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全球各地智慧路灯杆建设现状

供稿人:祝碧衡  供稿时间:2018-5-21   关键字:智慧路灯  城市  

近期,据“上海发布”介绍,上海今年将100公里架空线“入地”,通信杆、信号杆、路名牌杆、电线杆……将统一收进“升级版”路灯杆。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场域,而被称为“智慧路灯杆”。除了实现原来的路灯照明系统的智能化管理外,智慧路灯杆还是智慧城市建构安全治理的重要平台,集各种功能应用于一身,为实现城市的智慧管理发挥更多的作用。目前,国外的洛杉矶、圣地亚哥、巴黎和国内的上海、杭州、北京等城市已相继试点安装智慧路灯,以实现提高能源效益和使用传感器收集城市各类关键数据等目的。

公共资产的复兴 路灯杆成为智慧城市的重要平台

2016年4月,世界经济论坛在《激励未来城市与城市的服务:塑造未来城市发展和服务的主动权》(Inspiring Future Cities & Urban Services:Shaping the Future of Urban Development & Services Initiative)报告中指出,未来城市转型的一种模式即“公共资产的复兴”,以“路灯杆”为例,指出城市正在将这类消耗资源的“死资产”转变为通过增值服务能够吸引可观收益的资产(如能感应四周环境的空气质量、天气和停车位等)。这些服务,再辅之以数字广告平台,让城市采用更经济且环境可持续发展的方式去充分利用未被使用的资产来提供原有的功能。

智慧路灯杆是物联网于城市中的重点应用场域,多数国家在规划智慧城市时,因智慧路灯具备通电、联网、广布的特性,均将智慧路灯杆视为万物联网的必要基础建设,可以进行的加值应用更充满无限想象。智能路灯杆会整合监控摄像头、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、灯光控制技术、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”,以之作为管理后台,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。

全球智慧路灯杆建设情况

智能路灯杆并非新鲜事物,落地运营已有数年历史。目前智慧路灯杆除常见的智慧照明功能外,也会配合其建置环境衍伸出独特应用。以下将介绍全球各地已在运行的10种智慧路灯杆。

①上海浦东软件园张江园区:节能+监测PM2.5+……

2017年7月,使用了新一代物联网通信技术NB-IoT的26盏智能路灯在浦东亮相(左图)。

虽然看上去和普通路灯差不多,但它们可以根据日出日落时间和周围环境,自动开关和调节亮度,最大程度实现节能。包括故障报修、pm2.5等环境监测数据,只要6秒就可以直接传送到后台。


上海浦东金领之都园区:充电桩+广播+……

2016年5月,在金领之都园区设立的40多根智能路灯杆(左图),可实现设置充电桩、广播系统、显示屏、移动基站等功能。通过灯杆上的摄像头,则可以实时监控园区出入人员动态。同时,进入园区外来人员或园区的工作者,只要接入灯杆上提供的Wi-Fi,控制后台就可以收集其数据,通过处理可以分析用户消费习惯等,实现精准信息推送。


 

 

http://www.xinhuanet.com/info/2015-10/28/134756714_14459884018381n.jpg上海大沽路:wifi+停车收费+……

2015年10月,集wifi、照明、监控、广播、环境监测、咨询、充电、停车收费等八大功能于“一身”的智能路灯在静安区大沽路亮相(左图)。它的“头”上有城市微基站,可以提供稳定的wifi信号,LED灯则负责照明;“脖子”上是联网的视频监控;“腰”上的设备可以智能广播、查询环境监测数据;而“腿”上不但有一键求助按钮,还有充电设施,可以直接给新能源汽车充电。未来还可加载RFID电子标签、停车收费咪表、交通指示灯、道路指示牌、停车收费指示牌乃至网络专车信息屏等模块,具有高度的功能可拓展性。



 

 

④杭州:视频监控+信息推送+……

2015年7月,杭州市城管委在距离浙大西溪校区不远的黄姑山路试点综合智能路灯杆项目(左图),成为浙江省首个基于标准化NB-IoT的智慧照明项目,集照明节能、视频监控、无线wifi、充电桩、信息推送等信息化应用。杭州市城管委亮灯监管中心工作人员表示,试点路灯杆的数量上规模后,将考虑开通充电箱的电子支付、市民卡支付等功能,届时还将实现手机APP提前15分钟预约路灯杆充电,电子显示屏与停车诱导系统联网,方便市民停车。


 

https://tc.sinaimg.cn/maxwidth.800/tc.service.weibo.com/www_sansitech_com/acc7fbddd4b4d9047a976b45a80c7374.png北京:复合型智慧灯杆

2016年12月,首批20根集照明、空气监测、微基站、WiFi设备、视频监控、信息发布、电动车充电等七大功能于一体的复合型灯杆在北京街头亮相后(左图),目前已在全市试点应用100根。这些复合型灯杆除照明外,通过构建的智慧城市接入平台,可实现智慧安防视频监控、无线城市WIFI覆盖、PM2.5智能感知等功能。这20个复合型灯杆中有两颗灯杆上安装了电子显示屏,上面显示着日期时间、温度、湿度、风速等信息。此外,灯杆上还配备了电动汽车充电口,车主可扫描充电口下方的二维码,通过手机APP给电动汽车充电并支付电费。




