智慧燈桿建設(shè)及應(yīng)用分析

李春山

在加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的背景下，5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將面臨大量基站建設(shè)，智慧城市的傳感器建設(shè)需求急增。智慧燈桿以其便利性和多功用集成性，能夠在智慧城市建立中發(fā)揮重要的支撐作用[1-2]，能有效地實(shí)現(xiàn)城市整體運(yùn)營(yíng)的降本增效，有利于城市管理效率提升，是新基建有待發(fā)掘的金礦。為推進(jìn)智慧燈桿建設(shè)的發(fā)展，通過(guò)查閱資料和實(shí)地調(diào)研，對(duì)智慧燈桿建設(shè)內(nèi)涵、建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展中應(yīng)關(guān)注等問(wèn)題進(jìn)行深入分析。

1 智慧燈桿建設(shè)內(nèi)涵及意義

1.1 智慧燈桿建設(shè)的內(nèi)涵

智慧燈桿不同于多功能燈桿，多功能燈桿的主業(yè)是功能性照明，主要是以在十字路口和道路指示為主，合桿路燈桿上安裝的附加功能，載體必須在確保道路照明安全運(yùn)行的前堤下安裝。但這種產(chǎn)品本身沒(méi)有技術(shù)創(chuàng)新，只是將各種技術(shù)整合在路燈燈桿上的一種模式創(chuàng)新。智慧燈桿是一種集成各種信息設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新復(fù)合應(yīng)用的智慧燈桿產(chǎn)品，具備智慧照明、WIFI 熱點(diǎn)、環(huán)境信息采集、安防及道路智慧監(jiān)控、信息發(fā)布、應(yīng)急可視報(bào)警以及智能充電樁等多種功能。

智慧燈桿采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，客戶可根據(jù)不同需求及應(yīng)用場(chǎng)合，選擇不同的集成功能模塊。特別是5G 基站建設(shè)發(fā)展，極大地推進(jìn)了智慧燈桿的科技創(chuàng)新，為智慧燈桿建設(shè)發(fā)展提供了廣闊前景。

圖1

1.2 智慧燈桿建設(shè)的意義

優(yōu)化城市公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。智慧燈桿可以大幅度減少城市地面設(shè)施的繁雜度，更好地體現(xiàn)城市美化特色；通過(guò)共享和智能化，大幅度降低能源消耗，促進(jìn)綠色協(xié)調(diào)發(fā)展；可提供安全保障和便捷的服務(wù)，使城市更加宜居。

奠定智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。智慧燈桿可將多套功能系統(tǒng)的承載、供電、通信等配套資源進(jìn)行整合，優(yōu)化城市管網(wǎng)利用，減少重復(fù)建設(shè)及資源浪費(fèi)，尤其是智慧燈桿分布廣、位置合理的優(yōu)勢(shì)，使其成為5G 基站的良好載體和眾多5G+創(chuàng)新應(yīng)用的基礎(chǔ)，提供了智慧城市數(shù)據(jù)入口，奠定了智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

圖2

網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)建設(shè)的重要載體。建設(shè)“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)”，加快構(gòu)建高速、移動(dòng)、安全、泛在的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施，推進(jìn)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應(yīng)用，形成萬(wàn)物互聯(lián)、人機(jī)交互、天地一體的網(wǎng)絡(luò)空間，是國(guó)家建設(shè)發(fā)展的戰(zhàn)略定位之一。智慧燈桿網(wǎng)絡(luò)通過(guò)各類傳感器感知整個(gè)城市，為城市大腦收集和處理各類信息，是物聯(lián)網(wǎng)深度部署的首選方案，也是智慧城市建設(shè)的最佳路徑。

2 智慧燈桿建設(shè)現(xiàn)狀分析

2.1 發(fā)展過(guò)程分析

智慧燈桿建設(shè)是遞進(jìn)發(fā)展的過(guò)程，起初“多桿合一”目的只是為合理、有序使用城市空間，美化道路環(huán)境，對(duì)道路沿線的路燈桿、交通設(shè)施桿、路名牌、導(dǎo)向牌等進(jìn)行整合。隨著智慧城市概念的提出，如何讓城市像人腦一樣將其各部分聯(lián)絡(luò)一起，成為智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵。而城市燈桿林立且分布合理的特點(diǎn)，使其成為城市物聯(lián)網(wǎng)最佳載體，并被賦予“智慧燈桿”的美名。

