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国内智慧灯杆市场分析报告
发布日期:2022-04-24 03:54   来源:未知   阅读:

  智慧灯杆系统主要实现了各种智慧设备和传感设备的集成,并综合利用有线和无线传输技术,进行网络层的建设,同时集成的控制平台实现了数据的收集和传输,为各种智慧城市应用提供了坚实的基础。基于智慧灯杆系统软硬件结合、多技术融合的特点,参考通信和物联网的分层理论,智慧灯杆系统架构可以分为终端层、网络层、平台层和应用层。终端层包含了智能照明、通讯基站、微气象监测、视频采集、Wi-Fi覆盖、LED信息显示、公共广播、充电桩等功能模块;网络层包含通信网、互联网和物联网;平台层则指IoT平台和数据平台,通过平台以实现智能化;应用层包括了数字城管、平安城市、智慧交通、便民服务、环境监测和节能控制等。由此可见,智慧灯杆跨界融合趋势明显,由杆体、管理平台/控制终端、LED照明、视频采集、微站、显示屏、传感器、公共WiFi、公共广播、充电桩、5G路侧单元、运营商、国家电网、中国铁塔、华为/中兴、阿里/腾讯、网关/服务器、电源/连接件、建设及运营维护、规划设计等各环节企业(单位)参与,形成了较为复杂的产业链条。

  智慧灯杆体生产制造的材料、工艺应满足安全和功能要求,保证足够的强度、刚度和稳定性。当前,路灯杆按杆体材质可以分为两类:一是钢质路灯杆,采用优质Q235钢材卷制而成,外部喷塑防腐蚀热镀锌,是路灯当前使用最多的路灯灯杆;二是铝合金路灯杆,采用高强度铝合金制成,具有超强的耐腐蚀性,铝合金比纯铝更容易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好。

  维蒙特工业公司()是钢杆的代表企业,总部位于美国。1994年进入中国,成立维蒙特工业(中国)有限公司,位于上海市松江工业开发区,注册资本1715万美元,1996年正式投产。主要生产照明灯杆、输变电杆、变电站构架、通信杆及灌溉设备等产品。维蒙特在中国境内共投资新建3家工厂(上海、广东鹤山、山东海阳),总投资额超过4665万美元。

  宁波摩尔克斯灯杆技术有限公司是铝合金灯杆的代表企业, 2009年率先引进现代数控无芯旋压工艺,开始铝合金灯杆的研发和生产。摩尔克斯灯杆是各大赛事以及政府合作项目,如青奥会、北京APCE会议等,并出口世界各地。

  一类是传统灯杆企业,主要聚集在济南(代表企业济南三星)、扬州、四川(代表企业四川华体、德阳市恒达灯具等)等地。以扬州为例,作为中国主要的户外照明生产基地,扬州路灯及相关企业近千家,主要集中在高邮、仪征等地,产业链齐全,主要企业有龙腾照明、承煦电气、江苏豪纬交通集团有限公司、江苏伏特照明、江苏雄业、扬州润岐等。

  一类是原来做通信杆塔的企业,例如数知科技(北京梅泰诺)、国动网络通信集团、吉林胜昊通信集团、浙江巨华、浙江塔源、中科远通(北京)、北京迈亚方圆、浙江宁远塔桅、浙江德宝等。数知科技前身是北京梅泰诺通信基础设施投资有限公司,成立于2009年4月3日,注册资金19607.84万元,主要从事通信基站等信息基础设施的运营、建设、维护服务,以及面向三大运营商与社会其他客户的站址管理服务;同时提供基于信息基础设施的创新智慧物联网等综合管控解决方案。

  一类是原来做旗杆的企业,例如无锡南天、南京华腾、浙江龙旗、北京东方旗龙、耀龙旗杆、洛阳天立铁塔、海城引发、山东德润、河北国华、河北万信、房山正丰等。以无锡南天安全设施有限公司为例,公司创立于1995年,为香港美力凯国际在中国的全资公司。主导产品为不锈钢锥形旗杆、铝合金无缝锥形旗杆、铝合金灯杆、交通护栏等。锥形旗杆是新加坡青岛会、深圳大运会、北京奥运会,上海世博会的选定产品。

  原有做智慧城市的系统集成商多数是国企背景,随着国家建设数字城市、智慧城市的趋势,拥有广泛的政府资源。例如中电科五十所(五零盛同)、烟台海颐软件股份有限公司、广东卓维网络有限公司、深圳市傲冠软件股份有限公司、武汉中地数码科技有限公司、武汉光谷信息技术股份有限公司、江西世恒信息产业有限公司、东方网力科技股份有限公司等。

  管理平台实现对智慧灯杆集成的多种智慧设备和传感设备进行统一的管理,并且基于不同的应用场景实现设备的协同工作,还应该实现大数据展示、多子系统联动等功能。同时,平台应具备扩展和集成功能,可提供开放的软件接口,主要包括视频、温湿度、安防数据、充电桩等接口。目前,智慧灯杆产业链上的主要参与企业基本都有开发自身的控制平台。照明企业基于原有的照明控制系统进行扩展,增加显示、安防、停车管理等功能管理模块,上海三思、洲明科技都拥有自身的控制平台;同时行业内也涌现出如灵科智慧、方大智控、智联信通、致创能源、大云物联、济南泰华智慧、顺舟科技、比弦物联等专业的照明管理平台和控制终端企业;海康、大华等视频采集厂商,华为、中兴、大唐等微站企业,特来电、北京华商三优等充电桩企业也都有各自相关的管理平台。

  此外,互联网及通信企业本身在软件开发和数据分析方面见长,其侧重点也集中在软件开发方面,主要集中于智慧城市级别的控制平台开发。整体上看,当前主要控制平台还只是实现对各功能模块的管理和控制,能实现模块之间联动就比较少,要实现后续的大数据分析,真正达到“智慧灯杆”的目标还需要较长的时间和积累。因此,接下来的重点已逐步从建立标准、夯实基础、建设算力等基础建设内容向跨行业融通、大数据应用转变。如何打破行业壁垒,整合更多的城市数据资源,在人工智能和大数据的层面更高效、更精准的响应各类业务应用需求,逐步形成“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的“智慧灯杆”建设新模式,是未来控制平台发展的趋势。

