CN113498229B - 一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***、方法以及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***、方法以及介质，其***包括：依次连接的智慧灯箱、网关、物联网云平台以及监控中心；智慧灯箱用于获取距离智慧灯箱的预设范围内的环境信息，并通过网关发送至物联网云平台；网关用于组网，以使网关通过LoRa/Zigbee模块与若干智慧灯箱建立一对多的网络；物联网云平台用于处理各网关传输过来的环境信息和从网络上调取公共交通的到站信息，并发送至监控中心；监控中心用于依据环境信息和公共交通的到站信息，输出针对每一个智慧灯箱的控制信息。本发明通过物联网的信息***集成，依据智慧灯箱预设范围的环境信息和公共交通的到站信息，来对每一个智慧灯箱进行实时调控。

Description

一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***、方法以及介质
技术领域
本发明涉及物联网智能控制技术领域，尤其涉及一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***、方法以及介质。
背景技术
随着社会经济的不断发展，未来城市将承载更多的人口且实现更多的功能，因此建设智慧型城市是一种必然的趋势。智慧灯箱作为城市的公共基础设施，在城市的社会治安、交通安全和市容市貌中扮演着不可估量的角色。但现有的灯箱智能化程度普遍较低，是智慧型城市的建设的一个重要痛点和发展瓶颈。
现有的应用于广场、车站、站台等公共场所的灯箱控制***，大多只能死板的控制开关时间，比如设定白天多长时间关闭，晚上多长时间打开，并不能灵活调控。同时，在这些灯箱控制***的运营过程中时常出现远程控制难、用电功耗高、安全和运维成本高等问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***、方法以及介质，其解决了应用于广场、车站、站台等公共场所的传统LED灯箱在运营过程中出现远程控制难、用电功耗高、安全不托低和运维成本高的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***，包括：依次连接的智慧灯箱、网关、物联网云平台以及监控中心；
所述智慧灯箱用于获取距离所述智慧灯箱的预设范围内的环境信息，并通过所述网关发送至所述物联网云平台；
所述网关用于组网，以使所述网关通过LoRa/Zigbee模块与所述若干智慧灯箱建立一对多的网络；
所述物联网云平台用于处理各所述网关传输过来的环境信息和从网络上调取的公共交通的到站信息，并发送至所述监控中心；
所述监控中心用于依据所述环境信息和所述公共交通的到站信息，输出针对每一个智慧灯箱的控制信息。
可选地，所述智慧灯箱包括：传感器、摄像头等装置；
所述传感器包括：第一类传感器和第二类传感器；
所述第一类传感器包括：温度传感器、粉尘传感器、噪音传感器、湿度传感器、气压传感器以及光敏传感器；
所述第二类传感器用于检测人和/或车辆与所述智慧灯箱的距离值；所述第二类传感器包括：雷达传感器和3d传感器中的至少一种；
所述摄像头装置用于采集预设范围内的人和/或车辆的图像数据。
可选地，
所述网关与所述物联网云平台通过移动网络连接，所述移动网络为2G或3G或4G或5G；
所述网关之间通过LoRa/Zigbee模块连接。
可选地，所述监控中心用于依据所述环境信息和所述公共交通的到站信息，输出针对每一个智慧灯箱的控制信息包括：
对所述环境信息进行分析，获得距离所述智慧灯箱预设范围内的可见度信息、所述人和/或车辆与所述智慧灯箱的距离变化值以及所述人和/或车辆的数量；
判断所述人和/或车辆数量是否满足预设数量阈值；
在所述人和/或车辆数量不满足预设数量阈值时，所述监控中心输出关闭智慧灯箱的控制信息；
在人和/或车辆数量满足预设数量阈值时，进而判断此时的可见度是否满足预设可视阈值；
若满足可视阈值，则所述监控中心依据所述人和/或车辆与所述智慧灯箱的距离变化值，输出动态调整智慧灯箱亮度的控制信息；
