摘要：在智慧城市建设中，“5G+智慧灯杆”将成为数据入口，满足5G设备大量布局要求的同时，实现多种应用功能集成，为5G业务广泛开展提供支撑。基于此，本文对“5G+智慧灯杆”的内涵进行了解读，然后对其在智慧城市建设中的应用情况展开了分析，以探索以“5G+智慧灯杆”推动智慧城市建设的路径。
关键词：“5G+智慧灯杆”；智慧城市；5G基站
引言：
2019年，5G新建基站达到了12.6万个，国家计划在2025年实现5G全覆盖。而路灯杆将成为5G微基站的天然载体，促使大量“5G+智慧灯杆”得到建设，为各种智慧应用的联结提供路径，从而有效推动智慧城市建设。因此，还应加强“5G+智慧灯杆”在推进智慧城市建设方面的应用分析，以掌握“5G+智慧灯杆”未来发展趋势。
1“5G+智慧灯杆”
“5G+智慧灯杆”是5G工程新模式，将成为城市部署5G和物联网的最佳载体。在市政设施中，路灯灯杆数量最多，覆盖范围最广，是城市重要的照明和供电资源，而设计“5G+智慧灯杆”，灯杆不再是单纯承载照明设备和线路的杆子，而是能够拥有多种应用功能，将5G相关应用联系在一起，体现“智慧”特征。在“5G+智慧灯杆”上，搭载无线网络、充电桩、一键求助、PM2.5检测系统等多种设备，承载着通信、充电、安防、环节监测等多种业务，能够实现各种设备数据互联互通，由相关部门共同运作，得到功能的不断演进[1]。在5G时代，需要实现万物互联目标，通过多点布局完成信息采集。全面建设宏站和微站，将耗费大量建设成本，同时电费、运行维护费等各项费用也将成本增长，造成运营商止步不前，难以在全国城市铺设5G网络。发挥路灯灯杆随处可见特性，完成“5G+智慧灯杆”的建设能够使通信网络无处不在，也能广泛提供供电资源，满足新能源汽车、公共安全等个领域对新型设施的建设要求。
2“5G+智慧灯杆”推进智慧城市建设
2.1在智慧城市建设中的应用情况
2.1.1应用现状
在城市智慧化过程中，为推动大数据应用发展，对原始数据采集提出了较高要求。而“5G+智慧灯杆”作为城市数据入口，能够广泛采集信息，并对城市运营进行监督，因此可以成为城市物联网感知体系的载体，集多种智慧化模块功能为一体。结合这一特点，包含北京、上海等在内的多个城市开启了“5G+智慧灯杆”试点工作，将其看成是智慧城市基础设施重要组成部分，推动城市建设发展。从试点工作开展情况来看，灯杆功能日渐丰富，路灯控制也从过去的遥控转化为智慧控制。目前，各地多从硬件上对照明、监控、环境感知、无线网络、信息发布等功能进行了集成，使“5G+智慧灯杆”成为了主要搭载通信信号设备的通信复合杆。但实际上“5G+智慧灯杆”建设依然处于硬件阶段，尚未实现系统级智慧。因为各项功能关联依然较弱，分属不同管理部门，如交通、公安、气象等，协同开展工作的难度较大。但在相对封闭的街道、学校等环境中，“5G+智慧灯杆”已经可以发挥集中管理作用，帮助管理人员应对突发情况，促使区域管理效率得到提高。
2.1.2发展成效
伴随着“5G+智慧灯杆”项目的陆续落地，在技术逐步成熟，成功推进了智慧城市建设。因为这些灯杆不仅拥有多种功能，也实现了“多杆合一”，使市政道路变得整洁，凭借优美形态成为了城市靓丽风景线。在上海地区，在建的路灯杆项目都升级为带5G基站的市政综合杆。通过全面推动架空线入地与合杆整治工程开展，完成“5G+智慧灯杆”土建工程建设，并进行综合杆吊装和市政设施搭载。从“5G+智慧灯杆”典型功能结构上来看，可以划分为感知层、网络层、平台层和应用层，通过实现各层次配合加强业务间的互联互通。其中，感知层包含各种监控检测设备、照明设备、充电桩等，用于采集信息和提供服务。网络层由通信网、互联网和物联网构成，用于实现数据传输。平台层布置有平台管理服务器、数据库服务器等，用于实现数据处理。应用层包含各种移动终端和平台客户端，可以为用户提供应用操作界面。除了在功能上根据业主需求完成通讯基站、监控、LED显示灯功能的定制，也开始实现平台间的联动，以推动灯杆的智慧化发展。
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2.2在智慧城市建设中的价值体现
2.2.1应用要求
所谓的智慧城市，实际是利用各种信息技术和创新理念对城市服务进行集成，通过打通各种管理系统提高城市资源利用率，使城市运营管理得到优化，从而为市民提供良好生活环境。在智慧化浪潮中，城市需要一个数据接口，能够实现信息广泛采集、传输和发布。而城市路灯正带有分布广泛和带电特点，能够成为最佳的城市感知终端载体，为智慧城市建设提供切入点。现阶段，“5G+智慧灯杆”已经能够与智慧交通、智慧安防等发生关联，能够为新型智慧城市建设提供助力。按照《智慧城市技术参考模型》规范要求，智慧城市建设需要自下而上的实现信息感知、通信、存储、数据与服务融合，从而实现智慧应用供给[2]。而在不同层面，“5G+智慧灯杆”都可以体现一定应用价值。此外，在5G技术步入商用的背景下，基站建设需要克服以往存在的重复建设问题，以便通过减少资源浪费满足智慧城市建设对环保、市容等方面的要求，继而为环境友好型和资源节约型社会发展战略落实奠定基础。
