作為智慧城市建設(shè)的“新型公共基礎(chǔ)設(shè)施”，優(yōu)秀的點位、廣泛的分布，讓智慧路燈成為5G（第五代移動通信技術(shù)）基站的良好載體。合理布局的城市智慧路燈網(wǎng)絡(luò)，可以為智慧城市大腦實時提供海量城市運行數(shù)據(jù)，是構(gòu)建數(shù)字孿生城市的基礎(chǔ)。近年來，5G的加速建設(shè)提高了對路燈的需求和關(guān)注，推動了智慧路燈的建設(shè)。南京市積極推進“路燈桿―合并桿―5G智慧桿”的研究及5G智慧桿基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，取得了一定的成效。
創(chuàng)新引領(lǐng)助力路燈智慧應(yīng)用高速發(fā)展
在試點之初，南京便確定了“信息路燈、智慧路燈、價值路燈”三步走發(fā)展戰(zhàn)略，啟動路燈管理信息化建設(shè)工作。截至目前，南京市建設(shè)完成了兩個現(xiàn)代化信息系統(tǒng)，即城市照明信息化綜合運營系統(tǒng)和單燈
監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)，構(gòu)建了數(shù)據(jù)互享傳輸?shù)耐ǖ?，形成了基?G技術(shù)基礎(chǔ)之上的智慧城市感知網(wǎng)絡(luò)的雛形，信息化水平滿足了智慧桿基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對數(shù)據(jù)入口的要求，為智慧桿產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了應(yīng)用基礎(chǔ)。
南京市在全國率先完成了一張網(wǎng)、一個閘、一套運維管理體系的路燈設(shè)施管養(yǎng)大一統(tǒng)格局，在設(shè)施建成區(qū)、城市核心區(qū)、主要功能板塊基本實現(xiàn)了地上載體、地下能源管網(wǎng)全覆蓋，設(shè)施總量達130萬盞，覆蓋區(qū)域約1350平方公里，消除了區(qū)域之間的壁壘和掣肘，覆蓋地域及設(shè)施總量位居全國之最。同時，通過信息化手段在運維體系的普及，打造了低成本、高耐受、高品質(zhì)、高效能的智慧路燈運維管養(yǎng)體系，為全市同步落地智慧城市，并形成統(tǒng)一標準和穩(wěn)定運維夯實了基礎(chǔ)。
合并桿作為智慧桿的基礎(chǔ)版本，是路燈智慧化的先決條件。2016年，南京啟動共桿建設(shè)，多年來共實施綜合桿件建設(shè)項目323個，總地理長度約600公里，新建改造桿件數(shù)量3.3萬桿，綜合桿件數(shù)量1萬余桿，新建規(guī)模在全國處于領(lǐng)先地位。同時，隨著城市建設(shè)發(fā)展，南京市用較低的成本部署了城市體量的通信路由及管道資源。現(xiàn)有預(yù)留管道350公里地理長度，按照每年約150公里地理長度的推進速度，預(yù)計3年左右的時間，可以基本實現(xiàn)全市主要道路的全覆蓋。前期建設(shè)工作滿足了智慧桿基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)對安裝介質(zhì)、能源網(wǎng)絡(luò)、傳輸通道的要求，為智慧桿產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了實現(xiàn)載體。
存量設(shè)施改造 為場景應(yīng)用提供輕量化解決方案
目前，南京市已在部分地區(qū)進行智慧路燈試點建設(shè)，遵循現(xiàn)有的合并桿建設(shè)體系，實現(xiàn)了電力網(wǎng)、有線網(wǎng)、無線網(wǎng)“三網(wǎng)”貫通，推進涵蓋5G小基站、公安視頻、交通設(shè)施、環(huán)保監(jiān)測等功能項目在內(nèi)的集成建設(shè)。
“存量改造”相對“增量新建”更被業(yè)內(nèi)關(guān)注，因為存量設(shè)施所屬區(qū)域內(nèi)人員活躍度高，并且具備實際應(yīng)用場景。但存量設(shè)施因現(xiàn)有的路燈體系難以直接提供穩(wěn)定的供電保障和可靠的通信路由，需要改造賦能才能滿足應(yīng)用加載需求。對此，南京市聯(lián)合相關(guān)單位開發(fā)出了具有獨家專利的單燈控制器、儲能設(shè)備、直流供電設(shè)施、一體化機柜、物聯(lián)傳感設(shè)備、智能門鎖、智慧感知平臺等具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟硬件產(chǎn)品，從能源保障、節(jié)能減排、設(shè)施掛載、市政設(shè)施管理、運維降本增效等各方面保障，以存量改造方式推進智慧城市建設(shè)最快捷、最經(jīng)濟、最高效的落地運營。
