智慧城市物联网网关解决方案案例解析
智慧城市物联网网关
(一) 产品概述
网关主要作用是接收和发送lora自组网内的所有路灯信号、数据记录、报警处理等。它负责监控自组网内的路灯管理器的运行，将系统中心的命令下达给路灯管理器，将路灯管理器及线路信息反馈管理中心系统。网络管理器处于系统中心和自组网内路灯管理器的中间，向上通过gprs/cdma、tcp/ip等方式同系统中心通信，向下则是通过lora通讯协议方式，与各个路灯管理器进行通信。
中心网关是实现路灯单灯监控的重要硬件设备，它使用lora无线技术和路灯管理器通信，与系统中心的通信可以使用cdma、以太网，同时采集路灯控制箱内相关的电压、电流等数据，电缆报警信号，室外控制箱门开关等其它需要接入的模拟量和开关信号。
集中管理器内置多种功能，包括：时序调度功能、报警功能、类型转换功能、内部实时时钟，数据采集等功能。
一般情况下，一个集中管理器可以管理200至500个左右的路灯传感器。
性能特点：
ø 向上行可通过3g、以太网等方式和管理中心通讯；
ø 向下行可通过lora协议连接各种终端
ø 具有自检功能保证设备安全：具有故障自动诊断、自动恢复功能，通过指示灯的闪烁，能确保系统运行的可靠性；
ø 数据保护功能：在掉电后数据不会丢失。
基于 lora tm扩频调制技术，安装高增益 490mhz 玻璃钢天线，网关与终端有 效通信距离空旷可达 2-3km。特别适合于户外通信场景，如：智慧工厂、智慧农 业、智能建筑、智能仓储等。
ø 多通道：基于 sx1301 芯片，8 通道，最大支持 10,000 个 lora 终端。
ø 长距离：空旷环境可覆盖半径 5km 的区域。
ø 全网通：支持 lte (4g/3g/2g)，网关“免接线”即可连接 server（选配）。
ø 自适应：支持 adr，更高的速率，更低的能耗，轻松扩容。
ø 兼容性：完全兼容 lorawan，与各厂家设备“互联互通”。
ø 高品质：工业级 arm 平台，高效稳定；基于 linux 系统，成熟易用。
ø 户外型：ip65 防水，poe 供电，gps 定位对时（选配），防雷（选配）。
ø 低成本，流量 免费
ø 标准化，互联互通；
(二) 产品架构
(三) 产品功能及参数
项目 物联网技术参数指标
通信协议 lora
接收灵敏度 -140dbm
最大发射功率 +20dbm
通信频率 400 mhz -500mhz
通信速率 300kbps
通信校验 256 bytes crc
项目 网络部分
千兆以太网 一个10/100/1000m自适应，网络接口
wifi 支持wifi通信，支持ieee 802.11 a/b/g/n/ac 协议
无线通信 支持3g通信
路由 静态路由；rip v1和v2
vlan 基于 802.1q 的 vlan；wifi guest vlan
ipv4 动态主机配置协议 (dhcp) 服务器
以太网点对点协议 (pppoe)
pptp 透传 (pptp pass-through)
l2tp 透传 (l2tp pass-through)
igmp 代理以及组播转发
动态域名系统 (dyndns/tzo/he.net/easydns)
网络地址转换 (nat), 端口地址转换 (pat),port forwarding, dmz
安全 全状态检测(spi)防火墙
端口转发与触发
防火墙访问控制列表和内容过滤
dos 防护
基于 mac 的无线访问控制
https 网络访问的设备管理器
项目 硬件指标
功耗 ac220v 9.5;支持pwm调光
4 路灯标签 采用工程级膜，黑色透光油墨，pet高强环保材料，进口水泥胶组成一体
5 城市智慧照明
大数据平台 基于云计算技术，所有数据直接上云。且可提供基于gis地图的管理界面；路灯自动巡检模块：监控中心能对安装了路灯监控器的路灯进行自动巡检，查报故障并自动生成报修单；路灯控制模块：能实时对安装了路灯监控器的路灯进行开、关、调节亮度等功能，或预设控制方案，使路灯按照预设方案进行亮灯；web信息发布模块：与网站实现无缝对接，进行远程管理的功能；
6 智慧灯杆 一体化灯杆，石墨烯大功率led模组，包括智慧照明、pm2.5、噪声、温湿度、和扬尘，车位，天气监测、视频监控、交流充电桩、led信息发布、wifi覆盖、一键报警等功能。
7 智慧灯杆
管理平台 对智慧灯杆进行监控管理，实现视频信号接入管理、环境监测采集展示，车位检测、信息发布管理、wi-fi覆盖管理、智能充电管理等功能
(三) 平台特点
通过“一个平台”，“两张网络”，多个无限扩张的智慧城市物联网管理平台系统对于子系统覆盖，打造具有良好扩展性、包容性的智慧城市新城市。通过先进的传感和通信技术，把所有智慧城市的载体，包括路灯、摄像监控系统、报警系统、城市发布系统等连成一张无形的“万物相联之网”。
名称 作用说明
