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    智慧路燈,一個萬億級智慧城市的入口!

    發布時間 : 2020-01-12 15:55:45作者 : >admin
      智慧城市概念源于2008年IBM公司提出的智慧地球的理念,是數字城市與物聯網相結合的產物,被認為是信息時代城市發展的方向。其實質是運用現代信息技術推動城市運行系統的互聯、高效和智能,從而為城市人創造更加美好的生活。
      據數據顯示,截至2017年底,全國超過500個城市均已明確提出或正在建設智慧城市,預計到2021年市場規模將達到18.7萬億元??梢钥闯?,智慧城市是大勢所趨。
      要想建設智慧城市,首先需要建設一系列聯網的基礎設施,而基于分布最廣泛的城市基礎設施路燈燈桿做信息化、自動化的系統建設會是第一突破口。
      如今的路燈早已不再是單純的照明工具,集合照明、安防、充電、WIFI等功能的智慧燈桿成為了未來智慧城市的主要發展趨勢。
      對于任何事物,只有了解它的過去,才能讀懂它的現在,放眼它的未來!小編相信對于智慧燈桿亦是如此。
      智慧燈桿的誕生
      智慧燈桿的出現最早可以追溯到 2010 年 IBM 所提出的智慧城市愿景。最早的智慧燈桿是德國的一家公司研發的,僅僅給普通路燈上面安裝了充電樁。
      2016年德國漢諾威 CEBIT 展上,華為發布了首個多級智能控制照明物聯網解決方案,旨在以城市路燈照明作為切入口,進駐智能照明領域。
      中興通信在此次展會上也率先推出業內領先的集合路燈、充電樁、基站、智慧城市信息采集為一體的“Blue Pillar”智慧燈桿綜合解決方案。
      智慧燈桿的成長
      實際上,智慧燈桿可以分為三個時代:
      1.0 時代:
      智慧燈桿1.0時代是當前我國大部分路燈所處階段,主要特點是著力于路燈本身照明節能及控制功能的智能化運作。一般是通過應用電力線載波通信技術和無線GPRS/CDMA 通信技術實現對路燈的遠程集中控制與管理。
      2.0時代:
      智慧燈桿2.0時代著力于路燈燈桿的智能化運作上,即通過在燈桿上集成各種智能化設備達到智慧城市入口的功能,納入智慧城市愿景的初步應用。
      3.0時代:
      智慧燈桿3.0時代主要著力點在于對路燈燈桿主動相應方面的智能開發上,燈桿可實現基于云平臺的聯動與交互功能。
      智慧燈桿2.0時代燈桿實現了功能集成后的智能化,3.0時代則是在2.0的基礎上將智能化功能向人工智能領域拓展。智慧燈桿3.0平臺研發重點是對人的信息采集利用。
      目前,國內正在試點或已上線運作的智慧燈桿均處于2.0時代。2.0時代的智慧燈桿一般需要滿足以下兩個需求:
      1.節能:LED路燈相比于傳統的鈉燈節能超過60%,然而全球LED路燈滲透率較低,因此城市需要一盞更加節能的路燈;
      2.路燈功能不再只是照明:隨著5G、人工智能、物聯網等技術不斷進步,行業需求對路燈所承擔的職責提出了更多的要求,如城市環境監測、視頻監控、無線網絡、緊急呼叫、充電樁等。
      智慧燈桿產業的現狀
      目前,智慧燈桿產業這塊大蛋糕所產生的市場紅利正與日俱增,以待瓜分。此時,深入了解產業發展現狀將會有助于企業看清前進的方向。
      一、利好
      1.多省政策接連出臺,助力智慧燈桿建設
      截止今日,2018年一共出臺了超過23項有關“多桿合一”、“智慧燈桿”的政策,涉及廣東、上海、湖南、吉林、重慶、江蘇、陜西、廣西等多個省市,每一項都彰顯了政府對智慧燈桿產業的支持。
      如:
      工業和信息化部、國務院國有資產監督管理委員會聯合發布了《關于2018年推進電信基礎設施共建共享的實施意見》
