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     引言

     作為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的重要應用領(lǐng)域之一，智慧城市助力“十三五”中國經(jīng)濟從高速增長(cháng)轉向高質(zhì)量發(fā)展，為建設網(wǎng)絡(luò )強國、實(shí)施“一帶一路”宏偉藍圖注入了新動(dòng)能[1]。在此背景下，江蘇省提出了《“十三五”智慧江蘇建設發(fā)展規劃》，南京市也提出了以“整合、智慧、創(chuàng )新”為期望的智慧城市建設要求。而城市照明燈桿以其高密度、廣覆蓋等先天優(yōu)勢，成為未來(lái)智慧城市建設不可或缺的重要載體。因此，新型智慧城市的建設要求，必然推動(dòng)智慧燈桿產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。近幾年全國在路燈智慧化方面進(jìn)行了諸多有益的探索和實(shí)踐[2-7]，涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)，結合各類(lèi)場(chǎng)景，呈現多種形態(tài)，有照明行業(yè)的智慧照明，有運營(yíng)商的路燈基站，有新能源行業(yè)的路燈充電樁，有廣告行業(yè)的顯示屏廣告，有人工智能(AI)行業(yè)的基于邊緣計算的路燈感知機器人，還有集合十幾、二十種功能的“變形金剛”。目前，上海市政府確定了智慧燈桿建設的相關(guān)制度，進(jìn)入大規模實(shí)施階段;而北京、杭州、香港特別行政區等地智慧燈桿項目也已加快試點(diǎn)。

     因此，智慧燈桿將成為未來(lái)一段時(shí)間內重要的城市基礎設施，我們需要通過(guò)頂層規劃、科學(xué)實(shí)踐、反復驗證、持續改進(jìn)等過(guò)程，找到解決現存問(wèn)題的最優(yōu)路徑，最終建立一套與智慧燈桿、智慧城市發(fā)展戰略目標相匹配的建管養體系。

     1、智慧城市建設存在的問(wèn)題分析

     (1)城市基礎設施建設缺乏統籌性，智慧城市普遍存在重復投資的現象。從實(shí)操出發(fā)，新型智慧城市建設應與城市基礎建設同步實(shí)施，但由于缺乏頂層設計，在大多數情況下兩者難以統籌，當前城市綜合桿件物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò )及交互體系建設普遍存在硬件建設不同步、功能應用考慮不到位、實(shí)際應用不貫通、制度安排不明晰等現實(shí)問(wèn)題。由于是兩個(gè)建設體系的融合，發(fā)包方式、監管體系、驗收移交流程、財政體系劃撥等需要全面統籌設計，才能保證整體項目實(shí)施有序。要考慮到信息產(chǎn)業(yè)和傳統產(chǎn)業(yè)在作業(yè)習慣、關(guān)注目標等方面的區別，制度建設才能夠把準著(zhù)力點(diǎn)，從而有的放矢。

     (2)缺乏準確的概念與定位，阻礙智慧燈桿可持續發(fā)展進(jìn)程。一直以來(lái)，行業(yè)內外都將路燈的智慧化建設統稱(chēng)為“智慧路燈”，對于“智慧路燈”的討論也從未間斷：燈具+基站+攝像頭就是智慧路燈?疊加多種功能就是智慧路燈?智慧路燈怎樣才能服務(wù)智慧城市?智慧化的路燈作為一個(gè)高度集成的項目，作為智慧城市在城市公共空間的落地載體，應該是一個(gè)自上而下的體系，有外延，能拓展，適配智慧城市建設要求，而不是簡(jiǎn)單的多專(zhuān)業(yè)集合，更不是某一專(zhuān)業(yè)的單兵突進(jìn)。

     (3)智慧燈桿功能缺乏長(cháng)遠規劃，影響應用場(chǎng)景迭代升級。目前來(lái)看，桿件上的主功能、邊際功能、擴展功能缺乏長(cháng)遠結合的解決方案，必然導致應用難落地，項目難持續。近年來(lái)，杭州、南京、上海先后提出了城市建設合并桿的要求，尤其是上海以中國國際進(jìn)口博覽會(huì )為契機，對合并桿的建設進(jìn)行了更為細致成熟的思考與部署，《上海市道路合桿整治技術(shù)導則》中提出了路燈分層的概念，實(shí)現了硬件端可加載可復制的定制，形成了行業(yè)模板，為后續涉及交通安防、環(huán)境管理、城市服務(wù)、通訊服務(wù)、廣告加載等提供了想象空間。

