TWM559564U - 具通訊作用維修孔蓋裝置 - Google Patents

Abstract

一種具通訊作用維修孔蓋裝置，包括燈桿、位於燈桿上之燈具，燈桿包括容置槽及覆蓋容置槽外之維修孔蓋，燈具設置於燈桿頂部位置處，控制器裝載於燈桿之容置槽而由維修孔蓋所覆蓋，控制器連接維修孔蓋，控制器經由維修孔蓋通訊，藉由控制器設置在燈桿的容置槽，使用者打開維修孔蓋，維修、更換容置槽內的控制器。

Description

具通訊作用維修孔蓋裝置

本創作係有關於一種控制器，特別是指一種具通訊作用維修孔蓋裝置。

世界各地的街道中設置許多的路燈，除了提供照明功能外，現更智能化的設計各路燈的明亮控制等作用。而當今路燈控制和管理的方式包括有人工控制方式、時控方式、電力載波控制、GPRS/CDMA控制等。

其中，在路燈上結合通訊系統可運用範圍更加廣泛，實現智慧城市，通過感測器和相關設備搜集到城市各方面原始的資料，通過網際網路讓資料實現傳輸和共用，達到資料的挖掘和分析，提高城市的管理。而通訊傳輸基礎建設在路燈上，若是擁有完善的設計與架設，可以讓各路燈系統效能最大化，也能節省線材成本。

一般智能控制器設置於燈具上，維修人員不容易維修位於燈桿頂端燈具上的智能控制器，是以即為相關業者所必須思考的問題所在。

一般燈桿為金屬材質，燈桿上之維修孔蓋亦為一般金屬殼，為求通訊作用，將一般金屬殼之維修孔蓋改變材質或機構，使維修孔蓋不會屏蔽，提供控制控制器的效果，維修孔蓋上更進一步可結合天線設計，控制器設置在燈桿的容置槽，使用者打開維修孔蓋，維修、更換容置槽內 的控制器，亦不必在燈桿的外觀上設置過多的通訊裝置，具美觀及美化市容之效，並且，路燈燈具上安裝智能控制器，透過傳輸線一端連接控制器，另一端穿入燈具上的穿線孔，連接燈具而供控制器與燈具通訊。

本創作係提供一種具通訊作用維修孔蓋裝置，包括燈桿、燈具及控制器，燈桿包括一容置槽及一覆蓋該容置槽外之維修孔蓋；燈具設置於該燈桿頂部位置處，該燈具內包括一線路板；控制器裝載於該燈桿之該容置槽而由該維修孔蓋所覆蓋，該控制器連接該維修孔蓋，控制器經由維修孔蓋通訊。

在一些實施例中，更包括一PoE交換器，經由一傳輸線連接該燈具，該傳輸線係為一網路線、一電源線或一電話線。

在一些實施例中，控制器包括一電路板，該電路板上更包括一感測器、一溫溼偵測器及一電源變壓器。

在一些實施例中，電路板更包括一DSP晶片，辨識一攝影機之影像訊號。

在一些實施例中，電路板更包括一資料傳輸模組，該資料傳輸模組包括一WiFi模組、一ZigBee、一LoRa、一Bluetooth、一3G/4G/5G/LTE模組及一藍芽模組。

在一些實施例中，3G/4G/5G/LTE模組包括一NB-IoT單元、一LoRa單元、一SigFox單元、一Cat-M1單元、一5G單元、一NFC單元或一RFID單元技術運用。

在一些實施例中，更包括至少一電子設備，該至少一電子設備與該PoE交換器裝載於該燈桿上，該至少一電子設備與該PoE交換器連 接，該至少一電子設備係為一攝影機、一溫溼偵測器、一廣告機、一無線網路基地台、一無線充電模組、一空氣品質偵測器或一Beacon模組。

以下在實施方式中詳細敘述本創作之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本創作之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本創作相關之目的及優點。

