智慧路燈——智慧城市發(fā)展的重要入口

國信智城
智慧城市概念源于2008年IBM公司提出的智慧地球的理念,是數(shù)字城市與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的產(chǎn)物,被認為是信息時代城市發(fā)展的方向。

智慧照明是智慧城市的重要組成部分,它對智慧城市的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。智慧路燈作為智慧城市發(fā)展的重要入口,如今已經(jīng)成為運營商和政府關(guān)注的新焦點。毋庸置疑,智慧路燈市場未來將一片藍海。

智慧城市概念源于2008年IBM公司提出的智慧地球的理念,是數(shù)字城市與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的產(chǎn)物,被認為是信息時代城市發(fā)展的方向。其實質(zhì)是運用現(xiàn)代信息技術(shù)推動城市運行系統(tǒng)的互聯(lián)、高效和智能,從而為城市人創(chuàng)造更加美好的生活。

據(jù)數(shù)據(jù)顯示,截至2017年底,全國超過500個城市均已明確提出或正在建設(shè)智慧城市,預(yù)計到2021年市場規(guī)模將達到18.7萬億元??梢钥闯觯腔鄢鞘惺谴髣菟?。

要想建設(shè)智慧城市,首先需要建設(shè)一系列聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,而基于分布最廣泛的城市基礎(chǔ)設(shè)施路燈燈桿做信息化、自動化的系統(tǒng)建設(shè)會是第一突破口。

如今的路燈早已不再是單純的照明工具,集合照明、安防、充電、WIFI等功能的智慧燈桿成為了未來智慧城市的主要發(fā)展趨勢。

對于任何事物,只有了解它的過去,才能讀懂它的現(xiàn)在,放眼它的未來!智慧燈桿亦是如此。

智慧燈桿的誕生

智慧燈桿的出現(xiàn)最早可以追溯到2010年IBM所提出的智慧城市愿景。最早的智慧燈桿是德國的一家公司研發(fā)的,僅僅給普通路燈上面安裝了充電樁。

智慧燈桿的成長

實際上,智慧燈桿可以分為三個時代:

1.0時代:

智慧燈桿1.0時代是當前我國大部分路燈所處階段,主要特點是著力于路燈本身照明節(jié)能及控制功能的智能化運作。一般是通過應(yīng)用電力線載波通信技術(shù)和無線GPRS/CDMA通信技術(shù)實現(xiàn)對路燈的遠程集中控制與管理。

2.0時代:

智慧燈桿2.0時代著力于路燈燈桿的智能化運作上,即通過在燈桿上集成各種智能化設(shè)備達到智慧城市入口的功能,納入智慧城市愿景的初步應(yīng)用。

3.0時代:

智慧燈桿3.0時代主要著力點在于對路燈燈桿主動相應(yīng)方面的智能開發(fā)上,燈桿可實現(xiàn)基于云平臺的聯(lián)動與交互功能。

智慧燈桿2.0時代燈桿實現(xiàn)了功能集成后的智能化,3.0時代則是在2.0的基礎(chǔ)上將智能化功能向人工智能領(lǐng)域拓展。智慧燈桿3.0平臺研發(fā)重點是對人的信息采集利用。

目前,國內(nèi)正在試點或已上線運作的智慧燈桿均處于2.0時代。2.0時代的智慧燈桿一般需要滿足以下兩個需求:

1.節(jié)能:LED路燈相比于傳統(tǒng)的鈉燈節(jié)能超過60%,然而全球LED路燈滲透率較低,因此城市需要一盞更加節(jié)能的路燈;

2.路燈功能不再只是照明:隨著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)不斷進步,行業(yè)需求對路燈所承擔的職責提出了更多的要求,如城市環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)控、無線網(wǎng)絡(luò)、緊急呼叫、充電樁等。

智慧燈桿產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

目前,智慧燈桿產(chǎn)業(yè)這塊大蛋糕所產(chǎn)生的市場紅利正與日俱增,以待瓜分。此時,深入了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀將會有助于企業(yè)看清前進的方向。

一、利好

1.多省政策接連出臺,助力智慧燈桿建設(shè)

截止今日,2018年一共出臺了超過23項有關(guān)“多桿合一”、“智慧燈桿”的政策,涉及廣東、上海、湖南、吉林、重慶、江蘇、陜西、廣西等多個省市,每一項都彰顯了政府對智慧燈桿產(chǎn)業(yè)的支持。如:

工業(yè)和信息化部、國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于2018年推進電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的實施意見》

廣東省人民政府辦公廳印發(fā)了《廣東省信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動計劃(2018-2020)年)》

