PLC單燈（電力線載波單燈控制器）、4G單燈（4G CAT.1等蜂窩網(wǎng)絡(luò)單燈控制器）與物聯(lián)網(wǎng)單燈控制器是智慧照明系統(tǒng)中的三類主流單燈管控方案。其中物聯(lián)網(wǎng)單燈控制器核心依托ZigBee、LoRa、NB-IoT等低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN）實(shí)現(xiàn)通信，三者核心差異源于通信技術(shù)路徑的不同，進(jìn)而影響系統(tǒng)架構(gòu)、性能表現(xiàn)、成本投入及場(chǎng)景適配性。以下為三者核心維度的表格對(duì)比：
| 對(duì)比維度 | PLC單燈 | 4G單燈 | 物聯(lián)網(wǎng)單燈 |
|---|---|---|---|
| 通信技術(shù)與傳輸機(jī)制 | 依托電力線載波通信技術(shù)，利用現(xiàn)有供電線纜傳輸，無需額外布線；采用OFDM調(diào)制解調(diào)，通信頻段25KHz-325KHz，支持5.48k/365bps/87bps三種自適應(yīng)速率；需集中控制器中轉(zhuǎn)通信 | 基于4G CAT.1等蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，通過三大運(yùn)營(yíng)商公網(wǎng)直接對(duì)接云平臺(tái)，無需中轉(zhuǎn)；支持國(guó)內(nèi)主流4G頻段，傳輸速率高、延遲低，獨(dú)立通信鏈路抗干擾性強(qiáng) | 核心采用ZigBee/LoRa/NB-IoT等低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN）自組織通信；傳輸距離200米-3公里（無遮擋，因技術(shù)而異），速率較低（kbps級(jí)）；部分需網(wǎng)關(guān)中轉(zhuǎn)，支持多跳接力傳輸，無遮擋環(huán)境穩(wěn)定性優(yōu) |
| 系統(tǒng)架構(gòu)與故障影響 | “云平臺(tái)-集中控制器-單燈控制器”三級(jí)架構(gòu)；集中控制器或線路故障會(huì)導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)單燈失控，容錯(cuò)性弱；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)容量約255個(gè) | “云平臺(tái)-單燈控制器”二級(jí)架構(gòu)；單個(gè)終端獨(dú)立通信，故障僅影響自身，無牽連；系統(tǒng)平均無故障時(shí)間（MTBF）達(dá)10萬小時(shí)，故障率較PLC下降70%，節(jié)點(diǎn)容量更靈活， | “云平臺(tái)-網(wǎng)關(guān)-單燈控制器”三級(jí)架構(gòu)（部分NB-IoT可直連平臺(tái)）；支持自組織樹型網(wǎng)狀網(wǎng)，單節(jié)點(diǎn)故障可通過其他鏈路傳輸，網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性強(qiáng)；單網(wǎng)關(guān)可接入千級(jí)節(jié)點(diǎn)，整體擴(kuò)展性優(yōu) |
| 性能表現(xiàn)（實(shí)時(shí)性/穩(wěn)定性/適配環(huán)境） | 實(shí)時(shí)性較差，指令響應(yīng)存在明顯延遲；穩(wěn)定性受電網(wǎng)環(huán)境影響大，老舊線路、工業(yè)干擾區(qū)域易斷連；防護(hù)重點(diǎn)為電力線路浪涌，等級(jí)IV類（4,000V） | 實(shí)時(shí)性強(qiáng)，控制指令響應(yīng)為秒級(jí)；依托公網(wǎng)覆蓋，有4G信號(hào)即可穩(wěn)定工作；適配-40℃-85℃惡劣環(huán)境，防護(hù)等級(jí)達(dá)IP65；依托運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)安全體系，具備防雷擊、過壓等多重防護(hù) | 實(shí)時(shí)性一般，指令響應(yīng)毫秒至秒級(jí)；受遮擋物影響大，無遮擋戶外環(huán)境穩(wěn)定；低功耗特性突出，續(xù)航久（適配太陽(yáng)能供電）；防護(hù)等級(jí)多為IP65，適配-40℃-85℃戶外環(huán)境，抗干擾性中等 |
