摘要：随着智慧城市建设范围的不断扩大，智慧灯杆作为物联网与智慧城市的重要载体，将是智慧城市产业落地的关键、技术惠民的重心。智慧灯杆应用于智慧城这些应用将极大改变城市的管理方式和生活方式,并有效保障城市的可持续发展。
关键词：智慧灯杆；智慧城市；5G；应用研究
1智慧灯杆概述
智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。因此，智慧城市需要一个信息采集、传输和发布的有效载体。路灯在城市中具有分布广泛、带有市电等特点，在智慧城市建设的大潮中，路灯成了最佳的感知终端载体，是智慧城市落地的最佳切入点。而智慧路灯以路灯杆为载体，是集成了各种信息设备、技术创新复合应用的智能产品，具备智慧照明、环境信息采集、安防及道路智慧监控、微基站、信息发布、应急可视广播以及电动汽车智能充电桩等多种功能。
2智慧灯杆在智慧城市建设中的应用
智慧灯杆项目就是依托市政设施中数量最多覆盖最广的路灯灯杆的特性，为智慧城市建设提供必备的供电资源、发达的通信网络与无处不在的无线网络，也为智慧照明、绿色减排、新能源汽车与手机充电、无线城市、公共安全等诸多领域提供新型设施和便利条件。
2.1智慧照明
智慧照明因智慧灯杆加装了单灯控制设备，故可对单盏路灯实现联网控制、远程调光、能耗采集与管理、故障报警等功能。
2.2智慧市政
充分利用路灯灯杆与井盖分布相似属性，在智慧灯杆上集成井盖监测系统，建立遍布街道井盖管理的智能网络，实现对市政井盖状态的主动感知，实时监控，促进城市精细化管理水平的提升。
2.3无线城市
无线城市可实现利用智慧灯杆规划建设城市沿线的Wi-Fi网络覆盖和基站,服务于市民在道路上的高速上网需求，为市民提供外出上网便利。
2.4实时监控
可对有害气体、有害液体、温度、湿度、PM2.5、PM10、噪声、雨量、风向、风速、紫外线等参数做实时监控，并通过城市发布平台实时发布，方便市民出行，同时为气象局提供基础气象数据，为环保局提供环境污染情况分析数据。智慧路灯自带的LED显示屏也可作为商业路段广告运营的载体，提升城市形象。
2.5报警系统
其中户外广播、语音对讲设备与110报警服务台对接全天候联动，一旦触发报警器，周围摄像头的监控画面会立即自动弹出到监控中心监控屏位置和监控内容的求助信息也会一并发送到管理平台上，提高110出警速度，全面保障人民人身、财产安全。
2.6充电服务
智慧路灯集成电动汽车交流充电桩，为新能源汽车提供充电服务。由于其建设简便、使用便利，对城市的新能源改造是一个重要措施。满足越来越多的新能源车辆充电需求。后台管理平台可对各地充电桩运行状态和故障情况做实时监测，全面掌握设备信息和运维状态。
3智慧路灯杆项目的应用意义
3.1整合资源
高度的集成化设计，能够将多种城市立杆的功能，包括移动通信功能，统一到智慧路灯上，利于美化城市环境、节约土地和配套资源。
3.2平台管理
在智慧路灯多模块共享的基础上，增加了创新的智能管理平台来集约化远程管理和控制。
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3.3面向5G
非常适合用于高频段、高速率、小半径的5G网络部署，利于提前掌控杆塔资源，扩大基础资源容量。
4“5G+智慧灯杆”
随着5G技术的成熟，2019年5G正式步入商由于传统基站建设模式存在重复建设、资源浪费、成本高等诸多问题，且人们对健康、环保、市容等方面的要求越来越高，移动通信基站建设朝着“集约化”和“景观化”方向发展已经成为共识。结合我国提出的“建设资源节约型、环境友好型社会”发展战用略，研究更加开放的、与智慧城市基础设施融合的5G建设模式成为当前的热点课题，其中智慧灯杆与5G基站的结合是最佳的突破口。