  主要LED道路照明企业有Signify(飞利浦)、华普永明、上海三思、洲明科技、四川华体、信达光电、晶日照明、晶和光电、湖州明朔、广东鸿宝等。其中,上海三思、洲明科技、四川华体等在智慧灯杆工程项目方面积累较多。

  摄像头在智慧灯杆的搭载率达到30-50%,是搭载率较高的硬件设备。相比于传统路灯企业,安防企业介入智慧灯杆整体方案的时间较短,但较大的安防企业如大华已经在为铁塔公司、三大运营商及政府提供完整的智慧灯杆解决方案。安防企业在智慧城市,尤其是城市安防数据开发使用方面相较于照明企业具有优势。智慧灯杆是智慧城市的分支,不仅仅照明,还需利用数据进行危情抓拍、信息展示等交互,安防企业在这方面早已驾轻就熟。海康威视和大华股份是智慧灯杆摄像设备的主要提供商,同时,海康威视和大华股份都已推出自身智慧灯杆。其他企业还有浙江宇视、苏州科达等。

  在视频采集系统方面,除海康、大华等传统优势企业以外,随着人工智能和大数据技术的发展,涌现出商汤科技、旷视科技、宇视科技、苏州科达、上海依图、云从科技、中国科学院深圳先进技术研究院等专注于后端视频数据处理的企业。

  5G大带宽的特点,意味着电信运营商需要更大的传输和转发能力,同时5G的高频率导致其信号穿透能力较4G信号更弱,运营商需要在宏基站之外,在商业区、工厂、园区等应用场景处大量建设5G微基站,满足企业用户的需求。

  目前,在宏基站领域,全球市场已被华为、中兴、诺基亚和爱立信四家企业瓜分。华为和中兴也从4G开始陆续发布了小、微站产品,2019年2月,上海在虹桥火车站内部署5G网络,中移动上海公司采用的是华为的5G室内解决方案。1月,广州联通同样使用华为的室内5G方案,使白云机场成为国内首个5G信号网络覆盖的机场。中兴通讯小基站系列产品包括室外一体化Micro站、室外Pad RRU、室内Pico站、室内Femto/Nano站及室内Qcell系列产品等,提供端到端的小基站解决方案,产品范围从femtocell、picocell到面向大型企业和公共场所的Qcell分布式无线解决方案,支持异构网络和即插即用安装,最新的Qcell还支持移动边缘计算。

  5G的应用明显不同于4G和3G。由于大带宽、低延时和海量覆盖,5G的应用一定以2B(对企业)为主,比如自动驾驶、远程医疗和远程教育。

  与此同时,在5G时代,5G技术与WiFi有融合的趋势,新华三、上海寰创等WiFi领域传统优势企业,也有进入这块市场的意愿和机会。

  智慧灯杆系统是LED显示屏企业参与智慧城市的建设应用的重要切入点。在智慧灯杆上,LED屏的搭载率达到10-30%,在产品功能和形态上突破了原来的LED产品的界限,其功能不单是展播载体,而是在此基础上成为大数据价值链环节上感应、采集数据的节点。目前,LED灯杆屏属于定制产品,根据不同项目需求设计不同款式,配备不同功能(光感探头、监控、音响、人脸识别),其占整个灯杆成本可以高达50%。上海三思、洲明科技自主生产LED灯杆屏用于自身智慧灯杆;太龙智显的LED灯杆屏应用较广,沈阳、天津、广州、长沙等地的项目也都有使用其LED灯杆屏产品,与中兴、华为、海康、大华、保利集团等企业建立合作伙伴关系。艾比森注重室内大尺寸LED屏,主要应用于智慧城市指挥中心、会议室等。利亚德也是显示屏的主要厂商。

  传感器可进一步分为环境和气象传感器、光电类传感器、射频类传感器(RFID)等。

  环境和气象类传感器市场细分,份额较小,主要厂商有富奥通、聚光科技、雪迪龙(SDL)、天瑞仪器、蓝居智能等。富奥通科技(北京)有限公司具备批量生产系列化的自动气象与环境监测站、各类探测传感器及维护保障设备等的能力,产品已被广泛应用于气象、林业、农业、科研、大中院校等领域,通过与中科院研究所及国外高端气象设备供应商的不断交流与合作,产品的技术含量、工艺水平和加工制造能力在国内具有领先的优势;聚光科技(杭州)股份有限公司(股票代码:300203)是由归国留学人员创办的高新技术企业, 2002年1月注册成立,2011年4月15日上市,是国内先进的城市智能化整体解决方案提供商。主营业务包括:环境与安全监测管理、环境治理、智慧水利水务、生态环境综合发展、智慧工业、智慧实验室。专注于为各行业用户提供先进的技术应用服务和绿色智慧城市解决方案。产品广泛应用于环保(“生态环境大脑”、生态环境、垃圾分类)、冶金、石化、化工、能源、食品、农业、交通、水利、建筑、制药、酿造及科学研究等众多行业;北京雪迪龙科技股份有限公司,股票代码002658,创立于2001年9月,是专业从事环境监测、工业过程分析、智慧环保及相关服务业务的国家级高新技术企业。作为国内环境监测和分析仪器市场的先入者与领航者,公司业务围绕环境监测、环境信息化及工业过程分析领域的“产品+系统应用+服务”展开,产品始终定位于中高端市场,广泛应用于环保、电力、垃圾焚烧、水泥、钢铁、空分、石化、化工、农牧业及科研等领域,并远销欧美、东南亚、中东、非洲等国家和地区;江苏天瑞仪器股份有限公司是具有自主知识产权的高科技企业,公司专业从事光谱、色谱、质谱等分析测试仪器及其软件的研发、生产和销售,同时为电子、电器、珠宝、玩具、食品、建材、冶金、地矿、塑料、石油、化工、医药等众多行业提供更为完善的行业整体解决方案;上海蓝居智能科技有限公司是一家专业研发、生产和销售各类环境监测产品,提供一站式配套解决方案和服务的上海市高新技术企业。拥有完善的生产设备,工业级的设计工艺和实力卓越的技术研发队伍,自主研发生产室内外环境监测系统、产品及配套解决方案。

