【智慧城市系列專(zhuān)題報(bào)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(huì)發(fā)現(xiàn)這里的路燈不僅是照明，亮度可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，行人車(chē)輛紅綠燈能感應(yīng)放行，能識(shí)別路面的裂縫、坑洼及積水，井蓋、標(biāo)識(shí)、標(biāo)牌、護(hù)欄等是否有損害等黑科技。
在廣州市北京路步行街，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這里的路燈也不僅能照明，還能給自己快要關(guān)機(jī)的手機(jī)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(shè)備和傳感器并具備智慧能力的桿/塔等設(shè)施的總稱(chēng)，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(shè)備和傳感器決定。這些設(shè)備和傳感器可通過(guò)各種通信技術(shù)接入網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)，并在互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等ICT技術(shù)的賦能下提供豐富的智慧應(yīng)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(chē)路協(xié)同設(shè)備，以及大數(shù)據(jù)和人工智能等新技術(shù)，能夠進(jìn)行前端的信息采集，并為后端的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，提供各種城市大數(shù)據(jù)支撐。在我國(guó)推動(dòng)新基建的戰(zhàn)略部署下，智慧燈桿已成為5G時(shí)代城市信息建設(shè)的公共基礎(chǔ)設(shè)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(guó)首先有了真正意義上的第一支智慧燈桿，2016年是中國(guó)智慧燈桿的落地元年，2017-2018年智慧燈桿技術(shù)發(fā)展日趨成熟卻因運(yùn)營(yíng)、盈利模式等問(wèn)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(jī)遇。2020年11月歐洲ETSI正式發(fā)布智慧燈桿標(biāo)準(zhǔn)。2020年12月份中國(guó)制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智慧城市、智慧多功能桿服務(wù)功能與運(yùn)行管理規(guī)范》。2021年是十四五規(guī)劃的開(kāi)局之年，新基建仍是2021年社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的燃爆點(diǎn)。
在新基建的大環(huán)境下，各大城市正積極推進(jìn)智慧燈桿、智慧城市建設(shè)，下面看看北上廣深四個(gè)一線(xiàn)城市的智慧燈桿建設(shè)規(guī)劃情況。
北京：雖未在規(guī)劃中明確智慧燈桿建設(shè)目標(biāo)數(shù)量，但在《北京市加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案（2020-2022年）》中，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)園生態(tài)、充電樁等重點(diǎn)任務(wù)中均涉及智慧燈桿這類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施，目前北京正分階段建設(shè)智慧燈桿，同時(shí)到2022年，北京市基本建成具有國(guó)際領(lǐng)先水平的新型基礎(chǔ)設(shè)施。
上海：在《上海市推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案（2020-2022年）》中提到，未來(lái)三年上海新一輪的48項(xiàng)重大項(xiàng)目總投資約2700億元。在上海新基建35條中的新網(wǎng)絡(luò)、新設(shè)施、新平臺(tái)、新終端等建設(shè)行動(dòng)均涉及智慧燈桿。多桿合一是上海智慧燈桿建設(shè)的主要趨勢(shì)。自2018年以來(lái)，上海開(kāi)啟了三年架空線(xiàn)入地和合桿整治工程。目前已建設(shè)約1.5萬(wàn)根綜合桿，計(jì)劃到2022年底，再建設(shè)2萬(wàn)根綜合桿。
廣州：在《廣州市加快推進(jìn)數(shù)字新基建發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2020—2022年）》中明確加速發(fā)展智慧燈桿，到2022年底力爭(zhēng)建成智慧燈桿3.4萬(wàn)根，構(gòu)建全球頂尖的智能化 “創(chuàng)新型智慧城市”。為進(jìn)一步推進(jìn)智慧燈桿建設(shè)，近段時(shí)間以來(lái)廣州發(fā)布了多個(gè)智慧燈桿項(xiàng)目，建設(shè)數(shù)量達(dá)8萬(wàn)套，項(xiàng)目金額累計(jì)約36億。
深圳：2020年12月制定的《深圳市信息通信基礎(chǔ)設(shè)施專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》提出，2022年要建成2.4萬(wàn)根多功能智能桿，至2025年建成4.7萬(wàn)根多功能智能桿。在今年的《深圳市人民政府關(guān)于加快智慧城市和數(shù)字政府建設(shè)的若干意見(jiàn)》指出，進(jìn)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(xué)習(xí)能力的城市智能體，成為全球新型智慧城市標(biāo)桿和“數(shù)字中國(guó)”城市典范。
依據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2019年我國(guó)燈桿保有量約為2935萬(wàn)根，是全國(guó)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(bào)告顯示，2020年，由5G基站建設(shè)帶動(dòng)的智慧路燈市場(chǎng)總額為1176億元。據(jù)CTIA 預(yù)測(cè)，2021年我國(guó)以智慧燈桿為入口的各種硬件及服務(wù)的市場(chǎng)規(guī)�；�?yàn)?/span>3.7萬(wàn)億元，占智慧城市市場(chǎng)總規(guī)模的20%，這是一個(gè)每年愈萬(wàn)億的大蛋糕。
圖2：我國(guó)各地的智慧燈桿
目前我國(guó)智慧燈桿建設(shè)要注意以下問(wèn)題
