當(dāng)前情況來說，我國由之前移動互聯(lián)逐漸朝著萬物互聯(lián)形勢變化，特別是在互聯(lián)網(wǎng)背景下，人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)等新技術(shù)出現(xiàn)，給信息傳輸網(wǎng)絡(luò)性能提出嚴(yán)格要求。而5G作為未來廣泛采用的一種移動通信技術(shù)，可以應(yīng)用到社會各個行業(yè)中。在5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施作用下，給建設(shè)新型智慧城市提供可能。而在城市路燈建設(shè)中，展現(xiàn)出規(guī)模達(dá)、覆蓋廣等特點(diǎn)，成為智慧城市建設(shè)發(fā)展的重要載體。把智慧燈桿和5G網(wǎng)絡(luò)充分融合，能夠促進(jìn)智慧城市建設(shè)發(fā)展。

　　一、智慧燈桿的內(nèi)涵概述

　　智慧城市也就是指通過使用各種現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備，把城市系統(tǒng)與服務(wù)進(jìn)行中整合，形成一個整體，以此提高資源使用效率，給城市建設(shè)發(fā)展提供服務(wù)，改善城市群眾生活質(zhì)量。所以，在智慧城市建設(shè)發(fā)展中，需要得到信息采集技術(shù)、信息傳遞技術(shù)的支持。路燈作為城市建設(shè)發(fā)展中重要部分，具有分布范疇廣、應(yīng)用功能強(qiáng)等特點(diǎn)，在智慧城市建設(shè)發(fā)展中，路燈成為最重要的感知終端載體，是智慧城市建設(shè)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容[1]。而智慧路燈則是把路燈桿當(dāng)做載體，集合各種現(xiàn)代化技術(shù)和智能化產(chǎn)業(yè)，具有智慧照明、環(huán)境信息采集、道路智慧監(jiān)控等功能。

　　二、智慧燈桿應(yīng)具備的功能

　　2.1物聯(lián)感知

　　對于物聯(lián)感知，具有對環(huán)境空間智能感知的功能。智慧燈桿作為城市覆蓋范疇廣、數(shù)量多的基礎(chǔ)設(shè)施，在加載環(huán)境監(jiān)測傳感器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等作用下實現(xiàn)對城市環(huán)境數(shù)據(jù)和公共安全數(shù)據(jù)的整合和監(jiān)控。

　　2.2網(wǎng)絡(luò)通信

　　網(wǎng)絡(luò)通信中包含大容量高寬帶光網(wǎng)絡(luò)和全城覆蓋無線網(wǎng)絡(luò)。智慧燈桿不但可以當(dāng)做光網(wǎng)絡(luò)的光纖節(jié)點(diǎn)，也可以把加掛移動通信天線當(dāng)做微基站，特別是隨著5G時代的來臨，智慧燈桿可以有效處理基站密集分布問題。

　　2.3計算與存儲

　　在計算與存儲中，主要包含軟件資源、計算資源以及存儲資源。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，可以實現(xiàn)城市空氣質(zhì)量檢測和照明控制[2]。對于智慧燈桿，可以加載多個傳感器，實現(xiàn)實時供電，成為智慧城市中重要部分。

　　2.4智慧應(yīng)用

　　智慧應(yīng)用也就是在各種行業(yè)或者領(lǐng)域中智慧應(yīng)用和整合。智慧燈桿成為智慧城市建設(shè)發(fā)展主要切入途徑，是智慧城市建設(shè)的載體，能夠豐富智慧城市功能，如智慧照明、新能源充電、智慧安防等，這些均是智慧城市信息采集終端設(shè)施。

　　三、智慧燈桿與5G網(wǎng)絡(luò)融合的可行性

　　在5G技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下，于2019年開始，5G正式進(jìn)入商用階段。在2019年3月，華為企業(yè)消除的5G基站數(shù)量超過4萬個，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)成必然需求。因為在傳統(tǒng)基站建設(shè)中，常常會出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)、資源大量消耗、建設(shè)成本高等問題，并且人們對健康、環(huán)境保護(hù)等方面要求更為嚴(yán)格，移動通信基站建設(shè)開始朝著集約化、智能化趨勢發(fā)展。根據(jù)當(dāng)前我國相關(guān)部門提出的建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的發(fā)展戰(zhàn)略，加強(qiáng)智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施與5G建設(shè)模式融合探究，已經(jīng)成當(dāng)前重點(diǎn)話題，其中智慧燈桿和5G基站結(jié)合成為切入點(diǎn)[1]。

