解析智慧路燈的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)

導(dǎo)讀：城市擁有數(shù)量眾多的路燈，是最密集的城市基礎(chǔ)設(shè)施，便于信息的采集和發(fā)布。

城市擁有數(shù)量眾多的路燈，是最密集的城市基礎(chǔ)設(shè)施，便于信息的采集和發(fā)布。智慧路燈未來是物聯(lián)網(wǎng)重要的信息采集來源，城市智慧路燈是智慧城市的一個(gè)重要組成部分和重要入口，可促進(jìn)智慧市政和智慧城市在城市照明業(yè)務(wù)方面的落地，實(shí)現(xiàn)城市及市政服務(wù)能力的提升。

一、智慧路燈是智慧城市的最佳入口和服務(wù)端口

智慧路燈是智慧城市的重要組成部分。它應(yīng)用城市傳感器、電力線載波/ZIGBEE通信技術(shù)和無線GPRS/CDMA通信技術(shù)等，將城市中的路燈串聯(lián)起來，形成物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的遠(yuǎn)程集中控制與管理，具有根據(jù)車流量、時(shí)間、天氣情況等條件設(shè)定方案自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度、遠(yuǎn)程照明控制、故障主動(dòng)報(bào)警、燈具線纜防盜、遠(yuǎn)程抄表等功能。

智慧路燈可以有效控制能源消耗，大幅節(jié)省電力資源，提升公共照明管理水平，降低維護(hù)和管理成本并利用計(jì)算等信息處理技術(shù)對(duì)海量感知信息進(jìn)行處理和分析，對(duì)包括民生、環(huán)境、公共安全等在內(nèi)的各種需求做出智能化響應(yīng)和智能化決策支持，使得城市道路照明達(dá)到“智慧”狀態(tài)。

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(yīng)該要涵蓋哪些功能?

1、遙測(cè)路燈電流、電壓等電氣參數(shù)、遙控開關(guān)路燈、遙視重要路段現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況等。

2、監(jiān)測(cè)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(yīng)或人車感應(yīng)的調(diào)光，以及節(jié)能控制中時(shí)控甚至實(shí)現(xiàn)RTC調(diào)光。

4、根據(jù)燈具監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)掌握異常路燈所在地點(diǎn)及異常原因，有目的去檢修，不用去滿城巡檢，加快了維護(hù)速度、降低了維護(hù)成本。

5、在同一道路的照明標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)隨時(shí)間、車流的變化成為一種可變值，比如一些新開發(fā)道路在通行初期亮度可低些，經(jīng)過一段時(shí)間或通過監(jiān)控車流量達(dá)到一定閥值開啟全亮。

6、在一些人車稀少區(qū)域下半夜可以時(shí)控半亮，但人車通過時(shí)達(dá)到前方一定距離全亮，后方在幾秒鐘后恢復(fù)原定亮度等等。

三、政策頻出，大力推廣智慧照明

隨著物聯(lián)網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智慧城市已成為必然趨勢(shì)。近年來，智慧城市新政頻出，我國(guó)多個(gè)城市掀起了智慧城市建設(shè)高潮。政府出臺(tái)了一系列政策措施推進(jìn)智慧城市建設(shè)，智慧路燈作為智慧城市建設(shè)中的重要組成部分，預(yù)計(jì)未來仍然會(huì)得到政策支持。

作為一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，路燈在城市中具有分布有序、覆蓋廣泛、存在電力等特點(diǎn)。如果僅僅用來照明，顯然沒有充分發(fā)揮它的價(jià)值。因此當(dāng)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(fēng)口，得到了政策的大力宣導(dǎo)與激勵(lì)。

