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中国信通院:智慧灯杆产业急需突破的三大瓶颈

  • 发布时间:2019-12-27
  • 智慧灯杆具有诸多优势,以密布城市公路、街道、园区、社区等公共场所的市政路灯杆为核心,并结合物联网技术,搭载传感器、摄像头等各种数据采集设备及5G基站、显示屏、充电桩等便民服务设备。

    智慧灯杆既可以为智慧城市运行提供系统化、集成化的全域感知服务,又可以为5G的大规模部署提供优质的站址资源,能够实现城市基础设施资源开放共享,提供多种便民服务,提高城市居民生活质量。

    在智慧城市物联网、5G等基础设施建设需求的拉动下,智慧灯杆将迎来高速发展的窗口期,但全面推广尚存在亟须解决的问题。

    智慧灯杆建设处于快速发展期

    世界各国在智慧城市建设过程中纷纷布局智慧灯杆。综观全球,在智慧城市的规划建设中,路灯杆因具位置及供电系统两大优势,成为物联网在城市中的重点应用领域,随着物联网、5G等新兴信息技术的广泛应用,智慧灯杆建设已成为未来发展的必然趋势,全球多地掀起建设高潮。

    美国圣地亚哥的智慧灯杆除可以对道路交通、停车场等进行监控,帮助出行者优化出行路线外,还可以监测空气质量和突发天气,同时还能定位枪声,以最快的速度获取位置,及时报警;

    新加坡的“智能化+LED”升级改造方案,计划将全国110000套现有的高压钠灯改造成含智能控制系统的LED智能路灯,并安装近60万个各种智慧城市传感设备;

    荷兰海牙市政府在席凡宁根海滩建设了上千套智慧灯杆设备,这些灯柱上有摄像头、传感器和数据传输网络,能够调节灯光的亮度、检测空气和噪音、控制交通,并帮助游客寻找空余的停车位;

    韩国釜山通过建设智能灯杆在城市内部提供便捷的智能服务,如改善街道环境、加强公民安全保护、预防犯罪等。

    我国的智慧灯杆总体处于试点阶段。

    在政策层面,目前我国智慧灯杆的建设以地方政策和规划为主,广东、湖南、海南、吉林、江苏、陕西、广西、重庆等地相继出台了相关政策,推动本地的智慧灯杆建设和发展;

    在技术层面,从2016年~2018年智慧灯杆发展的进展来看,智慧灯杆硬件集成技术已相对成熟,软件层面统一物联网管控平台也已经上市,但智慧灯杆想在智慧城市中发挥作用,软件方面的发展还有较长的路要走;

    在试点建设层面,当前国内北京、天津、上海、重庆、广东、安徽、河北、河南、江苏、浙江、四川、江西、福建、山东、辽宁、黑龙江、湖北、湖南、海南、贵州、陕西、宁夏、香港、台湾24个省级行政单位开展了智慧灯杆相关试点建设。

    加快建设已成为必然趋势

    智慧灯杆是智慧城市信息化建设天然的搭载平台,成为建设部署的关键因素。

    首先,路灯及其系统在智慧城市中有天然的信息感知与反馈平台。城市路灯有完善独立的供电系统。由于其具有非均衡使用的特征,余量足够,所以,能够在不铺设电缆的情况下满足通信和信息设施的用电需求。

    其次,网络状分布是路灯布局的最大特征。随着路网密度的增大,网络分布的特征将更加明显、合理,死角亦将逐渐消失。通信与信息设施的无死角网络化分布是实现智慧城市信息全覆盖的基本条件。在所有市政设施中,只有路灯系统能够实现无死角网络化分布。

    最后,路灯单体的高度和内腔容量足够,足以在一体化设计要求下,装载足够多的、体积日益小微化的通信和信息设备。

    5G微基站将带动智慧灯杆市场发展。微基站是5G时代密集组网的基础设备,而小基站基于智慧灯杆的抱杆式安装方式,具备供电便捷、智能管理、覆盖密集、空间节省、盲点覆盖等多重优势,因此智慧灯杆正成为5G小基站的重要载体。从建设规模看,当前业内普遍认为5G宏基站数量将是4G基站的1.5倍以上,而5G小基站数量为5G宏基站的2倍以上,因此,5G微基站数量理论需求为1.25亿个。

