智能型路灯的制作方法

本发明涉及通讯设施领域，更详而言之，指一种具有数据通讯功能的智能型路灯。

背景技术：

长久以来，在城市的人口密集地区，由于基站的信道容量不足，经常无法满足该地区日益增长的通信服务需求，而解决这一问题的最有效方法即为建设新的行动通讯基站。然而，随着城市建设的快速发展，可供通讯运营商建设基站的城市公共用地日益减少，加之市民出于健康因素的考虑，而使反对基站建设的声浪日益高涨，因此，给基站建设的选址带来了极大的困难。

再者，传统市政路灯通常仅用于道路照明，功能较为单一。然而，目前的市政路灯通常具备有电力引入，防雷接地，以及塔杆(满足无线讯号的发射需具有一定的高度)等基础设施，且路灯的分布较为均匀，而上述这些条件又恰巧是通讯基站的必要建设基础。因此，如何充分利用现有城市基础建设，以克服当前基站建设存在的困难，即为本案待解决的技术课题。

技术实现要素：

鉴于上述先前技术的种种问题，本发明的主要目的在于提供一种智能型路灯，以克服当前基站建设所存在的选址困难的问题，便于城市的整体设计及规划。

本发明之另一目的在于提供一种智能型路灯，以降低基站的建设成本及周期。

本发明之再一目的在于提供一种智能型路灯，以提高城市公共设施的利用率。

为达到上述目的以及其他目的，本发明提供一种智能型路灯，提供与一远程服务器的数据传输，包括：一灯柱；以及内建于所述灯柱的底部的一数据传输系统，所述数据传输系统包括相互连接之一数据传输单元，一数据交换单元，以及多个网络设备，其中，所述数据传输单元与所述远程服务器之间进行数据传输；所述数据交换单元，分别连接所述数据传输单元以及所述多个网络设备，以为所述多个网络设备与所述数据传输单元之间提供数据的交换及传输服务。

较佳地，于上述智能型路灯中，于所述灯柱的底部具有一基座，所述数据传输系统设于所述基座内，所述基座的内部具有一设置空间、一排液空间与一导液结构，所述设置空间位于所述排液空间的上方，用于设置所述数据传输系统，所述导液结构引导所述基座内部的液体避开所述设置空间并流向所述排液空间，而经由所述排液空间排出至所述基座的外界。

较佳地，于上述智能型路灯中，还包括一天线，所述天线设置于所述灯柱的顶部，用以提供数据的交换及传输服务。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述数据传输单元为电信线路回程单元(telecombackhualunit)，并藉由各种类型的数字用户线(xdsl)、混合光纤同轴电缆(hfc)、长期演进技术(lte)、微波(microwave)、wifi以及专用短程通信技术等方式提供所述数据传输系统与所述远程服务器之间进行数据传输。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述数据传输系统还包括一光纤分配单元(fiberdistributionunit)，连接所述数据传输单元，并藉由无源光纤网络(pon:passiveopticalnetwork)、电信级以太网络交换机(ces:carrierethernetswitch)、公众传输网络(ptn:publictransportnetwork)以及sdn交换机方式提供所述数据传输系统与所述远程服务器之间进行数据传输。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述网络设备还包括一无线接入单元(wirelessaccessunit)以及所述数据传输系统还包括一无线光纤转换单元(rfoverfiberunit)，所述无线光纤转换单元用于将所述无线接入单元所输出之无线讯号传输至所述光纤分配单元，以藉由光纤线缆传输传输所述无线讯号。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述网络设备还包括一无线接入单元以及所述数据传输系统还包括一同轴电缆分配单元，所述无线光纤转换单元用于将所述无线接入单元所输出的无线讯号传输至所述同轴电缆分配单元，以藉由同轴电缆传输所述无线讯号。

