智能燈桿系統的總體架構包括感知層、網絡層、平臺層和應用層。
感知層:主要提供對環境空間的感知能力，涉及的設備有智能路燈、安防攝像頭、環境監控傳感器、LED屏幕等。
網絡層:基於以太網標準協議，集成3G/4G、Wi-Fi、ZiBee等技術，上報智能燈桿上各種設備產生的數據，接收管理平臺的操作指令，分發到相應的設備執行。
平臺層:收集和處理感知層獲得的原始數據信息；第三方平臺系統的訪問管理和系統間的互聯互通都有開放接口。
應用層:包括路燈監控、安防監控、環境監控、信息發布、網絡廣播、緊急呼叫等功能。
智能路燈是在路燈和燈柱上安裝各種傳感器和嵌入式計算機硬件，集成照明、Wi-Fi熱點、通信基站、環境監測、攝像頭、語音播報、顯示屏、充電樁等功能。由於系統的復雜性和外設的多樣性，大多采用模塊化安裝，可以根據各種場合和場所進行選擇。通過數據采集網關，將燈桿采集的信息發送到雲端，實現遠程監管。
智能燈桿網關可以采用啟陽IAC-IMX6UL的硬件，基於Cortex-A7架構，主頻528MHz，具有低功耗、高效率的特點。背板和核心板通過B到B連接器連接，所有功能引腳引出。背板充分擴展了接口資源，便於產品開發。可定制成能源管理、電力、通信、安防、充電樁等領域的智能網關產品。
基於啟揚iMX6UL的網關可以實現4G/3G、NB-IOT、Wi-Fi、LORA等多種通信模式。雲平臺通過IAC-IMX6UL設備集成相關電路路燈控制器協議，實現路燈的遠程集中控制和管理。比如遠程燈光控制，根據車流量降低非高峰時段燈光亮度，降低能耗；故障檢測、異常報警等。最多支持8個串口，可以連接氣體、聲音、氣象等各種傳感器，提供包括PM2.5、粉塵、煙霧、溫濕度、氣壓、風向風速、降雨量等數據的采集、分析和存儲。，並傳輸到各種政府管理平臺，為城市管理提供客觀依據。可在LED屏幕上發布和更新信息，具有遠程道路監控、高清視頻反饋和圖文信息推送功能。支持壹鍵報警數據傳輸和交互，可接入GPS定位功能，幫助公安部門了解報警位置。智能電桿常年在戶外工作，對環境適應能力要求很高。IAC-IMX6UL采用工業設計(可選)以適應各種惡劣環境。
隨著5G智能燈桿的建設，政府升級了現有的交通監控和智能傳感設備。此舉為未來車路協同、城市交通狀況實時感知和數據共享升級了路側設施布局，從而推動了車聯網和自動駕駛技術的落地。智慧城市將加快布局，具備多種功能的5G智能燈桿將被賦予更多可能性。