Page 37 - 网络电信2019年3月刊下
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解 决 方 案
与物联网云平台以及应用层通信;物联网云平台层和应用层均支 现市政井盖的状态监测，如是否异常打开或移动、井下有毒气
持MQTT协议。 体浓度、井下水位等，提升井盖维护管理的效率。
MQTT边缘网关除了本地的物联设备的通信和管理功能外， (4)智能垃圾桶:通过无线物联网通信技术和传感器技术，
内置小型数据库和边缘计算操作系统，可以实现边缘存储功 实现环卫垃圾桶的联网，并监测垃圾桶是否满溢、有无异味、
能，开发边缘应用，提供更丰富的物联网服务。 有无着火等状态，甚至主动去除异味。同时提升优化环卫部门
该网关的功能模块见图3。 的城市管理的效率，优化垃圾车的垃圾收运路线路程，节约运
营成本。
图 3 网关功能模块
(5)智慧灌溉:通过物联网通信技术和自动控制技术，实现
对市政园林绿化的自动灌溉。
(6)人脸识别:在公共区域部署人脸识别摄像头，开发相应
的人脸识别应用，如识别单身儿童或老人的身份，与公安的寻
人名单挂接，实现快速寻人定位等。
(7)市区环境状态的监测:通过物联通信技术和传感器，对
市区的不同位置的气温、空气湿度、PM2.5等环境参数进行监
测，确保为广大市民提供优良的人居环境。
2、灯杆联网及设备集成
灯杆、井盖、环卫垃圾桶、市政绿化散布在市区的开放区
域，井盖传感器、垃圾桶传感器、智慧灌溉系统控制单元都需
要解决供电和就近的网络接入和数据上传。灯杆作为市政的一
个重要基础设施，具有局域中心的属性，使其在智慧城市的方
案设计中被赋予重要的节点职能。
灯杆首先有电的供应，其次有光纤直接通达，上行可连接
到数据中心，是很好的网络汇聚节点。
向下通过各种远程近程的接入通信技术，实现节点周围的
物联设备的接入和数据的采集收集。由于许多的数据需要在节
根据不同的用户的需要，可以灵活地定义物联网的边缘计
点附近做些处理，然后再上传或转发，因此在灯杆节点位置需
算的功能，主流的主要为两条路径，一是微服务的升级模式，
要进行局域的系统和网络集成。由于某些应用对实时性和本地
简单理解就是允许用户把部分云平台上的功能放在边缘计算平
的智能控制有要求，灯杆节点的位置需要部署有计算能力的服
台运行;二是边缘层向云平台层的渗透，即利用边缘层的能力实
务器设备。
现云平台的部分核心产品及服务，如在边缘层实现部分的数据
3、MQTT边缘通信网关的应用
库、存储、安全等功能或服务。
案例中，在灯杆节点处部署了前述的MQTT边缘通信网关其
某些物联网应用场景下由于高可用、实时性、带宽限制、
主要作用是:
安全性等问题，用户需要在本地实现主要的应用计算，在边缘
(1)汇聚接入节点周围的设备，包括但不仅限于井盖传感
计算平台提供本地化的物联设备接入和管理、消息收发即通信
器、垃圾桶传感器、智慧灌溉控制器、路灯照明控制器、灯杆
功能、本地计算、缓存及同步能力。因而本边缘计算平台在某
信息屏控制器、位于灯杆上的环境监测传感器(空气温度、湿
些应用场景下可以发挥更为重要的作用。
度、PM2．5)等。
(2)上述设备的接口和采集协议各不相同，需要各自与边缘
四、MQTT 边缘通信网关在智慧路灯领域中 通信网关做对接适配工作。同时把所有采集到通信网关的数据
应用案例 做协议转换，统一转换为MQTT协议格式，交由通信网关内置的
1、案例背景 MQTTClient，与云端的MQTT消息代理建立通信。通信网关收集
某智慧城市客户，拟整合城市的灯杆资源，将灯杆联网，
到的数据也可以根据需要转发到其他指定服务器存储或分析处
实现智慧城市的灯控和其他增值业务，包括屏幕控制、井盖监
理。
控、环卫垃圾桶监控、城市环境监测、公共区域人脸识别等应
(3)本边缘通信网关可以同时配置性能更高的计算能力，并
用。拟实现以下应用目标:
具有开放的开发环境，可以在其上开发微服务应用或雾计算应
(1)智慧照明:通过短距离、长距离等通信技术，实现对路
用，使其可胜任更多的应用场景。
灯的控制并利用灯杆资源拓展增值业务，达到降低能耗和维护
本案例的系统架构如图4所示。
人力成本的效果，并以此为基础向智慧城市业务拓展。
4、案例成果
(2)屏幕监控:智慧灯杆上显示屏已成为标配，通过短距、
在某城市经济开发区的智慧城市试点项目，以多业务智能
长距通信技术，实现屏幕健康状态的监测、管理及控制。
灯杆为分布式业务计算承载平台，初期实现:
(3)智慧井盖:通过无线物联网通信技术和传感器技术，实
(1)采用无线低功耗技术接入开发区内的智能井盖传感器
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