  光电类传感器主要包含激光雷达、摄像头、毫米波雷达、红外等,主要厂商有霍尼韦尔、Velodyne、北科天绘、博世/大陆/德尔福、华域汽车/德赛西威等。霍尼韦尔始创于1885年,是一家《财富》全球500强的高科技企业,高科技解决方案涵盖航空、楼宇和工业控制技术,特性材料,以及物联网,致力于将物理世界和数字世界深度融合;Velodyne成立于1983年,是一家位于加州硅谷的技术公司,最早以音响业务起家,随后业务拓展至激光雷达等领域,2016年8月,旗下Velodyne LiDAR获得百度与福特公司1.5亿美元的共同投资,该公司开发的LiDAR传感器被谷歌等涉及自动驾驶的公司广泛使用;北科天绘科技有限公司,2005年由留学归国人员创立,专注于激光雷达和航空遥感技术及产品的研发和生产,是国内具备测绘、导航两大类高端激光雷达研制能力的国家高新技术企业,北科天绘生产的测绘类产品— 机载(A-Polit)、车载(R-Angle)和点站式(U-Arm)系列激光雷达,覆盖高、中、低空各类有人及无人机平台、地面移动平台和各类工程测量应用;毫米波雷达的全球市场仍然是博世、大陆、德尔福等 Tier 1把持,国内毫米波厂商如华域汽车、德赛西威等在完善产品、搭建体系、稳定量产的过程中。

  射频类传感器(RFID)主要厂商有远望谷、恩智浦(NXP)、美国意联科技、上海复旦微电子、霍尼韦尔扫描与移动技术部(HSM)、信达物联等。目前,中国RFID产业链已经基本搭建起来,形成了从芯片设计、封装、设备、系统集成、行业应用为一体的产业链格局。从产业链的分布结构来看,阅读器和电子标签企业以深圳企业(以远望谷为代表)数量最多。而在系统集成方面,RFID产业更多还是以政府项目为主导,以京津冀地区形成项目集成为主的企业群。

  友讯(D-Link)成立于 1986 年,致力为全球消费者以及各规模企业提供高质量的网络解决方案。凭借其完整多元的产品线以及优异且屡获国际奖项肯定的网络产品和服务,友讯科技已然成为年营收总值超过十亿美元的国际知名企业。

  深圳市吉祥腾达科技有限公司于1999年创立。公司产品涵盖:家用无线、商用无线、交换机、接入终端、PLC电力网等,产品系列达30多种。

  广州市迪士普音响科技有限公司始创于1988年,是一家集公共广播系统、智能无纸化会议系统、电子教学系统和政务大厅协同办公系统的研发、生产和销售为一体的大型国家级高新技术企业。迪士普企业是公共广播国家标准GB50526《公共广播系统工程技术规范》的主编单位,是北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、深圳大运会、中国高铁、老挝亚欧首脑会议、中国博览会会展综合体等国内外重大工程项目的音频设备供应商。

  HiVi惠威是世界知名高级音响制造公司, 2017年,HiVi惠威在中国A股上市,产品线覆盖Hi-Fi高保真、家庭影院、多媒体音响、互联网云音响、智能穿戴、汽车音响、专业音响、智能广播系统、会议系统、各类扬声器单元和箱体制造等多个领域。

  广州市惠声电子科技有限公司是一家致力于公共广播、数字会议系统、专业音响、智能中控等设备的设计、生产、销售、专业咨询服务为一体的综合性高科技企业,成立于1997年,独立品牌TOPPA(公共广播)、KEXELL(专业扩声、会议、中控)广泛应用于:政府机关、学校、酒店、医院、监狱、办公大楼、体育场馆、超市、公园、旅游景点、步行街、广场、车站、码头、工厂企业、超市、机场等各种场所。

  充电桩主要厂商有北汽特来电、普天新能源、许继集团、奥特迅、亿车科技、万马新能源、易事特、北京华商三优等。

  特来电新能源有限公司(以下简称“特来电”)是青岛特锐德电气股份有限公司(股票代码300001)的全资子公司,主要从事新能源汽车充电网的建设、运营及互联网的增值服务。2016年6月21日,特来电向行业无偿公开16项充电安全核心技术专利。

  普天新能源有限责任公司(简称“普天新能源”)是以新能源汽车充电网络建设、运营和服务为主业的中央企业,是中国普天信息产业集团公司控股子公司。目前已在北上广深等20多个核心城市开展公交、公务、出租、物流、私家车的充电运营服务。同时,建立了国内首个全国性的基于互联网的新能源汽车智能管理平台。

  许继集团有限公司是国家电网公司直属产业单位,是专注于电力、自动化和智能制造的高科技现代产业集团。公司聚焦于特高压、智能电网、新能源、电动汽车充换电、轨道交通及工业智能化五大核心业务,综合能源服务、智能制造、智能运检、先进储能等新兴业务,产品可广泛应用于电力系统各环节。

  深圳奥特迅创始于1993年,2008年于深圳市中小板上市,拥有20年工业大功率充电设备研发、制造、运行经验,是电力自动化电源细分行业的龙头企业,我国目前唯一核安全级电源供应商。公司负责起草或参与制定了40多项国家及行业标准,所获专利85项,其中发明专利29项。经过多年发展,目前公司业务已涵盖工业电源、电动汽车充电设备、电能质量、智能微网及储能、充电站投资建设运营等领域。

  深圳市前海亿车科技有限公司凭借在停车行业的成功经验,与比亚迪、深电能合资成立了深圳市亿充科技有限公司,提出“智能充电设备+云管理平台+App+微信服务”完整的充电桩运营解决方案,结合物联网、移动支付、云计算等先进技术,全面接入比亚迪建设的充电桩。目前,比亚迪的1万个充电桩正在陆续测试接入运营管理平台。