      廣東省人民政府辦公廳印發了《廣東省信息基礎設施建設三年行動計劃(2018-2020)年)》
      各省市的政策不斷出臺,助力推進集照明控制、WIFI天線基站、視頻監控管理、城區環境實時監測、緊急呼叫等功能于一體的智慧燈桿建設,形成共建共享、集約高效的城市物聯感知網絡建設模式,提升公共安全、城市管理、道路交通、生態環境等領域的智能感知水平。
      2.城鎮化加速推進,城市道路建設改造不斷,帶飛智慧燈桿
      城鎮化進程加速推進,促進智慧燈桿行業持續增長。作為城市公共市政建設的一部分,城鎮化的建設將直接推動智慧燈桿行業的發展。
      近年來,我國城鎮化進程快速推進,城鎮化率逐步提高。在2006-2017年我國城鎮人口已從5.83億增至8.13億,城鎮化率從44.34%增長至58.52%,年均增長1.18個百分點。
      同時城市道路建設與改造、升級不斷增加,直接帶動智慧燈桿行業發展。
      智慧燈桿屬于城市基礎設施建設,是由國家投資的公共設施建設的一部分。國家城市道路建設的投入對智慧燈桿行業的市場變化趨勢有重要影響,而城市道路建設長度及面積將會直接決定智慧燈桿的市場需求。
      近些年來,隨著國家對于道路建設的持續投入,我國城市年末實有道路長度和面積已連續多年增加。國家統計局的數據顯示,2006年,我國年末實有道路長度為24.10萬公里,到2017年已達40萬公里,年均增長4.4%。
      3.5G時代來臨,將帶來1176億元市場
      按照當前三大運營商的規劃,預計5G技術將在2020年正式開通商用,屆時對搭載基站的智慧燈桿需求在近兩年內爆發概率較大。
      此外,新能源汽車的普及,對充電樁需求將大幅上升,而智慧燈桿,也可以作為充電樁最為便捷的載體而存在。
      小基站應用場景
      目前小基站部署方式主要分為室內覆蓋和室外覆蓋兩類。而室外覆蓋的具體部署方式主要有:
     ?。?)抱桿安裝:利用路邊水泥桿、電表箱等即有建設進行安裝。
     ?。?)樓面安裝:部署一體化微站,采用與大網異頻的D頻段,適用于有信號遮擋的高層建設。
     ?。?)地面安裝:將直立式小基站直接部署于地面。
      5G小基站室外覆蓋的三種部署方式
      基于智慧燈桿的安裝方式是抱桿安裝的典型方式,其優勢如下:
     ?。?)供電優勢:小基站與路燈的結合可以共用充電裝置,節約能源,解決了小基站單獨部署的供電問題。
     ?。?)管理智能:通過智慧燈桿上的傳感裝置,可以方便地對小基站的運行狀態、溫度等情況進行監測,發現異??梢约皶r預警,同時也可以將各類監測數據傳輸至云端,便于分析和利用。
     ?。?)覆蓋密集:由于單個小基站目前覆蓋范圍不足200米,所以需要進行密集部署才可能全面覆蓋盲點,而路燈分布均勻,間距不足百米,可以幫助小基站形成密集覆蓋。
     ?。?)節省空間:小基站與路燈的結合節省了單獨部署所需的空間,能很大程度降低基站部署的物業協調難度。
     ?。?)盲點覆蓋:高速公路、鐵路沿線往往是信號覆蓋不好的地方,采用智慧燈桿的安裝方式有利于實現盲點覆蓋。
      截至2017年底,三大運營商合計建設4G宏基站達到389萬(其中,中國移動187萬,中國聯通85萬,中國電信117萬)。
      參考頻譜的覆蓋半徑對應的基站數量,可以預測5G宏基站約為4G的2倍,而參考國外運營商在3G時代的小基站數量達到宏站數量的1.5-2倍。
      綜上我們預測在國內5G網絡建設的前四年,小基站數量將達到1167萬(389*2*1.5=1167)套,年均約292萬套。
      目前4G小基站平均價格在2500元左右,預計年均市場空間=292*0.25萬/套=73億元。根據小基站室外室內部署比例為8:2測算,室外小基站年年均市場規??蛇_58.4億元(73*80%=58.4)。
