特表 2021-520022 多機能道路灯

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2021-520022(P2021-520022A)

(43)【公表日】2021年8月12日

(54)【発明の名称】多機能道路灯

(51)【国際特許分類】

   F21V 33/00 20060101AFI20210716BHJP

   F21S 8/08 20060101ALI20210716BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20210716BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20210716BHJP

   F21W 111/02 20060101ALN20210716BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20210716BHJP

【ＦＩ】

   F21V33/00 400

   F21S8/08 100

   F21S2/00 600

   F21V23/00 110

   F21V23/00 115

   F21W111:02

   F21Y115:10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2019-555115(P2019-555115)

(86)(22)【出願日】2018年5月4日

(85)【翻訳文提出日】2019年12月27日

(86)【国際出願番号】IT2018000063

(87)【国際公開番号】WO2019211881

(87)【国際公開日】20191107

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT

(71)【出願人】

【識別番号】519358690

【氏名又は名称】ネットシティレッド エスアールエル

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100185269

【弁理士】

【氏名又は名称】小菅 一弘

(72)【発明者】

【氏名】メローニ ピエルジャンニ

(72)【発明者】

【氏名】リベラティ ジュリアーノ

(72)【発明者】

【氏名】マグナローサ マルコ

(72)【発明者】

【氏名】モンティ ロレンツォ

【テーマコード（参考）】

3K014

【Ｆターム（参考）】

3K014AA01

3K014RB00

(57)【要約】

本発明は、街路機能を果たすＬＥＤ（発光ダイオード）を有する照明体に関し、限定としてではなく単に説明として、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ、５Ｇタイプの信号を受信、送信および処理するための機器をその中に組み入れている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持ポールに適用されることができる街灯柱であって、
ＬＥＤライトを有する照明素子と、
非導電材料で囲まれる１つ以上のコンパートメントと、
ＬＥＤランプ本体で前記コンパートメントのうちの１つに挿入され、ユーザへの接続にアクセス可能である、接続用の少なくとも１つのＷｉ−Ｆｉ送受信機と、
前記コンパートメントのうちの１つ以上に挿入される少なくとも１つのＷｉ−Ｆｉ送受信機アンテナと、
前記コンパートメントのうちの１つ以上に挿入される少なくとも１つの環境センサであって、好ましくは、ビデオカメラ、音響センサ、空気質センサ、存否センサ、ジャイロスコープなどの運動センサなどの、光学センサから選択される、環境センサと、
少なくとも前記ＬＥＤライトに接続可能な電力供給部と、
少なくとも１つのリモートコントロールカードであって、前記コンパートメントのうちの１つ以上に挿入され、無線信号の処理およびＬＥＤライトの統合された管理および制御のために前記電力供給部におよび少なくとも前記ＬＥＤライトに動作可能に接続される、リモートコントロールカードと、
前記コンパートメントは、モジュラーコンパートメントであり、前記送受信機、送受信機アンテナ、環境センサ、のうちの少なくとも２つは、交換可能な固定手段によって前記コンパートメントに挿入される、街灯柱。

【請求項2】

請求項１に記載の街灯柱であって、前記コンパートメントのうちの少なくとも１つは、好ましくは、ＤＡＳ、５Ｇ、４Ｇマルチオペレータタイプの、マルチオペレータ管理のための少なくとも１つの通信装置を収容し、前記コンパートメントのうちの１つは、５Ｇ基地局、ＤＡＳ、インターネット・オブ・シングスサービス、ビデオ監視サービス、独立したデータ処理、セキュアコンピューティングアプリケーションの管理、暗号通貨などの、統合データ処理制御装置を収容し、前記データ処理装置は、統合データを受信および処理するように前記通信装置に動作可能に接続される、街灯柱。

【請求項3】

請求項１または２に記載の街灯柱であって、無線信号を送受信することができるアンテナを含み、ランプ支持ポールにクランプされる穴なしのカラーの形態である、非遮蔽材料のプラスチックコンパートメントを備える、街灯柱。

【請求項4】

請求項３に記載の街灯柱であって、前記アンテナは、３６０°で３つのセクターをカバーするように１２０度で配置される３つのアンテナである、街灯柱。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の街灯柱であって、処理プログラムを実行するように構成された処理ユニットを備える、街灯柱。

【請求項6】

請求項５に記載の街灯柱であって、前記処理ユニットは、少なくとも前記ＬＥＤライトを有する照明素子、前記少なくとも１つのＷｉ−Ｆｉ送受信機、前記少なくとも１つのＷｉ−Ｆｉ送受信機アンテナ、前記少なくとも１つの環境センサ、前記電力供給部、前記少なくとも１つのリモートコントロールカードに、動作可能に接続され、処理ユニットは、少なくとも
ＬＥＤライトを有する照明素子の動作、
エネルギー部品の使用における効率向上；
要求されるおよび所定の時間でアクティブであるサービスに従った計算資源の効率向上、
の動的最適化および構成のための処理プログラムを実行するように構成されている、街灯柱。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載の街灯柱であって、前記ポールは、光ファイバー接続によってまたは５ＧＨｚ無線リンクによってポールにもたらされる接続性を備える、街灯柱。