| 成本與運(yùn)維 | 前期施工成本低，利用現(xiàn)有線路降低改造復(fù)雜度；后期運(yùn)維成本高，需定期維護(hù)集中控制器，故障排查難度大 | 前期設(shè)備成本高，需長(zhǎng)期支付4G流量費(fèi)用；后期運(yùn)維成本極低，支持遠(yuǎn)程升級(jí)與故障自動(dòng)報(bào)警，可全壽命周期遠(yuǎn)程管理，大幅減少人工巡檢 | 前期設(shè)備與網(wǎng)關(guān)成本中等，無需布線；后期運(yùn)維成本較低，網(wǎng)絡(luò)自愈能力強(qiáng)，故障排查較PLC便捷；無持續(xù)流量費(fèi)用，低功耗特性可降低能耗成本 |
| 適配場(chǎng)景 | 老舊城區(qū)路燈改造、小型園區(qū)照明等；適合線路規(guī)整、電網(wǎng)干擾小、對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的項(xiàng)目 | 城市主干道、高速公路、偏遠(yuǎn)區(qū)域路燈、大型園區(qū)等；適合精細(xì)化管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、應(yīng)急調(diào)度需求高的項(xiàng)目，及景觀照明、動(dòng)態(tài)調(diào)光等精準(zhǔn)控制場(chǎng)景，為智慧照明升級(jí)主流趨勢(shì) | 太陽(yáng)能路燈、公園景觀照明、大型園區(qū)、郊區(qū)道路等；適合無遮擋、對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高、追求低功耗的場(chǎng)景，尤其適配新能源供電的照明項(xiàng)目 |
從設(shè)計(jì)院方案設(shè)計(jì)邏輯來看，單燈方案選型核心需契合項(xiàng)目功能需求、預(yù)算約束與長(zhǎng)期運(yùn)維成本，這與招投標(biāo)案例中“性能-成本-適配性”的核心評(píng)審維度高度一致。
PLC單燈方案因“利用現(xiàn)有電力線路、低施工成本”的優(yōu)勢(shì)，在老舊城區(qū)路燈改造類招投標(biāo)項(xiàng)目中極具競(jìng)爭(zhēng)力，如網(wǎng)絡(luò)分享的老舊路燈改造設(shè)計(jì)方案中，PLC方案被列為優(yōu)選，但其電網(wǎng)干擾敏感性需在設(shè)計(jì)階段提前評(píng)估線路環(huán)境。
4G單燈方案憑借“獨(dú)立通信、實(shí)時(shí)管控、全壽命周期低運(yùn)維”的特性，成為城市主干道、大型園區(qū)等精細(xì)化管控項(xiàng)目的主流選擇，長(zhǎng)沙某市政照明智能化改造招投標(biāo)項(xiàng)目中，明確要求配置4G物聯(lián)網(wǎng)卡保障通信，匹配設(shè)計(jì)院對(duì)城市核心區(qū)域“動(dòng)態(tài)調(diào)光、應(yīng)急調(diào)度”的設(shè)計(jì)需求。
物聯(lián)網(wǎng)單燈控制器（以LoRa/ZigBee為主）則因低功耗、無流量成本的優(yōu)勢(shì)，在太陽(yáng)能路燈、公園景觀照明等項(xiàng)目中備受青睞，三迪照明設(shè)計(jì)研究院在住商一體化照明項(xiàng)目中，采用類似低功耗物聯(lián)網(wǎng)方案實(shí)現(xiàn)分區(qū)感應(yīng)照明，既滿足場(chǎng)景化光環(huán)境需求，又達(dá)成節(jié)能指標(biāo)，此類方案在注重能耗控制的招投標(biāo)項(xiàng)目中易獲加分。
綜上，招投標(biāo)評(píng)審與設(shè)計(jì)院方案設(shè)計(jì)均遵循“場(chǎng)景適配優(yōu)先”原則：預(yù)算有限、改造項(xiàng)目選PLC單燈；核心區(qū)域、精細(xì)化管控選4G單燈；新能源供電、無遮擋場(chǎng)景選物聯(lián)網(wǎng)單燈。實(shí)際項(xiàng)目中，部分招投標(biāo)案例也出現(xiàn)混合選型方案，進(jìn)一步印證了需結(jié)合項(xiàng)目具體需求，平衡性能、成本與運(yùn)維的核心選型邏輯。