若不满足可视阈值，则所述监控中心调节智慧灯箱亮度直至满足可视阈值，并依据所述人和/或车辆与所述智慧灯箱的距离变化值，输出动态调整智慧灯箱亮度的控制信息。
可选地，所述判断所述人和/或车辆数量是否满足预设数量阈值之前，还包括：
所述监控中心依据所述公共交通的到站信息，在公共交通到站之前的预设时段，判断所述距离所述智慧灯箱预设范围内的可见度是否满足预设可视阈值；
若不满足可视阈值，则所述监控中心调节智慧灯箱亮度直至满足可视阈值。
可选地，所述智慧灯箱还包括：控制器以及与所述控制器连接的若干并联的可调光电源；
所述控制器用于依据接收的所述控制信息，向若干所述可调光电源输出可调光信号，以调节各所述可调光电源的显示百分比的亮度。
其中，所述控制器包括：主控模块以及与所述主控模块连接的LoRa/Zigbee模块、电能计量模块、电压异常继电保护模块。
可选地，所述***还包括：与所述监控中心连接的远程应用终端；
所述远程应用终端用于从所述监控中心获取针对每一个智慧灯箱的控制信息，以使用户在有效时间内针对该控制信息作出反馈信息；
所述监控中心依据所述反馈信息来调整智慧灯箱的工作状态。
可选地，所述远程应用终端包括：非便携式终端和便携式终端；
所述非便携式终端包括：分布式网络设备/***、服务器/服务器组以及台式机中的一种或多种；
所述便携式终端包括：笔记本电脑、智能手机以及平板电脑的一种或多种。
第二方面，本发明实施例提供一种应用于公共交通的智慧灯箱控制方法，应用于如上所述的***，包括：
通过网关获取距离所述智慧灯箱的预设范围内的环境信息；
对所述环境信息进行处理，并从网络上调取的公共交通的到站信息；
依据所述环境信息和所述公共交通的到站信息，输出针对每一个智慧灯箱的控制信息；
其中，所述网关通过LoRa/Zigbee模块与所述若干智慧灯箱建立一对多的网络。
第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制方法。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明基于LoRa/Zigbee将网关与智慧灯箱建立为一对多的网络，这样实现了一个网关可以控制多个智慧灯箱，多个网关之间也可以实现远距离信息传输；同时一个智慧灯箱也可以通过RS-485通信控制多个可调光电源，通过一带多的方式，节约了各可调光电源的单灯控制器费用。本发明使用该组网方式和智慧控制***，既达到高效节能目的，又相较于传统技术中每个单灯需要一个控制器，节省了大量成本费用。本发明通过物联网的信息***集成，依据智慧灯箱预设范围的环境信息和公共交通的到站信息，来针对每一个智慧灯箱进行实时调控，实现了LoRa/Zigbee通信、电能计量读表、光强度感应、PM2.5\10检测、大气压检测、温度智能感应以及人和/或车的数量检测、车辆到站提前预先点亮智慧灯箱等功能。
附图说明
图1为本发明提供的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***的组成示意图；
图2为本发明提供的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***的智慧灯箱的组成与连接示意图；
图3为本发明提供的一种应用于公共交通的智慧灯箱的第一视角的结构示意图；
图4为本发明提供的一种应用于公共交通的智慧灯箱的第二视角的结构示意图；
图5为本发明提供的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制方法的流程示意图。
【附图标记说明】
10：智慧灯箱；11：无线网关；12：天线；13：驱动电源；14：可调光电源；15：变电箱。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
