CN110995579A - 设置5g网关的智慧路灯 - Google Patents

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杨辉军
刘大和
欧远治
王泽龙
陈杰
孙晓鹏
赵国成
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明公开一种设置5G网关的智慧路灯，包括网关本体、网关服务器，以及路灯组件；网关本体内部连有主控模块；主控模块连有信号管理模块和通信模块；通信模块分别连接第一信号发射模块和第二信号发射模块；第一信号发射模块输出端连有协议转换器；网关本体内设GPS模块；信号管理模块内设信号接收模块、滤波器和信号处理模块；信号处理模块包括距离检测单元、信号分析单元和信号屏蔽单元，距离检测单元实时检测客户端与网关信号的发生距离，并与客户端用网地点坐标匹配，获得方位距离信息，信号分析单元根据距离信息判断信号强弱，信号屏蔽单元将弱信号屏蔽。本发明的技术方案有利于提高智慧路灯的信号连接稳定性和网络安全性。

Description

设置5G网关的智慧路灯
技术领域
本发明涉及智慧路灯技术领域，具体涉及一种设置5G网关的智慧路灯。
背景技术
目前，随着5G时代的到来，智慧城市建设如火如荼，智慧路灯可集成众多物联网传感设备，且具备地理优势，在5G商用的高密度信号基站布局的需求下，智慧路灯灯杆便成了搭建5G基站的天然载体。随着5G及智慧城市的推进，对LED产业而言，智慧路灯的建设和运营正迎来风口。但是现有的5G智能路灯距离较近，在客户端高速移动过程中，网关网络无法稳定传输信号，导致使用效果差。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种设置5G网关的智慧路灯，旨在实现多个网关本体与网关服务器之间可靠的远程通信，并使客户端始终连接最强信号的网关网络，提高智慧路灯的信号连接稳定性和网络安全性。
为实现上述目的，本发明提出的设置5G网关的智慧路灯，包括网关本体、与所述网关本体无线通信连接的网关服务器，以及与所述网关本体5G通信连接的路灯组件；所述网关本体内部固定连接有用于命令接收、命令处理和命令发送的主控模块；所述主控模块连接有用于信号接收处理的信号管理模块和用于信号传输通信的通信模块；所述主控模块与所述通信模块分别连接网络管理模块，以用于网关系统的安全防护；所述通信模块分别连接用于远程信号输送的第一信号发射模块和用于近程控制命令输送的第二信号发射模块；所述第一信号发射模块的输出端连接有用于进行不同协议转换的协议转换器；所述网关本体内部设置GPS模块；所述信号管理模块内部设置有用于接收客户端信号的信号接收模块、用于提高所述客户端信号强度的滤波器和用于对所述客户端信号进行信号处理的信号处理模块；所述信号处理模块包括距离检测单元、信号分析单元和信号屏蔽单元，所述距离检测单元用于实时检测客户端与网关信号的发生距离，并与客户端用网地点坐标匹配，获得方位距离信息，所述信号分析单元用于根据距离信息判断信号强弱，所述信号屏蔽单元用于将弱信号屏蔽，以保留区域范围强信号连接客户端。
优选地，所述通信模块的连接端设有SIM卡槽，所述SIM卡槽的数量设置为多个，所述SIM卡槽内用于插接SIM卡。
优选地，所述网关本体的连接端还连接有存储模块和显示屏，存储模块和显示屏均与主控模块电性连接。
优选地，所述存储模块为可拆卸式的SD卡。
优选地，所述主控模块还连接有DHCP服务器、OCS计费模块和PCRF模块。
优选地，所述路灯组件包括视频监控单元、紧急呼叫单元和信息发布单元，所述视频监控单元设置为路灯灯架上的监控摄像头，所述紧急呼叫单元设置为路灯灯架上的按钮，所述主控模块内设置与按钮对应的启动单元，所述启动单元与控制所述按钮的触发单元连接。
优选地，所述路灯组件还包括传感器模组，所述传感器模组包括温度传感器、湿度传感器和GPS传感器。
优选地，所述信息发布单元为显示屏上单独划分的显示单元。