  浙江万马股份有限公司作为国家重点发展的高新技术企业,公司的前身是1993年创办的浙江万马电缆厂,2009年顺利在深圳证券交易所挂牌上市发行A股(股票代码:002276)。旗下的万马新能源主要负责充电桩的建设和运营,以重庆为例,万马新能源与政府、长安汽车签订多方协议,长安负责投放汽车,政府解决土地、电的问题,万马负责整个基础设施的建设。

  易事特集团(股票代码:300376)创立于1989年,是全球智慧城市&大数据、智慧能源解决方案优秀供应商,全球新能源500强和竞争力百强企业,为全球用户提供优质IDC数据中心、5G边缘计算、量子通信云计算系统、新能源车充电桩和储能系统、新能源发电、光储充一体化系统、智能电网和轨道交通智能供电系统、5G供电系统等全方位解决方案。易事特曾是世界500强施耐德控股子公司。

  华商三优为北京市供电公司的子公司,同时还经营公共充电站设备,私人充电桩带分享盈利功能,分享APP名为“优易充”。充电桩安装的审批和对接经验较为丰富,现在主要有比亚迪、江淮、北汽等多个品牌可以选装其私人充电桩。

  5G路侧单元(RSU)主要厂商有中星测控、中兴、华为、千方科技、阿里、中国移动等。西安中星测控有限公司(Xian Chinastar M&C Limited)成立于1996年,主营业务为传感器和物联网的研发、生产及销售,重点产品为压力传感器/变送器、惯性传感器、物联网解决方案及可穿戴电子产品;中兴和华为布局车路协同领域,从方案、硬件等各方面发力,并相继发布RSU产品;北京千方科技也大力投入路侧单元产品开发,北京千方科技股份有限公司(股票代码:002373)初创于2000年,形成“一体两翼”发展战略,即以大数据+人工智能为核心优势,持续拓展“两翼——智慧交通和智能安防”两大业务领域,已在智慧停车、智慧轨道、智慧管廊、智慧机场、智慧园区、智慧社区、智慧校园等领域取得突破;2018年9 月,阿里巴巴达摩院和交通运输部公路科学研究院宣布战略合作,成立车路协同联合实验室,联合研发车路协同技术方案的核心技术之一是感知基站;2018年10月,中国移动展出了基于高通9150 C-V2X芯片组打造的全新路侧单元。

  智慧灯杆的通讯属性使得运营商尝试入局。中国的基础网络服务商主要是三大运营商,即中国移动、中国联通和中国电信,三大电信运营商在网络基础设施领域拥有其他企业无法比拟的优势,他们是网络的管道和数据的管道。从三大运营商在数据方面的整合力度和投入资源来看,智能化是将成为主流趋势。运营商作为“数据管道”商,具有发展大数据的先天优势,数据管道是一切互联网的基础,基于“网络入口”运营商可以获取互联网上几乎所有的信息。

  三大运营商主要参与智慧灯杆通信网络的建设,目的在于其组网布局。智慧灯杆绝大部分位于城市核心区域的重要道路,且分布连续,地理位置优越,周边通信资源需求旺盛;智慧灯杆定位为城乡基础设施,由当地政府投资兴建,无需通信运营商支付选址、赔补以及工程建设费用,站址获取成本低;市政综合杆给予通信设施的挂高普遍分布于10至20米之间,极为适合部署现阶段的LTE及未来5G的微蜂窝基站。智慧灯杆打开了通信基站部署的新窗口,运营商可享受“多杆合一”等市政工程带来的政策红利,以较低成本,快速、大量地获取市政综合杆站址资源,协同道路周边通信基站,优化现有网络结构,同时为日后高密度部署5G基站夯实基础,储备高质量的通信站址资源。

  在智慧灯杆的发展中,一方面,国家电网是供电、智慧管廊等基础设施的供应商,为智慧灯杆提供基本的电力和线路敷设管路;另一方面,据相关统计,全国照明城市道路照明占照明总耗电量的30%,达到全国耗电总量的10%,基于LED本身的节能特性和智能控制技术,城市道路照明的节能潜力巨大;同时,基于电网的电力线载波通信(Power Line Communication:PLC)技术也为智慧灯杆的通信提供了一条可选的技术方案。

  PLC是一种利用电力线传输数据的通信方式,按频段可分为窄带、中频带和宽带技术。窄带电力通信技术是最早用在配电网络中的PLC 技术,有一系列国际标准,如G3-PLC、PRIME、IEEE 1901.2等,载波频带主要分布在3~500 kHz,可以用于宽带接入、设备和电机控制、数据采集、照明、远程抄表等。中频带PLC技术基于国家电网公司HPLC 规范的中频带技术,广泛用于国内用电信息采集领域,并于2018年在 IEEE完成标准化,发布为IEEE 1901.1 国际标准。

  中国铁塔作为信息通信基础设施建设运营的主力军,随着5G时代的到来,要求5G基站的分布密度远高于4G基站的需求,中国铁塔对站址资源和建设成本降低的需求非常迫切。为缓解运营商在5G建网上面临的站址稀缺及投资成本压力,中国铁塔联合华为、中兴、华体科技、广东省城乡规划设计研究院、广东省电力设计研究院、太龙智显等规划设计、杆塔厂家、通信技术、LED灯/屏、安防技术、应用平台等30家智慧灯杆产业链企事业单位在广东牵头发起成立“广东省智慧杆产业联盟”,促进产业发展,完善产业发展生态。在标准制定方面,广东铁塔参与主编的《智慧灯杆技术规范》经广东省住房和城乡建设厅组织专家委员会审查,批准为广东省地方标准。在具体工程方面,中国铁塔目前智慧灯杆相关业务处于探索和储备资源的阶段,主要采用EPC或“以租代建”模式,以总承包的形式,目前在国内开展了40-50个项目。上海、北京、广州、阳江、云浮、汕头、清远、惠州、韶关、玉林、青岛、绍兴、嘉兴、湖州、金华、海东、杭州、雄安、呼和浩特、遵义、丽江、天津、河南、南京、海南、青浦、泉州等多地中国铁塔分公司均参与建设智慧灯杆项目。

