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  “智能城市”是指将通信和有形资产整合到一个有凝聚力的网络中,为居住在那里的人们提供更安全、更宜居、更节能的环境。


  在智能城市中,实时信息通过全市范围的传感器和监视器向管理员提供。根据设计,收集的数据可以实现很多功能,例如监测天气和空气质量、调整交通信号以减轻拥堵、调整公共交通运输时刻表以满足不断变化的需求、以及更快速地部署应急人员。


  美国的堪萨斯城已经在两英里(约3.2公里)的走廊中实现了智慧城市概念的一个范例。堪萨斯城将传感器集成到户外街道照明中,来生成交通模式、街车、甚至露天停车位的实时图片。


  虽然智能城市的设施在美国各地和世界其他地区会有所不同,但一个共同之处就是用室外LED路灯作为各种传感器的“固定点”。这意味着除了适当的透镜和外壳设计把输出光引导到需要的地方之外,同时最大限度地减少眩光和天空光。这里有一些需要考虑的事情:


  能量监测和计算 - 由于城市管理员需要数据来评估户外照明系统的整体性能,并确定方法使系统更有效率,所以照明应包括数据收集和传输的能力。相关数据包括环境光水平、导通时间、能量消耗以及状态(例如,完全开启,调光级别),以预定的间隔时间传送到网络中心进行收集和分析。


  调光和调色 - 将室外街道照明整合到智能城市网络中,充分实现节能潜力,因此灯具应可以通过调节和响应不断变化的环境条件进行调光。例如,为了将能源消耗最小化,灯光应该要遵循预先设定的时间表(图1)。


  图1. LED路灯示例调光时间表


  在紧急情况下,管理员应该有能力取消预先设定的时间表,并且还可以将暖白的光(由于暖白色对天空光的影响较小,居民区一般更偏好)转换为冷白色,从而为应急人员提供更好的视觉灵敏度。


  图2. 在紧急情况下,冷白街灯提供更好的视觉灵敏度(来源:美国能源部)


  过电压保护 - 雷电和开关脉冲以及静电放电对室外产品产生的过电压风险明显高于室内使用的产品。通过在电子设备外部加上过电压保护,可以实现缓解。


  可靠性 - 温度和温度波动、湿度、灰尘和水进入、紫外线暴露和振动都是户外灯具性能退化或故障的原因。虽然在灯具中使用的LED封装对高温最为敏感,但系统组件(如驱动器、光学元件和集成传感器)可能会受到其他环境因素的影响。 全面的可靠性和质量保证计划,包括鲁棒性测试,可以帮助减轻这些风险。


  可维护性和可升级性 - GPS位置、灯具状态、传感器状态、输入电压和电流以及内部温度是智能城市户外照明产品可以提供的信息类型,以便在最少的停机时间内进行修理或组件升级。为了便于零件更换或清洁,可维护性/可升级性的设计对整体照明系统的可行性至关重要。


  互操作性 - ANSI C137照明系统委员会将互操作性定义为“系统或系统组件以已定义的方式传输、接收、解释和/或响应数据和/或功能的能力”。互操作性常常与“兼容性”混淆。兼容性是指设备是否遵守特定的标准。符合相同标准的设备应该可以在该标准下定义的功能上互操作。确认照明系统组件(例如,照明器、传感器、网络硬件和软件)的互操作性会降低由于硬件和软件过时的风险。


  安全 - 最后要考虑网络安全。智能城市设计的这个方面在供应商与买方的角色和责任方面似乎是最不明确的,因此也最令人担忧。虽然安全本身不是灯具设计的考虑因素,但请务必记住,网络上的任何设备都可能易受到黑客攻击。

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