田茂媚
華藍(lán)設(shè)計(jì)(集團(tuán))有限公司 廣西 南寧 530011
智慧燈桿是以現(xiàn)實(shí)生活中常見的路燈桿作為載體,通過對(duì)端口的預(yù)留或者對(duì)功能的疊加等方式來拓展各類設(shè)備,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各種功能,例如:移動(dòng)通信、視頻采集、智能照明、交通管理、城市公共服務(wù)和信息交互等具有多種功能的綜合型智慧桿體。智慧燈桿的推廣應(yīng)用主要時(shí)間段集中在2018~2020年、2020~2022年。智慧燈桿規(guī)劃的主要工作內(nèi)容包括5G、合桿、智慧城市,目前主要工作內(nèi)容是5G, 簡單地說就是如何利用智慧燈桿來提供5G基站站址。根據(jù)近幾年發(fā)布的法律的推動(dòng)下,各個(gè)地方都要加快5G基站站 址規(guī)劃,利用監(jiān)控桿或路燈桿等公共設(shè)施作為建設(shè)5G站址,在各地政策的大力支持下, 智慧燈桿建設(shè)過程經(jīng)歷了試點(diǎn)、示范、推廣等階段,從2016年開始,各地出現(xiàn)一些智慧燈桿試點(diǎn),多的地區(qū)可以達(dá)到十幾盞,少的地區(qū)只有兩三盞,更多的是形象展示。隨后,一些示范項(xiàng)目也逐漸出現(xiàn),如上海大沽路、華強(qiáng)北路、深圳人民南路智慧燈桿示范項(xiàng)目。從2017年開始,在杭州市道路上的燈桿經(jīng)過多桿合一改造的推動(dòng)下,其他城市中更加偏重于合桿的智慧燈桿項(xiàng)目也逐漸推廣并且落地,如上海外灘、深圳僑香路,這些地方實(shí)施該方案的主要目的是減少道路兩邊的桿體數(shù)量,桿體數(shù)量的減少可以使街景更加整潔。到2019年,5G商用變成了城市建設(shè)關(guān)注的熱點(diǎn),而且路燈桿具有分布廣、數(shù)量多、供電方便的特點(diǎn),非常適合于5G基站的建設(shè),所以路燈桿成了大家關(guān)注的焦點(diǎn),智慧燈桿結(jié)合5G基站的建設(shè)開始在每個(gè)城市不斷推進(jìn)。
通過對(duì)上述情況的分析可以看出, 智慧燈桿的推廣由最初的側(cè)重“智慧”到關(guān)注 “合桿”,進(jìn)而又發(fā)展到當(dāng)前的聚焦“5G”,很大程度上取決于各地政策的支持。在智慧燈桿進(jìn)行設(shè)計(jì)以及推廣應(yīng)用過程中,智慧燈桿的技術(shù)在不斷進(jìn)步,但是依然存在一些缺陷, 對(duì)智慧燈桿的規(guī)?;瘧?yīng)用產(chǎn)生不利影響。
近年來,不少智慧燈桿項(xiàng)目的主要實(shí)施角度是完成任務(wù),對(duì)最核心的技術(shù)問題缺乏細(xì)致的思考,就目前情況來看,智慧燈桿存在的問題主要有電氣設(shè)計(jì)考慮不周、燈桿可擴(kuò)展性不夠、照明功能嚴(yán)重弱化。