  华为是以“系统集成+综合方案集成商”的角色进入智慧灯杆领域的。华为在2018年3月强势进入智慧照明领域,发布了业界首个多级智能控制照明物联网解决方案,将城市照明路灯统一接入物联网络。之后,华为与照明企业开启一系列合作。华为与华体、欧普、立达信、中微光电子等照明企业建立合作,发力城市照明等领域的物联网布局。此外,华为是照明控制芯片的设计制造供应商,华为参与了诸多照明控制标准和相关协议的竞争和制定。

  华为借智慧灯杆切入智慧城市建设。华为已经构建出自己的智慧城市业务体系,并且利用自身的优势,将智慧城市业务落地向国内的诸多城市,包括一二线发达城市和三四线城市,成功实现一些智慧城市的案例。2019年9月,在HUAWEI Connect大会期间,华为在其智慧城市平台首次展示了华为HiCity智慧城市整体解决方案,涵盖城市顶层规划、重塑城市信息基础设施、持续发展持续运营等方面,其中对华为的“1+1+N”解决方案架构进行了集中展示。华为的HiCity智慧城市解决方案是基于华为的沃土数字平台搭建的,它可以优化融合多种新 ICT 技术和数据,实现业务流程的打通、业务数据的共享以及信息流的传递,降低新技术的使用门槛与集成难度。其中就包括集成了华为AR/WIFI/IPC 的智慧灯杆方案、智能道路分析、智能室内导航等。

  中兴和华为的策略基本相同,亦是提供集成系统,联合照明厂商布局智慧灯杆产业。2016年,中兴通讯就提出了Blue Pillar方案。Blue Pillar由智能充电桩、4GiMacro新概念基站、智慧控制盒以及智能型路灯构成。2016年初,中兴通讯于在深圳工业园成功建设了首个Blue Pillar样板点并开始运营。之后,中兴不仅在陕西、江苏等多个地区,联合当地政府及铁塔公司建立智慧灯杆试点,还走出国门为罗马尼亚、哥伦比亚第二大城市麦德林等国家或城市打造智慧灯杆。

  阿里、腾讯的切入智慧灯杆的目的在于通过智慧灯杆打造网格化的神经节点,打造感知中枢,实现云端的闭环和边缘的闭环。

  阿里和腾讯在阿里云、腾讯云的场景方案中,智慧照明是其中最核心的智慧场景应用之一。2019年,腾讯云计算联合四川华体与北京东华合创、腾讯产业基金为联合中标体中标成都市环城生态区生态修复综合项目(南片区)、(东、西片区)智慧绿道社会合资合作方招标项目,合同金额合计金额8.74亿元:其中基础设施工程建设费2.72亿元;软件(基础平台软件及应用软件2.83亿元;公有云平台系统服务、网络安全系统服务、大数据平台系统服务合计3.19亿元。2019年7月,在第五届互联网领袖安全峰会(CSS 2019)上,腾讯与中国铁塔、互联智慧(广州)科技有限公司签署三方战略合作协议,通过高新技术与通信服务之间的互通融合,共同推动“5G智慧灯杆数字化”战略合作落地。对于阿里和腾讯来说,智慧灯杆是智慧城市的5G网络‘前哨站’,一根智慧灯杆,可以为互联网、物联网、车联网提供连接的支点,为智慧城市添加无限可能。

  全球范围来看,主要通信设备厂商有华为、中兴、诺基亚和爱立信;主要的网关设备厂商有华为、思科、锐捷等;主要的服务器设备厂商有浪潮、联想、同方等。

  智慧灯杆系统包括多种功能模块,涉及到各种电源类型:照明电源主要厂商有英飞特、明纬、茂硕、常州诚联、苏州纽克斯等;显示屏电源深圳联建、联创、深圳盛视信达、上海奕光、深圳南电创誉等;通信设备电源主要厂商有华为、中兴、科华电源等;视频采集电源有航嘉、海康、深圳明为等。

  智慧灯杆建设项目通常通过采购招标的方式进行,梳理近期智慧灯杆招投标项目发现,包括国有投资公司、铁塔分公司、电力企业和政府相关部门等为主要的采购主体。以成都城投为例,在成都城投集团的大力支持下,城投建设集团紧抓5G发展契机,借势智慧城市建设浪潮,谋划以灯杆为载体,以市场化为手段,开展智慧灯杆建设运营,打造城市照明设施“投、建、管、营”一体化发展模式,实现有效盘活政府资产、促进市属国有企业做大做优做强。在此背景下,城投建设集团于2019年10月圆满完成专业化公司—成都城投智慧城市科技有限公司(以下简称“城投智慧城市公司”)的工商注册工作并得到市委领导的高度认可。城投智慧城市公司积极开展一环路“多杆合一”及智慧灯杆5G基站搭载、5G场景应用的试点示范项目经营模式的探索,认真根据《成都市城市照明设施及智慧多功能杆建设运营改革试点实施方案》要求,在时间紧、任务重的情况下,于2019年10月31日与市城管委签订《成都市中心城区城市道路及公共景观照明设施委托维护服务意向协议》,并与成都交投集团就三环路城市照明设施设备的移交事宜形成工作方案。上述工作的有效推进意味着成都市绕城高速以内约14万盏城市照明设施及附属设施的移交事项正式启动,计划于今年12月底前全面完成移交,并以此形成可复制、可推广的经验逐步覆盖成都全域。

  项目建设区域由园区、景区等封闭空间向城市主街道等开放区域延伸。封闭空间的业主和后期运营维护主体相对统一,比较容易协调,因此是前期智慧灯杆示范推广的主要合作方。但是,随着互联网、物联网技术的发展,以及云技术、大数据等技术的应用,通过城市管理体制和组织调整以适应城市新型管理模式的趋势日益清晰,贵州、山东、重庆、福建、广东、浙江、吉林、广西等省份相继成立大数据管理局就是这种趋势的表现。只有在政府层面打通各部门的数据壁垒,才能真正推动以智慧灯杆为代表的智慧城市应用在城市级甚至更广域的应用。

