南京開展基于智慧燈桿的多場景基礎設施建設 感知城市運行的脈搏

智慧燈桿是智慧城市的基礎設施，是各類應用的安裝介質、傳輸通道和數(shù)據(jù)入口，連接網絡的智慧路燈，可將路況交通、醫(yī)療、環(huán)保、停車等生活信息鏈接在一起，感知城市運行的脈搏。

以路燈桿為5G建設載體

路燈作為分布最廣、最密集的市政設施，能夠滿足5G超密集組網的站址需求，其完備的供電系統(tǒng)，還可以解決5G基站建設中電纜敷設、接電困難等問題，也大大降低了城市基礎設施建設成本。

江蘇南京作為5G商用試點城市，正在全面提速5G建設進程，但新增基站站點面臨著征地等諸多困難，而智慧燈桿的建設為這一問題提供很好的解決方案。南京市通過融合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、云計算、人工智能等新興技術，以智慧燈桿為抓手，基本形成了“提供智慧城市基礎設施建設創(chuàng)造性的解決方案”，初步形成了全面推進5G網絡部署和新型智慧城市建設的新型公共基礎設施在城市維度上的構架。今后的5G基站建設，將以智慧燈桿作為5G建設的載體。

據(jù)了解，為助力智慧城市建設，南京市2019年基于路燈設施架設了150座5G基站，為2020年5G基站布點全面鋪開奠定了良好基礎。南京江東路沿線、夫子廟景區(qū)周邊等依靠智慧燈桿部署的5G網絡，為市民提供良好的網絡體驗。

智慧燈桿不僅能根據(jù)時間、天氣自動調節(jié)亮度，還能利用5G技術，通過視頻采集公共安全交通、市政等信息，同時，還提供一鍵求助、手機充電等便利，形成了一張智慧感知網絡。

建設信息化綜合運營平臺

針對城市現(xiàn)有路燈桿件及管網缺乏完善的基礎設施系統(tǒng)支撐，難以完全滿足應用需求，無法提供穩(wěn)定的供電保障和可靠的通信路由等現(xiàn)狀問題，南京市另辟蹊徑，對既有路燈沒有推倒重建，而是建設了城市照明信息化綜合運營平臺和單燈監(jiān)控與調度平臺，利用自主研發(fā)的單燈控制、DTA管理系統(tǒng)、e魔方等高新技術，以較低成本和較快速度，實現(xiàn)路燈的24小時供電和地上、地下通信路由貫通，完成對路燈的智慧化改造。通過在燈桿內加裝控制器進行單燈改造或用技術讓路燈帶電，這樣路燈白天不亮的時候，可以加載各種智能應用，讓所有設施運行。

據(jù)悉，南京對主城區(qū)17.2萬盞路燈設施實施全生命周期管理，具有維護半徑5公里、響應時間半小時的超百人養(yǎng)護團隊，路燈亮燈率達99%以上，從路燈回路管理升級到單燈管理，實現(xiàn)訂單式修燈，提升養(yǎng)護水平。

目前南京市已完成2.5萬余盞路燈的單燈改造，預計三年內可基本實現(xiàn)主城區(qū)域單燈全覆蓋。南京還對涵蓋約116條新道路、200公里地理長度的智慧燈桿布點及管網進行了預留，桿件總數(shù)達7679桿。按照每年約150公里地理長度的推進速度，預計三年左右，南京智慧燈桿將基本實現(xiàn)主要道路的全覆蓋。屆時，南京主要道路上的燈桿將都可以加載應用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，為市民提供更便捷的服務。

系統(tǒng)化科學建設智慧燈桿

為推進智慧燈桿的科學有序建設，南京市將智慧燈桿系統(tǒng)整體組網架構分為三層，一是應用層，環(huán)境傳感感知、GPS融合處理與大數(shù)據(jù)分析挖掘等技術的聯(lián)合運作模式;二是網絡層，以以太網絡標準協(xié)議為基礎，3G/4G、Wi-Fi、ZigBee(紫蜂協(xié)議)等多種技術融合;三是終端層，終端設備協(xié)議統(tǒng)一，實現(xiàn)底層互聯(lián)互通。產品采用模塊化結構設計，客戶可根據(jù)不同需求和不同的應用場合，選擇不同的功能模塊，為業(yè)主以及其服務的最終使用者提供更好的服務和技術支持。

功能模塊化。以智慧照明系統(tǒng)為基礎功能，可選配備Wi-Fi熱點覆蓋功能、攝像頭模塊、充電樁功能、4G網絡覆蓋、物聯(lián)網RFID(射頻識別技術)以及信息發(fā)布功能等。燈桿采用模塊化設計，各功能模塊相互獨立，預留安裝孔位、供電模塊、傳輸連接模塊等?？梢愿鶕?jù)客戶需要，按需組合、靈活配置，以適應不同的使用場景。

供電智能化。智慧燈桿各功能模塊都有供電的需求，因此為智慧燈桿系統(tǒng)配置工業(yè)級智能配電模塊，支持電壓、電流、功率自動檢測，自帶報警、過壓超載熔斷功能。

控制集中化。配合路燈運營平臺，除可以對所有照明系統(tǒng)進行集中控制之外，采用了ZigBee通信方式，對充電樁、城市傳感等各功能模塊之間進行互聯(lián)，真正進入實現(xiàn)物物互聯(lián)的時代。在運營平臺上可以對這些功能單元的工作狀態(tài)進行監(jiān)控，并及時生成故障告警信息，大大降低了人工巡檢成本，達到低成本快速響應的效果。

通信模式分層化。對于傳輸信息量小的傳輸需求，如控制信息上報、狀態(tài)采集等，采用ZigBee或者Wi-Fi等方式;對于視頻監(jiān)控、4G網絡覆蓋等，采用GPON(具有千兆位功能的無源光網絡)等高速率傳輸模式。

5G+智慧燈桿

提升城市現(xiàn)代化治理水平

實現(xiàn)“一桿多用”。南京市從2016年便開始推進“合并桿”的工作，以燈桿為5G基站載體，不用另行立桿接電拉線，可以避免城市的二次開挖，減少基礎設施建設重復投入，同時降低運維、管理成本，體現(xiàn)智慧燈桿“一桿多用”的應用價值。

提升城市治理精細化水平?；谥腔蹮魲U可以加載5G基站、監(jiān)控視頻、環(huán)境監(jiān)測等應用，完成數(shù)據(jù)采集等工作。通過大數(shù)據(jù)的采集，智慧燈桿能夠跨行業(yè)整合分析數(shù)據(jù)，包括車輛管理、氣象監(jiān)測、噪聲監(jiān)測等的數(shù)據(jù)，更準確、更快速地幫助城市管理者判定城市運行情況，合理配置公共資源，優(yōu)化便民服務，提升城市治理精細化水平。

促進經濟發(fā)展。目前，日趨成熟的智慧燈桿應用系統(tǒng)快速形成閉環(huán)，短時間內達成城市量級覆蓋，快速集聚企業(yè)、人才、科技、資本等要素，帶動經濟高質量發(fā)展。

改善居民生活。智慧燈桿涵蓋了基站、視頻、顯示屏、互動屏、廣播、一鍵求助、便民充電等多種功能模塊，可以較為穩(wěn)定地實時提供數(shù)據(jù)，為市民提供便捷服務。(汪廣豐)