【請求項8】

相互接続された複数の、請求項１から７の１つ以上に記載の街灯柱を備える、街路照明ネットワーク。

【請求項9】

請求項８に記載のネットワークであって、少なくとも１つの街灯柱の前記コンピュータプログラムは、実行される場合、ネットワークの履歴データを考慮に入れるスマートアルゴリズムによって、システムおよび接続された街灯柱から生じる情報をオンサイトで分析する、ネットワーク。

【請求項10】

請求項８または９に記載のネットワークであって、それぞれの街灯柱は、独自の処理ユニットと、ネットワーク内の他のスマート街灯柱への同期した接続の手段とを備え、それ自体を自己構成することができ、様々な情報を自己処理することができる、単一データセンターのノードをそれぞれ構成するようになっている、ネットワーク。

【請求項11】

請求項８から１０の１つ以上に記載の照明ネットワークのエネルギー管理の方法であって、少なくとも１つの街灯柱の処理ユニットが、以下のステップ：
現在の機械的構成、データ処理容量、ネットワーク負荷容量、データ送信容量などの、それぞれの街灯柱の様々な動作パラメータに関する一連のデータを取得するステップ；
そのデータ処理容量および特にオンボードメモリの使用および処理ユニットの処理による使用；
ネットワーク負荷容量および特に帯域幅使用および相対残余利用可能性；
データ送信容量および特にコンピュータによって処理されたデータを送信する可能性；
に関する周囲の街灯柱からの情報を受信するステップ；
ネットワークの街灯柱とおよびネットワークによって達成されたエネルギー効率向上のレベルと関連するパラメータＡＩｘ（Ｔ）を計算するように、取得および受信された前記データを処理するステップ；
パラメータＡＩｘの計算された現在値を、以前に処理された少なくとも１つの値と比較するステップ；
パラメータＡＩｘの現在の値が、以前の値よりも大きい場合、ＡＩｘの現在の値を保持および使用し、そうでなければ、破棄され、周囲の街灯柱の過去の経験に基づいて計算されたＡＩｘの以前の値を使用する、ステップ、
を実行する、方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の方法であって、前記処理ステップは、自己適応タイプのアルゴリズムによって実施される、方法。

【請求項13】

請求項１１または１２に記載の方法であって、少なくとも２つの街灯柱の前記処理ステップは、同期されて実行される、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、公共照明分野に関し、特に、例えば、接続、電気通信および環境モニタリング機能である、公益の機能と一体化した新しいＬＥＤライト街灯柱、およびいくつかの街灯柱を備えるスマートシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

照明技術の分野では、ＬＥＤ（発光ダイオード）は、ますます用いられるようになり、主に従来のランプに対してより向上したエネルギー効率のために、またエネルギー節約を高めることを可能にするリモートコントロールシステムによってリアルタイムで光強度を調節する可能性のために、特に、街路照明用のＬＥＤを有する照明体がますます発展している。

【0003】

モバイル機器、特に、パーソナル装置の普及により、それらが、待ち時間、スループットおよびサービスの質の点で高性能無線接続能力を必要とする、スマートフォンであろうとさらに他のＩｏＴ装置であろうと、現在のネットワークは過密になりやすく、実際、新しいネットワークアーキテクチャは、様々な装置間の通信を可能にする、基地局の強力な普及を必要とする。しかしながら、電磁気的汚染のレベルに関する現行の規則の問題は、それが、接続要求を満たすようにマクロセル（従来の基地局）の数を著しく増加させることを、認めないことである。

【0004】

さらに、「スマートシティ」用途、すなわち、都市環境で有用で関心のある用途は、ますます広がり、セキュリティ、リモートコントロール、都市交通、駐車および都市内の環境パラメータなどの問題を扱う。

【0005】

最近は、２から３Ｋｍの通常カバー半径を有する、従来の高出力無線局を、約４００から２５０ｍのカバー半径を有する、マイクロセルおよびピコセルと称される、低出力の無線局と組み合わせる傾向である。マイクロセルおよびピコセルは、それらはより小さいカバー半径を有するけれども、規則が定めた閾値内の電磁気的汚染のレベルを維持する、より小さい大きさおよび無線電力によって、エリアでさらに広がることを可能にする。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従って、発明の第１の目的は、接続および通信のための電子ユニットおよび無線機能と一体化されたＬＥＤ照明ランプと、既存の状況でも効率的かつ容易に挿入可能な環境センサとを、提示することである。

【0007】

発明の第２態様では、異なる現地のニーズを満たす異なる構成に適合することができる統合ランプを提示することが、さらなる目的である。

【0008】

発明のさらなる態様では、統合システムまたはスマートランプネットワークを提示することが、さらなる目的である。

【0009】

発明のさらなる態様では、統合スマートランプシステムのエネルギー効率向上のための方法を提示することが、さらなる目的である。

【課題を解決するための手段】

【0010】

これらの目的は、発明に従って、添付の請求項の１つ以上に記載のランプによって達成される。

【0011】

従って、本発明は、街路機能を有するＬＥＤ（発光ダイオード）を有する照明体に関し、限定としてではなく単に説明として、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ、５Ｇタイプ・・・の信号を受信、送信および処理する機器をその中に組み入れている。