远程开/关灯 根据需要，对一整条街道、一段线路或特定灯杆进行远程控制
远程调光 根据各路段的车辆和人流状况，分时分区域对照明路灯进行远程功率调节
策略设置 根据不同区域和日期（时间）对照明要求，设置区域分组分时分段运行策略
智能运行 除了按照经纬度生成时间表运行外，还可按照配置策略、节能目标、自然采光、季节更替、天气变化等自动调整
自动/人工功率调整 根据不同时段、路段和线路电压等情况，自动或者人工调整照明功率
数据采集 自动采集各节点运行状态（开或关）、数据（电压/电流/功率）
远程抄表 远程抄读电能数据（电量/电参数/运行状态/事件记录等）
报表与智能分析 各设备状况（路灯或整流器的型号/寿命等）进行统计、查询、分析、预测
异常告警 非正常开关灯、非正常打开等主动警示，并短信通知
故障告警 灯泡、通信、电源等故障自动报警，并通知维修
防盗报警 安装防盗报警终端。路灯系统遭到破坏时自动报警，并短信通知
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中心网关是实现路灯单灯监控的重要硬件设备，它使用lora无线技术和路灯管理器通信，与系统中心的通信可以使用cdma、以太网，同时采集路灯控制箱内相关的电压、电流等数据，电缆报警信号，室外控制箱门开关等其它需要接入的模拟量和开关信号。
集中管理器内置多种功能，包括：时序调度功能、报警功能、类型转换功能、内部实时时钟，数据采集等功能。
一般情况下，一个集中管理器可以管理200至500个左右的路灯传感器。
性能特点：
ø 向上行可通过3g、以太网等方式和管理中心通讯；
ø 向下行可通过lora协议连接各种终端
ø 具有自检功能保证设备安全：具有故障自动诊断、自动恢复功能，通过指示灯的闪烁，能确保系统运行的可靠性；
ø 数据保护功能：在掉电后数据不会丢失。
基于 lora tm扩频调制技术，安装高增益 490mhz 玻璃钢天线，网关与终端有 效通信距离空旷可达 2-3km。特别适合于户外通信场景，如：智慧工厂、智慧农 业、智能建筑、智能仓储等。
ø 多通道：基于 sx1301 芯片，8 通道，最大支持 10,000 个 lora 终端。
ø 长距离：空旷环境可覆盖半径 5km 的区域。
ø 全网通：支持 lte (4g/3g/2g)，网关“免接线”即可连接 server（选配）。
ø 自适应：支持 adr，更高的速率，更低的能耗，轻松扩容。
ø 兼容性：完全兼容 lorawan，与各厂家设备“互联互通”。
ø 高品质：工业级 arm 平台，高效稳定；基于 linux 系统，成熟易用。
ø 户外型：ip65 防水，poe 供电，gps 定位对时（选配），防雷（选配）。
ø 低成本，流量 免费
ø 标准化，互联互通；
(二) 产品架构
(三) 产品功能及参数
项目 物联网技术参数指标
通信协议 lora
接收灵敏度 -140dbm
最大发射功率 +20dbm
通信频率 400 mhz -500mhz
通信速率 300kbps
通信校验 256 bytes crc
项目 网络部分
千兆以太网 一个10/100/1000m自适应，网络接口
wifi 支持wifi通信，支持ieee 802.11 a/b/g/n/ac 协议
无线通信 支持3g通信
路由 静态路由；rip v1和v2
vlan 基于 802.1q 的 vlan；wifi guest vlan
ipv4 动态主机配置协议 (dhcp) 服务器
以太网点对点协议 (pppoe)
pptp 透传 (pptp pass-through)
l2tp 透传 (l2tp pass-through)
igmp 代理以及组播转发
动态域名系统 (dyndns/tzo/he.net/easydns)
网络地址转换 (nat), 端口地址转换 (pat),port forwarding, dmz
安全 全状态检测(spi)防火墙
端口转发与触发
防火墙访问控制列表和内容过滤
dos 防护
基于 mac 的无线访问控制
https 网络访问的设备管理器
项目 硬件指标
功耗 ac220v 9.5;支持pwm调光
4 路灯标签 采用工程级膜，黑色透光油墨，pet高强环保材料，进口水泥胶组成一体
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异常告警 非正常开关灯、非正常打开等主动警示，并短信通知
故障告警 灯泡、通信、电源等故障自动报警，并通知维修
防盗报警 安装防盗报警终端。路灯系统遭到破坏时自动报警，并短信通知
保护工业云免受网络攻击的各种芯片级安全方法
基于阿里云物联网平台的智能灯光控制系统设计
17khz 50W超声波清洗换能器振子设计
2023中国国际通信信息通信展在北京成功举办
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