智慧灯杆建设及应用分析

李春山

在加快新型基础设施建设的背景下，5G 网络建设将面临大量基站建设，智慧城市的传感器建设需求急增。智慧灯杆以其便利性和多功用集成性，能够在智慧城市建立中发挥重要的支撑作用[1-2]，能有效地实现城市整体运营的降本增效，有利于城市管理效率提升，是新基建有待发掘的金矿。为推进智慧灯杆建设的发展，通过查阅资料和实地调研，对智慧灯杆建设内涵、建设现状及发展中应关注等问题进行深入分析。

1 智慧灯杆建设内涵及意义

1.1 智慧灯杆建设的内涵

智慧灯杆不同于多功能灯杆，多功能灯杆的主业是功能性照明，主要是以在十字路口和道路指示为主，合杆路灯杆上安装的附加功能，载体必须在确保道路照明安全运行的前堤下安装。但这种产品本身没有技术创新，只是将各种技术整合在路灯灯杆上的一种模式创新。智慧灯杆是一种集成各种信息设备技术创新复合应用的智慧灯杆产品，具备智慧照明、WIFI 热点、环境信息采集、安防及道路智慧监控、信息发布、应急可视报警以及智能充电桩等多种功能。

智慧灯杆采用模块化结构设计，客户可根据不同需求及应用场合，选择不同的集成功能模块。特别是5G 基站建设发展，极大地推进了智慧灯杆的科技创新，为智慧灯杆建设发展提供了广阔前景。

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1.2 智慧灯杆建设的意义

优化城市公共基础设施建设。智慧灯杆可以大幅度减少城市地面设施的繁杂度，更好地体现城市美化特色；通过共享和智能化，大幅度降低能源消耗，促进绿色协调发展；可提供安全保障和便捷的服务，使城市更加宜居。

奠定智慧城市建设的关键基础。智慧灯杆可将多套功能系统的承载、供电、通信等配套资源进行整合，优化城市管网利用，减少重复建设及资源浪费，尤其是智慧灯杆分布广、位置合理的优势，使其成为5G 基站的良好载体和众多5G+创新应用的基础，提供了智慧城市数据入口，奠定了智慧城市建设的关键基础。

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网络强国建设的重要载体。建设“网络强国”，加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施，推进信息网络技术广泛应用，形成万物互联、人机交互、天地一体的网络空间，是国家建设发展的战略定位之一。智慧灯杆网络通过各类传感器感知整个城市，为城市大脑收集和处理各类信息，是物联网深度部署的首选方案，也是智慧城市建设的最佳路径。

2 智慧灯杆建设现状分析

2.1 发展过程分析

智慧灯杆建设是递进发展的过程，起初“多杆合一”目的只是为合理、有序使用城市空间，美化道路环境，对道路沿线的路灯杆、交通设施杆、路名牌、导向牌等进行整合。随着智慧城市概念的提出，如何让城市像人脑一样将其各部分联络一起，成为智慧城市建设的关键。而城市灯杆林立且分布合理的特点，使其成为城市物联网最佳载体，并被赋予“智慧灯杆”的美名。

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智慧灯杆能助推通信业务建设，丰富城市景观，监测环境并进行信息化发布，是多种设施的综合体，也是不同行业的共享设备。智慧灯杆采集的各类数据传输到不同部门使用，不同部门也可通过系统控制数据采集，成为智慧城市建设的重要载体。这样以来，智慧灯杆与国家政策和新发展理念相契合，自然获得政府的认同与推崇，成为5G 快速布署的载体，为智慧灯杆提供了发展机遇。

2.2 技术应用分析

5G 网络传输距离较短且分布密集，需要利用现有载体进行有效覆盖，智慧灯杆显然是最佳承载体，5G 网络和智慧城市建设对挂载用杆塔需求明确。从国内智慧灯杆招标项目中可以看出，2018 年至2019 年智慧灯杆发展较快，采购招标量达到近年来的顶峰。据不完全统计，全国各地的智慧灯杆招标采购项目，从2015 年至2017 年的年均341 个，快速升至2018 年的718 个，复合增长率达51%。而2019 年上半年的项目招标量有528 个，已经超过上年度的三分之二。