101‧‧‧燈桿

102‧‧‧燈具

103‧‧‧外殼

104‧‧‧維修孔蓋

105‧‧‧容置槽

14‧‧‧線路板

15‧‧‧Beacon模組

2‧‧‧電子設備

21‧‧‧攝影機

22‧‧‧溫溼偵測器

23‧‧‧廣告機

24‧‧‧無線網路基地台

25‧‧‧無線充電模組

26‧‧‧空氣品質偵測器

27‧‧‧Beacon模組

3‧‧‧PoE交換器

4‧‧‧連接埠

5‧‧‧傳輸線

6‧‧‧切換備援模組

9‧‧‧控制器

90‧‧‧外蓋

910‧‧‧開孔

911‧‧‧連接端子

92‧‧‧電路板

921‧‧‧DSP晶片

922‧‧‧感測器

923‧‧‧電源變壓器

94‧‧‧資料傳輸模組

941‧‧‧WiFi模組

942‧‧‧藍芽模組

943‧‧‧ZigBee(2.4G/Sub-1G)模組

944‧‧‧3G/4G/5G/LTE模組

951‧‧‧NB-IoT單元

952‧‧‧LoRa單元

953‧‧‧SigFox單元

954‧‧‧Cat-M1單元

955‧‧‧5G單元

956‧‧‧NFC單元

957‧‧‧RFID單元

800‧‧‧網際網路

第1圖係本創作之路燈外觀示意圖。

第2圖係本創作之架構方塊圖。

第3圖係本創作控制器之架構方塊圖。

以下藉由具體實施例說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本創作之其他優點及功效。

參照第1圖至第3,係本創作之具通訊作用維修孔蓋裝置的實施例，第1圖為路燈外觀示意圖，第2為架構方塊圖，第3為控制器之架構方塊圖。本實施例中，具通訊作用維修孔蓋裝置包含燈具102、控制器9及傳輸線5。

燈桿101包括容置槽105及覆蓋容置槽105外之維修孔蓋104，燈桿101為金屬材質，為求通訊作用，將一般金屬殼之維修孔蓋104改變為無屏蔽效應之材料，提供非屏蔽燈桿101內的控制器9與，方便使用者打開維修孔蓋104，維修、更換容置槽105內的PoE交換器3及控制器9，維修 孔蓋104上亦可結合天線。

傳輸線5連接燈具102外殼103內的線路板14，供控制器9(包含driver或controller)、PoE交換器3與燈具102通訊。傳輸線5係為一網路線、一電源線或一電話線(例如二芯電話線)，二芯電話線透過數位用戶迴路(Digital Subscriber Line，縮寫：DSL)技術傳輸，DSL是通過銅線或者本地電話網提供數位連線的一種技術，亦可是超高速數位用戶迴路(very high bit-rate digital subscriber line，簡稱VDSL，VDSL是利用一條雙絞銅線或同軸電纜傳輸資料的技術。將控制器9與燈具102通訊或與燈桿101上電子設備2通訊，解決現今路燈與控制器9無法通訊的問題，一般控制器9僅提供電源、開關與亮度控制，各路燈上控制器9彼此亦無法通訊、溝通。

PoE交換器3為乙太網路供電(Power over Ethernet，PoE)，PoE交換器3裝置於燈桿101內，PoE交換器3包括至少一連接埠4，以至少一纜線兩端分別連接該至少一電子設備2與至少一連接埠4而傳輸資料與電源。電子設備2係為攝影機21、溫溼偵測器22、廣告機23、無線網路基地台24、無線充電模組25、空氣品質偵測器26或Beacon模組27。

乙太網路中透過雙絞線同時傳輸電力與資料到其他裝置上的技術，可使用在網路電話、無線基地台、網路攝影機、電腦等裝置，藉著乙太網路供電的電子設備無需額外的電源插座就可使用，所以同時省去配置電源線的時間與費用，整個裝置系統的成本相對降低。PoE交換器3便於遠端中央監控，PoE技術為傳統乙太網路增加了電能傳輸能力，可在已有或新的數據纜線基礎設施，將電能傳輸至乙太網路纜線上的設備。

