[發明專利]一種基于5G智慧燈桿集群的地球皮膚感知系統和應用方法

有效

• 申請號: 202010575673.5
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111885526B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 何斌;朱忠攀;趙建剛;周艷敏;李剛;王志鵬
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04L29/08;G08C17/02;G01D21/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

本發明涉及一種基于5G智慧燈桿集群的地球皮膚感知系統和應用方法，包括依次連接的環境監測網絡、數據接口層、信號轉換層、邊緣計算層和5G傳輸層，環境監測網絡包括分布于各個位置的環境傳感器組，采集環境信息并發送至數據接口層；數據接口層提供數據接口，將采集的環境信息進行統一處理，通過網絡輸出至信號轉換層；信號轉換層將環境信息的數據進行統一的封裝處理，轉化為統一格式的環境數據信息；邊緣計算層將環境數據信息在本地進行數據處理，生成環境融合數據信息；5G傳輸層將環境融合數據信息根據業務需求發送至邊緣云。與現有技術相比，本發明具有結構網絡清晰、擴大環境數據的監測范圍和監測內容、實時與邊緣傳感器基站進行通信等優點。

技術領域

本發明涉及環境監測領域，尤其是涉及一種基于5G智慧燈桿集群的地球皮膚感知系統和應用方法。

背景技術

隨著AI技術和IoT技術的不斷發展，智慧城市、智慧園區、智慧工廠等項目越來越引起人們的注意，我們即將迎來一個充滿智能化的時代，越來越多的智能應用將出現在我們的生活中，改變人們的生產生活方式。而且隨著5G時代的到來，數據的傳輸將更加的快捷方便，穩定性和可靠性將大大提高，時延不斷下降，為萬物互聯的發展與實現提供了可能。

目前出現了很多的依賴于AI和IoT的智能應用，其目標在于改善人們的生產生活方式，提高生活水平。但是這些智能應用的發展都離不開傳感器，各種各樣的智能化應用都需要依賴傳感器采集各種各樣的信息。為了方便智能應用的發展，加速智能時代的來臨，急需一種智能傳感器網絡，能夠方便的提供數據的采集傳輸與處理。現有的傳感器基站按主要站點進行分布，所監測的數據僅限于城市主要區域，而在街道等地方建立基站較難維護，需要投入大量人力物力。智慧燈桿作為智能化時代最有可能廣泛分布的智能設備之一，可以很好的作為智能傳感器網絡的載體，讓智能傳感器網絡分布在各個地區，甚至成為“地球感知皮膚”。

現有技術公開了一種環境狀態量采集系統，通過環境管理模塊將采集的多種類型的環境數據轉換成網絡通信信號，與監控主機通信，顯示相關環境數據。但是缺少邊緣傳感器對于環境數據的處理，功能較為單調，靈活性不高，只能在監控主機上對數據進行處理，且不能及時發布至下層傳感器基站。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的環境數據的采集傳輸與處理較為復雜、集成度低、缺少與邊緣傳感器基站進行通信的缺陷而提供一種基于5G智慧燈桿集群的地球皮膚感知系統和應用方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于5G智慧燈桿集群的地球皮膚感知系統，其特征在于，包括依次連接的環境監測網絡、數據接口層、信號轉換層、邊緣計算層和5G傳輸層，其中：

環境監測網絡，包括分布于各個位置的智慧燈桿上的環境傳感器組，對環境信息進行采集并發送至數據接口層，單個智慧燈桿作為環境監測網絡的Agent單體，多個智慧燈桿之間相互形成維諾圖感知網絡，根據Multi-Agent算法實現多模態信息融合以及基于大數據的環境態勢推演；

數據接口層，為各環境傳感器組中的各傳感器提供數據接口，將傳感器所采集的環境信息進行統一處理，通過網絡輸出至信號轉換層；

信號轉換層，將環境信息的數據經過預處理后進行統一的封裝處理，轉化為統一格式的環境數據信息；

邊緣計算層，將完成信號轉換的環境數據信息在本地進行數據處理，實現多模態數據融合，生成環境融合數據信息；

5G傳輸層，通過5G通信技術將邊緣計算層處理過后的環境融合數據信息進行無線傳輸，根據業務需求將環境融合數據信息發送至邊緣云；

所述環境監測網絡、數據接口層、信號轉換層、邊緣計算層和5G傳輸層由多模供電層進行統一供電，所述環境信息包括環境氣象信息和環境視覺信息。