     (4)智慧燈桿建設、運營(yíng)、收益方式不明確，缺乏持續源動(dòng)力。綜合桿件涉及大量具體城市服務(wù)項目，這些領(lǐng)域由不同的政府部門(mén)、運營(yíng)商、廣告商負責，同時(shí)牽涉大量技術(shù)與產(chǎn)品供應企業(yè)，運營(yíng)模式應針對各專(zhuān)業(yè)進(jìn)行區分定制設計，也可在建設初期，根據投資收益統籌明確運營(yíng)方式。因此綜合桿件的設計建設不但要關(guān)注終端產(chǎn)品的銷(xiāo)售體驗，也要關(guān)注建設運營(yíng)過(guò)程中的制度權益安排、技術(shù)優(yōu)化升級及相關(guān)方體驗改善，從“路燈”中來(lái)到“路燈”中去，以利于項目落地和產(chǎn)品推廣。

     (5)城市照明行業(yè)發(fā)展定位不明確，面臨新的重大抉擇。在城市綜合桿件的落地實(shí)施過(guò)程中，作為照明管理單位，由于在體制政策、作業(yè)模式、技術(shù)方案、操作體驗上存在較多的問(wèn)題，難以落地執行。舉例來(lái)說(shuō)，由于桿件權屬、決策機制、利益分配方式及具體實(shí)施過(guò)程中的諸多體制障礙，造成照明單位不敢干、不能干、不愿干的現實(shí)情況。此外，綜合桿件的技術(shù)方案、作業(yè)模式、操作體驗等仍需不斷優(yōu)化，例如5G的推廣中利用路燈部署基站，構建網(wǎng)絡(luò )，極易變成對燈桿的直接掛裝，且存在如傳輸、電力、設施連接、結構穩定、設施美觀(guān)等諸多問(wèn)題。與此同時(shí)，在政府主導下，通信行業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、照明行業(yè)三者之間，必然將經(jīng)歷沖突、博弈，最終走向融合的新過(guò)程，如何正確安放照明行業(yè)的位置，使其獲得新的生機，是我們目前需要進(jìn)行深入思考的問(wèn)題。

     2、智慧城市建設的解決路徑

     2.1確立以智慧燈桿為核心的智慧城市統籌建設新模式

     (1)分析智慧城市建設的最優(yōu)路徑。要加快推進(jìn)智慧城市進(jìn)程，則應充分發(fā)揮路燈桿件資源的優(yōu)勢，將各項功能與服務(wù)落地載體從松散的現狀，向高度集中的城市照明燈桿轉型，這是目前解決智慧城市重復投資的最優(yōu)路徑。

     (2)分析以智慧燈桿推進(jìn)智慧城市的可行性。實(shí)踐表明，以智慧燈桿為核心建立智慧城市統籌建設新模式，具有可行性。新型智慧城市建設在室外公共空間中的應用，必須以同時(shí)具備傳輸通道網(wǎng)絡(luò )、設備部署載體、外接電源引入、應用落地部件等條件的基礎設施為載體，而路燈以其廣泛均勻分布、精確定位及傳輸電力網(wǎng)絡(luò )等天然屬性，成為新型智慧城市落地的優(yōu)先選擇。同時(shí)，基于路燈的共建共享，也符合新型智慧城市頂層設計中共用一張基礎網(wǎng)絡(luò )的整體要求。

     2.2確立“基于城市綜合桿件的物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò )及交互體系”新概念

     (1)科學(xué)認知“智慧燈桿”。在確定建立以智慧燈桿為核心的智慧城市體系的總體路線(xiàn)之后，則應從對智慧燈桿的全面、科學(xué)的定義，做到承上啟下。我們認知智慧燈桿，不應是狹義的而是廣義的，他不僅包括加載于燈桿上的某一類(lèi)設備或者某一項功能，而是包括從數據采集、數據分析，最終轉化為服務(wù)的全過(guò)程體系。