图1为本发明提供的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***的组成示意图，如图1所示，本发明实施例提出的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***包括：依次连接的智慧灯箱、网关、物联网云平台以及监控中心；智慧灯箱用于获取距离智慧灯箱的预设范围内的环境信息，并通过网关发送至物联网云平台；网关用于组网，以使网关通过LoRa/Zigbee模块与若干智慧灯箱(图1中所示D1……Dn)建立一对多的网络；物联网云平台用于处理各网关传输过来的环境信息和从网络上调取的公共交通的到站信息，并发送至监控中心；监控中心用于依据环境信息和公共交通的到站信息，输出针对每一个智慧灯箱的控制信息。
本发明基于LoRa/Zigbee将网关与智慧灯箱建立为一对多的网络，这样实现了一个网关可以控制多个智慧灯箱，多个网关之间也可以实现远距离信息传输；同时一个智慧灯箱也可以控制多个可调光电源(图1所示的L1……Ln)，通过一带多的方式，节约了各可调光电源的单灯控制器费用。本发明使用该组网方式和智慧控制***，既达到高效节能目的，又相较于传统技术中每个单灯需要一个控制器，节省了大量成本费用。本发明通过物联网的信息***集成，依据智慧灯箱预设范围的环境信息和公共交通的到站信息，来针对每一个智慧灯箱进行实时调控，实现了LoRa通信、Zigbee通信、电能计量读表、光强度感应、PM2.5\10检测、噪音检测、大气压检测、温度智能感应以及人和/或车的数量检测、车辆到站提前预先点亮智慧灯箱等功能。
为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
其中，智慧灯箱包括传感器和摄像头装置。
传感器包括：第一类传感器和第二类传感器。
第一类传感器包括：温度传感器、粉尘传感器、湿度传感器、气压传感器以及光敏传感器，它们分别检测温度信息、PM2.5\PM10、湿度信息、气压信息以及亮度信息。
第二类传感器用于检测人和/或车辆与智慧灯箱的距离值；第二类传感器包括：雷达传感器和3d传感器中的至少一种。
摄像头装置用于采集预设范围内的人和/或车辆的图像数据。
因而，距离智慧灯箱的预设范围内的环境信息包括温度信息、PM2.5\PM10、湿度信息、气压信息、亮度信息以及人和/或车辆的图像数据。
图2为本发明提供的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***的智慧灯箱的组成与连接示意图，如图2所示，智慧灯箱包括：控制器以及与控制器连接的若干并联的可调光驱动电源。控制器用于依据智慧灯箱的控制信息，向若干可调光电源输出0-10V、PWM的可调光信号，以调节各所述可调光电源的显示亮度，此处，可调光电源可以为LED，并由输出为AC220V的变电箱供能。较佳地，一个网关可控制200个智慧灯箱，一个智慧灯箱可控制N个0—10V可调光驱动电源。
其中，所述控制器包括：主控模块以及与所述主控模块连接的LoRa/Zigbee模块、电能计量模块、电压异常继电保护模块、时钟芯片以及0-10模拟信号输出模块。较佳地，电源出现温度异常时会出现自动报警提示。
继而，网关与云平台通过移动网络连接。移动网络为2G或3G或4G或5G；网关之间通过LoRa/Zigbee模块连接，LoRa/Zigbee模块是一种长距离，低功耗的无线通信配置模块。
在具体实施例中，如图3和图4所示，本发明公开的智慧灯箱10上集成了无线网关11(不是每一个智慧灯箱上均有)、天线12(2G/3G/4G/5G天线)、驱动电源13、可调光电源14以及变电箱15。
进一步地，监控中心用于依据环境信息和公共交通的到站信息，输出针对每一个智慧灯箱的控制信息包括：
对PM2.5\PM10和亮度信息分析，获得距离智慧灯箱预设范围内的可见度信息；对人和/或车辆与智慧灯箱的距离值进行分析，获得人和/或车辆与智慧灯箱的距离变化值；对人和/或车辆的图像数据进行分析，获得人和/或车辆的数量和体积。
判断人和/或车辆数量是否满足预设数量阈值。
在人和/或车辆数量不满足预设数量阈值时，即判断此时该智慧灯箱不需要工作，监控中心输出关闭智慧灯箱的控制信息。
在人和/或车辆数量满足预设数量阈值时，进而判断此时的可见度是否满足预设可视阈值。
若满足可视阈值，即判断此时的智慧灯箱能提供足够的亮度，则监控中心依据人和/或车辆与智慧灯箱的距离变化值，输出动态调整智慧灯箱亮度的控制信息。
