智慧杆塔科技前沿报告（2022年）

智慧杆塔科技前沿报告 （2022年） 中国通信学会 2022年12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： 窦笠中国铁塔股份有限公司技术部总经理中国通信学会智慧杆塔委员会主任委员 成员： 姓名 单位 职务 吴晓梅 中国铁塔服份有限公司 技术部副总经理 孟艾立 中国信息通信研究院 首席科学家 李华嵩 华为技术有限公司 站点产品线总裁 撰写组： 单位 姓名 中国铁塔股份有限公司 刘坤、潘三明、张帆、祁宝金、袁明强 中国信息通信研究院 刘泰、齐佳、王文跃、吕佳欣、韩超、樊可欣 华为技术有限公司 齐飞、殷浩、姚家健 资料提供单位： 烽火通信科技股份有限公司 北京亦庄智能城市研究院集团有限公司上海顺舟智能科技股份有限公司 灯杆智慧说 北京优锘科技有限公司 中国铁塔股份有限公司上海市分公司 浙江意博高科技术有限公司南京理控物联技术有限公司 上海临港绝影智能科技有限公司河南垂天科技有限公司 河南天擎机电技术有限公司北京纳言智联科技有限公司 佛山市云端容灾信息技术有限公司深圳市水之稻科技有限公司 常州海蓝利科物联网技术有限公司厦门佰马科技有限公司 太龙智显科技（深圳）有限公司新辉开科技（深圳）有限公司宁波摩尔克斯灯杆技术有限公司江苏史福特智能科技有限公司等 前言 智慧杆塔是以共建共享模式集成多种信息通信服务设备及感知终端设备并具备智慧能力的杆、塔形态设施总称。作为典型的“新基建”融合基础设施，智慧杆塔建设符合国家加快数字化发展，推动绿色发展，提升城镇化发展质量的规划要求。 三年前，智慧杆塔建设进入起步试点阶段，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（2019）》，探讨了智慧杆塔的概念、价值与意义，梳理了典型业务应用和技术要点，给出了发展建议。 当前，我国智慧杆塔建设总体开始从起步试点阶段向稳步发展阶段过渡，部分省市提出了明确的建设目标，一些大中城市开始分期开展规模化建设。在智慧杆塔的建设实践中，产业协同水平不断提升，标准体系趋于完善，知识产权已初具规模，与此同时相关产业的前沿技术不断发展，创新引领作用逐渐凸显。在此背景下，三家单位研究编写《智慧杆塔科技前沿报告（2022）》，研判智慧杆塔当前的发展态势，从融合共享、集成技术等方面归纳十大前沿技术发展趋势，旨在指明进一步技术创新的方向，促进智慧杆塔高质量健康发展。 本次报告编写中得到了多家不同行业背景的产业界企业和新媒体单位的支持，在此表示由衷感谢！ 中国通信学会智慧杆塔委员会主任委员： 2022年12月 目录 一、智慧杆塔发展态势1 （一）政策支持持续加强1 （二）建设定位日趋明确3 （三）建管模式逐渐清晰4 （四）产业生态健康发展5 （五）标准体系趋于完善6 （六）知识产权规模初现8 （七）问题挑战仍需关注11 二、智慧杆塔前沿技术十大发展趋势12 （一）深化共建共享加快数字基建发展13 （二）集成水平提升扩展杆塔设施功能15 （三）杆体设施创新巩固物理支撑基础18 （四）绿色节能技术助力碳达峰碳中和20 （五）计算体系优化夯实智慧应用底座22 （六）新型通信技术支持设备灵活部署24 （七）协同控制策略强化设施服务效能27 （八）感知深度融合构建数字孪生根柢29 （九）数字化智能化重塑运营管理模式32 （十）网络信息安全筑牢数字空间防线34 三、总结与发展建议36 附件：智慧杆塔相关标准（部分）一览表38 一、智慧杆塔发展态势 （一）政策支持持续加强 国家“十四五”规划部署为智慧杆塔营造良好的发展环境。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》部署“加快建设新型基础设施”，要求“加快交通、能源、市政等传统基础设施数字化改造，加强泛在感知、终端联网、智能调度体系建设”；部署“建设智慧城市和数字乡村”，要求“推进市政公用设施、建筑等物联网应用和智能化改造”。2021年9月，国务院常务会议审议通过《“十四五”新型基础设施建设规划》，提出“十四五”时期科学布局和推进建设新型基础设施的具体举措。2022年1月，国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》，要求有序推进基础设施智能升级，推动新型城市基础设施建设，提升市政公用设施和建筑智能化水平，并要求加快城市智能设施向乡村延伸覆盖。 行业政策为智慧杆塔发展提供重要动力。2021年9月，工信部等八部委联合印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021-2023年）》，明确提出推进基于数字化、网络化、智能化的新型城市基础设施建设，推动智慧灯杆等感知终端的建设和规模化应用部署。2021年11月，工信部印发《“十四五”信息通信行业发展规划》，分别从积极发展高效协同的融合基础设施和深化基础设施跨行业共建共享两个角度明确要求推动智慧多功能杆柱建设和统筹布局。