控制器9之電路板92上更包括DSP晶片921(Digital Signal Processor，數位訊號處理器)，辨識位於燈桿101上之攝影機21之影像訊號。攝影機21係用於安裝在路燈的燈桿101上，以拍攝路燈附近區域的路況，攝影機21電連接PoE交換器3，透過乙太網路電源技術(PoE)直接提供影像擷取器的工作電源，而省卻額外直流轉換器的設置，可簡化電路複雜度及降低成本，一遠端主機可自電力線數據通訊單元接收影像擷取器所拍攝的影像，達到即時路況監視效果。

控制器9之電路板92更包括一感測器922(可為濕度感測晶片)，連接燈桿101上之溫溼偵測器22。

控制器9之電路板92更包括一電源變壓器923。

控制器9之電路板92更包括更包括一資料傳輸模組94，該資料傳輸模組94包括一WiFi模組941、一藍芽模組942、一ZigBee(2.4G/Sub-1G)模組943及一3G/4G/5G/LTE模組944。資料傳輸模組94用作遠距無線傳輸，為WiFi、3G傳輸或者是LTE(長期演進技術，Long Term Evolution，通稱4G傳輸)，可透過網際網路800(Internet)、全球移動通訊系統網路(GSM network)、WiMAX、無線區域網路(Wireless LAN)、有線區域網路(LAN)、Phone line等方式傳輸。或者是，資料傳輸模組94用作近場無線傳輸為藍芽(BT)、ZigBee、UWB(IEEE802.15.3a)或者是ANT+等無線傳輸技術。

3G/4G/5G/LTE模組944包括NB-IoT單元951、LoRa單元952、SigFox單元953、Cat-M1單元、5G單元955、NFC單元956或RFID單元957等傳輸技術進行運用。

NB-IoT單元951為窄頻物聯網(Narrow Band Internet of Thing,NB-IoT)，NB-IoT單元951支援在頻段內(In-Band)、保護頻段(Guard Band)以及獨立(Stand-alone)共三種運行模式。In-Band運行是利用LTE載波(Carrier)內的PRB進行資料傳輸，Guard Band運行是利用LTE載波內的Guard Band來進行資料傳輸，Stand-alone運行則是使用非LTE頻段的載波來進行資料傳輸。為了提高NB-IoT單元951的市場需求性，三種運行模式的設計具有一致性，但In-Band與Guard Band兩種運行模式則需特別考量到對LTE系統的相容性。NB-IoT單元951所支援的最大資料速率(Data Rate)在上行(Uplink)為64Kbit/s，下行(Downlink)為28Kbit/s。

LoRa單元952技術(Long Range)為長距離低功耗物聯網傳輸技術，基於線性Chirp擴頻調製，延續了移頻鍵控調製的低功耗特性，增加通信範圍。SigFox單元953與LoRa單元952一樣，採用不需額外申請、支付相關費用的非授權頻譜，但是它卻採用蜂巢式網路通訊硬體架構，和NB-IoT單元951一樣需要透過廠商搭建的基地台提供通訊服務，因此它的特性恰好夾在LoRa單元952與NB-IoT單元951之間，具有位於兩者之間的布建成本與通訊品質。

SigFox單元953也是種低功耗廣域網路(Low Power Wide Area Network，簡稱LPWAN)規範，它採用Sub-1 GHz ISM頻段進行通訊，這種無線電波為運作頻率在1GHz以下的工業、科學和醫療專用波段。

5G單元955移動通信技術有望在物聯網應用中扮演重要角色，兩種窄帶LTE技術標準LTE Cat-M1單元954(機器類型通信)以及LTE Cat-NB1的3GPP Release 13標準將成為物聯網應用的主流技術。

LTE Cat-M1單元954技術使用的是1.4MHz帶寬，廣泛用於物聯網應用的網際網路連接，包括語音通信等，最高數據傳輸速率達1Mbps。

NFC單元956(Near Field Communication)是一種短距離的高頻無線通訊技術，可以讓裝置進行非接觸式點對點資料傳輸，也允許裝置讀取包含產品資訊的近距離無線通訊(NFC)標籤。

RFID單元957(Radio Frequency Identification)為無線射頻辨識系統，又稱電子標籤，為一種通信技術，其原理主要利用無線頻率(如電磁感應、微波等)識別目標並且進行資料的傳輸和讀取相關資訊，無需透過機械或光學接觸。