智慧燈桿將來需要實(shí)現(xiàn)的功能很多,所以強(qiáng)電和弱電會(huì)同時(shí)存在,但是智慧燈桿的內(nèi)部空間十分有限,對(duì)接線方式和電氣設(shè)計(jì)的要求很高,從現(xiàn)階段的項(xiàng)目來看,強(qiáng)電和弱電混合 走線,燈門處接線混亂,而且還有一些項(xiàng)目為進(jìn)一步縮小燈桿的直徑,甚至在照明的手井內(nèi)部進(jìn)行接線,這種情況在雨天很容易發(fā)生危險(xiǎn)事故,即使是接線比較規(guī)范的項(xiàng)目,也存在不適應(yīng)惡劣條件的問題。智慧燈桿大多數(shù)情況下會(huì)在底座燈門處接線,智慧燈桿內(nèi)部高濕高熱,防護(hù)等級(jí)不夠,無論是用插接口或端子排,時(shí)間長都會(huì)極其容易失效或者生銹發(fā)熱,增加了二十四小時(shí)通電的智慧燈桿產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的可能[1]。
智慧燈桿作為一個(gè)為接下來各種功能實(shí)現(xiàn)的載體,也可以說是應(yīng)用的支點(diǎn),所以它必須為未來各種模板預(yù)留充足接口,科學(xué)技術(shù)在快速的進(jìn)步,人們的需求也在不斷變化,如果現(xiàn)在我們就需要把智慧燈桿未來所涉及的所有的功能和應(yīng)用全部都想清楚并且設(shè)計(jì)出來,這是不可能的更是不現(xiàn)實(shí)的,現(xiàn)階段很多項(xiàng)目使用4G技術(shù)來想象5G,甚至6G的應(yīng)用場(chǎng)景,這些想象只會(huì)把功能給框死,從而使項(xiàng)目對(duì)未來變化的改變能力不足。通常情況下,智慧燈桿燈桿的壽命可以有20年之久,20年的時(shí)間,科學(xué)技術(shù)會(huì)發(fā)生很大的改變,如果智慧燈桿沒有做出任何改變,那么它一定不能滿足人們的基本需求,所有對(duì)于智慧燈桿來說,可擴(kuò)展性和開放性是智慧燈桿的必須擁有的功能?,F(xiàn)階段行業(yè)存在一種通過智慧燈桿的功能的數(shù)量來評(píng)論是否智慧的不良思想,這種思想缺少對(duì)未來應(yīng)用的考慮,特別是現(xiàn)階段流行的一體化的固定式設(shè)計(jì),更是把所有的功能都已經(jīng)牢牢固定了,不可以做出任何改變,以后更換或新增功能將無法實(shí)現(xiàn),只能通過抱箍或拆除等方式來解決,帶來了很多不必要的麻煩[2]。
智慧燈桿的設(shè)計(jì)按照常理來說應(yīng)該把照明功能作為設(shè)計(jì)的重點(diǎn),因?yàn)闊魲U的基本作用是為人們提供照明,在這個(gè)基礎(chǔ)上再疊加其他功能,但實(shí)際情況并不是這樣,由于人們對(duì)智慧燈桿的外觀更加注重,很多項(xiàng)目使用燈臂、燈具一體化設(shè)計(jì)的方法來美化智慧燈桿的外觀,而且照明企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品將不會(huì)被采用,而是由施工單位購買驅(qū)動(dòng)電源和LED模組來完成照明功能,這樣會(huì)使照明的效果大打折扣,而且根據(jù)智慧燈桿的造型在施工現(xiàn)場(chǎng)由施工人員自行拼裝,由于缺乏對(duì)整個(gè)智慧燈桿的認(rèn)證和檢測(cè)過程,電氣安全和照明配光無法保證, 進(jìn)而使質(zhì)量和效果要大打折扣,也不利于后續(xù)的維護(hù)管理。智慧燈桿喪失了最基本的照明功能,這對(duì)智慧燈桿的推廣應(yīng)用是不利的。
在智慧燈桿加入5G會(huì)給智慧燈桿的設(shè)計(jì)帶來巨大的站址布局壓力,使各地的智慧燈桿建設(shè)不得不直面技術(shù)缺陷,通過規(guī)范信息接口和硬件接口,完善光纖和供電規(guī)劃布局,找到5G、智慧城市、合桿、照明之間的“ 最大公約數(shù)”,可以化解智慧燈桿建設(shè)與發(fā)展的內(nèi)在矛盾