【0012】

電力供給網、または例えば光起電性パネルである他の利用可能なエネルギー源によって再充電可能なバッファバッテリによって、信号処理、送信および受信部は、停電の場合に常に電力供給される。

【0013】

例えば、街灯柱は、第三者オペレータのセキュリティサービスを管理する統合されたビデオカメラを有し、暗号通貨を作り出すのに使用されるオンサイトデータ処理システムを有する、５Ｇ基地局装置を含んで、想像され得る。これらのサービスのそれぞれは、個々のサービスについて公共照明ネットワークオペレータと第三者オペレータとの間の契約の状態を提供し、それは、関連するビジネスモデルとつながりがあるサービスレベル義務を決定する。要求されるサービスの品質、ビジネスモデルの最適化、およびエネルギー効率の改善の観点から、アルゴリズムは、その履歴経験（従って、その学習レベル）、ネットワークに由来するデータ、およびシステム内の全ての有用な情報を使用することによって、ポールに含まれるサービスのセットの効率を改善しなければならない。

【0014】

発明の別の要素は、システムのモジュール性である。スマート街灯柱は、照明部を有することに加えて、モジュール式機械的構成要素を提供し、それは、制御されたＬＥＤ照明サービスだけに、または異なるレベルおよび程度の統合を有する高度なサービス（例えば、５Ｇ ＤＡＳまたは４Ｇマルチオペレータ基地局、インターネット・オブ・シングス、ビデオ監視サービス、独立したデータ処理、セキュアコンピューティングアプリケーションの管理、暗号通貨等）に、使用される可能性をポールに与える。個々の街灯柱で起動されるサービスのタイプに応じて、インフラストラクチャは、最初の設置の後のステップ中であっても、モジュールを追加または除去することによって修正され得る。それによって、統合ランプシステムの効率的で最適化された使用が保証され、また、オペレータが、スマートで独立した方法で、そのようなインフラストラクチャの構成および関連するサービス設定を変更することを可能にする。特定の自己適応アルゴリズムは、実際、機械的変化を含み、それ自体を時間的に設定し、修正されたインフラストラクチャレイアウトを最適化する。

【0015】

最後に、統合されたおよびコンパクトなラインにより、装置は、景観の観点からの視覚的影響が軽減されなければならない環境においても配置されることを可能にする。

【0016】

これらのおよびさらなる利点は、以下の説明および添付図面に含められる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】発明のランプの第１実施形態を示す。

【図2】発明のランプの第１実施形態を示す。

【図3】第２ポールモデルに適用される図１のランプを示す。

【図3a】図１のランプの下からの詳細図を示す。

【図4】直線形状のポールに適用されるランプの第２実施形態を示す。

【図5】サイドエントリー形状のポールに適用される、図４のランプを示す。

【図6】使用の第１の好ましい構成の図４のランプを示す。

【図7】使用の第２の好ましい構成の図４のランプを示す。

【図8】使用の第３の好ましい構成の図４のランプを示す。

【図9】発明による統合システムの全体的な論理アーキテクチャを概略的に示す。

【図10】発明によるスマート街灯柱の論理アーキテクチャを概略的に示す。

【図11】発明による街灯柱の機能図を示す。

【図12】発明による街灯柱のタイミング図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

限定としてではなく単に説明として、発明の例が以下で提供される。

【0019】

添付図面に関し、街路型のＬＥＤを有する照明体が示され、その中にランプの光強度制御エレクトロニクスを統合し、照明ポールのベースにおよび／またはランプシェルの内側に設置されたマイクロセル及び／又はピコセルにより、限定としてではなく単に説明として、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ、５Ｇ等の接続サービスを提供する、本発明が記載される。

【0020】

街灯柱は、特にこの種のサービスに使用されるように適合される、実際、
・照明ポールの高さは、無線通信におよびスマートシティサービス用の電子装置（通常１５ｋｇの全重量内、ランプ、機械的構造および電子部品を含む）の位置決めに必要なカバレージと一致する。
・電磁波をシールドしない、ランプの外殻にプラスチック材料を使用することにより、これはまた、Ｗｉ−Ｆｉ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、５Ｇ接続等のためにその中にアンテナを挿入するのに使用されることができる。
・ポールのベースで、ネットワーク接続装置と共有され得る電源が利用可能である。
・追加の電子接続部品の正しい動作に必要なエネルギーは、街路使用のためのＬＥＤランプのエネルギー消費に対してあまり大きくない。

【0021】

照明機器に挿入されるリモートコントロールシステムは、一般的な遠隔制御されていないランプで生じるものとは異なり、ＬＥＤランプに絶えず電力を供給し、特定の環境条件下でのみ光強度を変えることを可能にし、従って、接続を担当する電子機器の部分に電力を供給し続けることを可能にする。

【0022】

さらに、突然の電力供給障害の場合、システムは、バッファバッテリによって、ワイヤレスサービス専用の部分をアクティブに保つ。このバッテリは、存在する場合には主電源によって、または、例えば、限定としてではなく単に説明として、光起電性パネルなどの他のエネルギー源によって、再充電されることもできる。