基于存量改造的創(chuàng)新工作方法，讓智慧路燈可以高效迅速地滿足5G基站部署，因此運營商也將路燈基站作為最重要的基礎(chǔ)站點形態(tài)之一，在規(guī)劃站址時就把“5G+智慧路燈”作為優(yōu)先考慮的建設(shè)方式，形成了一整套完整的“路燈基站建設(shè)導(dǎo)則及驗收管理辦法”，站址規(guī)劃建設(shè)流程以及實際改造的創(chuàng)新方法。
面向場景 路燈智慧應(yīng)用成果初現(xiàn)
“智慧路燈”可以為接入室外空間的海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施提供泛在的感知體系、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)端口、可靠的能源網(wǎng)絡(luò)、安全的加載介質(zhì)，從而更好地支撐各類應(yīng)用場景落地。依托智慧路燈上各類智慧應(yīng)用，通過視頻圖像分析等技術(shù)，可以很好地服務(wù)公共安全、交通管理及城市精細化治理等各項城市治理工作。
智慧照明。智慧路燈采用
LED燈具，同時安裝單燈控制器，可實現(xiàn)照明燈具的遠程精準啟閉，并根據(jù)時間、人流調(diào)節(jié)亮度，大幅節(jié)省電力，滿足道路照明多樣化的控制需求，還可實現(xiàn)實時監(jiān)控、自動報警等功能。目前，南京市在全市范圍內(nèi)已安裝投運單燈控制器約3萬套，建立了智能化的工單派發(fā)系統(tǒng)，在國內(nèi)開創(chuàng)性地形成了基于精準派單體系的“滴滴修燈”模式，修燈效能提升30%以上。
市政設(shè)施監(jiān)測管理。通過傳感器、物聯(lián)感應(yīng)云平臺及
視頻監(jiān)控，可對井蓋、垃圾桶等市政設(shè)施進行監(jiān)測管理，識別井蓋移動或丟失、垃圾桶滿溢等情況，完成設(shè)施狀態(tài)監(jiān)控和異常情況上報。
環(huán)境監(jiān)測。通過掛載環(huán)境監(jiān)測傳感器，實時監(jiān)測環(huán)境，收集大氣氣壓、溫濕度、SO2、PM2.5、CO、NO、噪音等數(shù)據(jù)，評價城市不同功能區(qū)的空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢，為城市治理提供科學(xué)依據(jù)。
助力執(zhí)法管理。通過視頻監(jiān)控，對沿街攤販、渣土車行駛、道路挖掘等城市執(zhí)法管理中的難點、痛點進行識別偵測并報警，通過信息屏、廣播等進行提示，反饋管理方處理。
信息發(fā)布。通過LED信息屏、智能廣播，建立燈桿上的信息發(fā)布平臺，發(fā)布天氣信息、文明宣傳、商家廣告、停車等信息。面對急性事件時，對外發(fā)送應(yīng)急廣播疏導(dǎo)交通，輔助城市管理。
據(jù)了解，南京市先后完成了夫子廟大石壩街、夫子廟琵琶街、青龍地鐵小鎮(zhèn)、浦口公園、羊山湖公園、光華路、白下高新等一批具有代表性、挑戰(zhàn)性的項目，實現(xiàn)智能安防、人臉識別、智能消防、智能垃圾桶、智能井蓋等智慧功能一體化部署，并可實現(xiàn)無人機巡查、無人清掃車、智慧停車系統(tǒng)等基于智慧路燈平臺管理系統(tǒng)的智能應(yīng)用。目前，南京市在全市范圍內(nèi)共實施智慧桿建設(shè)項目20余個，建設(shè)改造智慧路燈近300桿，建有路燈4G、5G基站近1300座，預(yù)留管道500公里地理長度。
2020年8月30日，“哨卡式智慧路燈機器人”作為南京首批“四新”應(yīng)用場景之一發(fā)布，并在青奧片區(qū)進行試點建設(shè)，初步形成了交通事故告警、行人闖紅燈預(yù)警、機動車道非法占用告警、非指定區(qū)域違停告警、行人橫穿馬路預(yù)警、電動車不帶頭盔提示等場景應(yīng)用，服務(wù)城市治理工作。該試點項目是全國首個真正通過5G組網(wǎng)的方式實現(xiàn)智慧應(yīng)用的項目，通過云邊協(xié)同，實現(xiàn)路側(cè)單元的前端自治、海量數(shù)據(jù)的精準分撥。
試點項目在應(yīng)用場景較為豐富的喵喵街及河西大街、江東南路的部分路口，建設(shè)了17桿路燈機器人。通過人工智能技術(shù)的賦能，形成了桿上設(shè)備的聯(lián)動、桿與桿之間的聯(lián)動，部分實現(xiàn)替代人工的作用。每一根金屬的燈桿，就像一個智能的輔警，并且可以實現(xiàn)多根燈桿的連續(xù)接力追蹤。這樣的多桿聯(lián)動，在國內(nèi)也是首創(chuàng)，真正實現(xiàn)了“智能（部分）替代了人”。
南京在建設(shè)5G+智慧路燈方面，具備基礎(chǔ)好、進階快、積累厚、路徑優(yōu)、應(yīng)用穿透深的優(yōu)勢，憑借低投入在短時間內(nèi)實現(xiàn)智慧桿生態(tài)體系敷設(shè)，助力5G智慧城市建設(shè)。圍繞“十四五”發(fā)展目標，南京市將逐步擴大智慧路燈基礎(chǔ)設(shè)施布局，開放智慧路燈應(yīng)用場景資源，構(gòu)建系統(tǒng)完備、高效實用、智能綠色、安全可靠的“以燈載智”的信息化新型基礎(chǔ)設(shè)施體系。