  不同采购方对中标单位的资质要求不一,出现频率较高的资质为市政工程施工总承包资质、通信工程施工总承包资质、机电工程施工总承包资质,电子与智能化工程专业承包资质、城市及道路照明工程专业承包资质,且一般根据项目大小来决定所需对应资质的等级。根据中国住建部数据,拥有上述资质的企业不在少数,同时拥有其中两项资质的企业共有14917家,三项资质的是3791家,四项资质则是598家,五项资质的有55家。目前,智慧灯杆工程建设企业主要有上海三思、华体科技、洲明科技、龙腾照明、新时空、良业环境、万润科技、四川能投、泰华智慧及海纳天成等,企业拥有不同等级的相关资质,如龙腾照明拥有城市及道路照明工程专业承包一级、电子与智能化工程专业承包一级、照明工程设计专项甲级资质。不具备相关资质的企业一般会联合其他拥有资质的企业共同投标申报。

  规划局目前一般叫规划和自然资源局,作为国家精简机构的举措,负责规划和自然资源工作,职责包括建立空间规划体系并监督实施、组织编制城市详细规划与城市设计等。城市规划设计院作为城市建设、规划等职能部门的辅助单位,小部分是事业单位性质,大部分是企业。以北京为例,北京市城市规划设计研究院是市规划国土委所属的事业单位,受市规划国土委委托负责本市城乡规划的组织编制和论证工作,承担市政府交办的有关规划编制任务;此外,还有北京清华同衡、北京市市政工程设计研究总院、北京城建设计发展集团等企业性质的规划设计院。

  智慧灯杆的设计需要综合路灯杆、监控杆、通信杆和交通杆的设计要求,满足杆体挂载设备的安装空间、重量、工作环境等的需求。同时,应提前规划杆体硬件接口,主要为挂载设备和配套设施预留接口和安装空间,包括预留孔大小、位置和工艺,预留线缆位置、穿线空间,预留设备安装空间等。扬州高邮、广东中山等传统照明杆体企业普遍存在生产规模小(甚至是家庭作坊式生产)、技术能力弱(杆体材质、壁厚、结构等关键技术环节依赖经验,没有设计和仿真能力支撑)等问题,自身不具备杆体设计能力。LED照明企业在杆体设计方面整体表现为积累薄弱,设计能力较强的企业主要有上海三思、华体科技和上海熙枚等。目前来看,具有技术和经验优势的是从传统通信设计行业开始涉足智慧灯杆的设计院,如华信设计院、中通服下属邮电设计咨询研究院等。

  目前国内现有的通信设计/咨询单位大致可以分为几大类:原邮电部直属、原电信总局直属、由通信相关企业转化。

  1、邮电部直属设计院有两家——现在位于郑州的中讯邮电咨询设计院,现被中国联合通信有限公司兼并,改名为中国联通集团设计研究院;位于北京的邮电部北京设计院(现名中国移动通信集团设计院有限公司)。

  2、原电信总局直属的所有地方设计院现在统一在中国通信服务公司旗下,省级设计院中比较有名的有3家:浙江华信设计院、广东电信设计院和北京网通设计院。

  3、由通信相关企业转化的设计院大大小小不下于上千家,主要企业(单位)为:杰赛设计院(电子部七所)、中国通信建设总公司设计院。

  智慧灯杆是以灯杆为载体,通过挂载各类设备提供智能照明、移动通信、城市监测、交通管理、信息交互和城市公共服务等功能,并可通过后台系统远程监测、控制、管理、校时、发布信息的智能系统。

  借鉴物联网感知层、传输层、平台层、应用层的四层架构,智慧灯杆智能系统的系统架构如下图所示。

  ——感知层包括环境类传感器(PM2.5监测模块、温湿度监测模块、亮度监测模块、噪声监测模块、风速风向监测模块、气压监测模块等)、照明类传感器(亮灯率、功耗检测、浸水传感器、倾斜传感器、故障信息等)、设施类传感器(人/车流量监测、5G路测单元等)等。

  ——传输层技术方式分为有线传输和无线传输,有线传输可采用光纤、电力线载波等方式,应以光纤为主,电力线载波为备选;无线传输可采用光纤、NB-IoT、3G/4G/5G、LoRa、ZigBee等方式,各设备的无线传输使用频率应进行合理规划,避免频率干扰。其中NB与其他方式存在差异,不需要多协议网关。

  ——平台层即智慧灯杆管理平台,基于云化部署和集约化管理的原则,管理平台可对所有智慧灯杆和挂载设备进行集中管理和控制,能够兼容采用的所有系统和设备的通信和传输协议,并能够实现与其他管理平台之间的数据交换。

  ——应用层涉及到公安、交通、环保、电信、城管等多个政府主管部门,涉及政府、企业、个人等各种不同的用户。

  智慧灯杆主要构成包括智能照明设备、4G/5G微型基站与WIFI接受发射器、视频监控、公共广播、各类型传感器、LED信息屏、无线射频识别、紧急呼叫、充电桩等。作为推进数字经济、构建新型智慧城市的新一代基础设施,智慧灯杆通过迭代升级,已经拓展了WIFI基站、视频监控、广告屏播、环境监测、紧急呼叫、新能源汽车充电等应用。

  近几年,在国家“新基建”和“5G商用”的布局下,各地相继发布了智慧灯杆建设目标,智慧灯杆规模化应用已是大势所趋。但是,智慧灯杆落地目前还面临着技术、接口、软件等不一致情况。

  在广东省住房城乡建设厅、省工业和信息化厅的共同推进下,联盟理事长单位广东铁塔作为主编单位之一,联合城市规划、工程建设维护、科研单位、灯杆厂家等16家相关单位编写《智慧灯杆技术规范》。规范是国内智慧灯杆领域的首个省级标准,填补了广东省智慧灯杆建设缺少统一技术标准的空白,已于2019年10月1日起实施。该技术规范在新改扩建道路、广场、景区、园区、停车场等区域路灯和相关杆体建设皆适用。《智慧灯杆技术规范》中明确,智慧灯杆作为统筹性的智慧城市基础设施,应注意以下三点,以实现信息基础设施共建、共享、共治;联动各行业应用建立起覆盖范围广、功能齐全的信息感知网;充分考虑与城市风貌景观相融合;对杆体、机房、传输管线、电力管线和运营管理平台进行整网统筹。

