泰华智慧5G智慧灯杆解决方案

一、产品简介
当前数字经济时代，智慧城市已成为重要的国家战略。随着5G和万物互联时代的到来，国家和各地政府为加快城市基础设施信息化和智慧城市建设，纷纷出台相应政策。如：工业和信息化部、国务院国有资产监督管理委员会发布《关于2019年推进电信基础设施共建共享的实施意见》，文件中明确提到要强化统筹集约建设和存量资源共享，积极拓展跨行业共建共享范围，保障通信基础设施建设通行权和公平进入，促进行业降本增效，在铁塔、室内分布系统、住宅小区、商务楼宇通信配套、杆路、管道等设施实行共建共享。城市照明灯杆以其高密度、广覆盖等先天优势，成为未来智慧城市建设不可或缺的重要载体。
本方案以路灯灯杆为载体，集成智能路灯、气象环境感知设备、音视频监控设备、多媒体屏幕、5G微基站等各种智能设备，以智能边缘网关为核心实现智能设备的多样接入、数据互联和多维融合。基于5G的边缘端和云端新型协同架构，依托华为鲲鹏生态、边缘网关、5G数据传输、大数据和人工智能技术，构建智慧杆综合管理平台，应用于智能照明、智能安防、无线城市、智慧交通等多个领域，实现城市物联数据的互联互通、智慧城市业务融合和智能联动。通过项目建设，深度整合城市基础设施运行管理资源，大幅度减低了城市基础设施建设成本和运维成本，提升城市治理效率，为新型智慧城市的建设和推进提供了良好的基础。
（一）泰华智慧杆
泰华智慧以智慧杆作为智慧城市的接入节点，基于“一杆多用”的顶层规划设计，以实现一杆多能、数据互联互通、应用集约绿色为目标，科学规划、突出重点，将5G基站、路灯、环境监测、视频监控、LED广告、城市广播、一键报警、WiFi等多项功能整合在一个杆体上，真正实现“多杆合一”“一杆多用”，实现对杆体上各类挂载数据终端的综合管理与服务，减少城市基础设施重复建设，节约城市空间和能源。
（二）泰华智慧杆综合管理平台
泰华智慧杆综合管理平台产品提供智慧照明、环境监测、信息发布、视频监控、公共广播、无线覆盖等功能，利用边云协同计算、视频智能识别分析等技术，对周边环境进行感知与智能分析，协同周边基础设施对异常情况进行预警和处置，为管理者的决策提供依据。
1、智慧照明
选用 LED 路灯作为智慧灯杆照明光源，具有光效高、能耗低、使用寿命长、显色性好等优势。通过智慧照明平台统一管理，实现自动监测、智能单灯调光、运行状态分析报警等功能。
2、环境监测
通过增设传感器，对城市天气和周围环境进行监测，主要包括温度、湿度、气压、风速、风向等天气环境监测功能。集成PM2.5监测设备，实时监测PM2.5情况。根据采集的信息，使预报专家能够及时全面地了解天气实况，更好地做好各项气象保障服务。
3、视频监控
视频监控功能，采用先进的光电技术、图像处理技术、模式识别技术，进行视频监控。对视频图像进行数字化处理，进行压缩、分析、存储和显示。
4、一键呼叫
发生情况紧急时，市民按下求助按钮与求助中心人员进行语音通话，包含位置信息的求助信息将会直接发送到管理平台，同时该道路照明设施附近的监控摄像头立刻拍摄现场的实时视频，并传回管理平台；同时通过网络接通现场与中心的音频通话，以便采取相应的紧急救助措施。
5、公共广播
公共广播功能，智慧灯杆在日常和紧急情况下，可进行市政或灾害预警信息的广播，方便将信息快速传递至周围人群。
 6、信息发布
LED信息发布，信息发布系统利用户外高亮液晶显示屏，远程管理发布环境、天气交通诱导、公益广告等信息，提供便民服务。LED显示屏可以在强光环境下看清播放显示内容，不受太阳光反射影响。
7、无线网络
无线网络，通过智慧灯杆实现Wi-Fi覆盖，同时缓解了公共移动通信需求增加与基站密度不够的矛盾，改善信号覆盖状况，提供灵活高效的无线一体化解决方案，为智慧城市建设提供信息化支撑。
8、IOC大屏展示
大屏展示系统，将智能灯杆各种设备和数据可视化，使用直观的数字、形象的图标、丰富的图表，对业务数据进行炫酷展示。大屏展示系统集中统计展示设备数量、设备状态信息，分主题展示智慧照明、环境监测、视频监控、公共广播、无线网络等各种智能设备监控运行信息、统计分析信息。
9、手机APP
为满足智慧灯杆运维和管理人员移动工作的需求，提供移动端App。移动端提供综合监控、灯杆列表、地图浏览等功能；可以对灯杆设备类型、数量、状态统计，可以对播放节目进行监控，可以实现手机端开关灯、视频监控播放和云台控制，实现基于地图的灯杆运行监测和查看。
（三）工业级智能边缘网关产品
