解析智慧路灯的发展现状及未来趋势

    城市拥有数量众多的路灯，是最密集的城市基础设施，便于信息的采集和发布。智慧路灯未来是物联网重要的信息采集来源，城市智慧路灯是智慧城市的一个重要组成部分和重要入口，可促进智慧市政和智慧城市在城市照明业务方面的落地，实现城市及市政服务能力的提升。
　　一、智慧路灯是智慧城市的最佳入口和服务端口
　　智慧路灯是智慧城市的重要组成部分。它应用城市传感器、电力线载波/ZIGBEE通信技术和无线GPRS/CDMA通信技术等，将城市中的路灯串联起来，形成物联网，实现对路灯的远程集中控制与管理，具有根据车流量、时间、天气情况等条件设定方案自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能。
　　智慧路灯可以有效控制能源消耗，大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，降低维护和管理成本并利用计算等信息处理技术对海量感知信息进行处理和分析，对包括民生、环境、公共安全等在内的各种需求做出智能化响应和智能化决策支持，使得城市道路照明达到“智慧”状态。
　　二、智慧路灯具备哪些功能?
　　从照明的角度上去看，智慧(能)路灯应该要涵盖哪些功能?
　　1、遥测路灯电流、电压等电气参数、遥控开关路灯、遥视重要路段现场运行情况等。
　　2、监测LED路灯芯片焊盘温度或灯具壳体温度与故障诊断。
　　3、日光感应或人车感应的调光，以及节能控制中时控甚至实现RTC调光。
　　4、根据灯具监测数据，及时掌握异常路灯所在地点及异常原因，有目的去检修，不用去满城巡检，加快了维护速度、降低了维护成本。
　　5、在同一道路的照明标准等级随时间、车流的变化成为一种可变值，比如一些新开发道路在通行初期亮度可低些，经过一段时间或通过监控车流量达到一定阀值开启全亮。
　　6、在一些人车稀少区域下半夜可以时控半亮，但人车通过时达到前方一定距离全亮，后方在几秒钟后恢复原定亮度等等。
　　三、政策频出，大力推广智慧照明
　　随着物联网、下一代互联网、云计算等新一代信息技术的广泛应用，智慧城市已成为必然趋势。近年来，智慧城市新政频出，我国多个城市掀起了智慧城市建设高潮。政府出台了一系列政策措施推进智慧城市建设，智慧路灯作为智慧城市建设中的重要组成部分，预计未来仍然会得到政策支持。
　　作为一项基础设施，路灯在城市中具有分布有序、覆盖广泛、存在电力等特点。如果仅仅用来照明，显然没有充分发挥它的价值。因此当多杆合一、5G微基站的需求逐渐清晰，智慧灯杆一下子赶上风口，得到了政策的大力宣导与激励。
　　工信部、国资委发布《关于2018年推进电信设施共建共享的实施意见》，指出要积极推进通信塔与路灯、监控、交通指示等杆塔资源双向共享。深圳政府也计划到2020年基本实现多功能智能杆在深圳市主要干道的全覆盖，建成多功能智能杆管理平台。可以说，政府释放的信号很清晰，目标也很明确：打造成功可复制的智慧灯杆项目样板，继而扩展到区域、城市范围。
　　四、智慧路灯杆成“多面手”，5G微基站功能令人瞩目
　　目前，作为城市发展不可或缺的基础设施，智慧灯杆已经具备供电、联网、广布等特点。不但可以作为数据的采集端，也可以作为数据终端，整合监控摄像头、5G微基站、安全报警等硬件，通过信息感知和大数据交互技术，实现智能照明、智慧交通、无线城市、信息发布等功能。
　　其中，令人瞩目的则是5G微基站功能。美国无线通信和国际网络协会(CTIA)发布的报告指出，城市路灯将会是5G时代的重要基础设施。这份报告认为，分布密集的5G小基站是智慧城市的关键基础，市政和监管机构应精简审批流程、调整收费结构，鼓励电信运营商充分利用路灯、电杆等城市基础设施建设5G网络。
　　华为无线站点总裁郝应涛表示，5G网络将按波次部署，第一波次以宏站为主，第二波即以5G杆基站的部署为主，预计2020年以后初步形成规模。届时，将迎来新一轮增长：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%。
　　五、多杆合一耗费巨大，需建立成熟的商业模式
　　尽管政府对于5G的推动设有具体目标，并在众多城市皆有试点计划，但短期内要大量应用仍有难度，其原因就是经费与预算。据估计，深圳市约24万个路灯杆进行“多杆合一”改造，初步测算费用将高达人民币500亿元左右。
　　智慧城市不能只是空中楼阁或局限于小规模测试场景，5G带来智慧连网与城市改造的效益是看得到、能期待的，但智慧灯杆的改造，必须先解决基础建设的时代交替问题，同时也需搭配5G技术与成熟的商用运营环境，才能获得丰厚的回报。
　　智慧照明要具备3i特征，一是用传感器感知所有物体和环境的状态实现感知化。更透彻的感知，照明环境中的监控摄像头、传感器、RFID、数据中心、数据挖掘和分析工具、移动和手持设备、电脑和多媒体终端提供各种丰富的外界数据.
