资源描述
物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 中国电子技术标准化研究院 2020 年 11 月 中国电子技术标准化研究院 卓兰杨宏韩丽董子轩赵向阳孙旭孙伟李孟良 张弛李然刘洋王晓春颜建卿姜广松雷根韩世豪 汪晶晶王婷苏静茹郭雄 无锡物联网创新促进中心 崔健敏张弦薛梁徐玉良 浙江晶日科技股份有限公司 程世友杨志伟叶少军汤燕军 北京电信规划设计院有限公司 赵婷李家京 无锡物联网产业研究院 陈书义吴明娟 重庆邮电大学 谢昊飞魏旻 上海集成通信设备有限公司 付根利张康明 (排名不分先后) 编写组 1 自2018年12月至今,党中央、国务院已多次提出加快新型基础设 施建设,对稳投资、稳增长,实现经济高质量发展意义重大。物联网作 为官方表述新型基础设施的重要组成部分,经过10多年的发展,其带动、 赋能、提升效应已深入影响到我国社会经济生活的方方面面。“让城市 更聪明一些、更智慧一些,是推进城市治理体系和治理能力现代化的必 由之路,前景广阔。”习近平总书记的讲话为未来城市的发展指明了道 路和方向。 作为物联网新型基础设施的重要组成部分,智慧灯杆通过深度整合 城市各类资源,实现资源的共享、集约和统筹,降低城市建设成本,提 升城市运维效率,为城市治理带来多重效益,推动城市的快速发展。随 着我国物联网新型基础设施建设的全面推进,智慧灯杆的产业发展步入 快车道。 本白皮书在分析智慧灯杆发展现状的基础上,重点从国家标准、行 业标准、地方标准和团体标准全面梳理智慧灯杆的标准化现状,并对未 来标准化工作提出建议。不足之处,望批评指正。 前言 1 前言. 1 一、发展背景. 1 1.1 物联网 . 1 1.2 智慧灯杆 . 3 1.3 智慧灯杆与物联网的关系 . 6 二、发展现状. 8 2.1 政策环境 . 8 2.2 产业现状 . 9 2.3 典型应用 . 10 2.4 商业模式 . 12 三、标准化现状. 14 3.1 国际标准 . 14 3.2 国家标准 . 14 3.3 行业标准 . 17 3.4 地方标准 . 17 3.5 团体标准 . 19 3.6 分析总结 . 23 目录 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 2 四、标准化需求. 25 4.1 亟需建立完善的标准体系 . 25 4.2 智慧灯杆基础共性类标准亟需统一 . 26 4.3 智慧灯杆技术类标准参差不齐 . 27 4.4 智慧灯杆业务应用类标准碎片化 . 28 4.5 智慧灯杆标准推进计划 . 29 五、标准化建议. 31 5.1 推动标准化协调工作机制的建立 . 31 5.2 加强智慧灯杆基础共性标准研制 . 32 5.3 加强智慧灯杆标准化人才培养 . 32 5.4 打造智慧灯杆产业生态 . 32 附录:我国智慧灯杆相关标准列表. 34 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 2 量终端的多种接入方式。 (2)海量感知数据处理技术 大量传感器采集的海量信息汇聚到物联网业务平台,对平台的信息 处理、存储、分析以及数据挖掘提出了极高的要求。如何利用云计算、 模糊识别等各种智能计算技术,对海量的跨地域、跨行业、跨部门的数 据和信息进行分析处理,实现智能化的决策和控制是物联网面临的巨大 挑战。 (3)能耗管理技术 大量物体互联成网时,不同的物体有不同的能量供给情况,有些设 备有固定持续的供电,有些设备只能依靠电池供电甚至只能依靠能量转 化技术来工作,因此物联网需要解决不同设备在低能耗时的联网问题。 (4)物联网设备安全技术 物联网感知终端大部分处于无人值守的环境中,且具备终端节点数 量巨大、感知节点组群化、移动性低等特点,这对物联网终端的安全性 提出更高的要求,具体包括物理安全、通信安全、存储安全、终端应用 运行环境安全等。 (二)新基建战略定位成为物联网发展新动力 如今,物联网迈入第二个10年,国家发改委明确“新基建”范围并 在“两会”上将“新基建”写入政府工作报告等一系列措施成为物联网发 展的新动力。2020年4月国家发改委明确“新基建”范围主要包括:包 含以5G、物联网为代表的信息基础设施,以大数据、人工智能等技术深 度应用的融合基础设施和以支撑科学研究、技术开发等的创新基础设施, 如图1-1所示。 物联网的三大核心要素包括:一是海量数据采集的感知设备,二是 支撑庞大数据传输的通信网络,三是实现数据价值的挖掘能力。分析发 一、发展背景 3 现,“新基建”将从根本上解决物联网目前发展所面临的技术瓶颈。