路燈之燈桿101上進一步裝載Beacon模組15，透過一藍芽模組連接一外部行動通訊裝置(手機)，外部行動通訊裝置靠近Beacon模組15，外部行動通訊裝置之APP程式顯示Beacon模組之資訊。

PoE交換器3亦可連結一PLC(Power Line Communication，電力線通訊)通訊模組，乙太網路供電(PoE)和電力線載波(PLC)技術匹配良好，電力線數據機利用已有電力線路的優勢，將電力線作為通訊通道，而PoE作為互補技術，可在乙太網路數據纜線上傳輸電能。在數據和電力網路中同時應用這兩種技術可更節省成本、更靈活，達到最佳化的效果。PLC技術使用既有低頻(50/60赫茲)的電力線路傳送寬頻的網路訊息，相對於ADSL使用電話線路，一般的應用可分為兩種，FTTx使用光纖線路，Cable Modem使用有線電視的線路。使用電力線通訊技術，基本上不需要另外重新鋪設網路線路，且電力線路涵蓋的地區範圍之廣，遠大於其他種載體的線路。

PoE交換器3更連接一切換備援模組6，當該至少一纜線斷訊自動切換至一3G/4G/5G/LTE模組944傳輸資料，PoE交換器3原藉由傳輸線 或光纖傳輸資料，當傳輸線或光纖拖工挖斷或機房發生斷訊情況，藉由切換備援模組6自動切換至3G/4G/5G/LTE模組944連線並傳輸資料。3G/4G/5G/LTE模組944連接網際網路800傳輸資料至中華電信或其它電信系統，可透過PLC通訊模組傳輸至電源與資料，或透過光纖傳輸資料。

透過上述之詳細說明，即可充分顯示本創作之目的及功效上均具有實施之進步性，極具產業之利用性價值，且為目前市面上前所未見之創作，完全符合專利要件，爰依法提出申請。唯以上所述僅為本創作之較佳實施例而已，當不能用以限定本創作所實施之範圍。即凡依本創作專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬於本創作專利涵蓋之範圍內，謹請貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。

Claims (8)

1. 一種具通訊作用維修孔蓋裝置，包括：一燈桿，包括一容置槽及一覆蓋該容置槽外之維修孔蓋；一燈具，設置於該燈桿頂部位置處，該燈具內包括一線路板；及一控制器，該控制器裝載於該燈桿之該容置槽而由該維修孔蓋所覆蓋，該控制器連接該維修孔蓋，該控制器經由該維修孔蓋通訊。
2. 如請求項1所述之具通訊作用維修孔蓋裝置，其中更包括一PoE交換器，經由一傳輸線連接該燈具，該傳輸線係為一網路線、一電源線或一電話線。
3. 如請求項1所述之具通訊作用維修孔蓋裝置，其中該控制器包括一電路板，該電路板上更包括一感測器、一溫溼偵測器及一電源變壓器。
4. 如請求項3所述之具通訊作用維修孔蓋裝置，其中該電路板更包括一DSP晶片，辨識一攝影機之影像訊號。
5. 如請求項3所述之具通訊作用維修孔蓋裝置，其中該電路板更包括一資料傳輸模組，該資料傳輸模組包括一WiFi模組、一ZigBee、一LoRa、一Bluetooth、一3G/4G/5G/LTE模組及一藍芽模組。
6. 如請求項5所述之具通訊作用維修孔蓋裝置，其中該3G/4G/5G/LTE模組包括一NB-IoT單元、一LoRa單元、一SigFox單元、一Cat-M1單元、一5G單元、一NFC單元或一RFID單元技術運用。
7. 如請求項1所述之具通訊作用維修孔蓋裝置，更包括至少一電子設備，該至少一電子設備與一PoE交換器裝載於該燈桿上，該至少一電子設備與該PoE交換器連接。
8. 如請求項7所述之具通訊作用維修孔蓋裝置，其中該至少一電子設備係為一攝影機、一溫溼偵測器、一廣告機、一無線網路基地台、一無線充電模組、一空氣品質偵測器或一Beacon模組。