智慧路灯,一个万亿级智慧城市的入口!

智慧路灯,一个万亿级智慧城市的入口!,第1张

智慧城市概念源于2008年IBM公司提出的智慧地球的理念,是数字城市与物联网相结合的产物,被认为是信息时代城市发展的方向。其实质是运用现代信息技术推动城市运行系统的互联、高效和智能,从而为城市人创造更加美好的生活。

据数据显示,截至2017年底,全国超过500个城市均已明确提出或正在建设智慧城市,预计到2021年市场规模将达到187万亿元。可以看出,智慧城市是大势所趋。

要想建设智慧城市,首先需要建设一系列联网的基础设施,而基于分布最广泛的城市基础设施路灯灯杆做信息化、自动化的系统建设会是第一突破口。

如今的路灯早已不再是单纯的照明工具,集合照明、安防、充电、WIFI等功能的智慧灯杆成为了未来智慧城市的主要发展趋势。

对于任何事物,只有了解它的过去,才能读懂它的现在,放眼它的未来!智慧灯杆亦是如此。

智慧灯杆的诞生

智慧灯杆的出现最早可以追溯到2010年IBM所提出的智慧城市愿景。最早的智慧灯杆是德国的一家公司研发的,仅仅给普通路灯上面安装了充电桩。

智慧灯杆的成长

实际上,智慧灯杆可以分为三个时代:

10时代:

智慧灯杆10时代是当前我国大部分路灯所处阶段,主要特点是着力于路灯本身照明节能及控制功能的智能化运作。一般是通过应用电力线载波通信技术和无线GPRS/CDMA通信技术实现对路灯的远程集中控制与管理。

20时代:

智慧灯杆20时代着力于路灯灯杆的智能化运作上,即通过在灯杆上集成各种智能化设备达到智慧城市入口的功能,纳入智慧城市愿景的初步应用。

30时代:

智慧灯杆30时代主要着力点在于对路灯灯杆主动相应方面的智能开发上,灯杆可实现基于云平台的联动与交互功能。

智慧灯杆20时代灯杆实现了功能集成后的智能化,30时代则是在20的基础上将智能化功能向人工智能领域拓展。智慧灯杆30平台研发重点是对人的信息采集利用。

目前,国内正在试点或已上线运作的智慧灯杆均处于20时代。20时代的智慧灯杆一般需要满足以下两个需求:

1节能:LED路灯相比于传统的钠灯节能超过60%,然而全球LED路灯渗透率较低,因此城市需要一盏更加节能的路灯;

2路灯功能不再只是照明:随着5G、人工智能、物联网等技术不断进步,行业需求对路灯所承担的职责提出了更多的要求,如城市环境监测、视频监控、无线网络、紧急呼叫、充电桩等。

智慧灯杆产业的现状

目前,智慧灯杆产业这块大蛋糕所产生的市场红利正与日俱增,以待瓜分。此时,深入了解产业发展现状将会有助于企业看清前进的方向。

一、利好

1多省政策接连出台,助力智慧灯杆建设

截止今日,2018年一共出台了超过23项有关“多杆合一”、“智慧灯杆”的政策,涉及广东、上海、湖南、吉林、重庆、江苏、陕西、广西等多个省市,每一项都彰显了政府对智慧灯杆产业的支持。如:

工业和信息化部、国务院国有资产监督管理委员会联合发布了《关于2018年推进电信基础设施共建共享的实施意见》

广东省人民政府办公厅印发了《广东省信息基础设施建设三年行动计划(2018-2020)年)》

各省市的政策不断出台,助力推进集照明控制、WIFI天线基站、视频监控管理、城区环境实时监测、紧急呼叫等功能于一体的智慧灯杆建设,形成共建共享、集约高效的城市物联感知网络建设模式,提升公共安全、城市管理、道路交通、生态环境等领域的智能感知水平。

2城镇化加速推进,城市道路建设改造不断,带飞智慧灯杆

城镇化进程加速推进,促进智慧灯杆行业持续增长。作为城市公共市政建设的一部分,城镇化的建设将直接推动智慧灯杆行业的发展。

近年来,我国城镇化进程快速推进,城镇化率逐步提高。在2006-2017年我国城镇人口已从583亿增至813亿,城镇化率从4434%增长至5852%,年均增长118个百分点。