物 联网信息基础设施建设大力提升设备及终端数据的采集与智能感知能 力。5G网络的建设能解决物联网数据传输高可靠低时延场景的应用需 求,云计算为物联网应用提供基础设施平台的建设及服务,大数据为 物联网应用提供数据分析与数据挖掘服务,人工智能在大数据服务的 基础上实现数据处理的增强,区块链构建行业服务产业链,催生物联 网行业大量的新业务与新应用,推动行业应用创新发展。因此,新基 建将成为物联网下一个十年的新动力,成为物联网产业蓬勃发展的技 术支撑。 图1 -1 物联网核心技术 1.2 智慧灯杆 智慧灯杆包括杆体及其搭载的感知终端(各类设备和传感器),其 物理实体如图1-2-1所示,是集智慧照明、信息发布、视频监控、环境 监测、通信服务、能源服务和一键求助等诸多功能于一体的一种物联网 新型基础设施。 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 4 环境监测 通信服务 信息发布 智慧照明 视频监控 一键求助 能源服务 图1 -2-1 智慧灯杆示意图 智慧灯杆系统架构如图1-2-2所示,由感知层、网络层和应用层 组成。 感知层主要包括各种物联网感知终端,如智慧照明模块、信息发布 模块、视频监控模块、环境监测模块、通信服务模块、能源服务模块、 一键求助模块等,用于采集或发布传感数据等。感知终端遵循统一部署 和标准接口,实际部署时可根据实际场景需求,搭载相应感知终端。 网络层主要包括交换机、网关及服务器等通信设备,通过有线或 无线方式将感知终端获取的各种数据进行传输,根据数据传输需要,可 直接通过4G/5G、以太网、NB-IoT等技术上传到服务器;也可先通过 ZigBee、LoRa等方式上传到边缘网关,再上传到服务器。 应用层主要包括服务层和中间件。服务层主要作用包含两部分:一 是保证各种物联网设备的通信接入以及数据解析,主要包含通信服务、 安全认证服务、规则引擎、解析服务、指令服务、告警服务等能力,实 一、发展背景 5 现设备的通信连接,以及数据、指令的上下行操作;二是为智慧灯杆系统 管理平台提供底层通用能力,通过结合各类中间件,构建计算服务、消 息服务、基础服务、算法服务、语音服务、数据库服务等通用能力,构 建智慧灯杆行业应用场景,满足不同类型用户的需求以及提供良好的操 作体验。 智慧灯杆APP端应用智慧灯杆系统PC端 智慧灯杆系统 消息队列 基础服务 通信服务 nginx schedule 4G 以太网 5G NB-IOT ZigBee lora plc redis poi proxy tidb websocket 指令服务 缓存服务 规则引擎安全认证&权限策略 解析服务 算法服务 告警服务 语音服务 计算服务 数据库服务 应用层 网络层 感知层 服务层 中间件 感知设备 网关 小程序/微信公众号 图1 -2-2 智慧灯杆物联网系统架构图 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 6 1.3 智慧灯杆与物联网的关系 智慧灯杆搭载各类传感器和网络通信设备,具有通电、联网、分布 广泛等特点,像神经元渗透到城市的公路、街道及社区等各个角落。而物 联网实现万物互联离不开广泛分布的传感器和无处不在的通信网络。因 此,智慧灯杆被视为物联网的必要基础设施。 (一)智慧灯杆是物联网通信基础设施的最佳载体 根据市政设施规范要求,道路灯杆间距一般不超过灯杆高度的3倍, 在20至30米左右,未来智慧灯杆作为分布最广、最密集的市政设施,具 有成为物联网通信连接点的天然优势。智慧灯杆可作为载体,建立通信 基础设施,通过无线或有线的方式对外延伸,提供包括无线基站、公共 Wi-Fi、光传输等服务。5G作为解决物联网数据传输高可靠低时延场景 的应用需求的新一代无线通信技术,具有频率较高、真空损耗较多、传 输距离较短、穿透能力较弱,需要增加的补盲点远高于4G。智慧灯杆的 密集度、挂载高度、精准坐标、完整供电等特点完全符合5G基站的组 网需求。目前有些城市规划的5G基站中,约有80%规划搭载在灯杆上。 因此,未来,智慧灯杆将成为物联网通信设施的最佳载体。 (二)智慧灯杆是物联网感知终端的最佳载体 智慧灯杆作为照明基本载体,具备通电功能,还可搭载太阳能板或 风力发电设备提供电源。将智慧灯杆作为物联网感知终端载体,无需额 外考虑电源问题,极大地降低物联网系统部署实施的复杂程度,同时也 解决了物联网系统感知终端能耗问题。以上为物联网在智慧灯杆上部署 感知终端提供了基本条件。 