     (2)科學(xué)定義“智慧燈桿”。應稱(chēng)之為“基于城市綜合桿件的物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò )及交互體系”，它由“綜合桿件”和“物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò )及交互”兩個(gè)基本元素組成，綜合桿件泛指城市公共空間的各類(lèi)載體，物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò )及交互泛指整個(gè)空間網(wǎng)絡(luò )構建、感知布設、信息采集、數據處理和交互應用。其核心功能為通過(guò)綜合桿件建設和桿件設備加載，實(shí)現組建通訊及感知網(wǎng)絡(luò )、采集傳輸數據、反饋落地應用。并基于此，城市綜合桿件的物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò )及交互體系的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，則可形成政府引領(lǐng)，資本介入，多方融合，跨界協(xié)同的生態(tài)系統，以城市綜合桿件為載體，以物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò )及交互體系的建設運營(yíng)落地，最終與服務(wù)智慧城市無(wú)縫對接。

     2.3頂層規劃、制度先行、定制服務(wù)，形成與智慧燈桿定義相匹配的建設體系

     (1)對智慧城市體系形成全面認知。在新型智慧城市的頂層設計中，其模式為“1+2+N”，即共用1張基礎網(wǎng)絡(luò )，打造大數據和城市運營(yíng)2個(gè)中心，落地N個(gè)應用。在這個(gè)體系下，首先要實(shí)現結構化數據的共享，比如“智慧政務(wù)”，實(shí)現工商、民政、教育、醫療等數據共享，進(jìn)而擴大應用，實(shí)現多種類(lèi)、非結構化數據共享，為公安、交通、城管等部門(mén)服務(wù)。智慧燈桿則應服務(wù)與“1+2+N”各層次需求。

     (2)基于智慧城市需求，進(jìn)行智慧燈桿“云、管、端”三個(gè)層次的頂層設計。圍繞智慧城市數據收集、分析、存儲、應用全過(guò)程，建立“云管端”建設規劃。即智慧燈桿“端”建設，即加載于智慧燈桿側的各類(lèi)功能應用設備終端，由各專(zhuān)業(yè)企業(yè)具體實(shí)施;智慧燈桿“管”建設，即供電網(wǎng)絡(luò )、數據傳輸網(wǎng)絡(luò )的實(shí)施，由屬地化的城市照明管理部門(mén)負責實(shí)施;智慧燈桿“云”，則為數據存儲企業(yè)。與此同時(shí)，由于“管”這一層級承上啟下，屬地化的城市照明管理部門(mén)還應承擔對“云”、“端”兩個(gè)層級的管理工作。

     (3)以政府文件形式，保障智慧桿件推進(jìn)方案實(shí)施。應形成地方性或行業(yè)性的智慧桿件設施導則，將智慧燈桿作為城市基礎設施標準配置，規定桿件模塊化設計、管道預留設計，在新建、改造過(guò)程中，逐步完成傳統燈桿向智慧燈桿的轉型升級;并應同步明確“云、管、端”各企業(yè)職責，建立“管”企業(yè)為主的協(xié)調機制，加快項目落地。

     (4)以模塊化、定制化服務(wù)，加速應用智慧城市應用場(chǎng)景落地。依托城市綜合桿件，構建自主網(wǎng)絡(luò )，并基于自主網(wǎng)絡(luò )落地服務(wù)政府部門(mén)，針對客戶(hù)需求定制產(chǎn)品形態(tài)，形成示范引領(lǐng)，支撐業(yè)態(tài)健康發(fā)展。如主專(zhuān)業(yè)的高效能、低成本運維;服務(wù)環(huán)境檢測的數據服務(wù);面向城市管理的停車(chē)、環(huán)衛、特種車(chē)輛、城管千分制的考核管理等;配合5G站點(diǎn)的部署，提供配套服務(wù)等，基礎搭建完整，定制設計合理，以單促產(chǎn)明確，運營(yíng)收益穩妥。