　　智慧路灯是产业专业分工的产物。LED模组，WIFI/微基站，监控，单灯控制器等模块，都有成熟的厂家。一家企业几乎不可能完成全部模块的研发制造，专业分工和模块化设计是成熟工业产品的必经之路。
　　多功能（智慧型）路灯其实是信息采集、处理和发布的载体。多功能路灯对城市建设可以带来节约占地需求，整合资源利用，提升城市形象的意义。同时，模块标准化、样式多样化、配置专业化是多功能路灯的未来发展方向。
　　六、智慧城市建设稳步推进，智慧路灯需求可期
　　近年来，构筑智慧城市、推动城镇发展被国家列入重要工作范畴。德勤发布的《超级智慧城市报告》显示，目前全球已启动或在建的智慧城市有1000多个，中国在建500个，远超排名第二的欧洲（90个）。从在建智慧城市的分布来看，我国已初步形成环渤海、长三角、珠三角、中西部四大智慧城市群。
　　根据《超级智慧城市报告》显示，目前我国在建的智慧城市达到500个。根据计划，2016年到2020年期间，我国要培育100个新的智慧城市。智慧城市对医疗、交通、物流、金融、通信、教育、能源、环保等领域的发展具有明显的带动作用，将给城市和经济的可持续发展提供持续支持。
　　从在建智慧城市的地理位置分布来看，我国已初步形成了以北京、天津、大连、青岛、济南为主的环渤海，以南京、无锡、上海、合肥、杭州、宁波为主的长三角，以广州、佛山、深圳、厦门为主的珠三角，以及以西安、成都、重庆、武汉为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，我国已有超过300个城市和三大运营商签署了智慧城市建设协议，并有290个城市入选国家智慧城市试点。
　　在四大智慧城市群形成的过程中，包括芯片制造、传感器设备、系统集成在内的物联网产业集群也依托上述核心城市逐渐发展壮大。例如，在芯片制造领域，上海、北京、深圳等城市已具备相当的产业规模；西安、武汉、成都等中西部城市则依托自身的科研教育优势，在RFID、芯片设计、传感传动、自动控制、网络通信与处理、软件及信息服务等领域形成了较好的产业基础。
　　智慧路灯作为智慧城市的重要组成部分，也已备受有关部门的高度重视和大力推广。目前，随着城市化进程的加快，城市公共照明设施的采购量和建设规模日益增大，形成了一个巨大的采购池。但随之出现的城市照明管理矛盾也日渐明显，最突出的三大矛盾就是对能源的极大消耗、照明灯具过高的维护成本以及与其他公共设备的无法兼容性。智慧照明的出现无疑将极大的改变这一现状，有力地推动智慧城市进程的加快。
　　路灯是服务于城市照明不可或缺的公共载体，也是关于一个城市或地区公共形象的“门面”之一。随着全球各城市发展，路灯的数量预计将会在2025年达到3.5亿盏。据IDC发布的《全球智慧城市2017》报告，到2019年，中国LED路灯更换将超过3000万只，支出达到1000亿元，路灯将成为智慧城市互联IoT设备的关键平台。当路灯肩负起智慧路灯入口的重任，就要求路灯网络具备有电、有杆、有网等基本条件。专家预计，未来五年内，智慧照明的市场需求规模将超过千亿元，为照明科技产业带来了巨大商机。
　　尽管智慧照明概念十分火爆，并已经在世界范围内得到应用，中国的广州、杭州、东莞等地也已启动LED路灯的智慧化照明改造项目，但是在很多城市的应用却并不广泛，公众和应用部门对于这一技术及应用的认知相对滞后。例如，智慧照明系统的技术水平是否已经完全成熟;智慧照明系统如何与其他城市管理系统进行融合、兼容;智慧照明的社会效应与实际价值如何相得益彰等，这些问题也严重地影响了智慧照明在智慧城市中的广泛推广和应用。