较佳地，于上述智能型路灯中，于所述灯柱上延伸有一灯具(lightarmatureholderandfixture)，并于所述灯具上外挂有至少一外挂设备，而所述外挂设备指ip设备(internetprotocolbaseddevice)及传感器(sensor)之其中一者。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述外挂设备可选择性地与所述数据交换单元连接，以藉由所述数据交换单元为所述外挂设备提供数据的交换及传输服务。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述数据交换单元为poe(poweroverethernet)交换单元(poeswitchunit)，连接rj45端口，俾为所述外挂设备提供电力及数据传输服务。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述网络设备还包括一网关单元，所述网关单元选择性地连接所述外挂设备，俾藉由所述网关单元管理所述外挂设备，设定所述外挂设备之配置参数，以及为所述外挂设备提供数据传输服务。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述网关单元为物联网网关单元(iotgatewayunit)，具有用以连接所述外挂设备之一南向接口(southboundinterface)以及用以连接所述数据交换单元或lte直接回传之一北向接口(northboundinterface)。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述智能型路灯提供与一近端设备的数据传输，所述网关单元选择性地连接所述近端设备，俾藉由所述网关单元管理所述近端设备，设定所述近端设备之配置参数，以及为所述近端设备提供数据传输服务。其中，所述近端设备为邻近于智能型路灯本体的网关单元、ip设备及传感器之其中一者。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述网络设备还包括一无线接入单元(wirelessaccessunit)，用以提供至少一行动客户端进行无线接入，俾为所述行动客户端提供数据的交换及传输服务。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述网络设备还包括一照明控制单元(lightingcontrolunit)，用以控制以及监控安装于所述智能型路灯上之一照明设备。

较佳地，于上述智能型路灯中，还包括一电力系统，用以提供运作所需之电力，且所述数据传输系统还包括一电力分配单元(powerdistributionunit)，其电性连接所述电力系统，并连接一ups单元以及一供电控制单元，其中所述ups单元，用于提供备份电源；所述供电控制单元，其于侦测所述电力系统处于供电状态时，控制所述电力系统提供所述数据传输系统运作所需的电力，同时控制所述电力系统对所述ups单元进行充电，并于侦测所述电力系统处于断电状态时，控制所述ups单元输出所述备份电源，以提供所述数据传输系统运作所需的电力。

较佳地，于上述智能型路灯中，所述数据传输系统还包括一远程监控单元(remotemonitoringunit)，用以监控所述电力分配单元之供电状态、所述数据传输单元之数据传输状态、各所述网络设备的运作状态以及各所述网络设备时序的同步。

综上所述，本发明之智能型路灯透过将数据传输系统设置于灯柱的底部，即可保持原有的城市照明功能，同时又解决了通信基站选址困难的问题，提高了城市公共资源的利用率，此外，本发明亦能充分利用现有路灯所具备的电力引入，防雷接地，以及分布均匀等基础条件，使得基站的建设成本降低并可缩短其建设周期，且建成后的基站具有信号覆盖均匀的优点，可提高通讯质量。

附图说明

图1用以说明本发明之智能型路灯的架构示意图；

图2a用以说明内建于图1所示之灯柱中的数据传输系统的基本架构示意图；以及

图2b用以说明内建于图1所示之灯柱中的数据传输系统的一实施例架构示意图。

图2c说明内建于图1所示的灯柱中的数据传输系统的一实施例架构示意图。

组件标号说明

1智能型路灯

11灯柱

12基座

100数据传输系统

110数据传输单元

120数据交换单元

121设置空间

122排液空间

123导液结构

124承载单元

130网络设备

131网关单元

132无线接入单元

140光纤分配单元

150无线光纤转换单元

160照明控制单元

170电力分配单元

171ups单元

172供电控制单元

180远程监控单元

190同轴电缆分配单元

200远程服务器

300外挂设备

301近端设备

400行动客户端

14天线

具体实施方式

以下内容将搭配图式，藉由特定的具体实施例说明本发明之技术内容，熟悉此技术之人士可由本说明书所揭示之内容轻易地了解本发明之其他优点与功效。本发明亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明之精神下，进行各种修饰与变更。尤其是，于图式中各个组件的比例关及相对位置仅具示范性用途，并非代表本发明实施的实际状况。

请配合参阅图1及图2a，其中，图1用以说明本发明之智能型路灯的架构示意图，图2a用以说明内建于图1所示之灯柱中的数据传输系统的基本架构示意图。如图1所示，本发明之智能型路灯1主要包括一灯柱11(例如为钢管材质)，以及内建于所述灯柱11的底部之一数据传输系统100，以藉由所述数据传输系统100提供与一远程服务器200之间的数据传输。请配合参阅图2a，所述数据传输系统100主要包括相互连接之一数据传输单元110，一数据交换单元120，以及多个网络设备130。具体而言，所述数据传输单元110用以与所述远程服务器200之间进行数据传输，所述数据交换单元120则分别连接所述数据传输单元110以及所述多个网络设备130，以为所述多个网络设备130与所述数据传输单元110之间提供以太网数据的交换及传输服务。

以下将配合参阅图1及图2b以进一步介绍本发明之智能型路灯1的具体实施例方式。其中，图2b用以说明本发明之内建于图1所示之灯柱中的数据传输系统的一实施例架构示意图。

