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遐域技术助力智慧灯杆的IP67高品质建设

【智慧城市系列专题报道之一】

作者:李东盛

二零二一年七月三日

何为智慧灯杆?

在深圳市侨香路上,你会发现这里的路灯不仅是照明,亮度可以自动调节,行人车辆红绿灯能感应放行,能识别路面的裂缝、坑洼及积水,井盖、标识、标牌、护栏等是否有损害等黑科技。

在广州市北京路步行街,你会发现这里的路灯也不仅能照明,还能给自己快要关机的手机充电,连接Wi-Fi,打商业广告,视频监控等,……

智慧灯杆,是综合承载多种设备和传感器并具备智慧能力的杆/塔等设施的总称,包括但不限于通信杆/塔、路灯杆和监控杆。智慧灯杆所具备的功能由其挂载的设备和传感器决定。这些设备和传感器可通过各种通信技术接入网络和平台,并在互联网、人工智能、大数据等ICT技术的赋能下提供丰富的智慧应用。智慧灯杆作为新型智慧城市的新入口,融合了5G基站、智慧照明、智慧安防、智慧气象、信息发布、充电桩、人车路协同设备,以及大数据和人工智能等新技术,能够进行前端的信息采集,并为后端的物联网平台,提供各种城市大数据支撑。在我国推动新基建的战略部署下,智慧灯杆已成为5G时代城市信息建设的公共基础设施。

 

智慧灯杆的发展历程与前景

1993年智慧城市理念兴起,直到2015年在美国首先有了真正意义上的第一支智慧灯杆,2016年是中国智慧灯杆的落地元年,2017-2018年智慧灯杆技术发展日趋成熟却因运营、盈利模式等问题落地受阻,2019年作为5G商用元年为智慧路灯发展创造了新机遇。202011月欧洲ETSI正式发布智慧灯杆标准。202012月份中国制定了国家标准《智慧城市、智慧多功能杆服务功能与运行管理规范》。2021年是十四五规划的开局之年,新基建仍是2021年社会经济发展的燃爆点。

在新基建的大环境下,各大城市正积极推进智慧灯杆、智慧城市建设,下面看看北上广深四个一线城市的智慧灯杆建设规划情况。

北京:虽未在规划中明确智慧灯杆建设目标数量,但在《北京市加快新型基础设施建设行动方案(2020-2022年)》中,5G网络建设、车联网、工业互联网、产业园生态、充电桩等重点任务中均涉及智慧灯杆这类基础设施,目前北京正分阶段建设智慧灯杆,同时到2022年,北京市基本建成具有国际领先水平的新型基础设施。

上海:在《上海市推进新型基础设施建设行动方案(2020-2022年)》中提到,未来三年上海新一轮的48项重大项目总投资约2700亿元。在上海新基建35条中的新网络、新设施、新平台、新终端等建设行动均涉及智慧灯杆。多杆合一是上海智慧灯杆建设的主要趋势。自2018年以来,上海开启了三年架空线入地和合杆整治工程。目前已建设约1.5万根综合杆,计划到2022年底,再建设2万根综合杆。

广州:在《广州市加快推进数字新基建发展三年行动计划(20202022年)》中明确加速发展智慧灯杆,到2022年底力争建成智慧灯杆3.4万根,构建全球顶尖的智能化 “创新型智慧城市”。为进一步推进智慧灯杆建设,近段时间以来广州发布了多个智慧灯杆项目,建设数量达8万套,项目金额累计约36亿。

深圳:202012月制定的《深圳市信息通信基础设施专项规划》提出,2022年要建成2.4万根多功能智能杆,至2025年建成4.7万根多功能智能杆。在今年的《深圳市人民政府关于加快智慧城市和数字政府建设的若干意见》指出,进一步优化多功能智能杆布局,到2025年,深圳将打造具有深度学习能力的城市智能体,成为全球新型智慧城市标杆和“数字中国”城市典范。

依据国家统计局数据,2019年我国灯杆保有量约为2935万根,是全国通信铁塔保有量的十倍以上,如果叠加安防、交通用杆等,其规模更为惊人。研究报告显示,2020年,由5G基站建设带动的智慧路灯市场总额为1176亿元。据CTIA 预测,2021年我国以智慧灯杆为入口的各种硬件及服务的市场规模或为3.7万亿元,占智慧城市市场总规模的20%,这是一个每年愈万亿的大蛋糕。