圖3

智慧燈桿能助推通信業(yè)務(wù)建設(shè)，豐富城市景觀，監(jiān)測(cè)環(huán)境并進(jìn)行信息化發(fā)布，是多種設(shè)施的綜合體，也是不同行業(yè)的共享設(shè)備。智慧燈桿采集的各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲煌块T使用，不同部門也可通過(guò)系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)采集，成為智慧城市建設(shè)的重要載體。這樣以來(lái)，智慧燈桿與國(guó)家政策和新發(fā)展理念相契合，自然獲得政府的認(rèn)同與推崇，成為5G 快速布署的載體，為智慧燈桿提供了發(fā)展機(jī)遇。

2.2 技術(shù)應(yīng)用分析

5G 網(wǎng)絡(luò)傳輸距離較短且分布密集，需要利用現(xiàn)有載體進(jìn)行有效覆蓋，智慧燈桿顯然是最佳承載體，5G 網(wǎng)絡(luò)和智慧城市建設(shè)對(duì)掛載用桿塔需求明確。從國(guó)內(nèi)智慧燈桿招標(biāo)項(xiàng)目中可以看出，2018 年至2019 年智慧燈桿發(fā)展較快，采購(gòu)招標(biāo)量達(dá)到近年來(lái)的頂峰。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)各地的智慧燈桿招標(biāo)采購(gòu)項(xiàng)目，從2015 年至2017 年的年均341 個(gè)，快速升至2018 年的718 個(gè)，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)51%。而2019 年上半年的項(xiàng)目招標(biāo)量有528 個(gè)，已經(jīng)超過(guò)上年度的三分之二。

圖4

從地域來(lái)看，推廣建設(shè)力度較大的地區(qū)依序是華東、華南和西南地區(qū)。上海市從2014 年開(kāi)始探索燈桿綜合利用試點(diǎn)，截至2020 年4 月上海綜合桿已經(jīng)進(jìn)行多項(xiàng)業(yè)務(wù)的掛載，包括5G基站、攝像頭、指示牌、電子警察、聲音監(jiān)測(cè)。北京、深圳、南京、成都等城市，也結(jié)合城市建設(shè)進(jìn)行實(shí)踐探索，并取得試點(diǎn)階段性成果。2019 年以來(lái)，隨著國(guó)家大力推進(jìn)5G 商用建設(shè)，將會(huì)是智慧燈桿體現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值的突破口，必將會(huì)有更快發(fā)展。

2.3 實(shí)際需求分析

由于我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理職權(quán)分散，造成了大量道路開(kāi)挖、重復(fù)建設(shè)問(wèn)題，既影響城市美觀又造成資金浪費(fèi)，還有來(lái)自不同源的數(shù)據(jù)也分散在各個(gè)管理部門，難以打通數(shù)據(jù)孤島。特別是“5G+智慧城市（smarter cities）”的發(fā)展，路燈、紅綠燈等“老”基建設(shè)施以及基站、攝像頭、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備等“新”基建設(shè)施都將快速布滿城市，數(shù)量呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。還應(yīng)當(dāng)看到，隨著未來(lái)業(yè)務(wù)的不斷增加，如果無(wú)節(jié)制地分散化建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，就有可能使得城市發(fā)生無(wú)桿址可用的局面。因此，智慧燈桿或者綜合桿是智慧城市發(fā)展到一定水平的必由之路，有理由相信智慧燈桿建設(shè)的順利發(fā)展，能夠打通智慧城市數(shù)據(jù)孤島問(wèn)題，有望帶動(dòng)每年千億元級(jí)別改造投資，同時(shí)節(jié)省電信、公安、交通等部門大量的重復(fù)建設(shè)費(fèi)用，以推進(jìn)智慧燈桿建設(shè)的快速發(fā)展。