      由于小基站與智慧燈桿的完美融合,基于智慧燈桿的小基站部署是室外部署的主要形式,按照90%測算,基于智慧燈桿的小基站年均市場規??蛇_53億元(58.4*90%=52.56)。
      小基站本身不貴,但安裝費用高昂。
      目前居民樓樓面安裝需要支付每年逾萬元的場地租賃合同,而智慧燈桿上安裝基站的成本將會大幅減少,假設初裝費為1.4萬元,則5G基站的安裝將會帶動1176億的智慧燈桿市場(1167*0.8*0.9*1.4),年均294億。
      中國鐵塔未來4年鐵塔數量預測
      說到基站,不得不提下華為和中興在移動全球伙伴大會展示的5G基站設備。
      這是華為首次展示5G端到端商用系統主要設備,其中包括5G CPE、5G系列化無線基站、5G傳輸系統等。此外,華為還表示,屆時5G小基站很可能比4G的形態更豐富一些。
      與華為的展示不同,中興此次重點呈現的是5G宏站,其中包括TD-LTE&5G Dual-Mode RRU、5G 64T64R AAU等。
      中興5G宏站
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      4.既是必然,也是未然
      從智能化到智慧化,是當今世界科技發展的必然趨勢。
      南方電網節能照明事業部技術總監韋家甫在2018年中國智能照明與電源技術應用論壇暨江蘇照明學術年會曾提到,LED有三次引爆,而第三次“引爆”的是城市路燈桿,是5G技術發展以及國家智慧城市規劃建設引起的。
      基于政策引導、大市場、大跨界、大推動力、先天的物理位置等因素,他認為第三次“引爆”是徹底的,而且有理由相信持續時間會很長。
      也就是說,智慧燈桿產業的欣欣向榮既是必然,也是未然的。
      二、運營模式
      隨著物聯網、云計算、大數據等技術的發展,智慧燈桿應用涌現了無限可能。那么,當前智慧燈桿產業的運營模式是怎樣的呢?影響因素又有哪些?
      具體運營模式如下:
      一、政府獨資投資建網運營,是當前較為普遍應用的一種模式。
      二、政府主導并投資,委托運營商建網運營(O&M),對用戶有利,大部分能夠無償使用。
      三、政府指導并部分投資,社會資本投資建網運營,關鍵是兩個主體之間的分工、協調與合作。
      四、政府牽頭,運營商建網(BOT),該模式的盈利方式是以前向計時收費為主。
      五、運營商獨資建網運營(BOO),建成之后網絡使用權、經營權一直由運營商掌握。
      六、聯合建設運營,聚集產業鏈各環節力量,共同建設和推廣。
      七、聯合公司化運營,公司化運轉更加靈活,效率更高。
      在建設運營模式選擇方面:
     ?。?)公益型、涉密型、政務類的項目需要政府主導和投資,傾向于前四種模式;
     ?。?)投資規模大、專業跨度大、共享性要求高、專業涉及類別多的項目適合采用聯合建設模式,不適合政府投資建設運營和運營商第三方獨立建設運營;
     ?。?)越來越多的智慧城市項目建設模式逐步從政府主導單一模式向社會共同參與、聯合建設運營的多元化模式轉變。
     ?。?)主要影響因素有:項目屬性、涉密性、投資規模、專業跨度、共享性和專業難易。
      三、入局的企業和相關資質要求
      目前,入局智慧燈桿產業的企業很多,而且并非單一行業,這些玩家來自各行各業,包括:
      1.基礎網絡運營商
      2.硬件企業(燈、桿、屏)
      3.軟件企業(通信、平臺類企業)
      4.資本、資源整合類企業等
      此外,智慧燈桿產業的資質要求五花八門,同樣是智慧燈桿采購項目,這邊需要提供鋼結構工程專業承包資質,那邊則必須交出通信工程施工總承包資質。
