2019年中国智慧杆塔白皮书.pdf

中国智慧杆塔白皮书 （ 2019年） 中国 通信学会 2019年 11月版权声明 本 前沿报告 版权属于 中国通信学会 ， 并受法律保护 。 转载、摘编或利用其它方式使用 本 报告 文字或者观点的，应 注明 “ 来源： 中国 通信学会 ” 。违反上述声明者，本 学会 将追究其相关法律责任。 专家组 和 撰写组 名单 专家组： 组长： 刘国锋 中国铁塔股份有限公司副总经理 中国通信学会 智慧杆塔委员会 （ 筹 ） 主任委员 成员 ： 姓名 单位 职务 窦笠 中国铁塔股份有限公司 技术部 总经理 何桂立 中国信息通信研究院 副 院 长 郝应涛 华为 技术 有限 公司 无线站点产品线总裁 撰写组 ： 单 位 姓名 中国铁塔股份有限公司 张帆 、 潘三明 、 王欣朋、 闫亚旗 中国信息通信研究院 廖运发 、 刘泰 、 王尧 、 王文跃 华为 技术 有限 公司 刘保玉 、 田宗奇 、 史金仙 、 覃名富 、付玮 、 崔岩 、 危文杰 、 齐飞 前 言 当今世界， 以互联网、大数据、人工智能为代表 的新一代信息技术蓬勃发展，并加速与各行业各领域的融合 ，给社会经济发展带来颠覆性创新。在城市发展的探索中， 智慧杆塔 作为 将信息通信技术与传统城市公共基础设施融合的 典范 ， 集 “综合、共享、 智慧、和谐 ”四大特点于一体，被认为是最有发展前景的新型公共基础设施，在全球多个国家受到广泛关注并已 开始落地建设。 目 前 整体来看，我国智慧杆塔的建设仍处于 起步 阶段，但 在新型智慧城市建设 及 5G 商用的带动下， 相关鼓励政策相继出台， 发展呈加速态势， 预计未 来两三 年将会在我国实现突破式增长。 在此形势下， 中国铁塔股份有限公司 、 中国信息通信研 究院 和 华为技术有限公司共同编写了中国智慧杆塔白皮书 。 本白皮书 深入探讨智 慧杆塔概念、价值与意义，从产业、业 务应用、功能及技术需求等多方 面全面梳理 和解构智慧杆塔特点和发展，在此基础上 分 析我国智慧 杆塔 发展 亟 待解决的关键问题，并从建设规划、标准体系、业务和应用创新、投资运营等角度提出发展建议 。 本白皮书可作为智慧杆塔技术产业发展参考 ，也可作为政府部门制定政策的参考 。 中国通信学会智慧杆塔委员会 （ 筹 ） 主任委员 ： 2019 年 11 月 目 录 一、 智慧杆塔 . 1 （一） 智慧杆塔概念 . 1 （二） 智慧杆塔价值及意义 . 4 （三） 智慧杆塔产业发展情况 . 6 二、 智慧杆塔典型 业务 应用 . 10 （一） 通信业务 . 11 （二） 公共安全 . 12 （三） 智慧照明 . 13 （四） 环境监测 . 14 （五） 智慧交通 . 15 （六） 信息发布 . 16 （七） 能源业务 . 16 三、 智慧杆塔子系统及技术要点 . 17 （一） 智慧杆塔功能子系统 . 17 （二） 智慧杆塔技术要点 . 27 四、 智慧杆塔发展建议 . 31 （一） 建立跨部门协调机制，推进统筹规划和综合共享 . 31 （二） 建立跨专业、系统化且适度超前的标准体系，促进规模化部 署 . 32 （三） 积极探索、丰富创新业务和创新应用，推动效益化发展 . 33 （四） 加强商业模式的创新探索，实现协同共赢的产业生态 . 34 1 一、 智慧杆塔 （一） 智慧杆塔概念 智慧杆塔是综合承载多种设备和传 感器 并 具备 智慧 能力的 杆、塔等 设 施 的总称，包括但不限于 通 信 杆 /塔、路灯杆 和 监控杆 。 智慧杆塔具备的功能由 其 挂载的设备和传感器决定 。这些 设备和传感器可通过 各种 通信 技术 接入网络和平台 ，并 在互联网、人工智能、大数据等ICT 技术的赋能下提 供 丰富的 智慧应用。 图 1 智慧杆塔 示意图 智慧杆塔是智慧城市建设的“新型公共基础设施” 。 智慧杆塔 优秀的点位 、 广泛的 分布 使其成为 5G 基站的 良好载体 ， 优化的 5G 网络是 众多 “ 5G+” 创新 应用 的基础 ； 搭载 了 多种设备 的 智慧 杆塔 ，在ICT 技术的赋能下 ， 可以 高效节能地提供 市政 、交通 、安防 、环保等2 多 领域 的 新型 公 共 服务 ； 合理 布局的 城市 智慧 杆塔 网络 ，可以为智慧城市 大脑实时提供 海量 城市运行数据 ，是构建数字孪生城市 的 基础 。 图 2 城市 新型 公共基础设施 智慧杆塔 具备 “综合、 共享、智 慧、和谐” 等突出 特点 。 综合 Integrated 智慧杆塔是多种设备设施和技术的综合体。 从功能硬件方面看，智慧杆塔可综合 通信杆、 路灯 、 交通 监控、 安防 监控、 交通指示牌、路侧广告牌等多 种 主要功能设施于一 身 ，实现“多杆合一”； 从 配套资源 方面看， 智慧杆塔 可 将多套 功能 系统的承载 、供电 、通信 等配 套资源 进行整合 ， 优化 城市 管网利用 ， 减少 重复建设及 资源浪 费 ;从 建设 运营 方面看， 综合多种 功能 的 智慧杆塔 可更有利于 集约高效地开展规划、建设、运营及维护 等工作 ， 实现 专业化 和规模化 ，提升建设 效率及 品质 。 