请参阅图1，于一具体实施例中，所述灯柱11的底部具有一基座12，所述数据传输系统100设于所述基座12内，所述基座12的内部具有一设置空间121、一排液空间122与一导液结构123，所述设置空间121位于所述排液空间122的上方，并配置有一承载单元124(可例如由导轨、固定支架，以及附加电路板等组成)，用于将所述数据传输系统100固定设置于其上，所述导液结构123引导所述基座12内部的液体避开所述设置空间121并流向所述排液空间122，而经由所述排液空间122排出至所述基座12的外界，用以保护所述数据传输系统100免受外界(例如水滴及尘土)的侵害。此外，所述智能型路灯1中还可设置一接地单元(如图2b所示)，用于保护所述智能型路灯1(包括所述数据传输系统100)免受雷暴的袭击。上述基础设施并不以此为限，亦可视实际需求进行调整。

所述智能型路灯1复可包括一天线14，其中，所述天线14设置于所述灯柱11的顶部，用以提供数据的交换以及传输服务。

于本实施例中，所述数据传输单元110例如为一电信线路回程单元(telecombackhualunit)，并藉由各种类型的数字用户线(xdsl)、混合光纤同轴电缆(hfc)、长期演进技术(lte)以及微波(microwave)等方式提供所述数据传输系统100与所述远程服务器200通讯连接，俾供所述二者之间进行数据传输。

较佳者，所述数据传输系统100还具有一光纤分配单元(fiberdistributionunit)140，其可包括接续盘(splicingtray)、跳接板(patchpanel)、光接头对接器(adapter)、光纤保护管(fiberprotectiontube)等配件，用于提供所述数据传输单元110藉由无源光纤网络(pon:passiveopticalnetwork)、电信级以太网络交换机(ces:carrierethernetswitch)、公众传输网络(ptn:publictransportnetwork)等光纤网络连接至所述远程服务器200，俾供所述数据传输系统100与所述远程服务器200之间进行数据传输。

请继续参阅图1，于所述灯柱11之上端延伸有一灯具13，灯具13内安装有所述智能型路灯1之相关照明设备(未予图示)，而于所述灯具13上可外挂至少一外挂设备300，此设计利用现有的灯具13作为固定支架，故无需为所述外部网络设备300的安装而额外添置固定设备。再者，由于照明设备需要电力供应使得以运作，故一般灯具13上均铺设有现成的供电线路，因此，上述设计无需为所述外部网络设备300额外配置专用的供电线缆，可有效降低建设成本。其中，所述外挂设备300例如为ip设备或传感器(例如监控摄像机、温湿度传感器、空气质量传感器、射频讯号传感器、光电管:photocell或nemanode等)。

于本案之一实施例中，所述外挂设备300可选择性地与所述数据交换单元120连接，以藉由所述数据交换单元120为所述外挂设备300提供数据的交换及传输服务。较佳者，所述数据交换单元120复具有为与之连接的所述外挂设备300的运作提供所需之电力，举例而言，所述数据交换单元120可为poe交换单元(poeswitchunit)，其连接rj45端口，藉以将电力传输与数据传输进行结合，为所述外挂设备300提供电力及数据传输服务。

如图2b所示，所述网络设备130还包括一网关单元131，于一实施例中，所述外挂设备300亦可选择性地连接所述网关单元131，俾藉由所述网关单元131管理所述外挂设备300，设定所述外挂设备300之相关配置参数，以及为所述外挂设备300提供数据的传输服务。具体而言，所述网关单元131为一物联网网关单元(iotgatewayunit)，其具有用以连接所述外挂设备300之一南向接口(southboundinterface)以及用以连接所述数据交换单元120或插sim卡直接lte回传之一北向接口(northboundinterface)，所述物联网网关单元具有支持所述外挂设备300的软件下载、设备重启、设备配置及监控等管理功能。此外，所述物联网网关单元支持所述北向接口通过适配器插件以允许连接至不同类型的物联网云计算设备(例如openadr,etsi)，所述南向接口提供以wifi,ble,zigbee,wi-sun,lte-m,nb-iot,lora,dsrc等无线连接形式或其他的有线连接形式与外界进行短距离的通讯连接。