为了更好发挥智慧杆在边缘侧汇聚各种多元异构数据进行分析、自主联动周边城市基础设施对危险事件进行处置的作用，泰华智慧开发了具有自主知识产权的工业级智能边缘网关产品。作为智慧灯杆的核心设备，负责终端设备的电力保障、网络汇聚、状态监控，具备边云协同计算、协议转换、数据加密、终端设备协同联动等功能。
智能边缘网关采用插件式协议适配软件架构及接口定义，支持协议类型的易扩展、易管理，支持动态增加接入设备类型和接入接口方式，对各种来源的物联设备统一管理，可以预集成众多智能设备厂家的设备，可以实现设备的即插即用。同时智能边缘网关依托城市的有线或者无线通信技术，汇聚各类物联网传感设备，并在内部进行数据整合，方便关联分析，充分激发数据价值。实现对城市基础设施的实时感知、近端协调、精确与动态控制和信息服务，并为跨领域融合业务场景提供支撑。
二、创新应用
(一) 5G新基建重要基础设施
智慧杆以其分布广、密度高、自带电成为电信运营商5G网络深度覆盖的首选载体，智慧杆可为5G微基站提供设备挂载、供电、运维监控管理等服务。
(二)物联应用重要中枢节点
1.路面监测
智慧杆为未来无人驾驶、车联网V2X提供挂载设备载体，辅助车联网快速落地。通过智慧杆挂载的视频摄像头、测速雷达等终端设备，对交通流量、车速进行监测，辅助交管部门管理。同时，通过摄像头监控，还可以对周边市政基础设施运行情况进行有效监管。例如，发现井盖是否发生移位、翻转、丢失；路面是否有异物。通过智慧杆挂载的环境监测设备对PM2.5/PM10、温湿度、风力风向等指标进行实时监测。通过感知周围光照度，对路灯开关灯时间、亮度进行智能控制，起到照明和节能的作用。
2.路侧监测
智慧杆可以对路侧情况进行监测并提供服务、管理功能。如：通过智慧杆监控路侧停车位使用情况，汇聚周边封闭停车场剩余车位情况，为行驶车辆提供停车诱导服务，解决停车难题。通过在路侧设立新能源汽车专属停车位，为新能源汽车提供充电服务。通过视频监控与分析，对摆摊占道经营、非机动车（如共享单车）在路边的违规停放、逆行进行监管和警示提醒。
3.地下管网数据监测
城市地下管网数据监测系统通过前端物联网设备对供排水、污水、雨水、电力、燃气、热力等管网、管线进行实时自动监测，通过智慧杆将数据汇聚并上传至城市管网监测平台进行综合分析，同时还可以通过部署在智慧杆内的智能边缘网关设备对数据进行实时分析，协同摄像头、音柱等智能设备在边缘端对管网异常情况进行实时报警，提醒运维管理人员和周边群众。
4.多场景联动
智慧杆可以搜集周边城市基础设施数据，对异常状态进行分析、协同其它物联网终端设备进行自动处理，防范危险事件发生。例如：安装了井盖监控器的下水道井盖发生了位移或翻转，其状态信息可以发送到最近的智慧杆，智慧杆旋转摄像头对准异常井盖进行拍摄，通过显示屏和广播音柱进行警示，并通知后台管理人员快速处置。智慧杆还可以通过其挂载的摄像头对下穿桥水位进行智能识别和防范处置。当水位超限时，智慧杆联动周边交通灯，通过显示屏发布水位信息，防止车辆驶入下穿桥。
(三)安防与信息发布重要手段
通过智慧杆上挂载的视频摄像头，可以对管理区域进行全方位监控，对危险人物、人群的危险行为（越界、斗殴、异常聚集等情况）、环境异常进行判别，及时发现、及时干预，保障周边公共安全。另外，智慧杆设有一键报警功能，如遇突发情况，可迅速与管理部门取得联系，迅速地定位、了解危险情况，保障人身安全。
智慧杆挂载信息发布屏，可实现各类信息的发布，包括政府公告、商业广告、公益广告、环境信息、交通诱导信息等。通过智慧杆管理平台可以远程对需发布的信息进行分时发布、分组发布等操作。在本次疫情期间，多地均通过智慧杆发布防疫信息，成为政府主动服务、关注民生的直接体现。
(四)城市基础设施管理有效途径
城市基础设施的管理涵盖运维管理、对挂载设备（如：安防摄像头、信息发布屏、公共广播等）业务管理与控制、对智慧杆运营（设备租赁、广告运营、运维服务等）的支撑管理。通过智慧杆可以有效的进行城市基础设施数据整合、业务融合，提升业务管理效能，并通过统一的运维管理和运营服务，降低城市管理成本。
三、推广应用情况
5G智慧杆因其具有强适应性、强推广性、强复制性，可在全球范围内落地推广，重点应用于城市市政道路、园区、公园、景区、CBD等多种场景。
泰华凭借多年在智慧城市领域的行业积累及对5G、物联网等技术的深入研究，已在国内北京、河北、山东、江西、江苏、湖南、甘肃等多个省份成功落地智慧杆应用。海外市场方面，泰华智慧与华为进行了联合解决方案的打造，已完成在马来西亚的多个 5G 智慧杆项目合同的签署和应用落地。在阿联酋，与华为共同完成了 5G 智慧杆产品的 POC 测试验证，商用项目即将落地。