　　3.1智慧燈桿作為5G基站載體優(yōu)勢明顯

　　高頻段作為5G網(wǎng)絡(luò)中重要頻段，在5G熱點(diǎn)高容量環(huán)境中，把使用宏微異構(gòu)方式的超密集組網(wǎng)架構(gòu)科學(xué)不是，從而改變5G網(wǎng)絡(luò)高流量密度性能。為了更好滿足熱點(diǎn)高容量場合中高流量魔都要求，基站建設(shè)距離逐漸縮短，預(yù)計5G微站數(shù)量將會是5G網(wǎng)絡(luò)十倍，這也給5G網(wǎng)絡(luò)部署提出嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行智慧城市規(guī)劃建設(shè)時，智慧燈桿由于自身具有通電、聯(lián)網(wǎng)等功能，成為互聯(lián)網(wǎng)在城市建設(shè)中重要部分，能夠滿足應(yīng)用要求，兼顧集約性特點(diǎn)，這與5G微站建設(shè)要求相統(tǒng)一。首先，智慧燈桿是分布范疇廣、密度高的市政基礎(chǔ)設(shè)施，能夠滿足5G超密集組網(wǎng)站址要求。路燈之間距離通常不會大于燈桿高度的三倍，控制在25m左右。5G微基站覆蓋范疇可以結(jié)合功率情況進(jìn)行色劑，一般控制在200m左右，根據(jù)每根燈桿實際情況形成一個完整的5G系統(tǒng)，路燈數(shù)量應(yīng)該滿足三家電信運(yùn)營商建站工作要求。其次，智慧燈桿供電系統(tǒng)能夠有效處理5G微基站建設(shè)電纜鋪設(shè)問題，并且智慧燈桿作為一種比較普遍的市政基礎(chǔ)設(shè)施，外形美觀，能夠降低由于電磁輻射和市容風(fēng)貌造成的影響。最后，把智慧燈桿當(dāng)做5G基站載體，能夠防止城市基礎(chǔ)設(shè)施投放經(jīng)費(fèi)多的現(xiàn)象，避免資源大量消耗。同時也能降低人工檢查力度，節(jié)約維護(hù)管理成本[4]。通過上述可以得知，智慧燈桿作為5G載體，具有明顯優(yōu)勢，不但能夠有效處理5G建設(shè)問題，還能節(jié)約城市建設(shè)成本，提高城市運(yùn)行效率。所以，在5G建設(shè)發(fā)展中，需要得到智慧燈桿的支持。部分政府部門也頒布相應(yīng)的政策，例如，浙江省相關(guān)部門發(fā)表了有關(guān)推進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)意見，各級政府部門需要在土地、電力接引、能耗指標(biāo)等方面提供支持，免費(fèi)開發(fā)辦公樓宇、綠地資源等，給5G基站建設(shè)活動開展提供引導(dǎo);廣東省相關(guān)部門發(fā)布了5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃，要求免費(fèi)開放公共建設(shè)和桿塔等資源，促進(jìn)5G基站建設(shè)，嚴(yán)禁任何部門或者單位在基站建設(shè)及運(yùn)行維護(hù)中違反規(guī)章制度收取任何費(fèi)用。

　　3.25G基站為智慧燈桿的多功能應(yīng)用提供支持

　　從目前情況來說，智慧燈桿最多的是一個硬件功能齊全，但是沒有實現(xiàn)軟件升級改革的智慧系統(tǒng)。為了能夠讓智慧燈桿在智慧照明、智慧安防、無線城市等廣泛應(yīng)用，智慧燈桿應(yīng)在5G網(wǎng)絡(luò)作用下提供基本網(wǎng)絡(luò)保障。在國際電信聯(lián)盟中明確表示，至少有三個以上的可以預(yù)見的5G應(yīng)用場景。首先，增加移動寬帶。換句話說，5G下行峰值20Gbit/速度能夠滿足諸多應(yīng)用要求，例如AR增強(qiáng)現(xiàn)實、VR虛擬現(xiàn)實等。其次，大規(guī)模機(jī)器通信，也就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用用。最后，高穩(wěn)定、低延時通信，其中包含人工智能、自動駕駛、交通監(jiān)管等，這些都是應(yīng)用5G技術(shù)的主要場所。在這些應(yīng)用場所中，可以促進(jìn)智慧城市更好發(fā)展，進(jìn)一步完成智慧燈桿軟件升級。由此可見，智慧燈桿離不開5G技術(shù)[5]。

　　四、智慧燈桿在5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用建議

　　4.1智慧城市區(qū)域覆蓋

　　城市覆蓋的智慧燈桿位置應(yīng)根據(jù)通信供應(yīng)商實際需求進(jìn)行確定，應(yīng)用場景包含密集巷道、城市道路、城市廣場等。智慧燈桿應(yīng)該結(jié)合實際需求，建設(shè)高度設(shè)定在8m左右，無線設(shè)備要求掛最上層，采取嵌入式方式或者外掛設(shè)備形式。結(jié)合實際覆蓋要求，選擇不同的智慧燈桿產(chǎn)品。結(jié)合當(dāng)前各個廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品來說，適合應(yīng)用在智慧燈桿中的產(chǎn)品在功率上比較小，并且覆蓋范疇狹窄，不足250m，該產(chǎn)品比較適合應(yīng)用在現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充覆蓋中，可以滿足小范疇覆蓋需求。在實際應(yīng)用中，如果覆蓋點(diǎn)比較集中，應(yīng)該采用嵌入式方法，設(shè)備安裝在桿體內(nèi)部，方向可以隨著覆蓋方向進(jìn)行調(diào)節(jié);如果覆蓋點(diǎn)分布比較分散，則應(yīng)該在覆蓋區(qū)域中間選擇具體位置，采用外掛設(shè)備形式，形成多個覆蓋方向。