若不满足可视阈值，则监控中心调节智慧灯箱亮度直至满足可视阈值，并依据人和/或车辆与智慧灯箱的距离变化值，输出动态调整智慧灯箱亮度的控制信息。
其中，依据人和/或车辆与智慧灯箱的距离变化值，输出动态调整智慧灯箱亮度的控制信息包括：若人和/或车辆与智慧灯箱的距离变化值为增加的趋势，则输出降低智慧灯箱亮度的控制信息；若人和/或车辆与智慧灯箱的距离变化值不变，则保持此时的智慧灯箱亮度不变；若人和/或车辆与智慧灯箱的距离变化值为降低，则输出增加智慧灯箱亮度的控制信息。
更进一步地在判断人和/或车辆数量是否满足预设数量阈值之前，还包括：
监控中心依据公共交通的到站信息，在公共交通到站之前的预设时段，判断距离智慧灯箱预设范围内的可见度是否满足预设可视阈值。
若满足可视阈值，则保持此时的智慧灯箱亮度不变。
若不满足可视阈值，则监控中心调节智慧灯箱亮度直至满足可视阈值。
再者，***还包括：与监控中心连接的远程应用终端，远程应用终端用于从监控中心获取针对每一个智慧灯箱的控制信息，以使用户在有效时间内针对该控制信息发送反馈信息；监控中心依据反馈信息来调整智慧灯箱的工作状态。
其中，远程应用终端包括：非便携式终端和便携式终端。非便携式终端包括：分布式网络设备/***、服务器/服务器组以及台式机中的一种或多种；便携式终端包括：笔记本电脑、智能手机以及平板电脑的一种或多种。
图5为本发明提供的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制方法的流程示意图，如图5所示，本发明还提供一种应用于公共交通的智慧灯箱控制方法，包括：
S1、通过网关获取距离所述智慧灯箱的预设范围内的环境信息。
S2、对所述环境信息进行处理，并从网络上调取的公共交通的到站信息。
S3、依据所述环境信息和所述公共交通的到站信息，输出针对每一个智慧灯箱的控制信息。
其中，所述网关通过LoRa/Zigbee模块与所述若干智慧灯箱建立一对多的网络。
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制方法。
综上所述，本发明提供了一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***、方法以及介质，本发明建立了智慧灯箱与可调光电源的一对多的有线连接以及网关与智慧灯箱的一对多的无线连接，实现了一个智慧灯箱控制多个可调光电源，一个网关控制多个智慧灯箱。且应用本发明的智慧灯箱控制***，可以通过物联网云平台对获取数据进行统一处理、加密，并生成工作日志；进而，通过监控中心随时获取距离所述智慧灯箱的预设范围内的环境信息并结合从公共信息平台调取的各类公共交通的到站信息，基于获取的各类数据，随时调控各个智慧灯箱的工作状态。此外，该***还能通过远程应用终端来将获取的各类信息与智慧灯箱的工作状态信息展示给用户，并获取用户的反馈信息，依据用户的反馈信息来对智慧灯箱进行调控。
本发明基于该一对多组网方式实现了高效管理与节能的目的，通过应用物联网的优势，随时获取智慧灯箱的信息，并针对性的进行最优调控，解决广场、车站、站台等公共场所传统LED灯箱在运营过程中出现的远程控制难、用电功耗高、安全不托低和运维成本高等问题。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。

Claims (9)

1.一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***，其特征在于，包括：依次连接的智慧灯箱、网关、物联网云平台以及监控中心；
所述智慧灯箱用于获取距离所述智慧灯箱的预设范围内的环境信息，并通过所述网关发送至所述物联网云平台；
所述网关用于组网，以使所述网关通过LoRa/Zigbee模块与若干所述智慧灯箱建立一对多的网络；
所述物联网云平台用于处理各所述网关传输过来的环境信息和从网络上调取的公共交通的到站信息，并发送至所述监控中心；
所述监控中心用于依据所述环境信息和所述公共交通的到站信息，输出针对每一个智慧灯箱的控制信息；
所述监控中心用于依据所述环境信息和所述公共交通的到站信息，输出针对每一个智慧灯箱的控制信息包括：