同时城市道路建设与改造、升级不断增加,直接带动智慧灯杆行业发展。

智慧灯杆属于城市基础设施建设,是由国家投资的公共设施建设的一部分。国家城市道路建设的投入对智慧灯杆行业的市场变化趋势有重要影响,而城市道路建设长度及面积将会直接决定智慧灯杆的市场需求。

近些年来,随着国家对于道路建设的持续投入,我国城市年末实有道路长度和面积已连续多年增加。国家统计局的数据显示,2006年,我国年末实有道路长度为2410万公里,到2017年已达40万公里,年均增长44%。

35G时代来临,将带来1176亿元市场

按照当前三大运营商的规划,预计5G技术将在2020年正式开通商用,届时对搭载基站的智慧灯杆需求在近两年内爆发概率较大。

此外,新能源 汽车 的普及,对充电桩需求将大幅上升,而智慧灯杆,也可以作为充电桩最为便捷的载体而存在。

小基站应用场景

目前小基站部署方式主要分为室内覆盖和室外覆盖两类。而室外覆盖的具体部署方式主要有:

(1)抱杆安装:利用路边水泥杆、电表箱等即有建设进行安装

(2)楼面安装:部署一体化微站,采用与大网异频的D频段,适用于有信号遮挡的高层建设。

(3)地面安装:将直立式小基站直接部署于地面。

5G小基站室外覆盖的三种部署方式

基于智慧灯杆的安装方式是抱杆安装的典型方式,其优势如下:

(1)供电优势:小基站与路灯的结合可以共用充电装置,节约能源,解决了小基站单独部署的供电问题。

(2)管理智能:通过智慧灯杆上的传感装置,可以方便地对小基站的运行状态、温度等情况进行监测,发现异常可以及时预警,同时也可以将各类监测数据传输至云端,便于分析和利用。

(3)覆盖密集:由于单个小基站目前覆盖范围不足200米,所以需要进行密集部署才可能全面覆盖盲点,而路灯分布均匀,间距不足百米,可以帮助小基站形成密集覆盖。

(4)节省空间:小基站与路灯的结合节省了单独部署所需的空间,能很大程度降低基站部署的物业协调难度。

(5)盲点覆盖:高速公路、铁路沿线往往是信号覆盖不好的地方,采用智慧灯杆的安装方式有利于实现盲点覆盖。

截至2017年底,三大运营商合计建设4G宏基站达到389万(其中,中国移动187万,中国联通85万,中国电信117万)。

参考频谱的覆盖半径对应的基站数量,可以预测5G宏基站约为4G的2倍,而参考国外运营商在3G时代的小基站数量达到宏站数量的15-2倍。

综上我们预测在国内5G网络建设的前四年,小基站数量将达到1167万(389215=1167)套,年均约292万套。

目前4G小基站平均价格在2500元左右,预计年均市场空间=292025万/套=73亿元。根据小基站室外室内部署比例为8:2测算,室外小基站年年均市场规模可达584亿元(7380%=584)。

由于小基站与智慧灯杆的完美融合,基于智慧灯杆的小基站部署是室外部署的主要形式,按照90%测算,基于智慧灯杆的小基站年均市场规模可达53亿元(58490%=5256)。

小基站本身不贵,但安装费用高昂。

目前居民楼楼面安装需要支付每年逾万元的场地租赁合同,而智慧灯杆上安装基站的成本将会大幅减少,假设初装费为14万元,则5G基站的安装将会带动1176亿的智慧灯杆市场(1167080914),年均294亿。

中国铁塔未来4年铁塔数量预测

说到基站,不得不提下华为和中兴在移动全球伙伴大会展示的5G基站设备。

这是华为首次展示5G端到端商用系统主要设备,其中包括5G CPE、5G系列化无线基站、5G传输系统等。此外,华为还表示,届时5G小基站很可能比4G的形态更丰富一些。