　　4.2規(guī)劃區(qū)全覆蓋

　　現(xiàn)階段，工業(yè)園區(qū)或者景區(qū)將會面臨協(xié)調(diào)困難的現(xiàn)象，對基站外觀有著嚴(yán)格要求，但是這些區(qū)域用戶比較集中，對5G覆蓋需求量高。隨著智慧燈桿的應(yīng)用，能夠滿足園區(qū)或者景觀外觀要求，同時也能有效處理用戶覆蓋需求問題。并且，智慧燈桿中其他功能可以給園區(qū)或者景區(qū)管理工作開展提供便利。針對園區(qū)或者景區(qū)無線全覆蓋，應(yīng)該做好科學(xué)規(guī)劃工作，首先，收集各家通信運(yùn)營商實際要求，根據(jù)園區(qū)或者景區(qū)預(yù)測用戶數(shù)進(jìn)行分析，獲得所需智慧燈桿數(shù)量。無線覆蓋站點(diǎn)規(guī)劃在項目進(jìn)行之前，沒有開展現(xiàn)場站點(diǎn)勘查工作的環(huán)境下，對園區(qū)或者景區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，其中包含網(wǎng)絡(luò)估算、始站點(diǎn)選擇等[6]。一般情況下，5G基站建設(shè)距離應(yīng)該大于路燈桿之間的距離，燈桿之間距離往往和道路寬度、燈桿高度有著直接關(guān)系，如果燈桿高度按照15ITI來計算，最大距離不得超過52m，5G無線設(shè)備覆蓋距離應(yīng)該按照200m進(jìn)行計算。在實際設(shè)計時，可以在不同燈桿位置設(shè)有5G無線設(shè)備每隔6根燈桿安裝一個無線設(shè)備�，F(xiàn)階段，我國電信和聯(lián)通等供應(yīng)商利用1.8G頻段實現(xiàn)5G設(shè)備共用，但是中國移動中TD—LTE依然需要使用單獨(dú)的設(shè)備，因此，中國移動和電信、聯(lián)通在智慧燈桿基站規(guī)劃上，采取分開規(guī)劃方式，以更好滿足天線高度要求。

　　4.3其他方面的建議

　　首先，標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化能夠?qū)崿F(xiàn)智慧燈桿規(guī)范化設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)行。即便各個標(biāo)準(zhǔn)不斷完善，但是當(dāng)前沒有形成一同的標(biāo)準(zhǔn)，使得各個地方建設(shè)存在各自為政的狀況，無法形成規(guī)模效應(yīng)。其次，數(shù)據(jù)運(yùn)維管理。“5G+智慧燈桿”中每個應(yīng)用功能，都要由不同職能管理部門負(fù)責(zé)，各個部門之間應(yīng)該打破壁壘效應(yīng)，實現(xiàn)利益協(xié)調(diào)。最后，投資建設(shè)。“5G+智慧燈桿”投資建設(shè)成本高，為了大規(guī)模推廣和使用，將會消耗大量投資成本，由誰建設(shè)和誰管理需要深入思考。五、結(jié)束語總而言之，智慧燈桿作為承載智慧城市建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，是智慧城市建設(shè)中不可或缺的一部分，“5G+智慧燈桿”怎樣才能和智慧城市建設(shè)發(fā)展相迎合，需要漫長的探究，不但要處理技術(shù)問題，還要做好職能規(guī)劃工作，加強(qiáng)建設(shè)管理，在實踐中不斷完善。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]柳林林.探討智慧燈桿在智慧城市和5G建設(shè)中的作用[J].中國新通信,2019,21(23):35-36.

　　[2]賈軍.智慧燈桿對5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的促進(jìn)和發(fā)展[J].數(shù)字通信世界,2019(11):134.

　　[3]戴海兵,王旺,劉言彬,李晉.智慧燈桿助力推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)部署及智慧城市發(fā)展[J].通信企業(yè)管理,2019(S1):101-104.

　　[4]張鵬,趙洪亮.“5G+智慧燈桿”推進(jìn)智慧城市建設(shè)[J].通訊世界,2019,26(08):194-195.

　　[5]方景,殷濤,王坦,陶濤,李雪峰,李文超.“5G+智慧燈桿”在智慧城市中的應(yīng)用探討[J].照明工程學(xué)報,2019,30(04):6-9.

　　[6]丁遠(yuǎn),龔戈勇.5G智慧燈桿實現(xiàn)運(yùn)營商降本增效[J].信息技術(shù)與信息化,2019(06):63-66.

　　《智慧燈桿在5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用》來源：《中國新通信》，作者：陶曉紅

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