智慧灯杆典型业务应用分析

作为智慧城市建设的新型公共基础设施，智慧灯杆可实现通信、公共安全、智慧照明、环境监测、智慧交通、新能源业务和信息发布等典型业务应用。随着 5G、物联网、大数据、AI 等新兴技术发展以及多类型信息数据共享及联动，将会催生更丰富的创新业务应用。智慧灯杆的业务应用可按需部署，同时兼顾未来业务和技术发展需要。

图1 智慧灯杆业务应用示例

（一） 通信业务

智慧灯杆作为通信连接点，可以通过无线或有线方式对外延伸， 提供多种业务服务，包括无线基站、物联网、边缘计算、公共 WIFI 及光传输等。

图2 智慧灯杆通信业务示例

随着 5G 建设加速，移动互联网和物联网业务正在成为移动通信发展的主要驱动力。5G 将满足人们在居住、工作、休闲和交通等各种区域的多样化业务需求，为用户提供超高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致业务体验。同时，5G 还将渗透到物联网及各种行业领域，与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合， 有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化业务需求，实现真正的“万物互联”。 5G 与 4G 相比，5G 站点的数量将成倍增长，需要增加更多的站点才能满足覆盖要求。智慧灯杆将 5G 基站接口集成，为5G 提供海量站点资源。此外，智慧灯杆覆盖区域广、距离被联接的物体近，适合作为物联网系统的承载，通过各种联接方式，包括光纤传输网络、2G/3G/4G/5G、NB-IoT、Wi-Fi、PLC、ZigBee 等，将无处不在的智能终端联接并统一管理，随时、随地接收、整合和传递来自城市各个领域的信息，提升城市的智能化水平和管理效率。

（二） 公共安全

智慧灯杆广泛分布于城市的公路、街道和园区，对人口密集处有良好的渗透，通过在杆体上部署摄像头和紧急求助按钮等，与远程监控系统组网，已经成为城市安防场景中不可或缺的重要部分。

图3 智慧灯杆公共安全业务示例

通过部署摄像头实现对车、人进行黑白名单监控，通过人脸识别/车牌识别/行为识别等技术识别出危险因素；通过部署一键报警实现人在紧急情况下迅速与管理人员取得联系、向管理人员提供具体的位置信息、使用摄像头远程快速判断现场情况，为各类紧急情况的处理节省时间；另外，通过与广播、拾音器、报警器等智能设备及远程管理平台相结合，实现智能预警，车牌识别、人脸识别、全景拼接、枪球联动等业务功能，提升公共安全服务效率，有效降低城市犯罪率， 提升人民群众幸福指数。

（三） 智慧照明

随着物联网技术和 LED 技术的蓬勃发展，物联网+LED 珠联璧合，市政照明智能化改造进入快车道。智慧照明将每一盏灯通过信息传感设备与互联网连接，以实现对批量灯具按需照明和精细化管理， 从而达到节能减排、高效运行和维护的目的。

图4 智慧照明业务示例

通过单灯控制器、集中控制器、光照度传感器、多功能电表等以及智慧灯杆平台可实现路灯实时/分组开灯、关灯、调光操作；回路开启，关闭操作；远程监控路灯运行状态、运行参数及用电量，当路灯运行异常时将上报故障并通知管理人员，管理人员可进行定点维修，大大降低了巡检和维护成本；可根据需求设置定时计划，光感策略等，以达到在满足城市合理的基础照明前提下，使道路照明节能最大化。

（四） 环境监测

基于智慧灯杆的气象环境监测点，具有大范围密集分布覆盖的特点，所采集的数据通过云端平台进行大数据分析，可以结合环境数据本地及远程推送服务，提供空气质量、温湿度、风速风向、噪音、电磁辐射、光照强度等环境信息；结合视频监控系统，还可以提供便民的环境综合服务；也可以结合智慧灯杆部署的 LED 屏实时发布信息。实现城市环境和气象的智能监测，预先报警，为环保部门提供数据参考，改善城市环境。

图5 智慧灯杆环境监测业务示例

（五） 智慧交通

智慧灯杆由于点位多、距离近的优势，更有利于对道路和车辆信息的采集和管理。通过挂载高位摄像头可以满足交通部门管理超速、违停等各类违章、违法行为的识别，此外也可以结合车牌识别完成智能道路停车场景的构建；通过交通流检测器可以实时采集、传递交通状态信息，如车流量、车道平均速度、车道拥堵情况等；通过智慧灯杆还可以提高道路的智慧化水平，比如道路的积水、故障信息可监测， 实现更好的车路协同。面向中长期的新型智慧交通业务，需要连续的高速网络覆盖，并且沿道路部署车联网路侧单元、边缘计算单元，智慧灯杆需要有足够的位置和供电、传输资源，为后续远程驾驶、无人驾驶做准备，提升道路的智能化水平，提高通行效率，真正实现 “聪明的车、智慧的路”。

图6 智慧交通业务示例

（六） 信息发布

智慧灯杆具备靠近人流、成片和连线的特点，通过挂载设备进行信息发布时，具有传播广、效应高、冲击力大的效果。当发生如火灾， 地震等紧急事件时，可以通过多媒体信息发布系统进行应急广播、告警灯光提示，通知民众安全撤离；同时结合LED屏幕也可进行政府信息、交通信息和商业广告的发布；配备多媒体交互终端的智慧灯杆还可通过传感器实现人机之间的交互沟通。

图7 智慧灯杆信息发布业务示例

（七） 新能源业务

基于智慧灯杆的能源除满足多功能灯杆多种自身设备功能正常工作外，还可对外提供多种供备电服务，可提供的业务包括但不限于： 充电桩、USB 接口充电、信号灯、摄像头备电、无人机充电等，用户通过手机 App，通过手机 App 还可实现各类业务的预约和查看。在条件允许的情况下智慧灯杆可搭载太阳能板或者风力发电设备，实现城市绿色能源。

图8 智慧灯杆新能源业务示例