  管理平台即软件管理系统,主要对智慧灯杆及挂载设备进行管理、控制、运行监控、数据运维等。

  应具备平台扩展和集成功能,提供可开放共享的接口,支持灵活扩展、平滑扩容,支持对现有系统的接入和兼容,支持与其他管理平台和应用子系统之间的数据交换、数据汇聚或统一呈现;

  具备远程集中管理、控制功能,并提供挂载设备运行状态的监测、查询、定位等功能;

  支持多种通信协议和接入方式,可实现单控、组控、群控、地图区域控制或条件控制等多种控制方式;

  支持全生命周期管理和IT支撑,包括资产管理、故障定界、工单管理、装维服务、预测性维护、在线客服等;

  具备统一的认证、授权管理机制,对访问者进行身份码和密码双重认证,根据用户角色属性提供不同的管理权限和界面;

  具备统一的自动校时与手动校时功能,提高各模块设备管理和数据采集时间的正确性;

  具备电子地图管理功能,结合GIS(地理信息系统)将所有杆件位置信息载入管理平台,形成站点地图,实现对智慧灯杆的资产统计、精准定位及追溯;

  支持和外部系统的计费结算,可通过调用第三方支付系统满足充电桩等业务的服务需求;

  对智慧灯杆和各挂载设备状态的关键数据信息进行实时在线监测,包括系统状态、运行方式、控制方式、运行功耗、环境情况、故障告警等;

  通过对现有工程的分析,CSA标准化委员会总结了LED照明、视频采集、移动基站、公共WiFi、公共广播、环境监测、气象监测、监测组件、RFID、一键呼叫、显示屏、充电桩、多媒体交互、交通标志牌、交通信号灯、交通流监测、交通执法、智能网关、路测单元、位置服务、综合机箱、管理平台等22项主要功能模块,并对相关的命名做了规范。

  城市道路照明是城市公共设施的重要组成部分,而随着城镇化建设的推进,城市道路照明路灯的数量越来越多,能耗越来越高,供电趋于紧张。此外,城市照明的维护工作和高昂的维护成本(人工控制、路灯巡查等),给城市管理造成了巨大的困难。管理部门需要更有效率的管理和节能方案,从而推进城市照明的科学管理和绿色节能。

  根据对全国不同区域、不同规模的城市包括深圳、广州、北京、重庆、中山、常州、南昌、郴州、百色等路灯管理处的调研,CSA Research了解到,当前我国大陆地区直辖市路灯数量平均超过40万盏,地级市路灯数量超过15万盏,县级市路灯数量超过4万盏,按照我国各级别城市数量估算,我国路灯总保有量近6000万盏,其中LED渗透率不到30%。

  我国路灯道路照明用电量约占全社会用电量的9%,位居各领域照明用电量之首。在全国811座城市中仅有约半数城市的道路灯管控采用了“无线三遥(遥控、摇信、遥测)智能化控制系统”。但是,“三遥”智能化控制系统只能以区域为单位对照明设备进行远程开关灯控制。国内城市道路照明系统大部分没有采用网络化监控管理,多数城市路灯的开、关控制仍由每台变压器(配电箱)分散控制,这种控制方法缺乏灵活性,并不能实时获取每盏路灯的状况,也无法根据实际情况对路灯进行单灯控制和监控,调节路灯的亮度,无法实现有效节能。

  以LED照明为基础,满足行人和车辆对城市道路照明的需求,通过LED光源的替代和普及,通过智能的网络化管理平台,在保障道路通畅和安全的前提下,实现单灯/联网控制的智能路灯照明,满足路灯管理部门绿色节能、实时监测、自动巡检等业务需求,仍是面向智慧城市建设的智慧灯杆系统的基础。

  路灯杆体的材质经过木质杆、水泥杆、铁杆、钢杆、铝合金杆等阶段,不断向强度高、防护强、重量轻的方向演变,发展到现在主要以钢杆和铝合金杆为主。随着智慧灯杆加载各种功能模块需求的不断提出,对杆体本身的机械承载能力、接电能力和入网能力提出了新的要求。

  灯杆根据杆体承载功能模块的复杂程度,可分为三大类,其一为面向单一场景、搭载单一类型功能模块的专用杆,例如LED照明杆、视频采集杆、交通标志牌杆、交通信号灯杆等;其二为面向综合场景、搭载2-5种功能模块的融合杆,例如面向主干道的LED照明和视频采集融合杆、LED照明和显示屏融合杆等;其三为面向复杂场景、搭载全部主要功能模块的全载杆。

  当前杆体的功能配置主要根据各个地方政府的不同需求而定。以上海、深圳为例,上海市按照“一路一方案,一杆一方案”的原则,先后出台《关于开展本市架空线入地和合杆整治工作的实施意见》、《上海市道路合杆整治技术导则》等政策文件,计划编制《杆上设施设置标准与设置流程》等文件。《上海市道路合杆整治技术导则》将合杆划分为A~F共6种主要类型,不同类型灯杆搭载不同的功能模块:A 类杆主要搭载机动车信号灯;杆体和挑臂预留接口,其他设施可根据需要搭载;B 类杆主要搭载视频监控;杆体和挑臂预留接口,其他设施可根据需要搭载;C 类杆主要搭载分道指示牌;杆体和挑臂预留接口,其他设施可根据需要搭载;D 类杆主要搭载大中型指路标志牌;杆体和挑臂预留接口,其他设施可根据需要搭载;E 类杆主要搭载路段小型道路指示牌,其他设施可根据需要搭载;F 类杆道路照明灯杆,功能预留,可搭载小型设施设备。