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从地域来看，推广建设力度较大的地区依序是华东、华南和西南地区。上海市从2014 年开始探索灯杆综合利用试点，截至2020 年4 月上海综合杆已经进行多项业务的挂载，包括5G基站、摄像头、指示牌、电子警察、声音监测。北京、深圳、南京、成都等城市，也结合城市建设进行实践探索，并取得试点阶段性成果。2019 年以来，随着国家大力推进5G 商用建设，将会是智慧灯杆体现产品价值的突破口，必将会有更快发展。

2.3 实际需求分析

由于我国基础设施建设管理职权分散，造成了大量道路开挖、重复建设问题，既影响城市美观又造成资金浪费，还有来自不同源的数据也分散在各个管理部门，难以打通数据孤岛。特别是“5G+智慧城市（smarter cities）”的发展，路灯、红绿灯等“老”基建设施以及基站、摄像头、环境监测设备等“新”基建设施都将快速布满城市，数量呈快速增长趋势。还应当看到，随着未来业务的不断增加，如果无节制地分散化建设基础设施，就有可能使得城市发生无杆址可用的局面。因此，智慧灯杆或者综合杆是智慧城市发展到一定水平的必由之路，有理由相信智慧灯杆建设的顺利发展，能够打通智慧城市数据孤岛问题，有望带动每年千亿元级别改造投资，同时节省电信、公安、交通等部门大量的重复建设费用，以推进智慧灯杆建设的快速发展。

2.4 建设发展问题分析

由于相关政策和行业标准制定不到位，市场需求不确定以及商用模式不明晰等问题，客观上影响智慧灯杆建设规模化推广，制约着智慧灯杆建设的标准化、规模化发展。一是相关法律法规保障不完善，各地方政策多以部门规章为主，法律效力不强，在实际应用中执行力不高。二是目前智慧灯杆建设牵头部门、建设部门和运营部门不明确，部门间缺乏信息资源互联互通，导致建设运营模式不明晰，业务沟通协调极为复杂。三是智慧灯杆建设周期长，项目风险度高，自行融资难以成功，而目前政府融资不足，改造缺乏大量资金投入。四是智慧灯杆模块建设缺乏规划不统一，市场需求标准不明确。五是由于智慧灯杆处于试点示范阶段，行业缺乏统一质量标准，产品质量参差不齐。

3 智慧灯杆建设应关注的问题

3.1 统筹制定智慧灯杆相关标准

目前，智慧灯杆建设总体处于试点阶段，在法规政策层面仍以地方政策规划为主，需要尽快启动搭载城市信息化设备设施和5G 微站的智慧灯杆标准制定工作。综合考虑5G 及其延伸业务对站、电、传的需求，按照兼容、开放、共享、可扩展、前瞻性等原则，逐步建立行业标准和技术规范等，推进智慧灯杆建设规范化发展。

3.2 探索5G 智慧灯杆商业模式

智慧灯杆商业模式还不成熟，目前国际上主要采用EPC、BOT、BOO 三种模式，EPC 由政府投资和运营，BOT 由政府委托社会资本建网运营，BOO 由企业投资和经营。但是，由于地区经济发展和产业政策的差异，商业模式不能简单套用，我国目前处于试点阶段，要不断实践与总结，尽快形成5G 智慧灯杆的商业运营模式。

3.3 因地制宜设置智慧灯杆功能

要根据城市规模或场所的实际需求，合理配置各项功能，例如中心城市与地、县级城市的配置有所不同，不同场景所搭载外设类型和数量也会不同。应根据功能需求特点、应用环境、区域范围等实际作量身定制，厂商也不能为追求经济利益，一味地向建设方推销应用价值不高的功能。

3.4 循序渐进推广智慧灯杆应用

目前城市照明由建设系统或供电部门专项管理，但智慧灯杆中的许多功能归属于公安、交通、电讯、医疗等行业管理，这会涉及到部门利益及日常运行、维护管理等职责，运营商与涉及的部门之间需要有效的业务沟通协调，使智慧灯杆建设形成完整的解决方案。因此，智慧灯杆建设要开放共享，多方合作，先期试点，循序渐进，逐步推进科学建设发展。