对所述环境信息进行分析，获得距离所述智慧灯箱预设范围内的可见度信息、人和/或车辆与所述智慧灯箱的距离变化值以及人和/或车辆数量；
判断所述人和/或车辆数量是否满足预设数量阈值；
在所述人和/或车辆数量不满足预设数量阈值时，所述监控中心输出关闭智慧灯箱的控制信息；
在人和/或车辆数量满足预设数量阈值时，进而判断此时的可见度是否满足预设可视阈值；
若满足可视阈值，则所述监控中心依据所述人和/或车辆与所述智慧灯箱的距离变化值，输出动态调整智慧灯箱亮度的控制信息；
若不满足可视阈值，则所述监控中心调节智慧灯箱亮度直至满足可视阈值，并依据所述人和/或车辆与所述智慧灯箱的距离变化值，输出动态调整智慧灯箱亮度的控制信息。
2.如权利要求1所述的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***，其特征在于，所述智慧灯箱包括：传感器、摄像头装置；
所述传感器包括：第一类传感器和第二类传感器；
所述第一类传感器包括：温度传感器、粉尘传感器、噪音传感器、湿度传感器、气压传感器以及光敏传感器；
所述第二类传感器用于检测人和/或车辆与所述智慧灯箱的距离值；所述第二类传感器包括：雷达传感器和3d传感器中的至少一种；
所述摄像头装置用于采集预设范围内的人和/或车辆的图像数据。
3.如权利要求1所述的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***，其特征在于，
所述网关与所述物联网云平台通过移动网络连接，所述移动网络为2G或3G或4G或5G；
所述网关之间通过LoRa/Zigbee模块连接。
4.如权利要求1所述的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***，其特征在于，所述判断所述人和/或车辆数量是否满足预设数量阈值之前，还包括：
所述监控中心依据所述公共交通的到站信息，在公共交通到站之前的预设时段，判断所述距离所述智慧灯箱预设范围内的可见度是否满足预设可视阈值；
若不满足可视阈值，则所述监控中心调节智慧灯箱亮度直至满足可视阈值。
5.如权利要求1所述的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***，其特征在于，所述智慧灯箱还包括：控制器以及与所述控制器连接的若干并联的可调光电源；
所述控制器用于依据接收的所述控制信息，向若干所述可调光电源输出可调光信号，以调节各所述可调光电源的显示百分比的亮度；
其中，所述控制器包括：主控模块以及与所述主控模块连接的LoRa/Zigbee模块、电能计量模块、电压异常继电保护模块。
6.如权利要求1所述的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***，其特征在于，所述***还包括：与所述监控中心连接的远程应用终端；
所述远程应用终端用于从所述监控中心获取针对每一个智慧灯箱的控制信息，以使用户在有效时间内针对该控制信息作出反馈信息；
所述监控中心依据所述反馈信息来调整智慧灯箱的工作状态。
7.如权利要求6所述的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制***，其特征在于，所述远程应用终端包括：非便携式终端和便携式终端；
所述非便携式终端包括：分布式网络设备/***、服务器/服务器组以及台式机中的一种或多种；
所述便携式终端包括：笔记本电脑、智能手机以及平板电脑的一种或多种。
8.一种应用于公共交通的智慧灯箱控制方法，应用于如权利要求1-7任一项所述的***，其特征在于，包括：
通过网关获取距离所述智慧灯箱的预设范围内的环境信息；
对所述环境信息进行处理，并从网络上调取的公共交通的到站信息；
依据所述环境信息和所述公共交通的到站信息，输出针对每一个智慧灯箱的控制信息；
其中，所述网关通过LoRa/Zigbee模块与所述若干智慧灯箱建立一对多的网络。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的一种应用于公共交通的智慧灯箱控制方法。
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