解析智慧路燈的發展現狀及未來趨勢
2019-09-09
數智網
城市擁有數量眾多的路燈，是最密集的城市基礎設施，便于信息的采集和發布。智慧路燈未來是物聯網重要的信息采集來源，城市智慧路燈是智慧城市的一個重要組成部分和重要入口，可促進智慧市政和智慧城市在城市照明業務方面的落地，實現城市及市政服務能力的提升。
一、智慧路燈是智慧城市的最佳入口和服務端口
智慧路燈是智慧城市的重要組成部分。它應用城市傳感器、電力線載波/ZIGBEE通信技術和無線GPRS/CDMA通信技術等，將城市中的路燈串聯起來，形成物聯網，實現對路燈的遠程集中控制與管理，具有根據車流量、時間、天氣情況等條件設定方案自動調節亮度、遠程照明控制、故障主動報警、燈具線纜防盜、遠程抄表等功能。
智慧路燈可以有效控制能源消耗，大幅節省電力資源，提升公共照明管理水平，降低維護和管理成本并利用計算等信息處理技術對海量感知信息進行處理和分析，對包括民生、環境、公共安全等在內的各種需求做出智能化響應和智能化決策支持，使得城市道路照明達到“智慧”狀態。
二、智慧路燈具備哪些功能?
從照明的角度上去看，智慧(能)路燈應該要涵蓋哪些功能?
1、遙測路燈電流、電壓等電氣參數、遙控開關路燈、遙視重要路段現場運行情況等。
2、監測LED路燈芯片焊盤溫度或燈具殼體溫度與故障診斷。
3、日光感應或人車感應的調光，以及節能控制中時控甚至實現RTC調光。
4、根據燈具監測數據，及時掌握異常路燈所在地點及異常原因，有目的去檢修，不用去滿城巡檢，加快了維護速度、降低了維護成本。
5、在同一道路的照明標準等級隨時間、車流的變化成為一種可變值，比如一些新開發道路在通行初期亮度可低些，經過一段時間或通過監控車流量達到一定閥值開啟全亮。
6、在一些人車稀少區域下半夜可以時控半亮，但人車通過時達到前方一定距離全亮，后方在幾秒鐘后恢復原定亮度等等。
三、政策頻出，大力推廣智慧照明
隨著物聯網、下一代互聯網、云計算等新一代信息技術的廣泛應用，智慧城市已成為必然趨勢。近年來，智慧城市新政頻出，我國多個城市掀起了智慧城市建設高潮。政府出臺了一系列政策措施推進智慧城市建設，智慧路燈作為智慧城市建設中的重要組成部分，預計未來仍然會得到政策支持。
作為一項基礎設施，路燈在城市中具有分布有序、覆蓋廣泛、存在電力等特點。如果僅僅用來照明，顯然沒有充分發揮它的價值。因此當多桿合一、5G微基站的需求逐漸清晰，智慧燈桿一下子趕上風口，得到了政策的大力宣導與激勵。
工信部、國資委發布《關于2018年推進電信設施共建共享的實施意見》，指出要積極推進通信塔與路燈、監控、交通指示等桿塔資源雙向共享。深圳政府也計劃到2020年基本實現多功能智能桿在深圳市主要干道的全覆蓋，建成多功能智能桿管理平臺。可以說，政府釋放的信號很清晰，目標也很明確：打造成功可復制的智慧燈桿項目樣板，繼而擴展到區域、城市范圍。
四、智慧路燈桿成“多面手”，5G微基站功能令人矚目
目前，作為城市發展不可或缺的基礎設施，智慧燈桿已經具備供電、聯網、廣布等特點。不但可以作為數據的采集端，也可以作為數據終端，整合監控攝像頭、5G微基站、安全報警等硬件，通過信息感知和大數據交互技術，實現智能照明、智慧交通、無線城市、信息發布等功能。
其中，令人矚目的則是5G微基站功能。美國無線通信和國際網絡協會(CTIA)發布的報告指出，城市路燈將會是5G時代的重要基礎設施。這份報告認為，分布密集的5G小基站是智慧城市的關鍵基礎，市政和監管機構應精簡審批流程、調整收費結構，鼓勵電信運營商充分利用路燈、電桿等城市基礎設施建設5G網絡。
華為無線站點總裁郝應濤表示，5G網絡將按波次部署，第一波次以宏站為主，第二波即以5G桿基站的部署為主，預計2020年以后初步形成規模。屆時，將迎來新一輪增長：據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模或為3.7萬億元，占智慧城市市場總規模的20%。
五、多桿合一耗費巨大，需建立成熟的商業模式
盡管政府對于5G的推動設有具體目標，并在眾多城市皆有試點計劃，但短期內要大量應用仍有難度，其原因就是經費與預算。據估計，深圳市約24萬個路燈桿進行“多桿合一”改造，初步測算費用將高達人民幣500億元左右。
智慧城市不能只是空中樓閣或局限于小規模測試場景，5G帶來智慧連網與城市改造的效益是看得到、能期待的，但智慧燈桿的改造，必須先解決基礎建設的時代交替問題，同時也需搭配5G技術與成熟的商用運營環境，才能獲得豐厚的回報。
智慧照明要具備3i特征，一是用傳感器感知所有物體和環境的狀態實現感知化。更透徹的感知，照明環境中的監控攝像頭、傳感器、RFID、數據中心、數據挖掘和分析工具、移動和手持設備、電腦和多媒體終端提供各種豐富的外界數據.