【0023】

発明によって、従って、ユーザにできる限りユーザフレンドリなシステムを提供するように、ランプの電力供給を動的に管理し、個々のモバイル事業者のサービスレベルおよび接続を与えることが可能である。さらに、システムは、また、同じマイクロセルまたはピコセル上でＵＭＴＳ、ＬＴＥ、５Ｇ等の信号を送信するように、個別の電話オペレータに技術資源の共有を許可し、従って、再生中のハードウェア資源の無駄を低減し、また、たとえサイズが小さくても、基地局が有する可能性がある視覚的影響も低減する。

【0024】

今のところ、提案された方法に類似した背景技術は存在しない。いわゆるスマート街灯柱は、データのオンボード処理を可能にせず、実際、本発明で提案されるような一体化されたアーキテクチャを用いずに、前述の街灯柱から生じるデータを処理することができる機械が、エリア上に配置されなければならないという不都合な点がある。さらに、公知のシステムの別の不都合な点は、街灯柱システムを超える計算能力を導入することによって、データが処理される待ち時間が増加することであり、さらに、最後になるが、現在まで適用されているアルゴリズムは、装置をできる限り自律的にし、自己構成し、ネットワーク内のデバイスから自己学習する傾向がある、本発明で公表されるアルゴリズムに対して以前の経験（コンピューティング容量、帯域幅使用、エネルギー効率等）を考慮に入れることができないことである。

【0025】

この目的のために、提案された方法では、計算能力は、様々なモジュールの電力供給の正確な管理のためにも、革新的な技術的サービスの高度なアーキテクチャの構築に有用なデータのオンサイト処理のためにも、必須要素である。

【0026】

従って、本発明の目的は、電力資源を最適化し、データ処理し、要求されるサービス品質条件下での技術的設定を行う、方法を提供して、公知のタイプのシステムの前記の不都合な点を克服することである。

【0027】

発明によって、このようにして、街灯柱の電力供給および技術的設定を動的に管理し、システムに由来するおよび接続された街灯柱に由来する情報を、システムの履歴データを考慮するスマートアルゴリズムによってオンサイトで分析することが、可能である（例えば、ＩｏＴセンサの管理、インターネット・オブ・シングスのためのブロックチェーンまたはクラウド技術のエンドポイント開発）。

【0028】

発明を実施するとき、それぞれのスマート街灯柱は、独自の処理能力と、ネットワーク内の他のスマート街灯柱と同期した接続性とを有し、単一データセンターのノードになり、それ自体を自己構成することができ、様々な情報を自己処理することができる。

【0029】

その意図は、ポールの流体力学の観点からの性能、および１００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数範囲でシステムの正確な通信を、与えることができ、適応機械学習アルゴリズムによってそれぞれの構成要素のエネルギー消費を最適化することができる、機械構成部品（図１から８）を使用することである。そのようなアルゴリズムは、システムの実際の電力供給段階も、中央システムに由来するサービス品質に関する一般的な情報、および帯域幅および処理能力も、考慮しなければならない。

【0030】

発明を実施するとき、サービスプロバイダによって割り当てられた仕様に従って、アルゴリズムは、以下の本質的な要素を考慮して、どの構成が可能な最良の構成であるかを決定しなければならない。
・市民のニーズおよび管理している団体によって与えられる仕様と合致している街路照明の動作；
・エネルギー部品を使用する場合の効率向上；
・オペレータによって要求される、および所定の時間でアクティブである、サービスに従った、およびそのビジネスモデルに従った、計算資源の効率向上。

【0031】

新世代モバイルネットワークアーキテクチャは、ミリ秒未満の通信待ち時間を与えるように、その計算能力の遠隔配信を提供する。そのようなネットワーク組織は、ローカルまたは中央ネットワークの様々なレベル間の通信の観点からも、エリア内の無線局の位置決めの観点からも、かなりの複雑さをもたらす。実際、そのようなインフラストラクチャは、強力なキャピラリティおよび分布、周囲のマイクロセル間の情報の連続的な交換、およびエネルギー資源および消費の連続的な管理を必要とする。

【0032】

限定としてではなく単に説明として、図１、図２におよび図３に見られる、ポールのおよびランプの本体は、使用される用途に応じて、それ相応に異なる形状および寸法を取ることができ、以下を含む：
・異なる光学システムを搭載し得るＬＥＤモジュール（図１、２および３、詳細Ａ）；
・信号を送受信することができるアンテナを含む非遮蔽材料のプラスチックコンパートメント（図１、２および３、詳細Ｂ）。好ましくは、プラスチックコンパートメントＢは、ポールの構造的弱化および関連する技術的証明の必要性を回避するために、穴なしでランプ支持ポールにクランプされたカラーの形態である。
・ポールアタッチメントを有するランプ本体（図１、２および３、詳細Ｃ）および放熱システム（図１、２および３、詳細Ｄ）；
・ＩＰ６５低電力スプリッター（図１、２および３、詳細Ｅ）；
・ＩＰ６５多指向性アンテナ（図１、２および３、詳細Ｆ）；
・ＩＰ６７保護キットを有する無線局を含むコンパートメント（図１、詳細Ｇ）；
・無線局（図１、詳細Ｈ）およびバッファバッテリ（図１、詳細Ｉ）；
・直線またはサイドエントリー支持ポール（図１、２および３、詳細Ｌ）；
・電子機器を含むコンパートメント（図１、２および３、詳細Ｍ）；
・信号処理システム（図１、２および３、詳細Ｎ）、Ｗｉ−Ｆｉ（図１、２および３、詳細Ｏ）、電源（図１、２および３、詳細Ｐ）、およびリモートコントロール（図１、２および３、詳細Ｑ）。