2.4 建設(shè)發(fā)展問(wèn)題分析

由于相關(guān)政策和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定不到位，市場(chǎng)需求不確定以及商用模式不明晰等問(wèn)題，客觀上影響智慧燈桿建設(shè)規(guī)?；茝V，制約著智慧燈桿建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；l(fā)展。一是相關(guān)法律法規(guī)保障不完善，各地方政策多以部門規(guī)章為主，法律效力不強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中執(zhí)行力不高。二是目前智慧燈桿建設(shè)牽頭部門、建設(shè)部門和運(yùn)營(yíng)部門不明確，部門間缺乏信息資源互聯(lián)互通，導(dǎo)致建設(shè)運(yùn)營(yíng)模式不明晰，業(yè)務(wù)溝通協(xié)調(diào)極為復(fù)雜。三是智慧燈桿建設(shè)周期長(zhǎng)，項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)度高，自行融資難以成功，而目前政府融資不足，改造缺乏大量資金投入。四是智慧燈桿模塊建設(shè)缺乏規(guī)劃不統(tǒng)一，市場(chǎng)需求標(biāo)準(zhǔn)不明確。五是由于智慧燈桿處于試點(diǎn)示范階段，行業(yè)缺乏統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。

3 智慧燈桿建設(shè)應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題

3.1 統(tǒng)籌制定智慧燈桿相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

目前，智慧燈桿建設(shè)總體處于試點(diǎn)階段，在法規(guī)政策層面仍以地方政策規(guī)劃為主，需要盡快啟動(dòng)搭載城市信息化設(shè)備設(shè)施和5G 微站的智慧燈桿標(biāo)準(zhǔn)制定工作。綜合考慮5G 及其延伸業(yè)務(wù)對(duì)站、電、傳的需求，按照兼容、開(kāi)放、共享、可擴(kuò)展、前瞻性等原則，逐步建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范等，推進(jìn)智慧燈桿建設(shè)規(guī)范化發(fā)展。

3.2 探索5G 智慧燈桿商業(yè)模式

智慧燈桿商業(yè)模式還不成熟，目前國(guó)際上主要采用EPC、BOT、BOO 三種模式，EPC 由政府投資和運(yùn)營(yíng)，BOT 由政府委托社會(huì)資本建網(wǎng)運(yùn)營(yíng)，BOO 由企業(yè)投資和經(jīng)營(yíng)。但是，由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)政策的差異，商業(yè)模式不能簡(jiǎn)單套用，我國(guó)目前處于試點(diǎn)階段，要不斷實(shí)踐與總結(jié)，盡快形成5G 智慧燈桿的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。

3.3 因地制宜設(shè)置智慧燈桿功能

要根據(jù)城市規(guī)?；驁?chǎng)所的實(shí)際需求，合理配置各項(xiàng)功能，例如中心城市與地、縣級(jí)城市的配置有所不同，不同場(chǎng)景所搭載外設(shè)類型和數(shù)量也會(huì)不同。應(yīng)根據(jù)功能需求特點(diǎn)、應(yīng)用環(huán)境、區(qū)域范圍等實(shí)際作量身定制，廠商也不能為追求經(jīng)濟(jì)利益，一味地向建設(shè)方推銷應(yīng)用價(jià)值不高的功能。

3.4 循序漸進(jìn)推廣智慧燈桿應(yīng)用

目前城市照明由建設(shè)系統(tǒng)或供電部門專項(xiàng)管理，但智慧燈桿中的許多功能歸屬于公安、交通、電訊、醫(yī)療等行業(yè)管理，這會(huì)涉及到部門利益及日常運(yùn)行、維護(hù)管理等職責(zé)，運(yùn)營(yíng)商與涉及的部門之間需要有效的業(yè)務(wù)溝通協(xié)調(diào)，使智慧燈桿建設(shè)形成完整的解決方案。因此，智慧燈桿建設(shè)要開(kāi)放共享，多方合作，先期試點(diǎn)，循序漸進(jìn)，逐步推進(jìn)科學(xué)建設(shè)發(fā)展。