4.1智慧灯杆作为5G基站载体优势明显
高频段是5G网络的主要频段，在5G的热点高容量典型场景中将采用宏微异构的超密集组网架构进行部署，以实现5G网络的高流量密度、高峰值速率性能。为了满足热点高容量场景的高流量密度、高峰值速率和用户体验速率的性能指标要求，基站间距将进一步缩小，预计5G微站数量将达到4G网络的10倍以上，这将是5G网络部署的巨大挑战。
①智慧灯杆作为分布最广、最密集的市政设施可以满足5G超密集组网的站址需求。路灯杆间距一般在20～30米之间，5G微站站址距要求在100～200之间，按每根灯杆集成一套5G系统，路灯杆的数量可以满足三家电信运营商建站需求。②智慧灯杆的供电系统可以解决5G微站建设外电电缆布放难的问题。③智慧灯杆作为常见的市政设施，外型和谐美观，可以减少因电磁辐射、市容风貌带来的社会问题。④以智慧灯杆为5G基站载体，可以节约设备支出避免城市基础设施的重复资金投入，节省空间资源，同时极大地降低的人工巡检、管理维护等费用开支，更能体现智慧灯杆的“一杆多用”的应用价值。
由以上的优势特点，在智慧城市整体规划时，考虑将智慧灯杆与5G同步规划、同步设计、同步实施可以完美解决5G建设的难题，大幅降低城市建设成本提升城市运维效率，为推进智慧城市建设提供良好的基础。
4.2 5G基站为智慧灯杆的多功能应用提供支持
现阶段的智慧灯杆更多的是一个硬件功能的拼凑，并没有实现软件级和系统级的智慧。而要实现智慧灯杆上的智能照明、智能安防、无线城市、智能感知、智慧交通、智慧市政等诸多应用，智慧灯杆需要5G网络为其提供基本的网络保障。①增强的移动宽带(eMBB)，简单说就是5G的下行峰值20Gbit/s的速度可以满足很多应用，比如AＲ增强现实、VＲ虚拟现实等；②大规模机器通信(mMTC)，就是物联网应用；③高可靠、低延时通信(uＲLLC)，这就包括了人工智能、自动驾驶、交通控制、工业自动化等，这是目前介绍最多的5G应用场景。这三个应用场景必将加速智慧城市的发展，进一步实现智慧灯杆软件级与系统级的智慧，因此，我们可以说，“智慧灯杆需要5G”。
5“智慧灯杆”建设的相关建议
首先，从标准化制定入手，通过顶层设计和规划，科学合理、成体系的编制出台相关标准，引导、促进技术提升与产业应用。同时，在标准的制定中，需要有开放性、创造性和前端性的思维。当然，标准体系的编制是动态的。随着技术的不断发展，标准也应该进行适当的调整，这样才能不断完善。其次，从管理层面考虑，高度重视数据运维、管理和利用，各政府职能部门之间需有一个统一的管控、调度和决策，甚至产生新的职能部门，通过总分的层级结构，协调各方需求。最后，在投资建设方面，需要寻找合理的建设模式，分区域、分阶段地实施，通过开放设计、开放资源和开放政策，发挥政府、运营商、设备厂商等各方的力量，积极吸纳民众意见，强化公众参与意识，从而使智慧灯杆建设产生最大的效能。
结束语
随着智慧城市建设范围的不断扩大，智慧灯杆作为物联网与智慧城市的重要载体，将是智慧城市产业落地的关键、技术惠民的重心，本文提出了智慧灯杆应用于智慧城市的应用，这些应用将极大改变城市的管理方式和生活方式,并有效保障城市的可持续发展。因此，智慧灯杆在智慧城市中的应用研究是十分必要的。
参考文献
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[3]王飞．浅析“智慧灯杆”的发展和应用[J].智能城市，2019，5(9):17-18.
论文作者:陈远远
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/6
标签：智慧论文; 灯杆论文; 城市论文; 路灯论文; 基站论文; 载体论文; 城市建设论文; 《电力设备》2019年第15期论文;