【0033】

図３ａに関して、詳細Ｍがより詳細に説明される：
・異なる光学システムを搭載し得るＬＥＤモジュール（詳細Ａ）
・ポールアタッチメントを有するランプ本体（詳細Ｃ）および放熱システム（詳細Ｄ）；
・ＩＰ６５低電力スプリッター（図Ｅ）；
・ＩＰ６５多指向性アンテナ（図Ｆ）；
・電子機器を含むコンパートメント（詳細Ｍ）；
・信号処理システム（詳細Ｎ）、Ｗｉ−Ｆｉ（詳細Ｏ）、電源（詳細Ｐ）、およびリモートコントロール（詳細Ｑ）。

【0034】

本発明の照明体は、２．４ＧＨｚ帯域のＷｉ−Ｆｉカバレッジを提供する。接続性は、光ファイバー接続によってまたは５ＧＨｚ無線リンク接続によってもたらされ、アンテナが好ましくは照明本体の内側に取り付けられる。接続は、Ｗｉ−Ｆｉルーターボードへのトラフィックをソートする制御基板に直接到達する。

【0035】

ポールのベースに、モバイル事業者によって提供される接続用のマイクロセルまたはピコセルが、取り付けられ、破壊防止ボックス内部に収納され、ＩＰ６７である。

【0036】

無線局によってルーティングされた信号は、電磁放射を遮蔽しないプラスチックコンパートメントの内側に含まれる３つのセクターをカバーするように１２０°で設置された多指向性アンテナにＩＰ６５低電力スプリッターによって送信される。全ての電子部品は、照明部と共有されて電力供給網に接続される機器によって電子的に動力供給される。停電の場合には、システムは、一次電源ネットワークによって、再充電可能なバッファバッテリのおかげで動作し続ける。

【0037】

さらに、照明部は、光強度の管理用のリモートコントロールに接続される。

【0038】

本発明で説明される照明体は、今日の相互接続システムの発展に必要とされる接続性を提供する、および、ＬＥＤ技術に基づいており、それは、かなりのエネルギー節約を可能にする。最後に、アンテナがプラスチックコンパートメントの内側に隠され、その目立たない線のおかげで、それは、周囲の景観内に視覚的な不快感を生じさせることなく、都市の状況に完全に適合する。

【0039】

前記のネットワーク、データ送信およびデータ受信アーキテクチャの各ポイントは、機械学習、人工知能および情報共有機構によって、個々のポールの内側の様々な要素と、ローカルなもの（従って、周囲のマイクロセルから）から中央クラウドシステム（図９）までの様々なネットワークレベルとの両方で、情報を管理しなければならない。

【0040】

現行のシステムに対して、発明は、また、人工知能アルゴリズムに基づくフォグコンピューティング技術およびアーキテクチャによって、データ処理能力管理をスマートポールに割り当てる（図１０）。そのような処理要素は、停電の場合でさえサービスへの接続用のバッファバッテリを提供するスマート電力供給システムの創出、および、とりわけ、個々のオペレータによって管理されるサービスレベル（例えば、５Ｇ接続、インターネット・オブ・シングスまたはスマートシティサービスおよびクラウドサービスなど）に配慮した、電力消費効率向上のための処理自体の使用、を必要とする。特に、システムは、例えば、５Ｇまたは４．５Ｇアーキテクチャまたはデータ処理システムの仮想マシンで信号を送信するための基地局の使用である、同じ技術的資源を、いくつかの電話またはクラウド・サービス・オペレータが使用および共有する可能性を与える。

【0041】

発明は、無線接続にも関し、インターネット・オブ・シングスおよびクラウドサービスにも関する、異なる用途についての個々の照明ポールの使用を提供する。これは全て、通信についてもデータ処理についても、場所の位置およびスマートシティ用途の従来のニーズに関して、街灯柱のサイズを最適化することによって行われる。発明を実施するとき、システムは、最初の設置、およびアーキテクチャの個々の構成要素の相対的な位置決めの後のステップでさえ、異なる用途および異なる高度なサービスを管理するために、街灯柱を、単純化し、調節し、多用途にする。

【0042】

データ処理システムは、また、システムの様々な要素を統合的に管理し、オペレータによって要求されるサービスの品質レベルを付与し、バッファバッテリを充電するために余分な電力資源の使用を可能にし、個人的なコンピュータ計算（例えば、暗号通貨など）または公共利用のコンピュータ計算（例えば、科学計算など）のためにさらなる余分な資源を使用することによって、エネルギー消費最適化を直接管理する。

【0043】

本発明の別の変形が、限定としてではなく単に説明として、その別の実施形態に従って、特定の添付図面に関連して、以下に示される。
・図４：無線局＋直線ポール
・図５：無線局＋サイドエントリーポール
・図６：プラスチックコンパートメント＋コンピュータ＋ビデオカメラおよびＷｉ−Ｆｉ
・図７：小さいプラスチックコンパートメント＋コンピュータ＋センサ
・図８：ＲＦ制御のみのＬＥＤ器具