智慧灯杆具有分布密集、距离道路车辆近的特点,便于在上面部署 路侧终端设备,如:在智慧灯杆上搭载摄像头以实时采集交通状态信息 一、发展背景 7 (如:车辆数量、拥堵程度等)、道路运行情况(如:积水情况、有无 障碍等),进行交通控制及路况统计等;挂载高位摄像头作为电子警察识 别超速违停等各类违章违法行为;在停车场结合车牌识别构建智能停车, 提供充电桩等。因此,智慧灯杆将成为物联网在车联网领域部署路侧终 端的最佳载体。 智慧灯杆分布在城市公路、街道及园区的各个角落,可通过在智慧 灯杆上布置环境传感设备,实现温度、湿度、气压、风速、风向、雨量、 辐射、光照度、紫外线、PM2.5、PM10、CO、SO 2 、NO 2 、CO 2 、O 3 、噪 声等环境数据采集。因此,智慧灯杆将成为物联网在智慧环保领域部署 感知终端的最佳载体。 (三)智慧灯杆是部署物联网边缘计算的最佳载体 边缘计算通过在靠近物体或数据源附近的网络边缘侧构建起具有网 络通信、智能计算、数据存储及应用服务能力的平台,将原属于云平台 的部分任务迁移至此平台,完成智能服务。通过缩短数据传输距离,从而 满足高实时性任务要求,避免数据网络传输时延影响,大幅度降低流量, 减少带宽占用,节省能耗,快速实现端到端的应用。智慧灯杆在城市道 路两侧,在此部署物联网边缘计算,将大大减少了数据传输压力,也解 决了物联网应用场景中对数据的高实时性要求。 因此,智慧灯杆成为物联网基础设施的典型代表,推进智慧灯杆的 部署和应用将是推动物联网新型基础设施的最佳切入点。 二、发展现状 9 动当地智慧灯杆的发展,各省市地方政府相继出台了相关政策,引导各 类杆塔的高效利用。比如2018年5月广东省政府印发广东省信息基础 设施建设三年行动(20182020年)提出一杆多用试点,推广智慧灯 杆建设。随后在2019年至2020年期间,北京、上海、江西、浙江、湖南、 吉林、江苏、陕西、广西、重庆等陆续发布行动方案、发展规划、实施 意见等多种形式的政策抓手,推动智慧灯杆落地应用。 2.2 产业现状 根据Technavio发布的“20202024年全球智能杆市场”报告数据显示, 2019年全球智能杆市场规模为575亿美元左右,20202024年全球智 能杆市场规模将增长79.7亿美元,达到137.2亿美元左右,年复合增长率 达到19。目前全球许多国家探索布局试点了智慧灯杆项目,包括美国、 新加坡、印度、德国、西班牙、韩国等,通过LED路灯部署减少能源消 费,同时将智慧灯杆与交通管理系统集成,实现道路交通智能化管理。 我国的智慧灯杆可以追溯至2015年,2015年至2016年期间各地积 极推动“多杆合一”、“多箱合一”和“多塔合一”为市政基础设施“做 减法”试点工作。但是由于盈利模式不清晰、运营归属权模糊、利益协 调问题矛盾突出、缺乏标准规范等原因,2017年至2018年期间相关项目 进展缓慢。直到2019年,随着物联网新基建和5G商用加速,催生智慧 灯杆产业发展进入快车道。 根据前瞻产业研究院估计, 2019年我国城市道路照明灯杆保有量约 为2935万盏;若20202025年,我国城市道路照明灯杆数量保持5%的 增速,预计2025年城市道路照明灯数量将达到3923.4万盏。如果2020 年智慧路灯渗透率达30%,以城市主干道12米高路灯为例,智慧路灯一 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 10 年节能费用高达1058元(电能节约698元每年,维修费用360元),而 一盏物联网市电智慧路灯的改造成本为3800元,即改造成本可在三年多 的时间,以节省能源成本和维修费用的方式返还,2020年中国智慧路灯 市场规模将达到350亿元。 2.3 典型应用 智慧灯杆以智慧照明为核心,通过搭载的各类设备和传感器额外增 加了信息发布、视频监控、环境监测、通信服务、能源服务和一键求助 等多功能于一体的一种物联网新型基础设施,如图2-3-1所示。 环境监测 视频监控 信息发布 一键求助能源服务 通信服务 智慧照明 图2 -3-1 智慧灯杆的典型应用图 (一)智慧照明 传统路灯照明的控制方式造成了能源的浪费,同时传统人工巡检方 式的运维质量与效率较低。随着物联网技术和 LED 技术的应用,通过广 域网或局域网方式将照明终端与系统平台进行连接,实现照明控制网络 的精细化管理,实时监测照明设备的运行状态,支持定时开关灯等策略, 并且根据照明需求,设定开关时间以及调光亮度值,从而减少电力消耗, 二、发展现状 11 实现照明节能。