    2.4建立各方收益的智慧燈桿商業(yè)模式，形成職責明確的建管養體系

     (1)分析各類(lèi)投資方式，以“多方收益”為衡量標準，確定最優(yōu)路線(xiàn)。一是“政府投資直接投資”方式，且簡(jiǎn)單易行，推進(jìn)落地便利，財政監管清晰，投入產(chǎn)出閉環(huán);但財政開(kāi)支較大，難以形成體量，激發(fā)企業(yè)活力不夠，關(guān)切創(chuàng )新應用不足。二是“單專(zhuān)業(yè)投入”方式。4G、5G基站的部署、充電樁的設置等，其優(yōu)點(diǎn)是單專(zhuān)業(yè)短期內形成規模優(yōu)勢，有相應的商業(yè)模式支撐，小而美，也易閉環(huán);缺點(diǎn)是缺乏統籌考慮，與行政管理體制難以調和，極易對后續其他專(zhuān)業(yè)加載使用形成阻礙或形成沉沒(méi)成本。三是“政府牽頭引領(lǐng)，社會(huì )資本參與”。統籌多個(gè)專(zhuān)業(yè)，定制頂層規劃，以綜合桿件為載體，服務(wù)多專(zhuān)業(yè)應用。例如結合智慧城管、公安雪亮、基站建設、廣告運營(yíng)、合同能源管理(EMC)節能改造進(jìn)行的整體商業(yè)構想，暫稱(chēng)其為“南京模式”，其優(yōu)點(diǎn)是基礎建設投資保障有力，邊際成本遞減，一次投資，多方受益，分段營(yíng)收，投資能夠覆蓋當期收益且具有較強的商業(yè)生命力;缺點(diǎn)是頂層設計須細致嚴密，決策流程較長(cháng)，政府購買(mǎi)方式尚處于摸索階段，仍有大量環(huán)節需要打通。因此，“政府牽頭引領(lǐng)，社會(huì )資本參與”契合新型智慧城市建設發(fā)展要求，其建設模式清晰，可以較好地統籌各方權益，便于復制推廣。

     (2)基于多方收益的商業(yè)模式，構建嚴謹的智慧桿件實(shí)施組織。新型智慧城市建設是一個(gè)涉及多環(huán)節、多領(lǐng)域、跨部門(mén)的復雜系統工程，這也決定了新型智慧城市建設不可能由單一的政府部門(mén)或企業(yè)來(lái)完成，只有在政府、智慧城市廠(chǎng)商等主體的共同參與和努力下，構建新型智慧城市產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)圈，通過(guò)強強聯(lián)合，才能共同推進(jìn)新型智慧城市建設和發(fā)展，最終讓城市變得更智慧，并且讓智慧惠及所有受眾。其中，政府部門(mén)是頂層規劃的總設計師，應制定規則秩序，從政策法規到技術(shù)規范以及金融體系為生態(tài)系統建設提供支撐保障;屬地的照明管理企業(yè)，既是國資代表，也是載體的主要管理者;引入產(chǎn)業(yè)資本，組建強勢專(zhuān)業(yè)的企業(yè)(如云處理、5G、物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等)，形成專(zhuān)業(yè)分工明確、產(chǎn)業(yè)結構合理的建設運營(yíng)團隊，推進(jìn)綜合桿件立體感知系統的建設、使用、運營(yíng)。

     2.5主動(dòng)轉型、迭代升級，建立以城市照明行業(yè)為主導的智慧燈桿新興產(chǎn)業(yè)

     (1)以信息化建設為驅動(dòng)，推進(jìn)照明本專(zhuān)業(yè)的提檔升級。南京市城市照明信息化建設目前經(jīng)歷了兩個(gè)階段，照明主業(yè)隨之提檔升級。第一階段為“信息路燈”：通過(guò)制度重塑、設施普查、單燈監控為途徑，以全流程業(yè)務(wù)體系、全過(guò)程設施管理從線(xiàn)下至線(xiàn)上的全面切換為核心目標，建立以數據為主線(xiàn)的信息化管理平臺。第二階段為“智慧路燈”：以物聯(lián)網(wǎng)思維、大數據分析指導管理為核心，建立貫穿于全產(chǎn)業(yè)鏈的、設施全生命周期的、深度感知和回饋的、以問(wèn)題為導向的動(dòng)態(tài)智能管控體系，以低成本、高效能、高品質(zhì)創(chuàng )造產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的源動(dòng)能。