与华为的展示不同,中兴此次重点呈现的是5G宏站,其中包括TD-LTE&5G Dual-Mode RRU、5G 64T64R AAU等。

中兴5G宏站

关于抱杆安装的小基站验收规范,也是众多企业关注的重点。

4既是必然,也是未然

从智能化到智慧化,是当今世界 科技 发展的必然趋势。

南方电网节能照明事业部技术总监韦家甫在2018年中国智能照明与电源技术应用论坛暨江苏照明学术年会曾提到,LED有三次引爆,而第三次“引爆”的是城市路灯杆,是5G技术发展以及国家智慧城市规划建设引起的。

基于政策引导、大市场、大跨界、大推动力、先天的物理位置等因素,他认为第三次“引爆”是彻底的,而且有理由相信持续时间会很长。

也就是说,智慧灯杆产业的欣欣向荣既是必然,也是未然的。

二、运营模式

随着物联网、云计算、大数据等技术的发展,智慧灯杆应用涌现了无限可能。那么,当前智慧灯杆产业的运营模式是怎样的呢影响因素又有哪些

具体运营模式如下:

一、政府独资投资建网运营,是当前较为普遍应用的一种模式。

二、政府主导并投资,委托运营商建网运营(O&M),对用户有利,大部分能够无偿使用。

三、政府指导并部分投资, 社会 资本投资建网运营,关键是两个主体之间的分工、协调与合作。

四、政府牵头,运营商建网(BOT),该模式的盈利方式是以前向计时收费为主。

五、运营商独资建网运营(BOO),建成之后网络使用权、经营权一直由运营商掌握。

六、联合建设运营,聚集产业链各环节力量,共同建设和推广。

七、联合公司化运营,公司化运转更加灵活,效率更高。

在建设运营模式选择方面:

(1)公益型、涉密型、政务类的项目需要政府主导和投资,倾向于前四种模式;

(2)投资规模大、专业跨度大、共享性要求高、专业涉及类别多的项目适合采用联合建设模式,不适合政府投资建设运营和运营商第三方独立建设运营;

(3)越来越多的智慧城市项目建设模式逐步从政府主导单一模式向 社会 共同参与、联合建设运营的多元化模式转变。

(4)主要影响因素有:项目属性、涉密性、投资规模、专业跨度、共享性和专业难易。

三、入局的企业和相关资质要求

目前,入局智慧灯杆产业的企业很多,而且并非单一行业,这些玩家来自各行各业,包括:

1基础网络运营商

2硬件企业(灯、杆、屏)

3软件企业(通信、平台类企业)

4资本、资源整合类企业等

此外,智慧灯杆产业的资质要求五花八门,同样是智慧灯杆采购项目,这边需要提供钢结构工程专业承包资质,那边则必须交出通信工程施工总承包资质。

不过这种现象也在情理之中,因为智慧灯杆的招标方“种类众多”,见仁见智,众口难调,不同的招标方决定了不同的资质要求。

总结来说,钢结构工程专业承包、城市及道路照明工程专业承包、市政公用工程施工总承包、电子与智能化工程专业承包,及通信工程施工总承包资质,这5大资质的出现频率最高。

钢结构工程专业承包资质:

钢结构专业承包资质在智慧灯杆项目中出现的频率较高,尤其是在铁塔公司发布的项目中(从2018年智慧灯杆招投标情况来看)。

获得该资质的企业超过32410家。其中一级资质共有1466家,二级资质共有7583家,三级资质有23096家。

城市及道路照明工程专业承包资质:

城市及道路照明工程专业承包资质,现在已不仅是传统照明企业的命门,同时还是智慧灯杆入场企业的“武器配置”。

据我们统计,获得该资质的企业共有17983家,其中,一级资质共796家,二级资质共2666家,三级资质共14521家。

市政公用工程施工总承包资质:

根据住建部公示信息显示,2018年企业申请市政公用工程施工总承包资质的通过率并不高,存在一定的难度系数。

现今,获得该资质的企业共有48620家,其中,获一级资质的共有3048家,二级资质为13280家,三级资质共有32291家。

电子与智能化工程专业承包资质:

获电子与智能化工程专业承包资质是“智慧类”企业的掌中宝。

该资质的企业总数为12776家。其中,一级资质共有1471家,二级资质11305家。

通信工程施工总承包资质:

对于这个资质,通信企业再熟悉不过了。不过,曾经有业内人士坦言,该资质的申请门槛较低,导致很多企业勇猛的跨界到通信行业来分一杯羹。

目前,该资质共有2193家企业获得,一级资质共有99家,二级资质共有474家,三级资质共有1620家。

四、收益来源

一般来说,在智慧灯杆运营企业的收益来源方面,主要为三个部分:

1、节能收益。

项目公司营运收益主要来源于项目实施后道路照明节省的电费支出, 社会 投资人按与政府的约定获得收益。

2、增值收益-加载设备收益。

政府可将智慧灯杆经营权授予 社会 资本方,由其挖掘运营潜力,获得增值收益。

如通过附加广告及以照明项目的路灯杆为载体设置摄像头,环境监测器,WIFI 发射站等拓展项目来收取费用。

3、增值收益-软件及服务收益。

智慧灯杆运营可由硬件产品销售转向服务导向的商业模式发展,智慧灯杆不只是赚取设备费用,而是掌握透过路灯所收集的各种数据,地方政府欲使用数据发展城市解决方案,需支付通用数据处理服务费用。

总结

总的来说,不管是从政策层面,还是从市场角度来看,智慧灯杆产业的发展已是大势所趋,必不可挡。

虽然在现阶段它仍然存在运营模式不清晰、行业标准未确定等问题,但是,我们要知道,任何产业的发展初期都会面临一系列的困扰和难题。

九层之台,起于垒土。智慧灯杆的未来蓝海或许超过我们每个人的想象。

智能路灯是应用先进、高效、可靠的电力线载波通信技术和无线GPRS/CDMA通信技术,实现路灯远程集中控制和管理的路灯。智能路灯具有根据交通流量自动调节亮度、远程照明控制、主动故障报警、灯线防盗、远程抄表等功能,可大大节约电力资源,提高公共照明管理水平,节约维护成本。智能路灯是智慧城市的重要组成部分。

社会习惯于把科学和技术联系在一起,简称科技。实际上,它们密切相关,有着重要的区别。科学解决理论问题,技术解决实际问题。科学要解决的问题是发现自然界中事实与现象之间的关系,建立起联系事实与现象的理论;技术任务是将科学成果应用于实际问题。科学主要研究未知领域,其进展尤其是重大突破是不可预测的;技术工作在一个相对成熟的领域,可以做出更准确的规划。

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,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和管理,具有根据交通流量自动调节亮度、远程照明控制和主动故障报警等功能。可以有效控制能耗,利用太阳能大大节约电力资源,提高公共照明管理水平,降低维护管理成本,使城市道路照明“智慧化”。智慧就是利用信息通信技术,感知、分析、整合城市运行核心系统的关键信息,从而智能响应包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商活动在内的各种需求。

智能路灯是智能杆的一部分。智能杆的功能包括:森林防火监测、治安监测、道路交通监测、应急报警、应急中心对外联络及广播、广告广播、照明、景观灯、灯光秀、红绿灯、环境检测、气象站检测、温湿度检测、4G/5G通信等诸多功能。上述功能设备可以是可选的。智慧棒壁厚大,强度高,可安装4G/5G等设备供电。与普通灯杆相比,4G/5G通信等重型设备以及需要24小时供电的设备,由于墙体较薄,白天没有电,无法安装。智能棒的监控系统为无线监控,无需拉线即可输入或存储。

主要靠智慧路灯网关、集中控制器、PLC编程控制器、传感器、物联网或wifi进行控制,是通信技术和电力系统的结合,实现远程智能化自动管理。但估计维护量比传统路灯大很多。
其可以外接传感器,通过传感器判断周围环境的亮度,根据环境的亮度适时的对路灯进行开启和关闭,同时还可以根据时间,对半夜人员流动较少的时间段,采取低亮度的模式。
同时,智慧路灯网关可以对路灯使用情况数据进行及时的反馈,后台数据中心可以通过上传过来的数据判断路灯是否出现故障,也可以通过数据准确判断故障路灯的位置。智慧路灯网关还可以外接PLC载波ZigBee/LoRa等单灯集中器,实现非智慧杆路灯的单灯集中管理,即使是老路灯也可以实现远程智能化管理。
虽然智慧路灯需要的传感器数量比较多,但并不会成为制约其发展的困难,检测传感器的介入及数据传输问都可以通过物联网技术得以解决。智慧路灯网关拥有边缘计算功能,可以将数据在边缘侧进行处理,只上传有用的数据,方便后台指令急速传达,路灯及时响应,高速传输。