工信部、國(guó)資委發(fā)布《關(guān)于2018年推進(jìn)電信設(shè)施共建共享的實(shí)施意見》，指出要積極推進(jìn)通信塔與路燈、監(jiān)控、交通指示等桿塔資源雙向共享。深圳政府也計(jì)劃到2020年基本實(shí)現(xiàn)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(tái)?？梢哉f，政府釋放的信號(hào)很清晰，目標(biāo)也很明確：打造成功可復(fù)制的智慧燈桿項(xiàng)目樣板，繼而擴(kuò)展到區(qū)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(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，智慧燈桿已經(jīng)具備供電、聯(lián)網(wǎng)、廣布等特點(diǎn)。不但可以作為數(shù)據(jù)的采集端，也可以作為數(shù)據(jù)終端，整合監(jiān)控?cái)z像頭、5G微基站、安全報(bào)警等硬件，通過信息感知和大數(shù)據(jù)交互技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能照明、智慧交通、無線城市、信息發(fā)布等功能。

其中，令人矚目的則是5G微基站功能。美國(guó)無線通信和國(guó)際網(wǎng)絡(luò)協(xié)會(huì)(CTIA)發(fā)布的報(bào)告指出，城市路燈將會(huì)是5G時(shí)代的重要基礎(chǔ)設(shè)施。這份報(bào)告認(rèn)為，分布密集的5G小基站是智慧城市的關(guān)鍵基礎(chǔ)，市政和監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)精簡(jiǎn)審批流程、調(diào)整收費(fèi)結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)電信運(yùn)營(yíng)商充分利用路燈、電桿等城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。

華為無線站點(diǎn)總裁郝應(yīng)濤表示，5G網(wǎng)絡(luò)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(yù)計(jì)2020年以后初步形成規(guī)模。屆時(shí)，將迎來新一輪增長(zhǎng)：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)?.7萬億元，占智慧城市市場(chǎng)總規(guī)模的20%。

五、多桿合一耗費(fèi)巨大，需建立成熟的商業(yè)模式

盡管政府對(duì)于5G的推動(dòng)設(shè)有具體目標(biāo)，并在眾多城市皆有試點(diǎn)計(jì)劃，但短期內(nèi)要大量應(yīng)用仍有難度，其原因就是經(jīng)費(fèi)與預(yù)算。據(jù)估計(jì)，深圳市約24萬個(gè)路燈桿進(jìn)行“多桿合一”改造，初步測(cè)算費(fèi)用將高達(dá)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(guī)模測(cè)試場(chǎng)景，5G帶來智慧連網(wǎng)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(chǔ)建設(shè)的時(shí)代交替問題，同時(shí)也需搭配5G 技術(shù)與成熟的商用運(yùn)營(yíng)環(huán)境，才能獲得豐厚的回報(bào)。

智慧照明要具備3i特征，一是用傳感器感知所有物體和環(huán)境的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)感知化。更透徹的感知，照明環(huán)境中的監(jiān)控?cái)z像頭、傳感器、RFID、數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)挖掘和分析工具、移動(dòng)和手持設(shè)備、電腦和多媒體終端提供各種豐富的外界數(shù)據(jù).

智慧路燈是產(chǎn)業(yè)專業(yè)分工的產(chǎn)物。LED模組，WIFI/微基站，監(jiān)控，單燈控制器等模塊，都有成熟的廠家。一家企業(yè)幾乎不可能完成全部模塊的研發(fā)制造，專業(yè)分工和模塊化設(shè)計(jì)是成熟工業(yè)產(chǎn)品的必經(jīng)之路。

多功能(智慧型)路燈其實(shí)是信息采集、處理和發(fā)布的載體。多功能路燈對(duì)城市建設(shè)可以帶來節(jié)約占地需求，整合資源利用，提升城市形象的意義。同時(shí)，模塊標(biāo)準(zhǔn)化、樣式多樣化、配置專業(yè)化是多功能路燈的未來發(fā)展方向。

六、智慧城市建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，智慧路燈需求可期

近年來，構(gòu)筑智慧城市、推動(dòng)城鎮(zhèn)發(fā)展被國(guó)家列入重要工作范疇。德勤發(fā)布的《超級(jí)智慧城市報(bào)告》顯示，目前全球已啟動(dòng)或在建的智慧城市有1000多個(gè)，中國(guó)在建500個(gè)，遠(yuǎn)超排名第二的歐洲(90個(gè))。從在建智慧城市的分布來看，我國(guó)已初步形成環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、珠三角、中西部四大智慧城市群。

