认证。同样可以支持访客认证和账号认证。账号认证可以使用内置账号服务器,也可以对接外置账号服务器。访    客认证支持:短信认证、微信认证、临时访客认证、用户免认证。

无线控制器能够作为portal客户端,对接已有的 portal服务器。支持对接的 portal 服务器有:无线控制器 portal,深信服 portal、华三 portal以及所有 portal2.0的服务器。

拓扑结构如下:

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六 案例介绍

    1. 河南平顶山无线城市

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建设背景

移动互联网时代,人离不开手机,也离不开网络。因为方便快捷,Wi-Fi已经成为现代人上网的主要方式之一。为贯彻落实国务院《中共中央关于印发国家新型城镇化规划(2014-2020年)的通知》和《国务院关于促进信息消费扩大内需的意见》的相关要求,新华区政府信息化工程在新华区政府领导下,建设“无线城市,智慧新华”工程。

根据计划,此次免费Wi-Fi铺设涉及一到三个阶段的规划:

一期工程主要覆盖体育路、中兴路、矿工路与建设路之间的开元路、开元路与体育路之间的矿工路与建设路、和平路与中兴路与开元路之间的上级路,基本形成一个“田”字,于2015年7月投入试运营。

二期将实现十字路口、人群聚集中心、学校、便民场所等热点区域的全覆盖。

三期将延伸至建设西路,靠近白鹭洲国家城市湿地公园。

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方案价值

对平顶山市区主要区域实现无线免费 Wi-Fi 全覆盖,市民逛街再也不用为没有无线免费Wi-Fi 发愁了。

“无线城市、智慧新华”项目全部实施后,能容纳 5 万人同时上网,市民无论使用电脑还是手机,只要设备支持 Wi-Fi 网络接入,都可以免费无线上网。

“无线城市、智慧新华”项目已在市公安网监、工商等部门登记备案,通过手机短信认   证实现实名上网。

    1. 桂林中山中路无线城市

建设背景

中山路是桂林最繁华的路段,南北交通要道,著名的景观大道。为了给生活在桂林的人和来桂林旅游的游客提供更加便捷有效的终端上网环境,2015年,桂林市政府提出覆盖桂林的无线城市,一期工程从桂林最繁华的路段中山路开始。

建设内容

此次桂林市政府采用技术设备对中山路进行无线覆盖,无线网络覆盖免费提供给桂林小镇用户和游客。根据主干道无线Wi-Fi覆盖的实际情况,在沿街报刊亭部署无线AP,在每个报刊亭采用宽带接入,最终汇集到中心机房。

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方案价值

此次无线网络的覆盖是免费提供飞桂林街道用户、路人、游客使用,通过微信及 portal 页面的认证方式关注微信公众号(视角桂林)来做应用推广。后期该平台将作为整个桂林本    地服务平台,一站式整合当地的旅游、景区、酒店、特产等资源。

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    1. 甘肃武威市(凉州区)无线城市

建设背景

凉州区位于甘肃省武威市。凉州区辖19个镇18个乡,2个生态建设指挥部和7个城区街道办事处。总面积5081平方公里,有449个行政村。有汉、回、藏、满等25个民族,总人口102.25万人。

武威市凉州区的这个无线城市项目,主要是针对主城区室内(大型超市)和室外(宽阔的田野、街道、公共区域)的Wi-Fi覆盖。这个项目已经部署了2000多个Wi-Fi点,项目还在建设阶段。

程序值

甘肃省武威市(凉州区)无线城市项目建成后,将为凉州区主城区公共区域提供免费无线上网服务,在提供上网的同时实现以下无线的增值。

1.微信认证在线接入,将增加城市微信微信官方账号的关注度。

2.用户信息收集(微信号,手机号)。

3.流量分析功能。

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