本发明的技术方案中，首先信号接收模块接收客户端网络连接信号，滤波器减少电磁干扰后，距离检测单元实时检测客户端与网关信号的发生距离，并通过GPS模块与客户端用网地点坐标匹配，获得方位距离信息，信号分析单元根据距离信息判断信号强弱，信号屏蔽单元将弱信号屏蔽，主控模块保留区域范围内的强信号连接客户端，通过通信模块传送信号，近程控制信号从第二信号发射模块传输至路灯组件，实现智能路灯控制，远程信号从第一信号发射模块传出并经过协议转换器协议转换后与网关服务器远程通信连接，实现网关的远程管理和智能控制，网络管理模块检测网关系统，及时规避风险，从而可以保留区域范围强信号连接客户端，提高信号连接稳定性和网络安全性，保证客户端使用体验。因此，本发明的技术方案有利于实现多个网关本体与网关服务器之间可靠的远程通信，并使客户端始终连接最强信号的网关网络，提高智慧路灯的信号连接稳定性和网络安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明设置5G网关的智慧路灯一实施例的结构示意图。
图2为本发明的模块连接示意图；
图3为信号处理模块的模块示意图；
图4为路灯组件的模块示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 路灯组件 5 视频监控单元
2 网关本体 6 紧急呼叫单元
3 信息发布单元 7 网关服务器
4 传感器模组
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种设置5G网关的智慧路灯。
请参照图1至图4，该设置5G网关的智慧路灯包括网关本体2、与所述网关本体2无线通信连接的网关服务器7，以及与所述网关本体25G通信连接的路灯组件1；所述网关本体2内部固定连接有用于命令接收、命令处理和命令发送的主控模块；所述主控模块连接有用于信号接收处理的信号管理模块和用于信号传输通信的通信模块；所述主控模块与所述通信模块分别连接网络管理模块，以用于网关系统的安全防护；所述通信模块分别连接用于远程信号输送的第一信号发射模块和用于近程控制命令输送的第二信号发射模块，所述信号发射模块和所述信号发射模块用于发射5G网络频段的射频信号，用户通过发射的5G射频信号接入5G网络，第一信号发射模块发射的信号为3300－3600MHz频段，第二信号发射模块发射的信号为4800－5000MHz频段；所述第一信号发射模块的输出端连接有用于进行不同协议转换的协议转换器，并增强信号实现远程信号输送；所述网关本体2内部设置GPS模块，用于网关本体2精确定位；所述信号管理模块内部设置有用于接收客户端信号的信号接收模块、用于提高所述客户端信号强度的滤波器和用于对所述客户端信号进行信号处理的信号处理模块；所述信号处理模块包括距离检测单元、信号分析单元和信号屏蔽单元，所述距离检测单元实时检测客户端与网关信号的发生距离，并与客户端用网地点坐标匹配，获得方位距离信息，所述信号分析单元根据距离信息判断信号强弱，所述信号屏蔽单元将弱信号屏蔽，以保留区域范围强信号连接客户端
本发明的技术方案中，首先信号接收模块接收客户端网络连接信号，滤波器减少电磁干扰后，距离检测单元实时检测客户端与网关信号的发生距离，并通过GPS模块与客户端用网地点坐标匹配，获得方位距离信息，信号分析单元根据距离信息判断信号强弱，信号屏蔽单元将弱信号屏蔽，主控模块保留区域范围内的强信号连接客户端，通过通信模块传送信号，近程控制信号从第二信号发射模块传输至路灯组件1，实现智能路灯控制，远程信号从第一信号发射模块传出并经过协议转换器协议转换后与网关服务器7远程通信连接，实现网关的远程管理和智能控制，网络管理模块检测网关系统，及时规避风险，从而可以保留区域范围强信号连接客户端，提高信号连接稳定性和网络安全性，保证客户端使用体验。因此，本发明的技术方案有利于实现多个网关本体2与网关服务器7之间可靠的远程通信，并使客户端始终连接最强信号的网关网络，提高智慧路灯的信号连接稳定性和网络安全性。
优选地，所述通信模块的连接端设有SIM卡槽，所述SIM卡槽的数量设置为多个，所述SIM卡槽内用于插接SIM卡，为通信模块提供通讯网络和数据传输的支持。
优选地，所述网关本体2的连接端还连接有存储模块和显示屏，存储模块和显示屏均与主控模块电性连接，存储模块用于存储网关内的运行和故障情况日志，且存储模块设置为可拆卸式的SD卡，在检修时，可将其进行拆卸和更换，且存储模块内存储的内容还可通过通信模块进行上传。
优选地，所述存储模块为可拆卸式的SD卡。
