一根灯杆“长”出智慧大脑!湖北师范大学学子打造城市感知新基建
城市街头的每一根灯杆,都可能成为感知安全的“哨兵”。近日,湖北师范大学“灵眸天枢”大学生科创团队凭借自主研发的端边云一体化智慧灯杆系统,将AI识别、边缘计算与物联网技术深度融合,让传统灯杆摇身一变成为城市感知与安防预警节点,为智慧城市基础设施建设注入青年科创力量。
随着城市化进程加速,城市安全管理面临日益复杂的挑战。传统城市安防依赖独立建设的监控杆、消防感知设备等,存在设施重复建设、数据孤岛严重、运维成本高昂等痛点。一方面,各系统之间互不联通,无法实现跨维度数据融合分析;另一方面,海量视频数据回传云端处理对带宽压力巨大,难以满足火灾预警、老人倒地等需要毫秒级响应的实时场景。此外,现有智慧杆件产品多停留在“多杆合一”的物理集成阶段,缺乏端侧智能分析能力,难以从“被动记录”升级为“主动预警”。

为破解上述难题,团队深入城市街道、工业园区、高校社区开展实地调研,全面梳理现有杆体设施的智能化短板。基于真实场景需求,团队聚焦数据孤岛、响应滞后、智能不足、成本高昂四大核心痛点,依托电子信息工程与计算机科学的交叉学科优势,开启技术攻坚。团队以RK3588高性能边缘计算模块为核心,搭载YOLO系列目标检测模型,在灯杆端侧实现行人倒地识别、火焰烟雾识别、车辆识别等多模态AI推理,单帧推理时延控制在120毫秒以内。同时,团队自主研发物联网云平台,通过MQTT与WebSocket协议实现设备实时接入,构建数据看板、地图展示与告警管理一体化系统。
相较于传统方案,这套智慧灯杆系统优势显著。在端侧,AI摄像头结合环境传感器(温湿度、光照、PM2.5)实现多源数据融合感知,灯杆不仅能“看见”,更能“看懂”——自动识别行人倒地、火灾初兆、异常车辆等风险事件并即时告警。在边侧,RK3588边缘计算模块实现本地推理,90%以上的数据在端侧完成处理,仅需告警事件与关键数据回传云端,大幅降低带宽压力。在云侧,物联网平台支持多杆统一管理、GIS地图可视化展示、告警事件闭环处置,为城市管理提供一站式数字底座。此外,系统支持与ROS移动机器人联动,实现“杆端感知+机器人巡检”的空地协同作业模式。

目前,项目已取得4项软件著作权,2项实用新型专利申请已进入实质审查阶段,配套形成内部测试报告,AI倒地识别准确率达到92%以上,火灾识别准确率达到95%以上。项目已与百科荣创等企业达成合作,200万元技术开发合同顺利推进,试点部署与市场化对接正在有序展开。
智慧灯杆,点亮的是城市安全的未来。湖师大学子以端边云协同的技术创新,让传统基础设施焕发智能新生,展现出高校科创服务城市治理的现实价值。下一步,团队将持续迭代AI算法、优化边缘推理性能、拓展应用场景,深耕智慧杆件领域,以科技创新赋能城市安全治理现代化,为新型城镇化建设贡献青年智慧。(来源:湖北师范大学)
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