3 图 3 “ 多杆合一 ” 示意 共享 Sharing 智慧杆塔可 供不同行业或部 门使 用， 通 过 载体 、 设备 及数据 层面的共享，实 现更大的社会价 值 。 一是 载体 共享 ， 通信 、市政 、交通 、安防等 多个 行业或部门 的 设备和 传感器 可以 经合理 规划 使用同 一 杆塔 载体 ，实现 “ 一杆多用 ” ； 二是设备共享 ， 通过对 应用 在不同领域的 设备 进行 功能 整合 并 采用 有效的安全策略 ， 杆 上 的 同一 设备 可以 由多个 行业 或 部门 共享使用 ； 三是数据共享 ， 各种 设 备 和传感器采集的数据 脱敏后 可通过 数据平台 开源 共享 ，实现城市运行数据的 互通 ， 催生出更多跨行业创新应用。 智慧 Smart 智慧是智 慧杆塔的 突出特点，体现在三个层面。 一是 智慧杆塔为多种传统设备设施提供通信接入，使传统设备设 施 具备网 联化和智能化的条件； 二是 通过杆载网 关与云平台 的边云协同，将杆塔承载的多种设备设施融合成有机整体， 结合 杆塔的 点位布局形成信息物理系统网络，实现多种创新智慧服务； 三是 智慧杆塔作为智慧城市的神经网4 络，为基于数据智能的城市管理提供实时流动的海量数据和信息，并实时将城市管理决策 精准传达到城市 各 处 。 和谐 Harmony 智慧杆塔可以促进城市面貌、生态环境 及 社会 发展 的 和 谐。 一是城市面貌 和谐 方面， 智慧杆塔可以大幅度减少 城市地面设施的繁杂度， 做到实用、美观、 简约、大方。有需要时，杆塔外观可以进行主题化 的艺术设计 ，更好 地 体现城市 特色。 二是生态环境和谐方面 ，智慧杆塔通过共享和智能化大幅降低了市政设施的能源消耗， 杆塔采集到的环境信息可以用于城市 噪声 及 污染 防 控，促进绿色协调发展。 三是社会和谐方面 ，智慧杆塔作为 信息化 的公共基础设施， 在 促进多个行业领域共同发展 的 同时还 为城市居民提供 安全 保障 及 便捷 的生 活服务， 使城市 更 加 宜居， 社会安全稳定 。 （二） 智慧杆塔 价值及意义 1. 智慧杆塔 是践行 新发展理念 的 具体 举措 党的十八届五中全会提出创新、协调、绿色、开放、共享五大新发展理念，指明了“十三五”乃至更长 时期我国的发展思路、发展方向和发展着力 点，揭示了我国实现更高质量、更有 效率、更加公平 、更可持续发展 的科 学路 径。智慧杆塔的 特点 “综合、共享、智慧 、和谐 ” 与 五大新发展理念相契合，智慧 杆塔 的建设是 对五大新发展理念的实践 。 在当前的诸 多试点项目中 ，各地政府通过 智慧杆塔系统在 服务创新 、 行业 协调 、 环境友好 、 数据开放 、资源共享 等方面进行了有益尝试， 对于促 进 城 市 发展 和居民生活 更 高质量、更有效率、更加公平、更可持续 起到了良好的效果 。 5 2. 智慧杆塔是“网络强国”建设的 重要 载体 “十三五”规划纲要将“网络强国” 定位为我国十四大 战略之一，提出要“加快构建高速、移动、安全 、泛在的新 一代信息基础设施，推进信息网络技 术广泛应用，形 成 万 物互联 、人机 交互、天地一体的网络空间”。 广泛覆盖的 移动 通信 、物联网 是 支撑 “ 网络强国 ”建设的 重要 新一代信息基础 设施 。 具有高速率、低时延、大连接 特点的 5G 移动通信 在热点地区需要宏基站与密集部署的小微基站共 同完成覆盖 ， 高密度的优质小微 站站址资源是 5G 建设和发展的必要条件 。万物互联 时代的物联网需要 结合 终端特点 综合采用有线 通信 、 无线 通信和标识识别 技术 ， 其网络 设备和感知终端 无处不在 。 智慧杆塔网络如血管和神经一样深入城市的公路、街道和园区，对人口密集处有良好的渗 透，并且布局均匀，密度适宜， 可以 提供分布广、位置优 、低成本 的站址资源 和终端载体 ， 是 5G 和物联网 大规 模深 度部署的首选方案 。 3. 智慧杆塔是建设智慧社会的关键 基础 党的十九 大报告提 出建设智慧社会 。 一方面，基础设施的智能化是智慧社会的重要基础，当前传统的公共基础设施逐渐难以承载不断增加的城市规模、 人口密度以及日 渐 加 剧的人口老 龄化，公 共基础设施的智能化有助于这些社会问题的解决，而智慧杆塔是目前最为 落地可期的公共基础设施智能化方案之一。另一方面，智 慧社会与智慧城市、智慧社区的建设密切相关，构建新型智慧城市和社区需要以数据为基础，城市数据的采集依赖于建立“全域感知”体 系，即将信息感知设备合理 、泛在布局在城市各处，采集大量的跨空间、跨垂直领 域的传感信息和视频数据，智慧杆塔分布广、位置优良 ，是“全域感知”