根據(jù)《超級(jí)智慧城市報(bào)告》顯示，目前我國(guó)在建的智慧城市達(dá)到500個(gè)。根據(jù)計(jì)劃，2016年到2020年期間，我國(guó)要培育100個(gè)新的智慧城市。智慧城市對(duì)醫(yī)療、交通、物流、金融、通信、教育、能源、環(huán)保等領(lǐng)域的發(fā)展具有明顯的帶動(dòng)作用，將給城市和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供持續(xù)支持。

從在建智慧城市的地理位置分布來看，我國(guó)已初步形成了以北京、天津、大連、青島、濟(jì)南為主的環(huán)渤海，以南京、無錫、上海、合肥、杭州、寧波為主的長(zhǎng)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(guó)已有超過300個(gè)城市和三大運(yùn)營(yíng)商簽署了智慧城市建設(shè)協(xié)議，并有290個(gè)城市入選國(guó)家智慧城市試點(diǎn)。

在四大智慧城市群形成的過程中，包括芯片制造、傳感器設(shè)備、系統(tǒng)集成在內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群也依托上述核心城市逐漸發(fā)展壯大。例如，在芯片制造領(lǐng)域，上海、北京、深圳等城市已具備相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)業(yè)規(guī)模;西安、武漢、成都等中西部城市則依托自身的科研教育優(yōu)勢(shì)，在RFID、芯片設(shè)計(jì)、傳感傳動(dòng)、自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通信與處理、軟件及信息服務(wù)等領(lǐng)域形成了較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

智慧路燈作為智慧城市的重要組成部分，也已備受有關(guān)部門的高度重視和大力推廣。目前，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市公共照明設(shè)施的采購(gòu)量和建設(shè)規(guī)模日益增大，形成了一個(gè)巨大的采購(gòu)池。但隨之出現(xiàn)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(duì)能源的極大消耗、照明燈具過高的維護(hù)成本以及與其他公共設(shè)備的無法兼容性。智慧照明的出現(xiàn)無疑將極大的改變這一現(xiàn)狀，有力地推動(dòng)智慧城市進(jìn)程的加快。

路燈是服務(wù)于城市照明不可或缺的公共載體，也是關(guān)于一個(gè)城市或地區(qū)公共形象的“門面”之一。隨著全球各城市發(fā)展，路燈的數(shù)量預(yù)計(jì)將會(huì)在2025年達(dá)到3.5億盞。據(jù)IDC發(fā)布的《全球智慧城市2017》報(bào)告，到2019年，中國(guó)LED路燈更換將超過3000萬只，支出達(dá)到1000億元，路燈將成為智慧城市互聯(lián)IoT設(shè)備的關(guān)鍵平臺(tái)。當(dāng)路燈肩負(fù)起智慧路燈入口的重任，就要求路燈網(wǎng)絡(luò)具備有電、有桿、有網(wǎng)等基本條件。專家預(yù)計(jì)，未來五年內(nèi)，智慧照明的市場(chǎng)需求規(guī)模將超過千億元，為照明科技產(chǎn)業(yè)帶來了巨大商機(jī)。

盡管智慧照明概念十分火爆，并已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到應(yīng)用，中國(guó)的廣州、杭州、東莞等地也已啟動(dòng)LED路燈的智慧化照明改造項(xiàng)目，但是在很多城市的應(yīng)用卻并不廣泛，公眾和應(yīng)用部門對(duì)于這一技術(shù)及應(yīng)用的認(rèn)知相對(duì)滯后。例如，智慧照明系統(tǒng)的技術(shù)水平是否已經(jīng)完全成熟;智慧照明系統(tǒng)如何與其他城市管理系統(tǒng)進(jìn)行融合、兼容;智慧照明的社會(huì)效應(yīng)與實(shí)際價(jià)值如何相得益彰等，這些問題也嚴(yán)重地影響了智慧照明在智慧城市中的廣泛推廣和應(yīng)用。