同时,照明控制终端可主动上报故障并通过平台完成派 单,实现高效精准运维,以及维修过程的完整闭环,提升运维效率,如 图2-3-2所示。 软件平台 图2 -3-2 智慧照明场景示意图 (二)环境监测 智慧灯杆通过搭载多种环境监测传感器,实现对温度、湿度、风速、 气压、PM2.5、噪音、光照、排放、降雨、积水等实时监测,对城市环境 质量、污染物排放和环境风险的科学预测和定向治理。 (三)视频监控 智慧杆塔通过加载摄像头,实现对车流量、实时路况、违章违法、 市政设施、人群、停车、安防等进行监控。 (四)信息发布 智慧灯杆塔通过挂载LED显示屏、电子语音远程播报等设备,实现 新闻资讯、天气预报、交通信息、商业广告、疫情预警、灾害预警等信 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 12 息发布。 (五)通信服务 智慧杆塔通过挂载5G微型基站、Wi-Fi热点等,实现5G和Wi-Fi 的信号覆盖。 (六)能源服务 智慧灯杆通过扩展充电接口对外提供新能源汽车充电、移动终端充 电、无人机充电等多种供备电服务。 (七)一键求助 智慧杆塔通过加载紧急求助按钮,在周边环境中发生紧急情况时, 通过一键报警功能,可以迅速与警务人员或者医护人员取得联系。 2.4 商业模式 尽管物联网一直受到商业模式不够清晰的困扰,但是目前智慧灯杆 存在可预期的商业模式,从而可以长期有可持续的资金投入,积极推动 规模化布局,覆盖更广泛的空间和应用场景,实现更大的商业价值。智慧 灯杆的商业模式可以分为政府类、商业类和消费类。政府类包括城市管 理、环境治理、能源管理、公共安全等,商业类包括广告营销、租赁等, 消费类包括便民服务等。 政府出资委托企业进行灯杆设施改造或新建,以及后续运营维护。 公安或交通部门支付智慧灯杆的视频监控内容。 智慧路灯的特点之一是节能,在政府的大力支持下,补贴企业。智 慧灯杆对道路停车情况以及井盖运行维护情况进行监测,因此获得交通 部门或其他相关单位支付的管理收入。智慧灯杆采集的数据,比如环境 监测数据或者运营过程中其他数据,符合国家相关数据安全管理规定的 二、发展现状 13 情况下将获得的收入提供给使用者。 智慧灯杆上挂载5G微基站而获得移动运营商支付的租赁收入。LED 屏幕进行的信息发布,获得投放主体支付的费用。 智慧灯杆为消费者提供的便民服务,而获得消费者支付的费用,比 如新能源汽车充电、手机充电等。 伴随着我国城市建设的加速发展,智慧路灯的需求量巨大,可以从 多个方面实现盈利,与此同时智慧路灯的建设、实施和运营也面临着巨 大的挑战。 三、标准化现状 15 前智慧灯杆的功能来看,国家标准化工作以全国信息技术标准化技术委 员会为核心,其他涉及到全国智能运输系统标准化技术委员会、全国安 全防范报警系统标准化技术委员会、中国电力企业联合会、全国城市公 共设施服务标准化技术委员会等,如图3-2所示,相关标准见附录。 全国安全防范报警系 统标准化技术委员会 全国城市公共设施服 务标准化技术委员会 全国信息技术 标准化委员会 全国智能运输系统 标准化技术委员会 其他相关委员会中国电力企业联合会 图3 -2 全国信息技术标准化技术委员会结构图 全国信息技术标准化技术委员会(原名全国计算机与信息技术处理 标准化技术委员会)成立于1983年,是在国家标准化委员会和工业和信 息化部的共同领导下,从事全国信息技术领域标准化工作的技术组织, 对口ISO/IEC JTC 1(除ISO/IEC JTC 1/SC 27)。信标委的工作范围是信 息技术领域的标准化,涉及信息采集、处理、传输、交换等技术,系统 与产品的设计、研制、管理、测试及相关工具的开发等标准化工作。其 中物联网分技术委员会的标准化工作与智慧灯杆密切相关,另外智慧城 市标准工作组、大数据标准工作组和国家人工智能标准化总体组的标准 化工作也具有一定的指导意义。 全国智能运输系统标准化技术委员会是专业从事全国性智能运输系 统标准化的技术工作组织,负责智能运输系统领域的标准化技术归口工 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 16 作。主要工作范围定为地面交通和运输领域的先进交通管理系统、先进 交通信息服务系统、先进公共运输系统、电子收费与支付系统、货运车 辆和车队管理系统、智能公路及先进的车辆控制系统、双向和多模式的 交通短程通信和信息交换,以及交通基础设施管理信息系统中的技术和 设备标准化。智慧灯杆的视频监控功能用于交通管理,全国智能运输系 统标准化技术委员会制定的交通信息采集相关标准可以应用于智慧灯杆 的研发和部署。 