      不過這種現象也在情理之中,因為智慧燈桿的招標方“種類眾多”,見仁見智,眾口難調,不同的招標方決定了不同的資質要求。
      總結來說,鋼結構工程專業承包、城市及道路照明工程專業承包、市政公用工程施工總承包、電子與智能化工程專業承包,及通信工程施工總承包資質,這5大資質的出現頻率最高。
      鋼結構工程專業承包資質
      鋼結構專業承包資質在智慧燈桿項目中出現的頻率較高,尤其是在鐵塔公司發布的項目中(從2018年智慧燈桿招投標情況來看)。
      獲得該資質的企業超過32410家。其中一級資質共有1466家,二級資質共有7583家,三級資質有23096家。
      城市及道路照明工程專業承包資質
      城市及道路照明工程專業承包資質,現在已不僅是傳統照明企業的命門,同時還是智慧燈桿入場企業的“武器配置”。
      據我們統計,獲得該資質的企業共有17983家,其中,一級資質共796家,二級資質共2666家,三級資質共14521家。
      市政公用工程施工總承包資質
      根據住建部公示信息顯示,2018年企業申請市政公用工程施工總承包資質的通過率并不高,存在一定的難度系數。
      現今,獲得該資質的企業共有48620家,其中,獲一級資質的共有3048家,二級資質為13280家,三級資質共有32291家。
      電子與智能化工程專業承包資質
      獲電子與智能化工程專業承包資質是“智慧類”企業的掌中寶。
      該資質的企業總數為12776家。其中,一級資質共有1471家,二級資質11305家。
      通信工程施工總承包資質
      對于這個資質,通信企業再熟悉不過了。不過,曾經有業內人士坦言,該資質的申請門檻較低,導致很多企業勇猛的跨界到通信行業來分一杯羹。
      目前,該資質共有2193家企業獲得,一級資質共有99家,二級資質共有474家,三級資質共有1620家。
      四、收益來源
      一般來說,在智慧燈桿運營企業的收益來源方面,主要為三個部分:
      1、節能收益。
      項目公司營運收益主要來源于項目實施后道路照明節省的電費支出,社會投資人按與政府的約定獲得收益。
      2、增值收益-加載設備收益。
      政府可將智慧燈桿經營權授予社會資本方,由其挖掘運營潛力,獲得增值收益。
      如通過附加廣告及以照明項目的路燈桿為載體設置攝像頭,環境監測器,WIFI 發射站等拓展項目來收取費用。
      3、增值收益-軟件及服務收益。
      智慧燈桿運營可由硬件產品銷售轉向服務導向的商業模式發展,智慧燈桿不只是賺取設備費用,而是掌握透過路燈所收集的各種數據,地方政府欲使用數據發展城市解決方案,需支付通用數據處理服務費用。
      國內外智慧燈桿經典項目介紹
      1、深圳沙河西路轉深圳灣科技生態園智慧燈桿
      2017年11月,在深圳沙河西路轉深圳灣科技生態園的入口處,樹立起了2根具科技感的路燈桿,它是由深圳市城市交通規劃設計研究中心有限公司自主集成研發的一款產品,名為“智慧道路共同桿”。
      除了為市民提供時間、車位、路況等各類交通信息、一鍵求助緊急報警及免費Wi-Fi上網以外,智慧道路共同桿的功能遠不止如此。
      以路燈桿為硬件載體,還集成了視頻、DSRC、物聯網中繼、WIFI探針、環境檢測器等23種傳感設備,支持道路全景監控、交通運行監測、道路險情預警、車路協同控制、智能定向誘導、沿線設備物聯等功能。
      在未來,綠色新能源汽車更為普及時,還能為電動汽車充電。
      2、新沂開發區古鎮大道至大橋西路主要干道智慧燈桿
      該智慧燈桿項目由上海三思負責設計、施工,地點在江蘇省新沂開發區古鎮大道至大橋西路主要干道,總長度3950米, 由203套智慧燈桿和LED路燈構成。該批智慧燈桿已于2018年1月點亮。