     (2)加快照明主業(yè)社會(huì )化、網(wǎng)絡(luò )化，逐步接軌智慧燈桿新商業(yè)模式。近年來(lái)，南京一方面注重做大存量設施，提高覆蓋廣度與密度，擴大運營(yíng)區域;另一方面通過(guò)建設城市級的照明控制系統，構建全市照明設施“一張網(wǎng)、一塊表、一個(gè)閘”的管理格局;同時(shí)通過(guò)單燈管理體系建設，降低運營(yíng)成本，提升管理能效。逐步實(shí)現基礎作業(yè)社會(huì )化、設施養護網(wǎng)絡(luò )化、管理運營(yíng)市場(chǎng)化的產(chǎn)業(yè)升級目標。

     (3)加快智慧桿件建設，高密度、廣覆蓋，實(shí)現城市綜合桿件的統籌進(jìn)階。南京市自2016年啟動(dòng)共桿建設，編制發(fā)布了《城市道路并桿導則》和《城市道路桿件管理辦法》，路燈轉型成為桿件專(zhuān)業(yè)大總包，對公安交管等進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分包，更好推進(jìn)項目的集成和開(kāi)展;近三年來(lái)涉及到綜合桿的道路共50條，總長(cháng)達90 km，新建改造桿件數量7082桿，其中綜合桿件數量1904桿，相信再經(jīng)過(guò)三年桿件的新建和改造，可以構建起城市級規模的桿件應用體系，支撐智慧城市應用。

     (4)新建項目實(shí)施智慧城市管道預留，提前部署網(wǎng)絡(luò )資源。結合主功能的實(shí)施，由企業(yè)出資，結合單燈的使用，試點(diǎn)三張網(wǎng)的建設，即結合新建道路部署地下光纖網(wǎng)絡(luò )，基于LoRa等傳輸技術(shù)組建空中無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，新建道路同步敷設24 h供電網(wǎng)絡(luò )，存量設施通過(guò)單燈控制系統改造形成24 h供電網(wǎng)絡(luò )。南京智慧燈桿試點(diǎn)項目不僅合并公安交管等設施，還涵蓋雪亮工程、網(wǎng)絡(luò )5G、智能公交、充電樁、亮化工程、環(huán)保檢測、新區控制平臺等12家產(chǎn)權單位、17項功能的綜合管道工程，一個(gè)橫斷面上可預留64根管道。

     (5)成立專(zhuān)業(yè)子公司，建立智慧燈桿“云管端”全體系運營(yíng)管理?；诔鞘芯C合桿件的物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò )及交互體系，既是城市基礎建設的一部分，也是智慧城市建設的一部分，最終一定是要打通數據壁壘為智慧城市服務(wù)的，所以屬地的照明管理單位，不是這個(gè)產(chǎn)品或者這個(gè)項目的終端客戶(hù)，而是共同推進(jìn)這個(gè)產(chǎn)品或這個(gè)項目落地的優(yōu)質(zhì)合作伙伴。屬地照明管理單位是項目建設落地的推動(dòng)者，更是城市綜合桿件的運營(yíng)商。因此，南京市成立了江蘇未來(lái)城市公共空間開(kāi)發(fā)運營(yíng)有限公司，以專(zhuān)業(yè)化促產(chǎn)業(yè)化，是智慧燈桿落地生根的優(yōu)選形式。

     3結語(yǔ)

     隨著(zhù)5G、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，作為智慧城市重要承載之一的智慧燈桿必將為城市照明行業(yè)帶來(lái)新的機遇與挑戰。與此同時(shí)，城市智慧燈桿帶來(lái)的衍生產(chǎn)品及附加值目前還是一片“藍?！?，還有很多可以想象的空間。屬地的照明管理企業(yè)應主動(dòng)轉型，夯實(shí)本業(yè)，形成堅定的牢固可靠的屬地渠道，抓住機遇，積極迎接物聯(lián)網(wǎng)(internet of things，IoT)浪潮的到來(lái)。