2:我国各地的智慧灯杆

目前我国智慧灯杆建设要注意以下问题

一、应用层面的实用性和价值实现,有待继续开发和创新。通过近年的探索,智慧灯杆已不存在明显的技术瓶颈,目前智慧灯杆已经进入到逐步标准化和规范化的建立阶段。随着物联网、人工智能、云计算、大数据等大量新一代信息技术的广泛应用,智慧灯杆的应用场景比以往变得更加广泛,但应用场景的实用性和价值有待进一步开发和创新,这在当下变得尤为迫切。目前很多应用往往被现有的概念所限制,开发者思路需要从被动场景向主动场景转变,比如高速公路无道闸的自由流、各种马路的靶向广告、人员和车辆的全城乃至全国追踪、失踪等特定人员的去向追踪、城市交通高峰时段自动调节等。

二、智慧灯杆的建设需要有系统整体的规划,避免重复建设和数据孤岛问题。目前城市管理者已经意识到重复建设和数据孤岛的问题,在城市建设中越来越多地从城市整体顶层设计出发,从分散建设的路边各种杆体升级为一杆多用的“智慧灯杆”建设模式,以承载通信基站和各类传感器,这也契合“新基建”的建设思路。由政府统一规划和投资建设,并由政府下属部门或者国有企业进行统一的运营管理的方式,目前取得比较好的效果。典型案例如上海、广州、深圳,但是这一模式适合财政实力比较强的地方政府,采用财政包干,由当地政府单位牵头,统筹建设、多方参与。财政实力相对一般的地方,仍需继续探讨合适自己财政能力的方式,又要避免重复建设和数据孤岛问题。

三、商业模式有待继续探讨,盈利情况仍不明朗。若考虑地下建设,单杆初始建设成本可达15万元,加上挂载物后单杆成本可达21万元。这不管是对于政府也好,或者对于厂商也罢,都是一笔不小的投资。在智慧灯杆试点搭建之后,如何将其商业盈利模式探索出来,目前显得尤为迫切。同时,智慧灯杆已是城市发展到一定水平,建设智慧城市和数字政府的必由之路,目前正从我国一线城市向二线城市推广和发展。在探索智慧灯杆商业盈利模式的时候,既要积极开展政企合作,又要兼顾公益性、涉密型、政务性、商业性,才能更好地推进我国智慧城市信息化和数字化的发展。

四、智慧灯杆及配套产品质量参差不齐,在可靠性方面,尤其在防水性能方面仍有待提高。由于智慧灯杆是户外产品,长时间在阳光下暴晒或被大雨淋漓,甚至出现被水淹情况,这对灯杆的舱体及电子通信部件有较高的工作宽温和防水性能的要求。根据实际走访,我们发现有个别智慧灯杆居然采用家用级交换机和光纤收发器,这样是完全没有防水能力的,可靠性和耐用性是完全没有保障。同时,市场调研也发现某某道路的智慧灯杆项目,在开通不到一年时间里,就有15%故障损坏,究其原因主要在两点:耐高温不行、防水性能达不到IP67标准。灯杆在夏天阳光的暴晒下,很容易就达到80度高温,若电子通信设备的工作宽温不达标,很容易会死机或宕机;而水淹、舱体内冷凝水等问题,要求灯杆内部的电子通信设备必须有一定的防水性,达到IP67才能化解这些问题。因此,智慧灯杆此类户外地面应用产品,在设计和选部件时就得系统地考虑水淹、漏水、凝水、潮湿、高温、严寒等痛点问题,才能避免黑科技不耐用的观感,这是当下智慧灯杆交给各集成商和设备商的一个课题。


针对智慧灯杆可靠性和防水性能的具体要求,深圳市遐域技术有限公司专门为智慧灯杆推出了系列防水工业交换机和防水智慧网关,其产品超越IP67标准,可以在1.5米水下连续工作7天,也支持-4085度宽温工作,支持自愈环网、串口RS485/232、PoE、SNMP等,彻底解决智慧灯杆的水淹、漏水、凝水、潮湿、高温、严寒等痛点问题,已应用到上海、广州、深圳等城市的智慧灯杆项目里,同时还给客户提供免费试用。


3:遐域公司的IP67防水工业交换机

 

综上所述,对于中国智慧灯杆每年过千亿的庞大市场,希望国内的设备商和集成商为智慧灯杆继续打造出更多高品质的配套电子通信设备,开发出更多有价值的应用场景,挖掘和使用其中信息和数字的金矿,在物联网、车联网和人联网中开辟出一种可运营、可持续发展的商业模式,共同建设这一轮信息化和数字化的科技强国!



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