【0044】

図４から８のそれぞれの要素が以下で説明される：
Ａ１：電子式電源およびＲＦリモートコントロールを有するＬＥＤモジュール。それは、異なる光学システムを搭載し得る；１００Ｗまで供給する。
Ｂ１：ポールアタッチメントシステムおよび接続ボックスを有するランプ本体。
Ｃ１：追加の部品の取り付け用の構造的押出；異なる部品（様々なサイズのプラスチックコンパートメントおよび無線局）に適合するように異なる長さ。
Ｄ１：アルミニウムケースおよびＩＰ保護キットを有する無線局。
Ｅ１：３アンテナを接続するＩＰ６５低電力スプリッター。
Ｆ１：ＩＰ６５多指向性配向可能アンテナユニット。
Ｇ１：Ｄ６０ｍｍ端部の直線またはサイドエントリーポール。
Ｈ１：トロイドを保持するアンテナの熱成形プラスチック保護シールド；ロゴおよび文字でカスタマイズ可能。
Ｉ１：サイドエントリーポール用のトロイドアタッチメントを保持するアンテナ。
Ｌ１：ビデオカメラ、Ｗｉ−Ｆｉモジュールおよびリモートコントロール集信装置を有するバージョン用のアルミニウムヒートシンクを有する成形プラスチックボックス。
Ｍ１：屋外用ＩＰ６５固定ドームＨＤＴＶビデオカメラ。
Ｎ１：存在、温度、汚染化合物、スマートパーキング等のセンサ。

【0045】

より詳細には、図４、５、６、７に示される箇所Ｃの構造は、アルミニウム、または同じ重量強度比を有する別の材料で２つの伸縮ガイドで作られている。ガイドは、設置される種様々な電子部品（無線局またはプラスチックコンパートメント）に従って延長または短縮され得る２つの伸縮アンダーガイドによって形成される。その使用のフレキシビリティのおかげで、互いに内部を移動し、異なるサイズに拡張または短縮することによって、それらは、異なるサイズのマイクロセルおよび／またはピコセルおよび／またはオペレータによって要求される様々なニーズに従ってランプをフレキシブルにすることができる他の電子機器の両方を収容し得る。

【0046】

システムは、以下の構成をとるように考案されている：
・マルチオペレータ管理のための照明スマートシステム（ＤＡＳ、５Ｇ、データ処理装置等）
・３つのセクターをカバーするように１２０度で配置されるアンテナ
・同時にもそうでないようにも統合される、ビデオカメラ、ＩｏＴセンサ、およびデータ処理装置を有する、無線局用のアルミニウムヒートシンク付きのプラスチック蓋

【0047】

これらの構成で、１０，０００の街灯柱を含む都市のインフラストラクチャは、これらのうちのわずか１０％について、データ処理サービスの用途を、およびわずか５％について、４Ｇ／５Ｇ接続サービスのための使用を、およびさらなる２％について、ビデオ監視、交通制御、環境パラメータの分析などのスマートシティサービスを、提供すると想像され得る。

【0048】

好ましくは、システムは、そのようなインフラストラクチャ機能に従って、および、どの時点でも変更され得る、そのような構成の相対的なサービス品質ニーズに従って、機械的および電子的に構成される。自己適応アルゴリズムは、消費を抑えるおよび要求されるサービスレベルを付与するように、また、インフラストラクチャ的−機械的にも（例えば、街灯柱でモジュールを追加するまたは除去する）、およびシステム上の個々の街灯柱上でアクティブなサービスに関しても、これらの構成の変更を独立して管理するように、最良のシステム構成を示す。

【0049】

図９、１０、１１、１２は、代わりに、システム・アーキテクチャおよびアルゴリズムの機能ブロック図から始めて、全体的なアルゴリズムを記述する。

【0050】

図１１および１２に関して、装置／街灯柱の機能およびタイミング図が記載される。特に、図１１では、アルゴリズムによって、街灯柱ＸＮは、最小必須サービスレベルを付与すると、以前の過去の経験および周囲の街灯柱の状態に基づいて、技術的設定及び計算能力の観点からのシステムの最良の構成について通知しなければならない。要求された最小サービスレベルが付与されると、アルゴリズムは、コスト（エネルギー消費、帯域幅）および収益効率（ビジネスモデル、技術的設定）を最も良く改善するように、最良の可能な構成について通知する。

【0051】

発明を実施するとき、アルゴリズムは、その時点（Ｔ）および近い将来（Ｔ＋Ｍ）において、計算能力および相対消費を別のサービスよりも１つのサービスに費やすことがより都合が良いかどうかを決定する、または、おそらく以前のサービスに対してより多くの性能を発揮する、中央システムによって提案された新しいサービスを評価し、これらに基づいてそれ自体を自己構成する。さらに、それは、エネルギーを節約することがより都合が良いかもしれないので、利用可能な資源を使用しないように決定することもできる。最後に、場合によっては、それは、システムがより多くのサービスを起動することを可能にする、異なる機構に手動で交換／再構成されるように要求することができる。