各省市的政策不斷出臺,助力推進集照明控制、WIFI天線基站、視頻監(jiān)控管理、城區(qū)環(huán)境實時監(jiān)測、緊急呼叫等功能于一體的智慧燈桿建設(shè),形成共建共享、集約高效的城市物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)建設(shè)模式,提升公共安全、城市管理、道路交通、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域的智能感知水平。

2.城鎮(zhèn)化加速推進,城市道路建設(shè)改造不斷,帶飛智慧燈桿

城鎮(zhèn)化進程加速推進,促進智慧燈桿行業(yè)持續(xù)增長。作為城市公共市政建設(shè)的一部分,城鎮(zhèn)化的建設(shè)將直接推動智慧燈桿行業(yè)的發(fā)展。

近年來,我國城鎮(zhèn)化進程快速推進,城鎮(zhèn)化率逐步提高。在2006-2017年我國城鎮(zhèn)人口已從5.83億增至8.13億,城鎮(zhèn)化率從44.34%增長至58.52%,年均增長1.18個百分點。

同時城市道路建設(shè)與改造、升級不斷增加,直接帶動智慧燈桿行業(yè)發(fā)展。

智慧燈桿屬于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),是由國家投資的公共設(shè)施建設(shè)的一部分。國家城市道路建設(shè)的投入對智慧燈桿行業(yè)的市場變化趨勢有重要影響,而城市道路建設(shè)長度及面積將會直接決定智慧燈桿的市場需求。

近些年來,隨著國家對于道路建設(shè)的持續(xù)投入,我國城市年末實有道路長度和面積已連續(xù)多年增加。國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示,2006年,我國年末實有道路長度為24.10萬公里,到2017年已達40萬公里,年均增長4.4%。

3.5G時代來臨,將帶來1176億元市場

按照當前三大運營商的規(guī)劃,預(yù)計5G技術(shù)將在2020年正式開通商用,屆時對搭載基站的智慧燈桿需求在近兩年內(nèi)爆發(fā)概率較大。

此外,新能源汽車的普及,對充電樁需求將大幅上升,而智慧燈桿,也可以作為充電樁最為便捷的載體而存在。

小基站應(yīng)用場景

目前小基站部署方式主要分為室內(nèi)覆蓋和室外覆蓋兩類。而室外覆蓋的具體部署方式主要有:

(1)抱桿安裝:利用路邊水泥桿、電表箱等即有建設(shè)進行安裝

(2)樓面安裝:部署一體化微站,采用與大網(wǎng)異頻的D頻段,適用于有信號遮擋的高層建設(shè)。

(3)地面安裝:將直立式小基站直接部署于地面。

5G小基站室外覆蓋的三種部署方式

基于智慧燈桿的安裝方式是抱桿安裝的典型方式,其優(yōu)勢如下:

(1)供電優(yōu)勢:小基站與路燈的結(jié)合可以共用充電裝置,節(jié)約能源,解決了小基站單獨部署的供電問題。

(2)管理智能:通過智慧燈桿上的傳感裝置,可以方便地對小基站的運行狀態(tài)、溫度等情況進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異??梢约皶r預(yù)警,同時也可以將各類監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至云端,便于分析和利用。

(3)覆蓋密集:由于單個小基站目前覆蓋范圍不足200米,所以需要進行密集部署才可能全面覆蓋盲點,而路燈分布均勻,間距不足百米,可以幫助小基站形成密集覆蓋。

(4)節(jié)省空間:小基站與路燈的結(jié)合節(jié)省了單獨部署所需的空間,能很大程度降低基站部署的物業(yè)協(xié)調(diào)難度。

(5)盲點覆蓋:高速公路、鐵路沿線往往是信號覆蓋不好的地方,采用智慧燈桿的安裝方式有利于實現(xiàn)盲點覆蓋。

截至2017年底,三大運營商合計建設(shè)4G宏基站達到389萬(其中,中國移動187萬,中國聯(lián)通85萬,中國電信117萬)。

參考頻譜的覆蓋半徑對應(yīng)的基站數(shù)量,可以預(yù)測5G宏基站約為4G的2倍,而參考國外運營商在3G時代的小基站數(shù)量達到宏站數(shù)量的1.5-2倍。

綜上我們預(yù)測在國內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的前四年,小基站數(shù)量將達到1167萬(389*2*1.5=1167)套,年均約292萬套。

目前4G小基站平均價格在2500元左右,預(yù)計年均市場空間=292*0.25萬/套=73億元。根據(jù)小基站室外室內(nèi)部署比例為8:2測算,室外小基站年年均市場規(guī)模可達58.4億元(73*80%=58.4)。