  深圳市先后出台《深圳市新型智慧城市建设总体方案》、《深圳市多功能智能杆建设发展行动计划(2018-2020年)》、《多功能智能杆系统设计与工程建设规范》等政策文件,着力推动多功能智能杆建设,作为智慧城市可以被广泛应用的信息基础设施。《多功能智能杆系统设计与工程建设规范》中,建议多功能智能杆可按功能组合分为几种配置,如I类、II类、III类(I类宜至少支持2种功能,II类宜至少支持3~4种功能,III类宜至少支持5种或以上功能);同时建议根据不同应用场景,划分市政道路和园区两大类,并以主干道多功能智能杆和居民区多功能智能杆为例,给出了应用设计的示例:主干道多功能智能杆主要搭载智能照明、视频采集、移动通信、环境监测、气象监测、无线电监测、交通检测、一键呼叫、信息发布屏、多媒体交互终端、电动汽车充电设备;居民区多功能智能杆主要搭载智能照明、视频采集、移动通信、交通检测、一键呼叫、信息发布屏、多媒体交互终端、气象监测。

  人脸识别系统以人脸识别技术为核心,是一项新兴的生物识别技术,是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。针对重要场所出入口,如政府机关、使馆、高铁站、机场、酒店等,通过高清摄像机对场景中人脸实时与黑名单库(如在逃犯、重点监控人员)比对,及时报警;实现体态识别,给定某个视角的视频或者图片中的某个人,从其他与其不相关的场景的视频或者图片中查找特定体态的目标人;针对发现嫌疑人无法确认身份,通过人脸静态检索与人像库进行大数据分析,从而快速判断嫌疑人身份;在嫌疑人出现的视频中,对人脸进行实时结构化,同事提供轨迹检索功能,为事后查找嫌疑人落脚点提供帮助;在进京通关口、海关进关口等重要通关场所设立人脸通关设备,通过“人证合一”排除潜在危险人员。

  基于人脸识别,进行人群分析,实现人数统计/密度估计、滞留与混乱分析、轨迹与运动分析、跨线)交通执法

  交通执法系统主要包括电子警察前端子系统、城市交通监控子系统、禁左抓拍子系统、违停抓拍子系统和智能交通综合管控平台五部分。电子警察前端子系统

  禁左抓拍子系统通过对路口车道进行实时监测,通过视频分析算法对在路口违章左转的车辆予以识别、记录。

  违停抓拍子系统通过高清自动跟踪球机以及后置的违停分析检测服务器,判断道路两侧、路口等处的禁停区域中是否有机动车违规停放,并将反映完整的违停行为前后的照片、视频予以保存,并可以实现车牌自动识别功能。系统不仅可以工作在自动判断、记录模式上,当必要时,可切换至手动控制、抓拍,通过平台客户端、指挥中心传输控制设备能够实现前端球机的云台动作、抓拍图片、录像等功能。

  智能交通综合管控平台通过将前端设备、中心设备实现统一接入管理,并采集、传输、处理信息流,包括非现场处罚系统采集的图片、视频、过车数据、交通流原始数据、分析得出的交通路况等信息,并支持与外场情报板的对接,实现交通信息发布。平台实现交通监控资源的集中存储,具有灵活、高效的存储管理机制,采用云存储系统,实现海量图片、数据和视频的存储。平台支持接入视频质量诊断系统,用于对前端视频实时采集、传输过程中出现的模糊、抖动、偏色等状况予以报警提示。综合管控平台采用开放式架构设计,通过数据接口,能够与现有支队的监控平台和交通指挥平台对接,实现更加丰富的业务功能与应用。

  自动驾驶汽车结合了多种传感器来感知周围环境,例如雷达 , 激光雷达 , 声纳 , 全球定位系统 , 里程计和惯性测量单元。先进的控制系统对传感信息进行解释,以识别适当的导航路径,障碍物和相关标志。2021年浙江省鄞州区中河街道的科技路(长寿东路-春园路)建设并投入使用以智慧灯杆为载体的辅助自动驾驶道路。该项目采用5G-V2X这一尖端技术,它能将路侧的交通灯、行人闯入、施工等信息以低至10纳秒的超短时延,快速发布,及时高效地进行信息交互,使车路协同成为可能。

  根据国家环境部门发布的《环境信息网络建设规范》(HJ460-2009)、《环境保护应用软件开发管理技术规范》(HJ622-2011)、《污染源在线自动监控监测系统数据传输标准2122005》、《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范》(HJ-T352-2007)等国家标准协议,以环境监测点位数据传感体系为基础,针对不同环境/气象管理部门、企事业单位需求,建立智能化网格在线监测系统数据平台。

  同时,该系统提供预警、日报通知功能,预警包括超标预警、断线预警和异常值预警,在监测数值超标、数据连接中断和出现异常值时,自动给设定联系人发送提醒信息,保证系统的正常、稳定运行。大气网格检测系统也可以提供空气质量、气象数据导出功能,用户在设置时间类型、站点、时间段以后即可实现数据导出,内容包括点位信息、数据更新时间、常规6参数浓度值、主要污染物、空气质量指数AQI。

  2015-2019年全国各地开展了较多的智慧灯杆项目,但绝大部分都是试点示范的性质,项目规模较小。随着近期10多个省市有关智慧灯杆政策的密集公布,2020年成为智慧灯杆有规模化项目落地的元年。

  从市场趋势来看,首先,智慧灯杆产业链的价值将不断由硬件制造环节向下游的系统运营环节移动,这是因为硬件设备提供商的硬件成本逐步降低,可替代性增强;当前市场上较多的系统解决方案未从市场根本需要出发,强调兼容与统一才能融通数据,运营商将是智慧灯杆系统的核心环节,其在产业链中的地位将逐步提升。其次,未来规模化应用项目与当前的试点项目从商业模式到运营需求都将产生较大区别,当前试点项目以政府购买模式为主,规模化项目可能采用多种商业模式,且规模化项目的运营企业必须要打通智慧灯杆各种智能化应用,以满足服务购买方的真正需求,并且具备可持续的运营团队和运营能力。返回搜狐,查看更多责任编辑:

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