【0052】

図１２では、アルゴリズムは、履歴データから自己学習し、従って、それは、履歴データから学習して現在のデータを処理するシステムとして表すことができる。時間的に変更可能な時間間隔Ｔは、特定のニーズに応じて、また現在および将来のシステムの技術的特徴に応じて、設定されてよい。アルゴリズムは、アルゴリズム自体によって前の時間Ｔ−Ｋまで影響され、ここで、Ｋは、システムのメモリ時間である。時間Ｔに加えて、予測は、代わりに時間Ｔ＋Ｊにも関係し、ここで、Ｊは、アルゴリズムの正確さおよび信頼性のレベルであり、アルゴリズムの信頼性および自己学習がそのように要求するとすぐに、インフラストラクチャオペレータによって手動で修正されなければならない。

【0053】

アルゴリズムによって実施される方法は、好ましくは以下のステップを含む：
ａ）・現在の機械的構成
・データ処理容量
・ネットワーク負荷容量
・データ送信容量
などの様々なパラメータに関する一連のデータを取得する。
ｂ）スマート街灯柱は、そのデータ処理容量に関する、周囲の街灯柱からの情報を受信する。特に：
・オンボードメモリの使用
・ＣＰＵの処理による使用
ｃ）スマート街灯柱は、ネットワーク負荷容量に関する、周囲の街灯柱からの情報を受信する。特に：
・帯域幅使用および相対残余利用可能性
ｄ）スマート街灯柱は、データ送信容量に関する、周囲の街灯柱からの情報を得る。特に：
・それは、ネットワーク容量に基づいて、コンピュータによって処理されたデータを送信する可能性を報告する
ｅ）以下の式：

【数1】

に従って前記のデータを処理する
ｆ）そのようなパラメータＡＩｘ（ｘ１，ｘ２，・・・Ｘｎ）を以前の経験から処理されたＡＩｘの値と比較する
ｇ）パラメータＡＩｘ（Ｔ）が、以前の経験から処理されたＡＩｘ（Ｔ−１）・・・ＡＩｘ（Ｔ−Ｋ）よりも大きい場合、その後、それは、新しい参照パラメータとして保持および使用され、そうでなければ、それは破棄され、周囲の街灯柱の過去の経験のＡＩｘの以前の値が使用される。

【0054】

各ステップについてのさらなる詳細が以下で提供される。

【0055】

周囲の街灯柱から生じるデータを取得するステップａ）に関して、様々な街灯柱の現在の機械的構成、技術的設定、各種データ処理およびネットワーク帯域幅使用容量が、取得される。特に、その時点で街灯柱のメモリまたはＣＰＵは計算がビジーである場合、周囲の街灯柱は、その時点で機器がデータを送信しないか、またはその一部を処理しないことがあることを、警告される。最後に、場合によっては、機械的構成が、システムがより多くのサービスを起動できる別の構成に手動で置き換えられる必要があり得る。

【0056】

【数2】

によって前記のデータを処理するステップｅ）に関して、自己適応効率向上に適用されるそれぞれの要素が以下に記載される：
ＡＩｘ＝システムの効率向上の実行ベクトル
ｆ＝周囲の街灯柱から生じる情報を計算するアルゴリズム（公知の機械学習技術に基づく）
ｇ＝システムに存在するネットワーク要素からの情報を計算するアルゴリズム（公知の機械学習技術に基づく）
ｈ＝中央クラウドプラットフォームから生じる情報を計算するアルゴリズム（公知の機械学習技術に基づく）

ＱｏＳ＝要求されるサービスの品質の最大レベルを計算するアルゴリズム
αｍ＝ｆ_１（ＡＩｘ−１（ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎ），・・・，ＡＩｘ−ｋ（ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎ））
αｍ＝自己適応アルゴリズムのウェイト
ｆ_１＝実行ベクトルの以前の経験から生じるウェイトを計算するアルゴリズム（公知の機械学習技術に基づく）
βｐ＝ｇ_２（ＡＩｘ−１（ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎ），Ｇｘ−１（ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎ），ｈ（ｔ−１，ｙ１，ｙ２，ｙｒ），ｈ（ｔ−ｋ，ｙ１，ｙ２，ｙｒ））
βｍ＝ネットワーク要素用の自己適応アルゴリズムのウェイト

ｇ_２＝サービスモデルからおよびビジネスモデルから生じるウェイトを計算するアルゴリズム
ｋ＝システムのメモリ履歴時間

【0057】

ステップｆ）に関して、パラメータＡＩｘ（ｘ１，ｘ２，・・・Ｘｎ）は、以前の経験から処理されたＡＩｘ（Ｔ−１）・・・ＡＩｘ（Ｔ−Ｋ）と比較され、パラメータＡＩｘ（ｘ１，ｘ２，・・・Ｘｎ）が、選択され（ステップｇ）、後者によって、ユーザの真のニーズの期待に合致する自律的意思決定性能を実現するように、サービスの管理、電力／機械的、計算および利用可能な帯域幅資源の管理を、実行するようになっている。

【0058】

関数ｆ（ｘ），ｇ（ｘ），ｈ（ｘ），ＡＩｘ（ｘ）は、最良の状態が、費用収益最適化の観点からセクターに適用されるビジネスモデルおよび消費の観点から、自己学習される、背景技術ですでに知られている自己学習アルゴリズムに基づく。