于一实施例中，所述智能型路灯1还可提供与一近端设备301的数据传输，以进行功能扩展，或构成网络架构的扩展，举例而言，所述近端设备301为邻近于智能型路灯1的本体而设置的ip设备及传感器之其中一者，所述传感器例如为用于监测下水道的积水状态是否正常的传感器。甚至，所述近端设备301为邻近于智能型路灯1的本体而设置的其他设备的网关单元131。所述网关单元131选择性地连接所述近端设备301，俾藉由所述网关单元131管理所述近端设备301，设定所述近端设备301之配置参数，以及为所述近端设备301提供数据传输服务，而对所述智能型路灯1提供功能的扩展，或者提供网络架构的扩展。请配合参阅图1及图2b，本发明之网络设备130还包括一无线接入单元(wirelessaccessunit)132，用以提供至少一行动客户端300(例如手机、平板或笔记本电脑)进行无线接入，俾作为一功率小于5w的行动基站，为所述至少一行动客户端300提供行动数据的交换及传输服务，也可作为一热点应用的无线ap，此外，所述无线接入单元132还可藉由蓝牙传输方式为所述数据传输系统100提供相关配置及安装服务。

于一实施例中，所述数据传输系统100还包括一无线光纤转换单元(rfoverfiberunit)150，所述无线光纤转换单元150用于将所述无线接入单元132所输出之无线讯号传输至所述光纤分配单元140(或天线14)，以藉由光纤电缆传输所述无线讯号，藉以降低信号在传输过程中的损耗。

请配合参阅图2c，数据传输系统100还包括同轴电缆分配单元(coaxdistributionunit)190，同轴电缆分配单元190用于将无线接入单元132所输出之无线讯号传输至天线14，以藉由同轴电缆传输无线讯号。

再者，如图2b所示，所述数据传输系统100的网络设备130还可包括一照明控制单元(lightingcontrolunit)160，用以控制以及监控安装于所述智能型路灯1上之一照明设备(未予图示)，例如包括照明设备的照明等级及开关控制等操作。此外，所述照明控制单元160还可经由所述数据交换单元120以及所述数据传输单元110以与远程服务器200进行通讯，例如藉由所述远程服务器200控制所述照明控制单元160执行各所述智能型路灯1的照明控制操作，以及可藉由所述照明控制单元160监控各所述智能型路灯1的工作状态，俾于侦测到所述智能型路灯1出现异常时，即回传所述异常侦测信息至所述远程服务器200，以通知管理人员知晓。

此外，本发明之智能型路灯1还可包括一电力系统(未予图标)，用以提供包括该路灯1、该外挂设备300以及该数据传输系统100(然不限于此)运作所需的电力。而所述数据传输系统100还包括有一电力分配单元(powerdistributionunit)170(如图2b所示)，其电性连接所述电力系统，所述电力分配单元170用于将ac电源分配至与之连接的各个配件，以提供其所述配件运作所需的电力。考虑到所述智能型路灯1一般仅在夜间或室外光线较暗才会开启，也就是说，智能型路灯1的电力系统并非持续不间断地进行供电，因此，本发明的电力分配单元170还连接一ups单元171以及一供电控制单元172，所述ups单元171用于提供备份电源，然并不以此为限，而所述供电控制单元172则用于侦测所述电力系统的供电状态，当侦测所述电力系统处于供电状态时，则控制所述电力系统提供所述数据传输系统100运作所需的电力，同时控制所述电力系统对所述ups单元171进行充电，并当侦测所述电力系统处于断电状态时，则控制所述ups单元171输出所述备份电源，以提供所述数据传输系统100运作所需的电力。

再者，本发明之数据传输系统100还可包括一远程监控单元(remotemonitoringunit)180，用以监控所述电力分配单元170之供电状态、所述数据传输单元110之数据传输状态以及各所述网络设备130的运作状态。举例来说，所述远程监控单元180可透过web或snmp方式监控三种状态：其一为监控电力分配单元170及ups单元171的供电状态，其二为满足服务级别协议(sla)的需求而监控交通状态以及为数据传输业务(语音、数据及视频等)进行同步时序处理；其三则则为监控设备运作的状态，也就是为监控数据传输系统100中各配件的运作提供远程控制及维护工作。

综上所述，本发明所述的智能型路灯透过于灯柱的底部内安装数据传输系统，以使路灯除具有传统之照明功能外，亦可作为一通信基站以传输行动讯号，从而解决了当前通信基站选址困难的问题，并提高城市公共资源的利用率。再者，由于传统路灯通常具备电力引入、防雷接地、以及塔杆(其具有一定的高度，可满足无线讯号发射的需求)等基础配置，故在架设通信基站时，无需再建设上述基础配置，不但可节省建设成本亦能缩短建设周期，且路灯还具有分布均匀的特征，故利用路灯所建设的通信基站具有信号覆盖面广且分布均匀的优点，可提高通讯服务的质量。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟习此项技术的人士均可在不违背本发明之精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如本发明申请专利范围所列。