全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)成立于 1987年,主要负责我国安全防范报警系统技术领域的国家标准和行业标 准制修订工作,归口工作范围涉及入侵和紧急报警、视频监控、出入口 控制、防爆安检、安防工程、实体防护和人体生物特征识别应用等专业 技术领域。智慧灯杆的视频监控功能用于城市治理,TC100制定的公共 安全视频监控可以用于指导智慧灯杆的研发和部署。 中国电力企业联合会是1988年经国务院批准成立的全国电力行业企 事业单位的联合组织,非盈利的社会经济团体。下设标准化管理中心,负 责组织编制电力国家标准、行业标准的制修订计划,负责电力标准化技 术委员会的管理,审核电力标准化技术委员会拟定的电力国家标准和行 业标准,负责电力行业标准的编号,办理电力企业标准备案,指导电力 企业标准化工作。GB/T 34923路灯控制管理系统系列标准可用于指 导智慧灯杆的研发和部署。 全国城市公共设施服务标准化技术委员会TC537于2013年4月经国 家标准化管理委员会批复成立,是在城市公共设施服务专业领域内,从 事全国标准化工作的技术工作组织,负责全国城市公共设施服务标准化 的技术归口工作。全国城市公共设施服务标准化技术委员会TC537的智 能路灯和智慧多功能杆的在研标准与智慧灯杆相关。 三、标准化现状 17 3.3 行业标准 目前智慧灯杆的相关行业标准主要集中在城镇建设行业标准、通信 行业标准和环境保护行业标准等。 城镇建设行业标准CJ/T 527-2018道路照明灯杆技术要求由住房 和城乡建设部发布,由常州市城市照明管理处和中国市政工程协会城市 照明专业委员会共同负责主编的行业标准,规定了道路照明灯杆的产品 分类和型号、一般要求、要求、试验方法、检验规则,以及标志、包装、 运输、贮存等。但在该标准给出了多功能杆的定义,杆体除道路照明功 能以外,设置其他非道路照明的灯杆为多功能杆。 目前通信行业标准YD/T 5245-2019数字蜂窝移动通信网LTE微基 站工程技术规范等可用于指导智能灯杆加载微基站时研发和部署等。环 境保护行业标准HJ 817-2018环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续 自动监测系统运行和质控技术规范和HJ 818-2018环境空气气态污染 物(SO 2 、NO 2 、O 3 、CO)连续自动监测系统运行和质控技术规范等可 用于指导智慧灯杆加载环境监测功能。 3.4 地方标准 智慧灯杆发展迅速,各省市的地方标准不断出台,目前已经发布或 征求意见的地方标准概况如图3-4所示,绿色代表已发布,黄色代表正 在征求意见。 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 18 图3 -4 智慧灯杆相关地方标准概况图 地方标准DB32/T 3877-2020多功能杆智能系统技术与工程建设规 范由江苏省市场监督管理局发布,规定了多功能杆智能系统的杆体设 计、挂载设备、通信网络、管理平台、施工验收、运营维护等。 地方标准DB3201/T 1015-2020城市道路多功能灯杆设置规范由 南京市城乡建设委员会归口上报,主管部门为南京市市场监督管理局标 准化管理处,规定了城市道路中的多功能灯杆布设要求,杆件结构、杆装 设备及其他配套设施的要求。 地方建筑标准DBJ 43/T013-2020湖南省多功能杆技术标准由湖 南省住房和城乡建设厅规定了立杆布设要求、杆体、挂载设备、附属设 施等。 地方标准DBJ/T 15-164-2019智慧灯杆技术规范由广东省住房 三、标准化现状 19 和城乡建设厅负责管理,由广州市照明建设管理中心、中国铁塔股份有 限公司广东分公司主编,规范了系统规划、系统设计、施工、检测与验 收、运行和维护等。 地方标准DB4403/T 30-2019多功能智能杆系统设计与工程建设规范 由深圳市工业和信息化局归口上报,主管部门为深圳市市场监督管理局, 对多功能智能杆的功能分类、应用场景、设备技术、数据共享、安全要 求、系统施工、运营维护等流程和环节提出了规范性要求。 地方工程建设标准浙江省多功能智慧灯杆技术标准(征求意见稿) 由浙江省住房和城乡建设厅负责管理,由杭州市城市管理局、中国铁塔 股份有限公司浙江省分公司等主编,规范了基本要求、设计、施工、检 测与验收、运行管理和维护等。 地方工程建设标准江西省智慧灯杆建设技术标准(征求意见稿) 由江西省住房和城乡建设厅发布,由江西省通信管理局、中国铁塔股份 有限公司江西省分公司等主编,规定了杆体、挂载设备、附属配套、建 设要求、验收要求等。 