    另外,根据《2018年中国5G产业与应用发展白皮书》预计,在毫米波频段,5G小基站间隔将缩小到10~20米,5G小基站数量预计将达到950万个。根据典型城市目前已建5G基站数据,基于智慧灯杆上的5G微基站建设数量约占微基站需求总数的84%,由此可见,智慧灯杆将成为5G微基站的重要载体,基于智慧灯杆的5G微基站建设需求巨大。5G微基站建设滞后于宏基站,智慧灯杆市场爆发尚需时日。

    一方面,小基站主要发力在5G网络建设的中后期,充当补盲补热的角色。在具体基站建设方面,5G建网初期,网络建设将仍以宏基站为主,室外小基站将作为深度覆盖困难区域覆盖的有效补充。在实现5G基础广泛覆盖后,随着5G网络部署深入、用户渗透率的提升以及5G业务发展带来带宽等连接需求的增加,将推动小基站的需求逐步增加,未来6GHz以上更高频率的引入,在未来高流量、大连接热点区域,基于深度覆盖和容量补充的超密组网将会逐步开展建设。

    根据NavigantResearch的预测,2019年中国智慧灯杆市场规模预计可达90亿元。国际智慧城市研究中心预测,2019年全球智慧灯杆市场规模将超过500亿元,由于城镇化及智慧城市的建设发展,预计中国智慧灯杆市场规模将超过200亿元。2020年,由5G基站建设带动的智慧灯杆市场空间将达1176亿元。而根据武汉市已建5G基站情况,按照5G通信网络全面建成所需配套的室外小基站数量及单个智慧灯杆装配升级的费用预测,未来5G网络的全面搭建及商用将催生756亿元智慧灯杆市场空间。

    另一方面,目前,5G的建设工作才刚刚开始,但是依据2G、3G、4G的发展规律,预估在2~3年内,通信运营商会以宏站的建设工作为主,5G规模化商用之后,微站的建设将会逐步爆发,进而引爆智慧灯杆市场。

    需突破三方面瓶颈

    1、加快形成产业生态圈

    基于智慧灯杆的城市信息化和5G微站建设涵盖了物联网、5G微基站、传感器、摄像头、雷竞技、显示屏、充电桩等各种技术以及设计、研发、施工、运维等环节,涉及包括各类设备的制造商、系统集成商、施工单位、运营单位等诸多产业领域,各产业领域间的差异性较大,各产业领域存在各自为政的现象,尚未形成产业合力,需加快建立包括设备制造商、系统集成商、施工单位、运营单位、电信运营商等在内的健全的智慧灯杆产业生态。

    2、加快并统筹制定智慧灯杆相关标准

    一方面,尽快启动搭载城市信息化设备设施和5G微站的智慧灯杆标准制定工作,制定过程中需综合考虑城市信息化和5G及其延伸业务对站、电、传的需求。同时,要做好预研工作,按照兼容、开放、共享、可扩展、前瞻性等原则,逐步建立行业标准和技术规范等,使其能够适应未来5~10年的发展。

    另一方面,要从智慧城市及未来5G业务发展趋势出发,统筹考虑,定义好关键接口标准,指导产业伙伴,减少定制化设计,在产业初期减小对接难度,加速发展。

    3、尽快探索适合我国国情的5G智慧灯杆商业模式

    当前智慧灯杆商业模式还不成熟,是产业发展面临的挑战之一。智慧灯杆的规模落地,需要基于健康的生态架构和良好的商业模式。

    目前国际上主要采用EPC、BOT、BOO三种模式,EPC由政府投资和运营,BOT由政府委托社会资本建网运营,BOO由企业投资和经营,但是由于地方经济发展水平和产业政策的差异,商业模式不能简单套用,我国在目前处于试点阶段,要不断地实践与总结,尽快形成可持续发展的5G智慧灯杆的商业模式。

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