由于小基站與智慧燈桿的完美融合,基于智慧燈桿的小基站部署是室外部署的主要形式,按照90%測算,基于智慧燈桿的小基站年均市場規(guī)??蛇_53億元(58.4*90%=52.56)。

小基站本身不貴,但安裝費用高昂。

目前居民樓樓面安裝需要支付每年逾萬元的場地租賃合同,而智慧燈桿上安裝基站的成本將會大幅減少,假設(shè)初裝費為1.4萬元,則5G基站的安裝將會帶動1176億的智慧燈桿市場(1167*0.8*0.9*1.4),年均294億。

中國鐵塔未來4年鐵塔數(shù)量預(yù)測

說到基站,不得不提下華為和中興在移動全球伙伴大會展示的5G基站設(shè)備。

這是華為首次展示5G端到端商用系統(tǒng)主要設(shè)備,其中包括5G CPE、5G系列化無線基站、5G傳輸系統(tǒng)等。此外,華為還表示,屆時5G小基站很可能比4G的形態(tài)更豐富一些。

與華為的展示不同,中興此次重點呈現(xiàn)的是5G宏站,其中包括TD-LTE&5G Dual-Mode RRU、5G 64T64R AAU等。

中興5G宏站

關(guān)于抱桿安裝的小基站驗收規(guī)范,也是眾多企業(yè)關(guān)注的重點。

4.既是必然,也是未然

從智能化到智慧化,是當今世界科技發(fā)展的必然趨勢。

南方電網(wǎng)節(jié)能照明事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)韋家甫在2018年中國智能照明與電源技術(shù)應(yīng)用論壇暨江蘇照明學(xué)術(shù)年會曾提到,LED有三次引爆,而第三次“引爆”的是城市路燈桿,是5G技術(shù)發(fā)展以及國家智慧城市規(guī)劃建設(shè)引起的。

基于政策引導(dǎo)、大市場、大跨界、大推動力、先天的物理位置等因素,他認為第三次“引爆”是徹底的,而且有理由相信持續(xù)時間會很長。

也就是說,智慧燈桿產(chǎn)業(yè)的欣欣向榮既是必然,也是未然的。

二、運營模式

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展,智慧燈桿應(yīng)用涌現(xiàn)了無限可能。那么,當前智慧燈桿產(chǎn)業(yè)的運營模式是怎樣的呢?影響因素又有哪些?

具體運營模式如下:

一、政府獨資投資建網(wǎng)運營,是當前較為普遍應(yīng)用的一種模式。

二、政府主導(dǎo)并投資,委托運營商建網(wǎng)運營(O&M),對用戶有利,大部分能夠無償使用。

三、政府指導(dǎo)并部分投資,社會資本投資建網(wǎng)運營,關(guān)鍵是兩個主體之間的分工、協(xié)調(diào)與合作。

四、政府牽頭,運營商建網(wǎng)(BOT),該模式的盈利方式是以前向計時收費為主。

五、運營商獨資建網(wǎng)運營(BOO),建成之后網(wǎng)絡(luò)使用權(quán)、經(jīng)營權(quán)一直由運營商掌握。

六、聯(lián)合建設(shè)運營,聚集產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)力量,共同建設(shè)和推廣。

七、聯(lián)合公司化運營,公司化運轉(zhuǎn)更加靈活,效率更高。

在建設(shè)運營模式選擇方面:

(1)公益型、涉密型、政務(wù)類的項目需要政府主導(dǎo)和投資,傾向于前四種模式;

(2)投資規(guī)模大、專業(yè)跨度大、共享性要求高、專業(yè)涉及類別多的項目適合采用聯(lián)合建設(shè)模式,不適合政府投資建設(shè)運營和運營商第三方獨立建設(shè)運營;

(3)越來越多的智慧城市項目建設(shè)模式逐步從政府主導(dǎo)單一模式向社會共同參與、聯(lián)合建設(shè)運營的多元化模式轉(zhuǎn)變。

(4)主要影響因素有:項目屬性、涉密性、投資規(guī)模、專業(yè)跨度、共享性和專業(yè)難易。

三、入局的企業(yè)和相關(guān)資質(zhì)要求

目前,入局智慧燈桿產(chǎn)業(yè)的企業(yè)很多,而且并非單一行業(yè),這些玩家來自各行各業(yè),包括:

1.基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運營商

2.硬件企業(yè)(燈、桿、屏)

3.軟件企業(yè)(通信、平臺類企業(yè))