地方标准城市道路杆件综合设置技术标准(征求意见稿)由安 徽省住房和城乡建设厅归口管理,由合肥市规划设计研究院等主编,规 范了杆件设计、施工、验收和维护管理等。 3.5 团体标准 国务院印发深化标准化工作改革方案(国发2015 13号)明确 指出培育发展团体标准,团体标准由团体按照团体确立的标准制定程序 自主制定发布,由社会自愿采用的标准,由于从立项到实施,大概需要 半年至一年的时间,时效性强,可以快速地解决行业发展的问题,智慧 灯杆发展迅猛,相关团体标准也相继推出。根据全国团体标准信息平台 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 20 发布信息来看,智慧灯杆的团体标准已发布了13项,其中主要集中在中 国通信企业协会和深圳市智慧杆产业促进会。 中国通信企业协会是经民政部核准注册登记,由信息通信行业基础 运营、信息服务、设备制造、工程建设、网络运维、网络安全等通信产 业相关的企业、事业单位和个人自愿组成的全国性、行业性、非营利的 社团组织。成立于1990年12月,原名中国邮电企业管理协会,2001年 5月更名为中国通信企业协会(简称中国通信企协)。中国通信企业协 会2020年5月20日发布了T/CAICI 22-2020智慧灯杆设计导则、T/ CAICI 23.1-2020智慧灯杆总规范第1部分:框架、场景和总体要求 和T/CAICI 24.1-2020智慧灯杆系统测试方法第1部分:总则。智 慧灯杆设计导则对智慧灯杆的杆体、供电、网络、配套设施等的设计 进行了详细的规范;智慧灯杆总规范第1部分:总体框架与应用场景 规定了智慧灯杆的系统功能、网络架构、子系统和应用场景;智慧灯杆 系统测试方法第1部分:总则规定了智慧灯杆的通用软硬件测试方法。 深圳市智慧杆产业促进会(简称智促会)是按照深圳市多功能智 能杆建设发展行动计划(20182020年)(深府办(2018)10号)政 策文件要求于2018年7月18日成立,由深圳市民政局管理监督,深圳市 工业和信息化局、科技创新委、公安局、交通运输局、城管局等职能部 门为责任单位,深圳市特区建设发展集团(信息管线公司)、中电科智 慧院、深圳铁塔等为配合单位。智促会以统筹制定智慧杆行业内相关标 准规范,推动智慧杆产业发展。深圳市智慧杆产业促进会发布的T/SPIA 001-2019智慧杆系统建设与运维技术规范、T/SPIA 001-2020智慧 杆施工规范、T/SPIA 002-2020智慧杆防雷与接地技术规范。智 慧杆系统建设与运维技术规范规定了智慧杆系统的技术要求、建设要 求、施工要求和运维要求。智慧杆施工规范规定了给出了智慧杆施工 三、标准化现状 21 的施工图设计、施工准备、施工安全、线路施工、基础施工、箱体施工、 基站安装、智慧杆安装、防雷接地、外挂件安装与调试运行。智慧杆 防雷与接地技术规范规定了智慧杆防雷与接地的雷电环境、智慧杆防 雷方式划分、智慧杆防雷要求、施工与安装要求、检验与验收、防雷装 置的管理与维护要求及有关要求。 中国照明电器协会是由照明电器行业的企业、事业单位自愿组成的 社会团体,是经中华人民共和国民政部注册的全国唯一的照明电器行业 的社团组织,成立于1989年。中国照明电器协会发布的T/CALI 0802- 2019多功能路灯技术规范,共有8个部分,分别为第1部分:一 般要求与试验、第2部分:管理服务平台要求与试验、第3部分: 灯杆的一般要求和试验方法、第4部分:通信协议和公用通信接入功 能要求与试验、第5部分:传感器要求与试验、第6部分:公共 信息服务要求与试验、第7部分:摄像头要求与试验和第8部分: 充电桩要求与试验。 国家半导体照明工程研发及产业联盟是为半导体照明等战略性新兴 产业提供全方位创新服务的新型组织,成立于2003年,主要致力于支 撑政府决策、构建产业发展环境、促进创新资源整合。国家半导体照明 工程研发及产业联盟发布的T/CSA 057-2019多功能路灯功能模块现场 组装调试规范,根据布设场景、选配功能模块规定了施工组装和调试 步骤。 江苏省市政工程协会由江苏省内从事市政工程建设、设计、施工、 养护、管理等单位以及相关的设备、生产性企事业单位、相关经济组织 自愿参加组成,是依法成立、非营利性组织,是为全省市政行业改革、 发展服务。江苏省市政工程协会发布的T/JSSZ 001-2020江苏省城市照 明灯杆多功能应用导则,规定了城市道路中的多功能路灯各类应用的 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 22 设置要求和多功能路灯的设计、建设、管理及养护要求。 