雖然網(wǎng)關(guān)和桿體對(duì)智慧燈桿來說是非常重要的,但是供電和光纖支持對(duì)于智慧燈桿來說更是必要的。目前的燈桿沒有光纖,但是光纖對(duì)于5G和視頻采集是起關(guān)鍵性的作用。因此,對(duì)光纖布局的合理規(guī)劃成了智慧燈桿建設(shè)的前提條件。由于光纖租用價(jià)格非常高,所以我們可以預(yù)先埋好管道,等到智慧燈桿正式營運(yùn)時(shí)再加設(shè)光纖[3]。
智慧燈桿在未來將會(huì)配置多種功能,而這些功能的所有硬件設(shè)備都將需要安裝在燈桿桿體上,所以桿體設(shè)計(jì)的是否合理對(duì)這些功能的實(shí)現(xiàn)起著決定性的作用,對(duì)連接現(xiàn)在與未來的科學(xué)技術(shù)的智慧燈桿來說這是更加必要的,由于科學(xué)技術(shù)和人們對(duì)智慧燈桿需求一直處于快速變化的狀態(tài)中,所以現(xiàn)階段我們可以從桿內(nèi)分倉分門、接口、接線方式等方面來對(duì)燈桿的硬件接口中心進(jìn)行強(qiáng)化。硬件接口中心是智慧燈桿拓展其他功能的核心部分,所以規(guī)范硬件接口是智慧燈桿設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。對(duì)于那些已經(jīng)明確的接口,如攝像頭接口和燈具,按照現(xiàn)階段的行為規(guī)范使用標(biāo)準(zhǔn)且合格的產(chǎn)品,最大可能地減小使用定制產(chǎn)品。對(duì)于現(xiàn)在還不明確的接口模板,如移動(dòng)通信接口,我們要使用能兼顧4G和5G兩種基站規(guī)格的接口。對(duì)于需要預(yù)留的接口,可通過插接口或者滑槽的方式來解決,對(duì)于各種接口我們都不要提前定死。只有使硬件接口更加規(guī)范化,智慧燈桿才能具備可擴(kuò)展性和開放性。
智慧燈桿之所以智慧是因?yàn)樗哂卸喾N功能,這就意味著智慧燈桿的信息種類也會(huì)很多,這時(shí)候網(wǎng)關(guān)的處理和分流能力就顯得尤為重要了。智慧燈桿所獲取的部分信息涉及機(jī)密內(nèi)容,例如公安機(jī)關(guān)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),所以智慧燈桿需要快速分流。對(duì)于智慧燈桿獲取的其他信息需要在網(wǎng)關(guān)進(jìn)行初步處理,然后再上傳到相關(guān)平臺(tái)。網(wǎng)關(guān)是信息處理中心的前端,在整個(gè)智慧燈桿的系統(tǒng)中起到過渡的作用,往上連接管理平臺(tái),往下控制終端設(shè)備,我們必須對(duì)網(wǎng)關(guān)信息接口進(jìn)行規(guī)范化處理,因?yàn)檫@是智慧燈桿能否推廣的關(guān)鍵因素[4]。
隨著5G技術(shù)的快速發(fā)展,也推動(dòng)著智慧燈桿的發(fā)展,同時(shí)也為智慧燈桿的規(guī)劃帶來了一些難題,智慧燈桿具有照明、5G、合桿、智慧城市等功能,這些功能之間存在必要的聯(lián)系,我們需要合理地將這些功能結(jié)合起來,盡力減少智慧燈桿的缺陷,這樣才可以使智慧燈桿的推廣得到發(fā)展,也可以使給智慧燈桿擁有更大的發(fā)展空間。我們需要以燈桿桿體和網(wǎng)關(guān)為核心,對(duì)信息接口和硬件接口進(jìn)行規(guī)范化處理, 再合理的布局供電和光纖規(guī)劃,使智慧燈桿更加完善。