 

 

 

⑥香港:将建多功能智能灯柱

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香港多功能智能灯柱试验计划为期三年(2018-2021),会在选定的四个地区,包括中环/金钟、铜锣湾/湾仔、尖沙咀及观塘/启德发展区,共更换及安装约400支附设智能装置的新型灯柱(效果图如左),集智能照明、移动网络信号发射、视频监控、信息发布、PM2.5智能感知、电动车充电桩等多功能于一体,协助相关部门在地区层面收集各类型的城市数据,推动政府部门和公私营机构应用大数据分析,发展创新的智慧城市服务,及实现更好的实时城市管理。








 


 

 

 

⑦洛杉矶:基站+识别车辆碰撞+……

洛杉矶市拥有大规模的智能互联巴黎、洛杉矶、上海…智能路灯哪家强?路灯网络,全市有超过20万套路灯,在城市道路、高速公路、隧道和人行道为市民提供服务。除照明与网络外,新引入的声学传感器和环境噪音监测传感器可侦测车辆碰撞事件,直接向市应急通讯系统提供及时信息,帮助警察、消防和急救部门缩短响应时间,及早救助患者。

 

 

 

 

 

 

巴黎、洛杉矶、上海…智能路灯哪家强?巴黎:座椅+wifi+……

左图这款路灯是在2015年21届联合国气候大会期间在巴黎进行安装的,除了作为路灯的基本功能,它还为人们提供了休息的座椅。铝制的拱顶使灯光直接向下发散,降低光污染同时提高能量利用率。拱顶另一侧是太阳能电池板,可以为路灯提供3个小时的电能,路灯上有一个小孔,可以为行人的手机充电。 

 

 

 

 

 

拉斯维加斯:太阳能+动能+……

这款路灯由纽约创业公司EnGoPLANET设计,在拉斯维加斯一广场安装了四盏,并在地面配备八块动能发电板(左图)。电力主要由太阳能板提供,但当早上天气较阴暗、晚上电池电力不足时,动能发电板能利用行人的脚步为电池充电,每一步大概产生4-8瓦特的电力。这系统不单单只是一个路灯供电系统,广场的闭路电视、WiFi热点及手机充电站也同样使用同一电力系统,令整个广场完全脱离电网。除此之外,它还有其他功能:检测空气质量、温度、湿度。

 

  ⑩圣地亚哥:找停车位+侦测枪声+……

2015年开始,美国通信巨头AT&T和通用电气(GE)携手,为美国加州圣地亚哥市3200个路灯安装摄像头、麦克风和传感器等(左图)。这种路灯可以监控交通、人群规模、天气,甚至侦测枪声。比如发现并向司机指出空置的停车位,提醒交通执法人员注意非法停放的汽车,以及监控并记录交通堵塞信息以备未来调整交通信号时使用等。考虑到美国国内的安全状况,智能路灯还可以很便捷地连接到现有的枪击网络,在大约10平方公里甚至更广的范围内自动定位枪声来源。或是探测到诸如玻璃破碎或者是车辆碰撞的声音,然后自动向警察报告危险情况。

 
 
 
智慧路灯杆仍在试点阶段

由传统路灯杆升级为智慧路灯杆,路灯杆成为一个包括市政照明、城市信息及智慧城市综合信息采集及服务系统、通讯基站、电动汽车充电等的综合性载体,从技术层面来看,建设方案并不难,技术基本成熟,但目前仍处在试点阶段,在我国并未全面推广,专家指出,主要存在两个层面的原因。

第一个层面,谁来运营。不同运营商运营的话,会有各自不同的侧重,比如倘或通信运营商运营,在智慧路灯的方案中,可能不会采用有关市政的部分功能。而如果城市建设方来运营,有可能会在方案中不涉及通讯的部分。因此,中兴通讯股份有限公司能源MKT方案总监王东旭指出,“所以完整的智慧路灯方案或者这个方案的主要部分,谁来用,谁来建,谁来运营是个巨大的问题。”

第二个层面,谁来协调。即使有运营商来建设智慧路灯,但是方案中涉及气象、交通、城市建设、广告管理等不同领域,而这些领域在国内隶属于不同机构和部门管理,运营商与涉及的不同部门之间关于业务的沟通协调,是否能达成一致也是个问题。中国照明学会窦林平秘书长分析指出,在多功能路灯推广上存在的障碍,本质上是体制的问题。除非智慧路灯得到强大的背景支撑,才能做成完整的解决方案,比如建立智慧城市的整体方案,将智慧路灯作为新区的一个创新亮点,在一条路上进行部署,如此是可行的,但是老城区改造,或者不发达地区有些地方的应用仍会是问题。

整体来看,在智慧城市建设以及物联网等技术迅速发展的趋势下,具有多功能的智慧路灯杆为城市建设带来新思路,其发展前景被看好。不过,就目前而言,仍有一系列挑战需要面对,比如成本下降和技术提升,还有商业模式等问题需要继续探索解决,距离大规模落地应用仍有一段距离。 

参考文献:

智能路灯成智慧城市突破口 其大规模落地仍待时日[2016-5-24].http://lights.ofweek.com/2016-05/ART-220001-8440-29099832.html

 

 


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