浙江省品牌建设联合会(原浙江省浙江制造品牌建设促进会)成立 于2016年,是由浙江省一批行业领先企业、高等院校、科研院所、检测 和认证机构共同发起成立的第三方社会组织,具体开展“浙江制造”质量 理论研究、标准制定与宣贯、产品认证与监督、品牌培育与保护、宣传 推广等工作,不断提升“浙江制造”品牌的市场知名度与美誉度。浙江 省品牌建设联合会发布的T/ZZB 1503-2020道路与街道路用灯杆LED 显示终端,规定了道路与街道路用灯杆LED显示终端的术语和定义、 分类、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、 储存、质量承诺。 云南省智慧城市集成服务商协会是为了把云南建设成为面向南亚、 东南亚的信息中心,推动云南省智慧城市产业的有序健康发展,提高行 业竞争力,促进对外交流活动,协调政府、企业、消费者之间关系,促 进云南省智慧城市/新型城镇化及新一代信息技术新兴战略产业健康有 序快速发展需要,经云南省百余家相关政府企事业单位、行业主力企业 等发起人共同商定于2016年成立,是在民政正式登记注册的行业性、地 方性、非营利性的社会团体。云南省智慧城市集成服务商协会发布的T/ YSCI 002-2019智慧灯杆设计、施工及验收规范,规定了杆体、照明 系统、显示屏系统、充电桩系统、公共广播系统、监控系统、通信系统、 管理平台、安全、供电方式和功能的易扩展性。 北京电信技术发展产业协会又称TD产业联盟,2002年10月30日, 由电信科学技术研究院(大唐电信科技产业集团)、华立集团有限公司、 华为技术有限公司、联想(北京)有限公司、中兴通讯股份有限公司、宁 波波导股份有限公司,中国电子信息产业集团公司、中国普天信息产业 集团公司自愿联合发起成立,推进TD-SCDMA的产业化进程。北京电 三、标准化现状 23 信技术发展产业协会发布的T/TDIA 00007-2019多功能智慧杆总体框架 及系统功能规范,规定了多功能智慧杆系统的指导原则和应用场景、业 务与功能、系统总体架构、工程要求、平台管理、安全要求和可靠性要 求等。 广州市标准化促进会是经广州民政局批准,于2017年6月正式成立、 具有独立法人资格的非营利性民间社团组织,促进会凝聚了一批志在推 动广州标准化工作,叫响“广州标准”并实现“走出去”的行业代表和专 业人士,接受广州市质量技术监督局等政府部门的业务指导,专注于为 广州企事业单位提供标准化(团体标准)信息咨询、技术服务、宣贯培训、 水平评价、实施评估等全方位服务,通过“标准-产业-市场”联动机制, 实现对产业需求的快速反应,抢占产业发展制高点,引领产业快速健康 发展。广州市标准化促进会发布的T/GZBC 13-2019广州市智慧灯杆(多 功能杆)系统技术及工程建设规范,规定了智慧灯杆的系统组成、杆体 功能及设计、搭载设备功能及设计、管理平台功能及设计、施工及验收、 管理及维护等。 3.6 分析总结 综上所述,目前我国智慧灯杆标准化主要面临以下问题: (一)标准制定者众多,无统一归口 智慧灯杆相关国家、行业标准的制定涉及全国安全防范报警系统标 准化技术委员会、中国电力企业联合会、全国城市公共设施服务标准化 技术委员会、住房和城乡建设部等多个部门,各部门制定标准的范围与 角度不同,无法形成系统全面的智慧灯杆标准体系,亟需统一的部门进 行统筹与协调。 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 24 (二)国家标准缺失、地方标准不一 智慧灯杆相关国家、行业标准的制定相对滞后,目前尚未出台相应 的国家、行业标准。在智慧灯杆相关的国家、地方产业政策出台后,广 东、湖南、江苏、浙江、江西、安徽、深圳等省市的住房和城乡建设厅 相关部门为积极推动智慧灯杆的实施,制定各自的地方标准,导致各地 方标准不一,造成标准的混乱,给智慧灯杆相关企业在产品的研发设计、 生产制造及推广应用都带来极大的困扰,严重阻滞了智慧灯杆产业的发 展。因此,亟需制定统一的国家、行业标准以指导各地方智慧灯杆的建 设,促进智慧灯杆产业健康有序地发展,为未来实现跨省市、跨系统和 跨平台数据互联互通奠定基础。 (三)标准化体系庞大,制定难度大 智慧灯杆作为新一代城市的基础公共设施,集智慧照明、环境监测、 视频监控、通信服务、信息发布、能源服务及一键求助等多功能于一体, 其标准的制定涉及交通部门、城市管理部门、城市规划部门、公安部门、 气象监测部门及通信运营商等业务单位的需求。