2.2.2价值体现
从“5G+智慧灯杆”的应用情况来看，已经能够在不同层面发挥作用。在物联感知方面，借助广泛分布的灯杆进行监控摄像头、监测传感器的搭载，能够完成城市环境数据、安全数据的全面采集，促使城市环境空间感知能力得到提高。在数据通信方面，“5G+智慧灯杆”能够满足5G基站密集部署要求，成为光纤节点，完成移动通信天线搭载，成为微基站，为全覆盖光网络和无线网络建设提供支撑。在城市中，灯杆间距通常在20-30m范围内，5G微基站功率覆盖范围在100-250m之间，意味着在每根灯杆上搭载一套5G系统能够满足至少三家通信运营商建站需求[3]。在数据存储方面，伴随着云计算、大数据等技术的发展，灯杆加载的各种传感器能够成为网络边缘计算节点，提供丰富软件资源。在数据与服务融合方面，“5G+智慧灯杆”已经成为了多种城市智慧应用的切入点，如智慧安防、公共无线网络、智慧交通等，能够提供一键报警、随时联网、智慧停车等服务，为智慧应用整合提供支撑。而“5G+智慧灯杆”带有功能集约性和景观性，能够避免基础设施反复建设，也能保持良好市容风貌，达到智慧城市发展要求。
2.3在智慧城市建设中的应用发展
2.3.1构建标准体系
各地试点工作开展效果差异较大，与“5G+智慧灯杆”仍处于初步发展阶段有关。而未来想要顺利普及“5G+智慧灯杆”，还要完成标准体系的构建，以便通过统一规划管理保证项目建设水平。在实践操作中，还应构建相对完善的应用体系，明确“5G+智慧灯杆”基础功能，使项目工程建设质量得到最大化保障。为推动项目标准化建设，还应由相关政府部门加强顶层设计，完成建设标准的合理编制。在成体系的政策标准得以出台的背景下，技术提升和产业发展都能得到有效引导。现阶段，国家正处于智慧城市初步建设阶段，还应保证制定的标准具有一定开放性和前端性，能够随着5G、大数据等技术的发展得到适当调整，将“5G+智慧灯杆”建设管理当成是一个闭环，使标准得到不断改进。为此，还应面向运营商、设备厂商、民众广泛争取意见，提高公众在项目建设标准制定方面的参与意识，继而通过汲取群众智慧推动“5G+智慧灯杆”和智慧城市的建设发展。
2.3.2强化运营管理
想要体现“5G+智慧灯杆”的智慧特征，需要实现各种应用功能的整合。而不同业务开展涉及不同部门，在数据运维方面需要打破壁垒，才能保持协调。此外，“5G+智慧灯杆”投资依然较高，建设和运维成本问题依然有待解决。综合考虑这些问题，为推动项目建设发展，还要强化项目运营管理。在部门管理层面，还应建立总分的层级结构，建立新的职能部门负责进行各部门统一管控和调度，使各方需求得到协调。明确各部门在项目运营维护、数据融合等方面的责任，能够为实现各部门的互联互通奠定基础，促使各部门同步开展工作，使“5G+智慧灯杆”建设难题得到有效解决。在资金方面，政府还应出台优惠政策，通过免租金、减税等方式支持运营商建设“5G+智慧灯杆”。不断拓宽融资途径，在“5G+智慧灯杆”建设项目上吸引民间投资，能够使各方力量得到调动，继而使项目建设实现效能最大化，满足智慧城市建设要求。
结论：
综上所述，在智慧城市中“5G+智慧灯杆”将成为重要组成部分，能够推动城市信息智慧网络的建设，使城市市政、安防、交通等方面的建设水平得到提高，从而使城市建设质量得到根本性提升。现阶段，“5G+智慧灯杆”技术逐步发展成熟，在智慧城市建设中的价值也将日渐体现。而构建完善应用体系，保证“5G+智慧灯杆”项目落地，才能使5G技术在推进智慧城市建设方面发挥更大作用。
参考文献：
[1]舒新铭，熊倩.智慧灯杆几种数据回传方案研究对比[J].数字技术与应用，2019，37（09）：21-22.
[2]肖辉.智慧灯杆研究与应用进展[J].照明工程学报，2019，30（04）：3.
[3]方景，殷涛，王坦，等.“5G+智慧灯杆”在智慧城市中的应用探讨[J].照明工程学报，2019，30（04）：6-9.
论文作者:杨帅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/7
标签：智慧论文; 灯杆论文; 城市论文; 城市建设论文; 基站论文; 数据论文; 功能论文; 《基层建设》2019年第31期论文;