基于边缘计算的智慧路灯系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子工程技术领域，特别涉及基于边缘计算的智慧路灯系统。


背景技术：

2.路灯是随处可见的公共设施，随着我国城市智能化的进程不断推进，不仅路灯在数量上快速增长，而且路灯的功能也被丰富了许多，不仅起到照明作用，还能监控、检测温湿度、检测气候环境等功能，多种功能模块集成在路灯上，这样会使得路灯的信息处理成为一项繁杂的事情，现有的智慧路灯管理系统是将路灯检测到的信息全部上传至管理平台的服务器，服务器接收到数据后进行计算分析，然后向路灯控制系统下发控制指令进行控制，但是由于路灯数量太多而且采集到的信息量大，这样的信息处理方式使服务器负荷十分大，处理信息的效率低。
3.现有的智慧路灯数据交互一般使用有线以太网传输，如果网线被施工挖断是需要时间排查维修的，操作起来十分费时，而且维修期间，智慧路灯系统将会无法正常工作。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供基于边缘计算的智慧路灯系统。
5.所述智慧路灯系统包括有若干路灯、路灯设备、s1边缘网关、 s2边缘网关，每一个路灯上均设有一个路灯设备和一个s2边缘网关，多个路灯之间安装有s1边缘网关，路灯设备、s2边缘网关、s1边缘网关之间均有电性连接，所述路灯设备用于采集路灯的工作数据，并将工作数据发送至s2边缘网关，所述s2边缘网关用于储存来自路灯设备的工作数据，并将工作数据发送至s1边缘网关，所述s1边缘网关用于根据已经设定好的程序来计算工作数据并确定计算结果，s1 边缘网关还向s2边缘网关发送基于计算结果确定的控制指令，所述 s2边缘网关还用于将已经确定的控制指令下发至路灯设备，所述路灯设备还用于在路灯上运行控制指令，所述路灯设备、s1边缘网关、 s2边缘网关之间使用有线以太网通信。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述路灯设备包括有通信模块、采集模块、控制模块、供电模块，所述通信模块、采集模块、控制模块、供电模块之间均有电性连接，所述供电模块用于给路灯设备提供电能，所述采集模块用于采集路灯、路灯环境的数据，通信模块用于与s2边缘网关交互数据以及接受s2边缘网关下发的控制指令，控制模块用于根据控制指令控制路灯、采集模块的动作。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述采集模块包括气象传感器、温湿度传感器、光敏传感器、电能表、监控摄像头中的至少一种。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述s2边缘网关包括有 cpu模块、供电模块、储存模块、通信模块，所述cpu模块、供电模块、储存模块、通信模块之间均有电性连接，所述供电模块用于给 s2边缘网关提供电能，cpu模块用于控制s2边缘网关的运行，通信模块用于与路灯设备、s1边缘网关交互数据，通信模块还用于接收 s1边缘网关下发的控制指
令以及给路灯设备下发控制指令，储存模块用于储存所述数据。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述s1边缘网关包括有 cpu模块、供电模块、储存模块、通信模块，所述cpu模块、供电模块、储存模块、通信模块之间均有电性连接，供电模块用于给s1边缘网关提供电能，cpu模块用于计算所述数据并确定控制指令，通信模块用于与s2边缘网关交互数据以及向s2边缘网关下发控制指令，储存模块用于储存所述数据与计算结果。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述边缘网关1的通信模块还包括有4g通信模块、gps模块、wifi通信模块，所述s2边缘网关的通信模块还包括有以太网交换机、4g通信模块、wifi通信模块。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述s1边缘网关与s2边缘网关在智慧路灯系统中形成环网。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案，每10个s2边缘网关之间连接1个s1边缘网关。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
14.本实用新型提供基于边缘计算的智慧路灯系统，该系统的网关包括有s1边缘网关与s2边缘网关,s1边缘网关与s2边缘网关合理分布，实现分层控制，有效的减轻网络数据量的传输和减少s1边缘网关的工作量，提高智慧路灯系统管理的高效性，同时s1边缘网关和 s2边缘网关设有备用的无线传输模块，防止有线通信出现故障时导致的路灯系统瘫痪。
附图说明
15.图1是路灯设备、s2边缘网关、s1边缘网关的示意图；
16.图2是智慧路灯系统结构示意图。
具体实施方式
17.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。
18.实施例
19.所述智慧路灯系统包括有若干路灯、路灯设备、s1边缘网关、 s2边缘网关，每一个路灯上均设有一个路灯设备和一个s2边缘网关， 10个路灯之间安装有s1边缘网关，根据网络传输效率以及s1边缘网关的计算能力，每一个s1边缘网关管理10个路灯设备最为合理。
20.进一步地，所述路灯设备包括有通信模块、采集模块、控制模块、供电模块，所述通信模块、采集模块、控制模块、供电模块之间均有电性连接，所述供电模块用于给路灯设备提供电能，所述采集模块用于采集路灯、路灯环境的数据，在本实施例中采集模块包括气象传感器、温湿度传感器,通信模块用于与s2边缘网关交互数据以及接受 s2边缘网关下发的控制指令，控制模块用于根据控制指令控制路灯、采集模块的动作，在本实施例中，控制模块可控制路灯的照明电路。
21.所述s1边缘网关包括有cpu模块、供电模块、储存模块、通信模块，所述cpu模块、供电模块、储存模块、通信模块之间均有电性连接，供电模块用于给s1边缘网关提供电能，cpu模块用于计算所述数据并确定控制指令，通信模块用于与s2边缘网关交互数据以及向s2边缘网关下发控制指令，储存模块用于储存所述数据与计算结果。
22.所述s2边缘网关包括有cpu模块、供电模块、储存模块、通信模块，所述cpu模块、供电模块、储存模块、通信模块之间均有电性连接，所述供电模块用于给s2边缘网关提供电能，cpu模块用于控制s2边缘网关的运行，通信模块用于与路灯设备、s1边缘网关交互数据，通信模块还用于接收s1边缘网关下发的控制指令以及给路灯设备下发控制指令，储存模块用于储存所述数据。
23.所述路灯设备、s2边缘网关、s1边缘网关之间均有电性连接，所述路灯设备用于采集路灯的工作状态、气象参数以及温湿度，并将所述数据发送至s2边缘网关，所述s2边缘网关用于储存来自路灯设备的工作数据，并将所述数据发送至s1边缘网关，所述s1边缘网关用于根据已经设定好的程序来计算工作数据并确定计算结果，s1边缘网关还向s2边缘网关发送基于计算结果确定的控制指令，所述s2 边缘网关将所述控制指令下发至路灯设备，所述路灯设备运行控制指令，控制路灯的运行以及气象传感器、所述路灯设备、s1边缘网关、 s2边缘网关之间使用有线以太网通信。
24.进一步地，所述s1边缘网关的通信模块还包括有4g通信模块、gps模块、wifi通信模块，所述边缘网关2的通信模块还包括有以太网交换机、4g通信模块、wifi通信模块，所述4g通信模块、wifi 通信模块都属于无线通信模块，在智慧路灯系统中作为备用通信系统，当有线通信故障时可启用无线通信模块进行通信，避免智慧路灯系统瘫痪，gps模块可用于定位查找s1边缘网关的位置以及辅助安防系统定位使用。
25.进一步地，所述s1边缘网关与s2边缘网关在智慧路灯系统中形成环网。