因此,标准的制定需要 从顶层规划并充分结合具体场景业务应用,体系庞大,对标准制定者要 求很高。 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 26 智慧灯杆标准体系 基础共性类 技术类 业务应用类 术语定义 通用要求 系统架构 测试评估 管理 接口技术 通信技术 数据管理 边缘计算 支撑平台 跨系统交互 远程运维 智慧照明 环境监测 通信服务 能源服务 信息发布 一键求助 图4 -1 智慧灯杆标准体系框架图 4.2 智慧灯杆基础共性类标准亟需统一 智慧灯杆基础共性类标准包括系统架构、术语和定义、通用要求、 测试评估及管理等方面。 智慧灯杆系统架构作为重要的基础共性技术规范,主要指导智慧灯 杆建设的顶层设计与规划部署,保证智慧灯杆建设的科学合理。目前各地 方已开始推进智慧灯杆的建设,亟需推进智慧灯杆系统架构标准的制定, 统一规划部署,以保障建设的科学合理,避免重复建设或后期整改的 风险。 统一规范的术语和定义是制定相关标准的前提条件。智慧灯杆作为 四、标准化需求 27 新一代基础设施,其照明功能只是其中很小的一部分,崭新的业务应用 必定带来大量有待统一的新名词术语。例如:目前虽然业内对智慧灯杆 的概念已形成共识,但是智慧灯杆这一术语在现有标准中有“多功能杆”、 “智慧杆”、“多功能智能杆”等。因此,亟需制定智慧灯杆定义和术语 标准。 对于智慧灯杆的通用要求及管理等方面的标准化,各地方及团体均 制定了指导智慧灯杆设计、施工、测试、验收及管理的相关标准,但是 各地方标准的制定均有一定的局限性,标准不一,不利于智慧灯杆的推 广实施。因此,亟需统一相关标准,推动智慧灯杆建设。 智慧灯杆通用要求标准包括杆体部署、挂载设备要求,工程设计、 施工、测试及验收等相关要求。目前,城镇建设制定的行业标准CJ/T 527-2018 道路照明灯杆技术要求仅对道路照明灯杆的产品分类和型号、 一般要求、要求、试验方法、检验规则,以及标志、包装、运输、贮存 等进行了规范,未对智慧灯杆的通用要求进行规范,对比现有的地方及 团体标准,通用要求基本统一,为制定国家或行业标准统一规范奠定 基础。 智慧灯杆管理标准已推上日程,在全国城市公共设施服务标准化技 术委员会TC537已完成智慧城市智慧多功能杆服务功能与运行管理规范 与城市公共设施服务智能路灯基础信息标准的立项。 4.3 智慧灯杆技术类标准参差不齐 智慧灯杆技术类标准包括接口技术、通信技术、数据管理、边缘计 算、支撑平台、跨系统交互及远程运维等。 智慧灯杆所挂载的感知终端种类、数量、厂家比较复杂,其中所涉 物联网新型基础设施 智慧灯杆标准化白皮书 28 及的接口技术、通信技术标准在物联网领域已发展多年,技术成熟,标 准完善,但是应用层协议互不兼容。 数据管理技术主要有数据清洗、数据存储、数据分析及数据挖掘等 技术。智慧灯杆感知终端海量的实时数据,不仅对对数据管理技术要求 很高,在时延要求高的业务应用场景中必须部署边缘计算。目前,国家 在数据管理方面已有一定的标准积累,但是边缘计算技术标准制定才刚 刚起步,由中国电子技术标准化研究院牵头的首个物联网领域的边缘计 算国家标准2019年才正式立项。 跨系统交互是智慧灯杆建设最主要核心技术,也是最难攻克的技术。 现有的地方标准和团体标准中均未涉及跨系统交互技术内容。跨系统交互 在智慧城市领域已完成智慧城市跨系统交互第1部分:总体框架、智 慧城市跨系统交互第2部分:技术要求及测试规范、智慧城市跨系统 交互第3部分:接口协议及测试规范3项国家标准的立项,分别对跨系 统交互的功能架构、应用场景、系统设计、技术实现、场景分析、接口 类型、功能要求及测试方法进行规范。目前,该三项标准已在走报批流 程,预计2021年正式实施。届时,可作为智慧灯杆跨系统交互相关标准 制定的参考依据。 智慧灯杆分布范围广,分布密集。通过远程运维保证智慧灯杆的安 全运行至关重要。智慧灯杆远程运维标准主要包括智慧灯杆系统的运行监 测、故障诊断及优化管理等标准。目前,远程运维的相关国家标准标准仅 在智能制造领域立项,尚处于起草状态,暂无其他对应的远程运维标准, 亟需制定,进行统一规范。 4.4 智慧灯杆业务应用类标准碎片化 现阶段智慧灯杆业务应用主要包括智慧照明、环境监测、视频监控、 四、标准化需求 29 通信服务、能源服务、信息发布、一键求助等场景。未来,随着硬件的 植入、软件开发及应用拓展,智慧灯杆将会出现更多业务及应用场景。 智慧照明业务应用实施较早,其
展开阅读全文