优选地，所述主控模块还连接有DHCP服务器、OCS计费模块和PCRF模块，PCRF模块具体为策略控制及计费架构下实现策略控制的核心网元，提供策略决策和基于流量的计费规则控制，运营商可以依托其发展基于用户及基于业务的差异化服务，以达到合理利用网络资源，提升企业经营业绩的目的，主控模块对OCS计费模块进行控制，为用户在信号较弱的情况下提供5G网络的智能加速功能，并利用OCS计费模块对用户在加速过程中产生的流量和时间进行单独计费，PCRF模块和OCS计费模块提供不同的计费模式，保证灵活的移动流量调度和连接管理，该种结构，使网络架构更加扁平化，网关设备可采用分布式的部署方式。
优选地，所述路灯组件1包括视频监控单元5、紧急呼叫单元6和信息发布单元3，所述视频监控单元5设置为路灯灯架上的监控摄像头，通过高速的5G网络将获取的影像信息实时上传，所述紧急呼叫单元6设置为路灯灯架上的按钮，数量可设置为多个，所述主控模块内设置与按钮对应的启动单元，所述启动单元与控制所述按钮的触发单元连接，用户可通过按压不同的按钮触发不同的功能，包括报警呼救等功能，可为路人提供实时报警和呼救的功能。
优选地，所述路灯组件1还包括传感器模组4，所述传感器模组4包括温度传感器、湿度传感器和GPS传感器，传感器模组4获取的信息通过A/D转换后，经主控模块处理后显示在显示屏上，便于用户进行观看。
优选地，所述信息发布单元3为显示屏上单独划分的显示单元，用于显示运营商发布的广告和招商信息，且还可显示具有超链接的二维码，并将超链接中的网址设置为运营商的招商网址，用户通过扫描二维码获取超链接进行广告投放，以提高运营商的收入。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种设置5G网关的智慧路灯，其特征在于，包括网关本体、与所述网关本体无线通信连接的网关服务器，以及与所述网关本体5G通信连接的路灯组件；所述网关本体内部固定连接有用于命令接收、命令处理和命令发送的主控模块；所述主控模块连接有用于信号接收处理的信号管理模块和用于信号传输通信的通信模块；所述主控模块与所述通信模块分别连接网络管理模块，以用于网关系统的安全防护；所述通信模块分别连接用于远程信号输送的第一信号发射模块和用于近程控制命令输送的第二信号发射模块；所述第一信号发射模块的输出端连接有用于进行不同协议转换的协议转换器；所述网关本体内部设置GPS模块；所述信号管理模块内部设置有用于接收客户端信号的信号接收模块、用于提高所述客户端信号强度的滤波器和用于对所述客户端信号进行信号处理的信号处理模块；所述信号处理模块包括距离检测单元、信号分析单元和信号屏蔽单元，所述距离检测单元用于实时检测客户端与网关信号的发生距离，并与客户端用网地点坐标匹配，获得方位距离信息，所述信号分析单元用于根据距离信息判断信号强弱，所述信号屏蔽单元用于将弱信号屏蔽，以保留区域范围强信号连接客户端。
2.如权利要求1所述的设置5G网关的智慧路灯，其特征在于，所述通信模块的连接端设有SIM卡槽，所述SIM卡槽的数量设置为多个，所述SIM卡槽内用于插接SIM卡。
3.如权利要求1所述的设置5G网关的智慧路灯，其特征在于，所述网关本体的连接端还连接有存储模块和显示屏，存储模块和显示屏均与主控模块电性连接。
4.如权利要求3所述的设置5G网关的智慧路灯，其特征在于，所述存储模块为可拆卸式的SD卡。
5.如权利要求1-4任一项所述的设置5G网关的智慧路灯，其特征在于，所述主控模块还连接有DHCP服务器、OCS计费模块和PCRF模块。
6.如权利要求1-4任一项所述的设置5G网关的智慧路灯，其特征在于，所述路灯组件包括视频监控单元、紧急呼叫单元和信息发布单元，所述视频监控单元设置为路灯灯架上的监控摄像头，所述紧急呼叫单元设置为路灯灯架上的按钮，所述主控模块内设置与按钮对应的启动单元，所述启动单元与控制所述按钮的触发单元连接。
7.如权利要求6所述的设置5G网关的智慧路灯，其特征在于，所述路灯组件还包括传感器模组，所述传感器模组包括温度传感器、湿度传感器和GPS传感器。
8.如权利要求6所述的设置5G网关的智慧路灯，其特征在于，所述信息发布单元为显示屏上单独划分的显示单元。
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