一、應(yīng)用層面的實(shí)用性和價(jià)值實(shí)現(xiàn)，有待繼續(xù)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新。通過(guò)近年的探索，智慧燈桿已不存在明顯的技術(shù)瓶頸，目前智慧燈桿已經(jīng)進(jìn)入到逐步標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的建立階段。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等大量新一代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智慧燈桿的應(yīng)用場(chǎng)景比以往變得更加廣泛，但應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)用性和價(jià)值有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新，這在當(dāng)下變得尤為迫切。目前很多應(yīng)用往往被現(xiàn)有的概念所限制，開(kāi)發(fā)者思路需要從被動(dòng)場(chǎng)景向主動(dòng)場(chǎng)景轉(zhuǎn)變，比如高速公路無(wú)道閘的自由流、各種馬路的靶向廣告、人員和車(chē)輛的全城乃至全國(guó)追蹤、失蹤等特定人員的去向追蹤、城市交通高峰時(shí)段自動(dòng)調(diào)節(jié)等。
二、智慧燈桿的建設(shè)需要有系統(tǒng)整體的規(guī)劃，避免重復(fù)建設(shè)和數(shù)據(jù)孤島問(wèn)題。目前城市管理者已經(jīng)意識(shí)到重復(fù)建設(shè)和數(shù)據(jù)孤島的問(wèn)題，在城市建設(shè)中越來(lái)越多地從城市整體頂層設(shè)計(jì)出發(fā)，從分散建設(shè)的路邊各種桿體升級(jí)為一桿多用的“智慧燈桿”建設(shè)模式，以承載通信基站和各類(lèi)傳感器，這也契合“新基建”的建設(shè)思路。由政府統(tǒng)一規(guī)劃和投資建設(shè)，并由政府下屬部門(mén)或者國(guó)有企業(yè)進(jìn)行統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)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(cái)政實(shí)力比較強(qiáng)的地方政府，采用財(cái)政包干，由當(dāng)?shù)卣畣挝粻款^，統(tǒng)籌建設(shè)、多方參與。財(cái)政實(shí)力相對(duì)一般的地方，仍需繼續(xù)探討合適自己財(cái)政能力的方式，又要避免重復(fù)建設(shè)和數(shù)據(jù)孤島問(wèn)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(shè)，單桿初始建設(shè)成本可達(dá)15萬(wàn)元，加上掛載物后單桿成本可達(dá)21萬(wàn)元。這不管是對(duì)于政府也好，或者對(duì)于廠(chǎng)商也罷，都是一筆不小的投資。在智慧燈桿試點(diǎn)搭建之后，如何將其商業(yè)盈利模式探索出來(lái)，目前顯得尤為迫切。同時(shí)，智慧燈桿已是城市發(fā)展到一定水平，建設(shè)智慧城市和數(shù)字政府的必由之路，目前正從我國(guó)一線(xiàn)城市向二線(xiàn)城市推廣和發(fā)展。在探索智慧燈桿商業(yè)盈利模式的時(shí)候，既要積極開(kāi)展政企合作，又要兼顧公益性、涉密型、政務(wù)性、商業(yè)性，才能更好地推進(jìn)我國(guó)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(chǎn)品質(zhì)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(hù)外產(chǎn)品，長(zhǎng)時(shí)間在陽(yáng)光下暴曬或被大雨淋漓，甚至出現(xiàn)被水淹情況，這對(duì)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(shí)際走訪(fǎng)，我們發(fā)現(xiàn)個(gè)別智慧燈桿居然采用家用級(jí)交換機(jī)和光纖收發(fā)器，這樣是完全沒(méi)有防水能力的，可靠性和耐用性是完全沒(méi)有保障。同時(shí)，市場(chǎng)調(diào)研也發(fā)現(xiàn)某某道路的智慧燈桿項(xiàng)目，在開(kāi)通不到一年時(shí)間里，就有15%故障損壞，究其原因主要在兩點(diǎn)：①耐高溫不行、②防水性能達(dá)不到IP67標(biāo)準(zhǔn)。燈桿在夏天陽(yáng)光的暴曬下，很容易就達(dá)到80度高溫，若電子通信設(shè)備的工作寬溫不達(dá)標(biāo)，很容易會(huì)死機(jī)或宕機(jī)；而水淹、艙體內(nèi)冷凝水等問(wèn)題，要求燈桿內(nèi)部的電子通信設(shè)備必須有一定的防水性，達(dá)到IP67才能化解這些問(wèn)題。因此，智慧燈桿此類(lèi)戶(hù)外地面應(yīng)用產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)和選部件時(shí)就得系統(tǒng)地考慮水淹、漏水、凝水、潮濕、高溫、嚴(yán)寒等痛點(diǎn)問(wèn)題，才能避免黑科技不耐用的觀(guān)感，這是當(dāng)下智慧燈桿交給各集成商和設(shè)備商的一個(gè)課題。
針對(duì)智慧燈桿可靠性和防水性能的具體要求，深圳市遐域技術(shù)有限公司專(zhuān)門(mén)為智慧燈桿推出了系列防水工業(yè)交換機(jī)和防水智慧網(wǎng)關(guān)，其產(chǎn)品超越IP67標(biāo)準(zhǔn)，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(wǎng)、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(yán)寒等痛點(diǎn)問(wèn)題，已應(yīng)用到上海、廣州、深圳等城市的智慧燈桿項(xiàng)目里，同時(shí)還給客戶(hù)提供免費(fèi)試用。
圖3：遐域公司的IP67防水工業(yè)交換機(jī)
綜上所述，對(duì)于中國(guó)智慧燈桿每年過(guò)千億的龐大市場(chǎng)，希望國(guó)內(nèi)的設(shè)備商和集成商為智慧燈桿繼續(xù)打造出更多高品質(zhì)的配套電子通信設(shè)備，開(kāi)發(fā)出更多有價(jià)值的應(yīng)用場(chǎng)景，挖掘和使用其中信息和數(shù)字的金礦，在物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)和人聯(lián)網(wǎng)中開(kāi)辟出一種可運(yùn)營(yíng)、可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式，共同建設(shè)這一輪信息化和數(shù)字化的科技強(qiáng)國(guó)！