智慧路燈是產業專業分工的產物。LED模組，WIFI/微基站，監控，單燈控制器等模塊，都有成熟的廠家。一家企業幾乎不可能完成全部模塊的研發制造，專業分工和模塊化設計是成熟工業產品的必經之路。
多功能（智慧型）路燈其實是信息采集、處理和發布的載體。多功能路燈對城市建設可以帶來節約占地需求，整合資源利用，提升城市形象的意義。同時，模塊標準化、樣式多樣化、配置專業化是多功能路燈的未來發展方向。
六、智慧城市建設穩步推進，智慧路燈需求可期
近年來，構筑智慧城市、推動城鎮發展被國家列入重要工作范疇。德勤發布的《超級智慧城市報告》顯示，目前全球已啟動或在建的智慧城市有1000多個，中國在建500個，遠超排名第二的歐洲（90個）。從在建智慧城市的分布來看，我國已初步形成環渤海、長三角、珠三角、中西部四大智慧城市群。
根據《超級智慧城市報告》顯示，目前我國在建的智慧城市達到500個。根據計劃，2016年到2020年期間，我國要培育100個新的智慧城市。智慧城市對醫療、交通、物流、金融、通信、教育、能源、環保等領域的發展具有明顯的帶動作用，將給城市和經濟的可持續發展提供持續支持。
從在建智慧城市的地理位置分布來看，我國已初步形成了以北京、天津、大連、青島、濟南為主的環渤海，以南京、無錫、上海、合肥、杭州、寧波為主的長三角，以廣州、佛山、深圳、廈門為主的珠三角，以及以西安、成都、重慶、武漢為主的中西部四大智慧城市群。而除了上述核心城市外，截至2017年底，我國已有超過300個城市和三大運營商簽署了智慧城市建設協議，并有290個城市入選國家智慧城市試點。
在四大智慧城市群形成的過程中，包括芯片制造、傳感器設備、系統集成在內的物聯網產業集群也依托上述核心城市逐漸發展壯大。例如，在芯片制造領域，上海、北京、深圳等城市已具備相當的產業規模；西安、武漢、成都等中西部城市則依托自身的科研教育優勢，在RFID、芯片設計、傳感傳動、自動控制、網絡通信與處理、軟件及信息服務等領域形成了較好的產業基礎。
智慧路燈作為智慧城市的重要組成部分，也已備受有關部門的高度重視和大力推廣。目前，隨著城市化進程的加快，城市公共照明設施的采購量和建設規模日益增大，形成了一個巨大的采購池。但隨之出現的城市照明管理矛盾也日漸明顯，最突出的三大矛盾就是對能源的極大消耗、照明燈具過高的維護成本以及與其他公共設備的無法兼容性。智慧照明的出現無疑將極大的改變這一現狀，有力地推動智慧城市進程的加快。
路燈是服務于城市照明不可或缺的公共載體，也是關于一個城市或地區公共形象的“門面”之一。隨著全球各城市發展，路燈的數量預計將會在2025年達到3.5億盞。據IDC發布的《全球智慧城市2017》報告，到2019年，中國LED路燈更換將超過3000萬只，支出達到1000億元，路燈將成為智慧城市互聯IoT設備的關鍵平臺。當路燈肩負起智慧路燈入口的重任，就要求路燈網絡具備有電、有桿、有網等基本條件。專家預計，未來五年內，智慧照明的市場需求規模將超過千億元，為照明科技產業帶來了巨大商機。
盡管智慧照明概念十分火爆，并已經在世界范圍內得到應用，中國的廣州、杭州、東莞等地也已啟動LED路燈的智慧化照明改造項目，但是在很多城市的應用卻并不廣泛，公眾和應用部門對于這一技術及應用的認知相對滯后。例如，智慧照明系統的技術水平是否已經完全成熟;智慧照明系統如何與其他城市管理系統進行融合、兼容;智慧照明的社會效應與實際價值如何相得益彰等，這些問題也嚴重地影響了智慧照明在智慧城市中的廣泛推廣和應用。
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