三類單燈控制器接入路燈管理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)方式
在智慧照明項(xiàng)目選型與落地過程中，單燈控制器如何接入路燈管理平臺(tái)是需求端（如路燈所、項(xiàng)目建設(shè)方）重點(diǎn)關(guān)注的核心問題，直接關(guān)系到系統(tǒng)部署效率、后期運(yùn)維成本及管控穩(wěn)定性。以下結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，詳細(xì)拆解三類單燈控制器的具體接入邏輯：
1. PLC單燈控制器：采用“單燈終端-集中控制器-管理平臺(tái)”的中轉(zhuǎn)接入模式。每盞路燈的PLC單燈控制器通過電力線載波通信，將電壓、電流、故障狀態(tài)等數(shù)據(jù)上傳至配電柜內(nèi)的集中控制器；集中控制器需集成GPRS/4G或以太網(wǎng)模塊，完成數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后，通過公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)與路燈管理平臺(tái)建立通信，同時(shí)接收平臺(tái)下發(fā)的開關(guān)燈、調(diào)光等指令，再通過電力線轉(zhuǎn)發(fā)至各單燈終端。該接入方式無需額外鋪設(shè)通信線路，適配老舊改造項(xiàng)目，如濟(jì)南路燈智能化升級(jí)項(xiàng)目中，便通過此類中轉(zhuǎn)模式實(shí)現(xiàn)PLC單燈與監(jiān)控平臺(tái)的數(shù)據(jù)互聯(lián)。
2. 4G單燈控制器：采用“單燈終端-管理平臺(tái)”的直連接入模式。單燈控制器內(nèi)置4G CAT.1通信模塊并配備運(yùn)營(yíng)商SIM卡，無需任何中轉(zhuǎn)設(shè)備，可直接通過三大運(yùn)營(yíng)商公網(wǎng)與路燈管理平臺(tái)建立穩(wěn)定連接。接入過程中，單燈終端自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)與平臺(tái)鑒權(quán)，實(shí)時(shí)上傳運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)響應(yīng)平臺(tái)下發(fā)的秒級(jí)指令，典型應(yīng)用如長(zhǎng)沙市政照明項(xiàng)目，通過該直連模式保障核心區(qū)域路燈的實(shí)時(shí)管控需求。
3. 物聯(lián)網(wǎng)單燈控制器：分兩種接入模式，適配不同技術(shù)類型。其一，ZigBee/LoRa類型需通過“單燈終端-物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)-管理平臺(tái)”接入，單燈終端通過低功耗無線自組織網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，將數(shù)據(jù)匯總至網(wǎng)關(guān)；網(wǎng)關(guān)集成4G或以太網(wǎng)通信功能，完成協(xié)議轉(zhuǎn)換后上傳至平臺(tái)，單網(wǎng)關(guān)可管理300盞以上路燈，適配大型園區(qū)等場(chǎng)景。其二，NB-IoT類型可直接接入運(yùn)營(yíng)商N(yùn)B-IoT網(wǎng)絡(luò)，通過公網(wǎng)直連管理平臺(tái)，無需網(wǎng)關(guān)中轉(zhuǎn)，尤其適配太陽(yáng)能路燈等低功耗場(chǎng)景。兩種模式均支持128位AES數(shù)據(jù)加密，保障傳輸安全，且接入后可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)對(duì)單燈的分區(qū)、分組精準(zhǔn)管控。
