[发明专利]一种基于5G智慧灯杆集群的地球皮肤感知系统和应用方法

说明书

本发明涉及一种基于5G智慧灯杆集群的地球皮肤感知系统和应用方法，包括依次连接的环境监测网络、数据接口层、信号转换层、边缘计算层和5G传输层，环境监测网络包括分布于各个位置的环境传感器组，采集环境信息并发送至数据接口层；数据接口层提供数据接口，将采集的环境信息进行统一处理，通过网络输出至信号转换层；信号转换层将环境信息的数据进行统一的封装处理，转化为统一格式的环境数据信息；边缘计算层将环境数据信息在本地进行数据处理，生成环境融合数据信息；5G传输层将环境融合数据信息根据业务需求发送至边缘云。与现有技术相比，本发明具有结构网络清晰、扩大环境数据的监测范围和监测内容、实时与边缘传感器基站进行通信等优点。

技术领域

本发明涉及环境监测领域，尤其是涉及一种基于5G智慧灯杆集群的地球皮肤感知系统和应用方法。

背景技术

随着AI技术和IoT技术的不断发展，智慧城市、智慧园区、智慧工厂等项目越来越引起人们的注意，我们即将迎来一个充满智能化的时代，越来越多的智能应用将出现在我们的生活中，改变人们的生产生活方式。而且随着5G时代的到来，数据的传输将更加的快捷方便，稳定性和可靠性将大大提高，时延不断下降，为万物互联的发展与实现提供了可能。

目前出现了很多的依赖于AI和IoT的智能应用，其目标在于改善人们的生产生活方式，提高生活水平。但是这些智能应用的发展都离不开传感器，各种各样的智能化应用都需要依赖传感器采集各种各样的信息。为了方便智能应用的发展，加速智能时代的来临，急需一种智能传感器网络，能够方便的提供数据的采集传输与处理。现有的传感器基站按主要站点进行分布，所监测的数据仅限于城市主要区域，而在街道等地方建立基站较难维护，需要投入大量人力物力。智慧灯杆作为智能化时代最有可能广泛分布的智能设备之一，可以很好的作为智能传感器网络的载体，让智能传感器网络分布在各个地区，甚至成为“地球感知皮肤”。

现有技术公开了一种环境状态量采集系统，通过环境管理模块将采集的多种类型的环境数据转换成网络通信信号，与监控主机通信，显示相关环境数据。但是缺少边缘传感器对于环境数据的处理，功能较为单调，灵活性不高，只能在监控主机上对数据进行处理，且不能及时发布至下层传感器基站。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的环境数据的采集传输与处理较为复杂、集成度低、缺少与边缘传感器基站进行通信的缺陷而提供一种基于5G智慧灯杆集群的地球皮肤感知系统和应用方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于5G智慧灯杆集群的地球皮肤感知系统，其特征在于，包括依次连接的环境监测网络、数据接口层、信号转换层、边缘计算层和5G传输层，其中：

环境监测网络，包括分布于各个位置的智慧灯杆上的环境传感器组，对环境信息进行采集并发送至数据接口层，单个智慧灯杆作为环境监测网络的Agent单体，多个智慧灯杆之间相互形成维诺图感知网络，根据Multi-Agent算法实现多模态信息融合以及基于大数据的环境态势推演；

数据接口层，为各环境传感器组中的各传感器提供数据接口，将传感器所采集的环境信息进行统一处理，通过网络输出至信号转换层；

信号转换层，将环境信息的数据经过预处理后进行统一的封装处理，转化为统一格式的环境数据信息；

边缘计算层，将完成信号转换的环境数据信息在本地进行数据处理，实现多模态数据融合，生成环境融合数据信息；

5G传输层，通过5G通信技术将边缘计算层处理过后的环境融合数据信息进行无线传输，根据业务需求将环境融合数据信息发送至边缘云；

所述环境监测网络、数据接口层、信号转换层、边缘计算层和5G传输层由多模供电层进行统一供电，所述环境信息包括环境气象信息和环境视觉信息。