      三思智慧燈桿系統不僅有更節能的智能照明,更集信息發布、信息采集、信息傳輸和控制等于一身,可實現實時采集PM2.5、溫濕度、風速、風向、雨量、噪音等相關信息,LED顯示屏信息發布,無線WiFi,視屏監控,RFID人/物監測、電動汽車充電和緊急呼叫等不同應用,成為未來智慧城市的重要載體和終端體系。
      3、新加坡,將完成11萬路燈改造項目
      在智慧城市的規劃和實施方面,新加坡的很多想法和做法都讓人眼前一亮。其中,利用路燈智能化升級組網,搭建城市共享基礎設施的做法,邁出了從理論到實踐的關鍵一步。
      在新加坡大力發展“智慧國家2025”的背景下,新加坡陸路交通部(LTA)提出對公共照明進行“智能化+LED”升級改造的方案,計劃將全國110,000套現有的高壓鈉燈改造成含智能控制系統的LED智能路燈,包括計劃安裝近60萬個各種智慧城市傳感設備。
      美國Itron和榮文能源科技憑藉IPV6+MESH通信技術及中央管理系統的穩定性、通信速度、可靠性、安全性以及可擴展應用和全球眾多大規模應用案例等優勢成功加入該項目。
      新加坡科技部(GovTech)將把系統當作共享通訊網關,收集和傳送其他公共機構的低帶寬傳感器數據(low bandwidth sensor data),有望進一步提高公共部門的效率。
      新加坡陸路交通部(LTA)也將與科技部(GovTech)合作展開概念驗證,收集和傳送環境數據,例如水位、水流量、溫度和濕度等。
      4、英國MK體育場的施萊德多功能路燈
      英國的Milton Keynes 市MK 體育場采用施萊德的智能、一體化的Shuffle 燈具,原有的燈具造型過時,開發商希望新的照明系統更能和周圍的現代建筑結構融于一體。
      施萊德公司的Shuffle最終被采用在該項目,這一智能、一體化燈具采用LED照明技術,并結合監控攝像、公共廣播、無線網絡以及電動汽車充電裝置。
      安裝在售票處以及商店門口的Shuffle配備了360度照明模組(16顆LED)、監控入口處的閉路電視、賽事舉行時需要用的公共廣播以及WIFI。公共廣播和閉路電視接入MK體育場主控室,可做遠程遙控,便于及時連接。
      模組化設計使Shuffle 更具前瞻性概念,即可在任何時候將任何零部件,例如充電裝置,替換成更為先進的技術,或者加裝更多創新功能,如廣告標示等等。
      5、洛杉磯,20萬盞路燈為市民提供服務
      洛杉磯是美國第二大城市,該市的城市管理部門為了讓城市管理更人性化,便利用該市大范圍的智能互聯路燈設施,布設新技術和物聯網功能,包括對路燈配備傳感器,安裝軟件以收集數據、分析信息并共享見解,讓城市運行更加透明。
      例如:
      通過新的聲學傳感和環境噪音監測傳感器,可探測車輛碰撞的聲音,直接向市通訊調度系統提供及時信息,幫助警察、消防和急救部門縮短響應時間,及早救助患者;
      通過路燈配置的攝像頭,居民可以簡單方便地提前定位車位;
      最重要的是,將路燈與槍聲收集設備相結合,可以有效地精準定位犯罪地點,提高警察出警速度,并對犯罪分子起到威懾作用,降低犯罪率。
      目前,洛杉磯全市有超過20萬盞路燈,在普通道路、高速路、隧道和人行道為市民提供服務。
      總結
      總的來說,不管是從政策層面,還是從市場角度來看,智慧燈桿產業的發展已是大勢所趨,必不可擋。
      雖然在現階段它仍然存在運營模式不清晰、行業標準未確定等問題,但是,我們要知道,任何產業的發展初期都會面臨一系列的困擾和難題。
      九層之臺,起于壘土。智慧燈桿的未來藍?;蛟S超過我們每個人的想象。

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