【智慧城市系列專題報道之一】
作者：李東盛
二零二一年七月三日
何為智慧燈桿？
在深圳市僑香路上，你會發(fā)現(xiàn)這里的路燈不僅是照明，亮度可以自動調節(jié)，行人車輛紅綠燈能感應放行，能識別路面的裂縫、坑洼及積水，井蓋、標識、標牌、護欄等是否有損害等黑科技。
在廣州市北京路步行街，你會發(fā)現(xiàn)這里的路燈也不僅能照明，還能給自己快要關機的手機充電，連接Wi-Fi，打商業(yè)廣告，視頻監(jiān)控等，……
智慧燈桿，是綜合承載多種設備和傳感器并具備智慧能力的桿/塔等設施的總稱，包括但不限于通信桿/塔、路燈桿和監(jiān)控桿。智慧燈桿所具備的功能由其掛載的設備和傳感器決定。這些設備和傳感器可通過各種通信技術接入網絡和平臺，并在互聯(lián)網、人工智能、大數(shù)據(jù)等ICT技術的賦能下提供豐富的智慧應用。智慧燈桿作為新型智慧城市的新入口，融合了5G基站、智慧照明、智慧安防、智慧氣象、信息發(fā)布、充電樁、人車路協(xié)同設備，以及大數(shù)據(jù)和人工智能等新技術，能夠進行前端的信息采集，并為后端的物聯(lián)網平臺，提供各種城市大數(shù)據(jù)支撐。在我國推動新基建的戰(zhàn)略部署下，智慧燈桿已成為5G時代城市信息建設的公共基礎設施。
智慧燈桿的發(fā)展歷程與前景
1993年智慧城市理念興起，直到2015年在美國首先有了真正意義上的第一支智慧燈桿，2016年是中國智慧燈桿的落地元年，2017-2018年智慧燈桿技術發(fā)展日趨成熟卻因運營、盈利模式等問題落地受阻，2019年作為5G商用元年為智慧路燈發(fā)展創(chuàng)造了新機遇。2020年11月歐洲ETSI正式發(fā)布智慧燈桿標準。2020年12月份中國制定了國家標準《智慧城市、智慧多功能桿服務功能與運行管理規(guī)范》。2021年是十四五規(guī)劃的開局之年，新基建仍是2021年社會經濟發(fā)展的燃爆點。
在新基建的大環(huán)境下，各大城市正積極推進智慧燈桿、智慧城市建設，下面看看北上廣深四個一線城市的智慧燈桿建設規(guī)劃情況。
北京：雖未在規(guī)劃中明確智慧燈桿建設目標數(shù)量，但在《北京市加快新型基礎設施建設行動方案（2020-2022年）》中，5G網絡建設、車聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網、產業(yè)園生態(tài)、充電樁等重點任務中均涉及智慧燈桿這類基礎設施，目前北京正分階段建設智慧燈桿，同時到2022年，北京市基本建成具有國際領先水平的新型基礎設施。
上海：在《上海市推進新型基礎設施建設行動方案（2020-2022年）》中提到，未來三年上海新一輪的48項重大項目總投資約2700億元。在上海新基建35條中的新網絡、新設施、新平臺、新終端等建設行動均涉及智慧燈桿。多桿合一是上海智慧燈桿建設的主要趨勢。自2018年以來，上海開啟了三年架空線入地和合桿整治工程。目前已建設約1.5萬根綜合桿，計劃到2022年底，再建設2萬根綜合桿。
廣州：在《廣州市加快推進數(shù)字新基建發(fā)展三年行動計劃（2020—2022年）》中明確加速發(fā)展智慧燈桿，到2022年底力爭建成智慧燈桿3.4萬根，構建全球頂尖的智能化 “創(chuàng)新型智慧城市”。為進一步推進智慧燈桿建設，近段時間以來廣州發(fā)布了多個智慧燈桿項目，建設數(shù)量達8萬套，項目金額累計約36億。
深圳：2020年12月制定的《深圳市信息通信基礎設施專項規(guī)劃》提出，2022年要建成2.4萬根多功能智能桿，至2025年建成4.7萬根多功能智能桿。在今年的《深圳市人民政府關于加快智慧城市和數(shù)字政府建設的若干意見》指出，進一步優(yōu)化多功能智能桿布局，到2025年，深圳將打造具有深度學習能力的城市智能體，成為全球新型智慧城市標桿和“數(shù)字中國”城市典范。
依據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2019年我國燈桿保有量約為2935萬根，是全國通信鐵塔保有量的十倍以上，如果疊加安防、交通用桿等，其規(guī)模更為驚人。研究報告顯示，2020年，由5G基站建設帶動的智慧路燈市場總額為1176億元。據(jù)CTIA 預測，2021年我國以智慧燈桿為入口的各種硬件及服務的市場規(guī)模或為3.7萬億元，占智慧城市市場總規(guī)模的20%，這是一個每年愈萬億的大蛋糕。
圖2：我國各地的智慧燈桿
目前我國智慧燈桿建設要注意以下問題