4.資本、資源整合類企業(yè)等

此外,智慧燈桿產(chǎn)業(yè)的資質(zhì)要求五花八門,同樣是智慧燈桿采購項目,這邊需要提供鋼結(jié)構(gòu)工程專業(yè)承包資質(zhì),那邊則必須交出通信工程施工總承包資質(zhì)。

不過這種現(xiàn)象也在情理之中,因為智慧燈桿的招標方“種類眾多”,見仁見智,眾口難調(diào),不同的招標方?jīng)Q定了不同的資質(zhì)要求。

總結(jié)來說,鋼結(jié)構(gòu)工程專業(yè)承包、城市及道路照明工程專業(yè)承包、市政公用工程施工總承包、電子與智能化工程專業(yè)承包,及通信工程施工總承包資質(zhì),這5大資質(zhì)的出現(xiàn)頻率最高。

鋼結(jié)構(gòu)工程專業(yè)承包資質(zhì):

鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)承包資質(zhì)在智慧燈桿項目中出現(xiàn)的頻率較高,尤其是在鐵塔公司發(fā)布的項目中(從2018年智慧燈桿招投標情況來看)。

獲得該資質(zhì)的企業(yè)超過32410家。其中一級資質(zhì)共有1466家,二級資質(zhì)共有7583家,三級資質(zhì)有23096家。

城市及道路照明工程專業(yè)承包資質(zhì):

城市及道路照明工程專業(yè)承包資質(zhì),現(xiàn)在已不僅是傳統(tǒng)照明企業(yè)的命門,同時還是智慧燈桿入場企業(yè)的“武器配置”。

據(jù)我們統(tǒng)計,獲得該資質(zhì)的企業(yè)共有17983家,其中,一級資質(zhì)共796家,二級資質(zhì)共2666家,三級資質(zhì)共14521家。

市政公用工程施工總承包資質(zhì):

根據(jù)住建部公示信息顯示,2018年企業(yè)申請市政公用工程施工總承包資質(zhì)的通過率并不高,存在一定的難度系數(shù)。

現(xiàn)今,獲得該資質(zhì)的企業(yè)共有48620家,其中,獲一級資質(zhì)的共有3048家,二級資質(zhì)為13280家,三級資質(zhì)共有32291家。

電子與智能化工程專業(yè)承包資質(zhì):

獲電子與智能化工程專業(yè)承包資質(zhì)是“智慧類”企業(yè)的掌中寶。

該資質(zhì)的企業(yè)總數(shù)為12776家。其中,一級資質(zhì)共有1471家,二級資質(zhì)11305家。

通信工程施工總承包資質(zhì):

對于這個資質(zhì),通信企業(yè)再熟悉不過了。不過,曾經(jīng)有業(yè)內(nèi)人士坦言,該資質(zhì)的申請門檻較低,導(dǎo)致很多企業(yè)勇猛的跨界到通信行業(yè)來分一杯羹。

目前,該資質(zhì)共有2193家企業(yè)獲得,一級資質(zhì)共有99家,二級資質(zhì)共有474家,三級資質(zhì)共有1620家。

四、收益來源

一般來說,在智慧燈桿運營企業(yè)的收益來源方面,主要為三個部分:

1、節(jié)能收益。

項目公司營運收益主要來源于項目實施后道路照明節(jié)省的電費支出,社會投資人按與政府的約定獲得收益。

2、增值收益-加載設(shè)備收益。

政府可將智慧燈桿經(jīng)營權(quán)授予社會資本方,由其挖掘運營潛力,獲得增值收益。

如通過附加廣告及以照明項目的路燈桿為載體設(shè)置攝像頭,環(huán)境監(jiān)測器,WIFI發(fā)射站等拓展項目來收取費用。

3、增值收益-軟件及服務(wù)收益。

智慧燈桿運營可由硬件產(chǎn)品銷售轉(zhuǎn)向服務(wù)導(dǎo)向的商業(yè)模式發(fā)展,智慧燈桿不只是賺取設(shè)備費用,而是掌握透過路燈所收集的各種數(shù)據(jù),地方政府欲使用數(shù)據(jù)發(fā)展城市解決方案,需支付通用數(shù)據(jù)處理服務(wù)費用。

總結(jié)

總的來說,不管是從政策層面,還是從市場角度來看,智慧燈桿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已是大勢所趨,必不可擋。

雖然在現(xiàn)階段它仍然存在運營模式不清晰、行業(yè)標準未確定等問題,但是,我們要知道,任何產(chǎn)業(yè)的發(fā)展初期都會面臨一系列的困擾和難題。

九層之臺,起于壘土。智慧燈桿的未來藍海或許超過我們每個人的想象。

(原標題:智慧路燈,一個萬億級智慧城市的入口?。?/p>

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