【0059】

必要とされるサービスの品質およびエネルギー効率向上の観点から、発明のアルゴリズムは、その履歴経験（従って、その学習レベル）、ネットワークから生じるデータ、およびシステム内の全ての有用な情報を使用することによって、ポールに含まれるサービスのセットの効率を改善する必要がある。

【0060】

Ｆ（ｘ）は、１からＭまでの周囲の街灯柱の値によって、および街灯柱がどのように以前にＴ−Ｋに構成されたかによって影響されるウェイトによって、影響される。参照パラメータは、システムの日常使用に伴って増加させることができ、最初は、以下の通りである。

【表1】

【0061】

関数ＱｏＳ（ｚ）は、システムを使用するオペレータによって定義されるサービス品質レベルを設定するために必要とされる。関数は、選択された最大サービスレベルを単に選択しなければならない。

【表2】

【0062】

ｇ（ｘ１，ｘｎ），ｇ２（ｘ１，ｘｎ）は、ネットワーク構成Ｂｐ自体に関して得られた経験にも従う周囲の街灯柱Ｇｐ（ｘ１，・・・ｘｎ）におけるネットワークの使用および動作の状態を考慮する自己適応関数である。

【0063】

ｈ（ｔ，ｙ１，・・・ｙｒ）は、システムによって課せられ、システム経験およびシステムから生じるデータの分析に従って処理される、限界の中央システム設定である。関数ｇ（ｘ１，ｘｎ），ｇ２（ｘ１，ｘｎ）は、中央システムによって定義される設定によって依然として影響される。そのような意味で、これらは、関数で定義されたパラメータ自体をバインドする。

【表3】

【0064】

関数ｇ（ｘ）は、関数ｈ（ｘ）によってシステムによって課される平均状態を超える場合、関数ｈ（ｘ）によって定義される状態を選択し、それによって、自己適応アルゴリズムの自由度を制限し、時間単位で最大レベルのシステム修正を課す。

【表4】

【0065】

説明された様々な実施形態では、発明の街灯柱およびシステムは、重要な利点を実現する。
・電気通信にも用いられる、ＬＥＤを有する照明装置は、その中に統合された接続技術によってユーザにブロードバンド接続サービスを提供する。
・機械的部分での、電力供給部分での、およびそのモジュール性でのスマートＬＥＤ街灯柱の最適化が、街路ポールの可能な最大のエネルギー効率向上、将来のスマートシティの都市計画への影響が少ない快適な視覚的側面、および電子およびシステム処理部品によって起動される個々の付加価値サービスによって要求されるサービス品質を得るために、可能であり得る。
・電気通信にも用いられる、ＬＥＤを有する照明装置は、以下のことが可能である：
○無線および信号処理モジュールをその中に含む；
○ポールのベースでおよび／またはランプシェルの内側で統合されたマイクロセルまたはピコセルによってモバイル接続を提供する；
○プラスチック容器の内側に、３つの多指向性配向可能アンテナ（１２０°で配置される）およびＩＰ６５低電力スプリッターを含む；
・電気通信にも用いられる、ＬＥＤを有する照明装置は、その中に組み込まれたバッファバッテリを搭載することができ、それは、メインネットワークの電源障害の場合に無線および信号処理システムに電力を供給する。
・電気通信にも用いられる、ＬＥＤを有する照明装置は、オペレータが要求するサービスのニーズに従って、シールドされていないコンパートメントとそれの配置とによって、アンテナから発せられる信号の完全な放射を可能にすることができる。
・様々なサービスレベルおよび関連するビジネスモデルに従って、街灯柱の電力供給を動的に管理することによって、電力資源を最適化することができる、自己適応アルゴリズムが提供され得る。
・接続された中央システムの仕様およびネットワーク内の街灯柱／センサの配置に従って、自己適応データ処理アルゴリズムが提供され得る。これらは、５Ｇ無線技術の分野でのマルチセクターアンテナおよび無線通信技術、インターネット・オブ・シングスを組み込むことができ、さらに、データ処理、センサ管理およびブロックチェーン技術のエンドポイント開発用の新しい技術を提供することができる。
・異なる処理サービスを統合することができる、スマート街灯柱のオンボードデータ処理システムが、提供され得る。発明を実施するとき、それぞれの街灯柱は、単一の処理能力と、他の街灯柱と同期した接続性とを有し、それは、全体として単一のデータセンターとなり、例えば、新世代携帯電話通信の世界用のデータ同期サービスまたはインターネット・オブ・シングス用のクラウドサービスまたはブロックチェーンなどの、個々のサービスおよび個々の仮想マシンを発展させることができる。
・照明のみから、新世代電気通信サービスに、マルチオペレータサービスの管理に、駐車場管理、ビデオ監視、環境センシングおよびデータ処理能力などの高度なサービスに、起動されるサービスの種類に応じた街灯柱メカニクスの使用に適応することができる、モジュール式システムが提供され得る。

【0066】

上記の実施形態は、限定としてではなく単に説明として与えられ、従って、要素の適合、追加、変形、および機能的に等価である他の要素との置換が、以下の請求項の保護の範囲から逸脱せずに、行われ得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図3a】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】