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    解析智慧路燈的發展現狀及未來趨勢

    2019-09-09 數智網

    城市擁有數量衆多的路燈,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,形成物聯網,实现对路灯的远程集中控制与管理,具有根据车流量、时间、天气情况等條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並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准等級隨時間、車流的變化成爲一種可變值,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啓全亮。

    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,後方在幾秒鍾後恢複原定亮度等等。

    三、政策頻出,大力推廣智慧照明

    随着物聯網、下一代互联网、雲計算等新一代信息技術的廣泛應用,智慧城市已成爲必然趨勢。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。政府出台了一系列政策措施推進智慧城市建設,智慧路燈作爲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。

    作爲一項基礎設施,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。因此當多杆合一、5G微基站的需求逐漸清晰,智慧燈杆一下子趕上風口,得到了政策的大力宣導與激勵。

    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、監控、交通指示等杆塔資源雙向共享。深圳政府也計劃到2020年基本實現多功能智能杆在深圳市主要幹道的全覆蓋,建成多功能智能杆管理平台。可以說,政府釋放的信號很清晰,目標也很明確:打造成功可複制的智慧燈杆項目樣板,繼而擴展到區域、城市範圍。

    四、智慧路燈杆成“多面手”,5G微基站功能令人矚目

    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,整合監控摄像头、5G微基站、安全报警等硬件,通过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。這份報告認爲,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、電杆等城市基礎設施建設5G網絡。

    華爲無線站點總裁郝應濤表示,5G網絡將按波次部署,第一波次以宏站爲主,第二波即以5G杆基站的部署爲主,預計2020年以後初步形成規模。屆時,將迎來新一輪增長:據CTIA預測,2021年我國以智慧燈杆爲入口的各種硬件及服務的市場規模或爲3.7萬億元,占智慧城市市場總規模的20%。

    五、多杆合一耗費巨大,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,並在衆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24萬個路燈杆進行“多杆合一”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,但智慧燈杆的改造,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,照明环境中的監控摄像头、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,監控,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産品的必经之路。

    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,模塊標准化、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,構築智慧城市、推動城鎮發展被國家列入重要工作範疇。德勤發布的《超級智慧城市報告》顯示,目前全球已啓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、濟南爲主的環渤海,以南京、無錫、上海、合肥、杭州、甯波爲主的長三角,以廣州、佛山、深圳、廈門爲主的珠三角,以及以西安、成都、重慶、武漢爲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,並有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过程中,包括芯片制造、传感器设备、系统集成在内的物聯網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。

    智慧路燈作爲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,路燈將成爲智慧城市互聯IoT設備的關鍵平台。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、有杆、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,爲照明科技産業帶來了巨大商機。

    盡管智慧照明概念十分火爆,並已經在世界範圍內得到應用,中國的廣州、杭州、東莞等地也已啓動LED路燈的智慧化照明改造項目,但是在很多城市的應用卻並不廣泛,公衆和應用部門對于這一技術及應用的認知相對滯後。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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