一、應用層面的實用性和價值實現(xiàn)，有待繼續(xù)開發(fā)和創(chuàng)新。通過近年的探索，智慧燈桿已不存在明顯的技術瓶頸，目前智慧燈桿已經進入到逐步標準化和規(guī)范化的建立階段。隨著物聯(lián)網、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等大量新一代信息技術的廣泛應用，智慧燈桿的應用場景比以往變得更加廣泛，但應用場景的實用性和價值有待進一步開發(fā)和創(chuàng)新，這在當下變得尤為迫切。目前很多應用往往被現(xiàn)有的概念所限制，開發(fā)者思路需要從被動場景向主動場景轉變，比如高速公路無道閘的自由流、各種馬路的靶向廣告、人員和車輛的全城乃至全國追蹤、失蹤等特定人員的去向追蹤、城市交通高峰時段自動調節(jié)等。
二、智慧燈桿的建設需要有系統(tǒng)整體的規(guī)劃，避免重復建設和數(shù)據(jù)孤島問題。目前城市管理者已經意識到重復建設和數(shù)據(jù)孤島的問題，在城市建設中越來越多地從城市整體頂層設計出發(fā)，從分散建設的路邊各種桿體升級為一桿多用的“智慧燈桿”建設模式，以承載通信基站和各類傳感器，這也契合“新基建”的建設思路。由政府統(tǒng)一規(guī)劃和投資建設，并由政府下屬部門或者國有企業(yè)進行統(tǒng)一的運營管理的方式，目前取得比較好的效果。典型案例如上海、廣州、深圳，但是這一模式適合財政實力比較強的地方政府，采用財政包干，由當?shù)卣畣挝粻款^，統(tǒng)籌建設、多方參與。財政實力相對一般的地方，仍需繼續(xù)探討合適自己財政能力的方式，又要避免重復建設和數(shù)據(jù)孤島問題。
三、商業(yè)模式有待繼續(xù)探討，盈利情況仍不明朗。若考慮地下建設，單桿初始建設成本可達15萬元，加上掛載物后單桿成本可達21萬元。這不管是對于政府也好，或者對于廠商也罷，都是一筆不小的投資。在智慧燈桿試點搭建之后，如何將其商業(yè)盈利模式探索出來，目前顯得尤為迫切。同時，智慧燈桿已是城市發(fā)展到一定水平，建設智慧城市和數(shù)字政府的必由之路，目前正從我國一線城市向二線城市推廣和發(fā)展。在探索智慧燈桿商業(yè)盈利模式的時候，既要積極開展政企合作，又要兼顧公益性、涉密型、政務性、商業(yè)性，才能更好地推進我國智慧城市信息化和數(shù)字化的發(fā)展。
四、智慧燈桿及配套產品質量參差不齊，在可靠性方面，尤其在防水性能方面仍有待提高。由于智慧燈桿是戶外產品，長時間在陽光下暴曬或被大雨淋漓，甚至出現(xiàn)被水淹情況，這對燈桿的艙體及電子通信部件有較高的工作寬溫和防水性能要求。根據(jù)實際走訪，我們發(fā)現(xiàn)個別智慧燈桿居然采用家用級交換機和光纖收發(fā)器，這樣是完全沒有防水能力的，可靠性和耐用性是完全沒有保障。同時，市場調研也發(fā)現(xiàn)某某道路的智慧燈桿項目，在開通不到一年時間里，就有15%故障損壞，究其原因主要在兩點：①耐高溫不行、②防水性能達不到IP67標準。燈桿在夏天陽光的暴曬下，很容易就達到80度高溫，若電子通信設備的工作寬溫不達標，很容易會死機或宕機；而水淹、艙體內冷凝水等問題，要求燈桿內部的電子通信設備必須有一定的防水性，達到IP67才能化解這些問題。因此，智慧燈桿此類戶外地面應用產品，在設計和選部件時就得系統(tǒng)地考慮水淹、漏水、凝水、潮濕、高溫、嚴寒等痛點問題，才能避免黑科技不耐用的觀感，這是當下智慧燈桿交給各集成商和設備商的一個課題。
針對智慧燈桿可靠性和防水性能的具體要求，深圳市遐域技術有限公司專門為智慧燈桿推出了系列防水工業(yè)交換機和防水智慧網關，其產品超越IP67標準，可以在1.5米水下連續(xù)工作7天，也支持-40至85度寬溫工作，支持自愈環(huán)網、串口RS485/232、PoE、SNMP等，徹底解決智慧燈桿的水淹、漏水、凝水、潮濕、高溫、嚴寒等痛點問題，已應用到上海、廣州、深圳等城市的智慧燈桿項目里，同時還給客戶提供免費試用。
圖3：遐域公司的IP67防水工業(yè)交換機
綜上所述，對于中國智慧燈桿每年過千億的龐大市場，希望國內的設備商和集成商為智慧燈桿繼續(xù)打造出更多高品質的配套電子通信設備，開發(fā)出更多有價值的應用場景，挖掘和使用其中信息和數(shù)字的金礦，在物聯(lián)網、車聯(lián)網和人聯(lián)網中開辟出一種可運營、可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式，共同建設這一輪信息化和數(shù)字化的科技強國！