本人表示很看好智慧路灯,前景会很好。
目前已经有很多城市都有智慧路灯的身影了,随着5G时代的到来,智慧路灯已经在快速发展了,自十九届五中全会审议通过“十四五”规划以来,各城市政府都在积极加快推进建设新型智慧城市,包括厦门、成都、长沙、武汉等都相继发布了“十四五”新型基础设施的建设规划。规划中都有提到和智慧路灯、智慧照明相关的内容,智慧路灯是智慧城市的重要组成部分,所以我认为智慧路灯未来的前景很好。

智慧灯杆是城市物联网应用的集大成者,是集中智慧感知、视频处理、边缘计算、无线有线通信、人机交互、控制执行、大数据、空间地理信息等新一代信息技术的综合性应用。就功能硬件领域,智慧灯杆可以综合路灯、交通监控、安防、交通指示、路侧广告牌等多功能于一身;就配套资源领域,可将多套功能系统的承载、供电、通信等配套资源整合。简而言之,智慧灯杆是一个集智慧照明、智慧交通、公共安全、能源业务、信息发布、无线通信等应用的综合体。
宏桥智慧灯杆是城市物联感知的综合载体。照明只是综合体上延伸出来的智慧交互 功能之一,除此,还可提供移动通信、环境监测、视频监控、信息发布、一键呼叫、 智能充电桩等城市公共服务功能。
有其他疑问,也可以在百度里向我提问哈。

智能路灯杆会集合了监控摄像头、4G微基站、多媒体信息屏、安全报警、新能源汽车充电桩以及公共广播、无线Wi-Fi等硬件功能,通过先进的信息感知技术、数据通信传输技术计算机处理技术,将采集到的数据和信息传输到“智慧照明软件系统平台”,实现大数据交互环境下的智能照明、智慧交通、无线城市、信息发布等智慧城市管理核心功能。

国内省市加快布局智慧路灯项目

智慧路灯作为2015年才出现,2016年才开始实现商用的新兴事物,目前该行业在国内发展处于起步阶段。在我国,由于基础建设仍有较大空间,很多新区仍在建设阶段,在最开始的道路规划阶段,就已为智慧路灯留下发展空间,近来来,智慧路灯在各个地区应用项目越来越多;部分老城区也有安装智慧路灯的案例,但由于涉及线路改造,目前应用较少。

截止2018年9月底,已有超过25个省份/直辖市开展智慧路灯项目,包括北京、上海、深圳、天津、重庆、江苏、福建等地区。

智慧路灯在推广过程中也存在不少问题,例如,路灯故障反馈不及时,解决不彻底,后期维护和收集数据效率低,实施部门和维护部门沟通协作效率低,替代性较差等问题。

5G网络与物联网推广为智慧路灯发展契机

5G网络与3G、4G网络有较大的不同,除了满足以往的增强型移动宽带场景外,还增加了低延时通信和海量机器通信两个场景。也就是说,5G网络除了提高人与人的通信速度外,还要满足通信所需要的低延时和高密度的性能。由于5G使用的频率高于4G,虽然提高了传输速度,但是信号传输的距离变短,因此单位面积内基站的需求量提高。

想对比宏基站,小基站具备体积功耗小,集成度高,部署便捷等优点,因此,5G时代将会催生小基站巨大需求。小基站的安装方式主要有三种:抱杆安装、楼面安装、地面安装。智慧路灯上安装小基站为最可行的抱杆安装方式之一,将会催生智慧路灯大量需求。

目前物联网已经广泛应用于智能停车、智慧城市、智能生产、智能家居等领域,物联网的发展,将使智慧路灯“更加智慧”。利用物联网无线通信技术,通过物联网,所有的智慧路灯形成一张相互联结的巨大网络,通过软件平台对各个路灯上传的大数据进行整理和分布式处理,实现城市全方位的实时管理。,

——更多数据参考前瞻产业研究院发布的《中国路灯道路照明灯行业市场前瞻与投资规划分析报告》。


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