2022年7月，住建部、发改委印发《“十四五”全国城市基础设施建设规划》，把“开展智慧多功能灯杆系统建设”纳入城市基础设施智能化建设行动，要求促进杆塔资源的共建共享，采用“多杆合一、多牌合一、多 管合一、多井合一、多箱合一”的技术手段，对城市道路空间内各类系统的场外设施进行系统性整合，预留扩展空间和接口，并同步加强智慧多功能灯杆的信息管理。该规划以专栏的形式部署了城市基础设施智能化建设工程，预计建设智慧多功能灯杆13万基以上。 多省市明确“十四五”期间智慧杆塔建设的发展目标。智慧杆塔建设是深化新型智慧城市建设、加快5G网络建设和规模化应用、推进社会数字化转型发展的重要措施。目前，多省市在推动智慧城市、数字政府、数字经济、5G等建设和发展的相关规划、指导意见、工作方案中明确提出要推动智慧杆塔建设。其中，上海市、山东省、广州市、深圳市、武汉市、成都市等均提出了“十四五”期间或当年的智慧杆塔建设规模目标。 表1部分省、市智慧杆塔发展目标 序号 省份/城市 文件或来源 发展目标 1 上海市 媒体：新民晚报 计划在2022年底前再建2万根智慧灯杆，总量达到3.5万杆 2 山东省 《关于山东省数字基础设施建设的指导意见》 到2022年年底，全省新建智慧杆柱3万个以上 3 广州市 《广州市智慧灯杆建设管理工作方案》 到2025年，全市建成智慧灯杆约8万根，其中市中心区约4.2万根，提供5G微站站址约3.2万个，为中心城区提供保障5G网络深度覆盖所需站址资源 4 深圳市 《深圳市推进新型信息基础设施建设行动计划（2022-2025 年）》 深圳市信息基础设施发展指标（到2025年）：多功能智能杆数4.5万（预期性） 5 武汉市 媒体：湖北日报 2022年武汉市新建智慧灯杆1.2万根，每年可节约电力150万千瓦时 6 成都市 媒体：腾讯新闻 “十四五”期间完成3万根智慧多功能杆建设 （二）建设定位日趋明确 我国智慧杆塔建设总体开始从起步试点阶段向稳步发展阶段过渡。我国智慧杆塔理念起源于智慧城市概念的兴起，建设可以追溯至2016年。此后，2016年至2018年期间多地积极推动“多杆合一”“多箱合一”“多塔合一”的集约建设模式，为市政基础设施“做减法”进行探索。2019年至2021年，在加快建设5G等新基建的政策引导和带动下，各省市开始积极在局部城市道路、公园、热点商区、工业园区等区域性场景试点建设智慧杆塔，建设项目呈多点开花、突破式增长的态势。当前，随着起步试点阶段的经验不断积累，智慧杆塔的建设定位日趋明确，技术方案和投资运营模式趋于成熟，智慧杆塔建设总体开始向稳步发展阶段过渡。 建设理念走向成熟，大中城市项目建设趋于规模化，试点项目建设持续向中小城市、乡镇下沉。经过试点探索，智慧杆塔建设需求开始去伪存真、脱虚向实，短期商业化运营收益预期降低，基础设施属性逐渐明确。部分大型城市将智慧杆塔建设定位为面向城乡数字化发展的基础底座，依托智慧杆塔构建全域感知体系，支撑5G应用、车路协同等新业态发展，已经开始分期开展面向规模化、全域化部署的智慧杆塔建设，如上海、深圳、广州、北京等一线城市大力推动智慧杆塔的全局部署。上海已累计完成超4万根智慧综合杆建设，挂载5G基站超过2000个；北京经济技术开发区基于智慧杆塔在60平方公里范围内建成三百多个“双智”全息路口。部分二、三线城市也经过试点找到了适合自身经济水平、管理治理需求的建设运营模式，以“因地制宜、适度超前”的理念部署新项目建设。智慧杆塔建设项目体量扩大，部分单项目体量从早期的百万级、千万级发展到数亿乃至十亿 以上的投资规模。与此同时，智慧杆塔的建设试点也仍然在从大中城市向中小城市下沉，从城市市区向乡镇下沉，“数字乡村”相关建设案例也不断涌现，整体建设范围持续扩展。 （三）建管模式逐渐清晰 面向较为封闭的场景，如居民社区、产业园区、景区景点、学校、医院等，智慧杆塔的功能、应用需求明确，通常由社区、园区管理者自建、自管、自用，建设、使用与运维部门相对单一，较少涉及外部协调工作，项目推进较为顺畅。 面向相对开放的场景，如城市开放道路等，智慧杆塔的应用需求多样，承载的功能涉及管理部门众多，协调沟通较为复杂，长期以来是影响智慧杆塔充分发挥集约共享作用、面向全局化建设部署的核心障碍。多地在明确智慧杆塔作为公共基础设施的本质属性和定位的基础上，从管理制度、协调机制、建管主体三个层面明确智慧杆塔建管模式，推动落地建设。管理制度层面，出台专门意见、办法保证智慧杆塔共建共享。如上海、深圳、北京经济技术开发区分别出台了《关于开展本市架空线入地和合杆整治工作的实施意见》《深圳市多功能智能杆基础设施管理办法》《北京经济技术开发区多功能综合杆及配套设施管理办法（试行）》等。协调机制层面，建立统筹协调部门和常态化沟通机制。如上海成立架空线整治和管理工作联席会议，下设市架空线入地和合杆整治指挥部，各区成立相应的联席会议和区指挥部，统筹本区域架空线入地和合杆整治工作；深圳在市新型智慧城市建设领导小组的领导下，建立多功能智能杆建设和管理联席会议制度，统筹全市多功能智能杆基础设施建设和管理工作。建管主体层面，以政府和国有资本投资为主，由国资城投公司等管理运营。一些城市由 政府或国有企业投资成立具有属地和国资性质的智慧杆塔及配套设施建设运营主体，如深圳市信息基础设施投资发展有限公司、北京亦庄智能城市研究院集团有限公司、江苏未来城市公共空间开发运营有限公司、眉山环天智慧科技有限公司等承担属地城市智慧杆塔的投建运营。 （四）产业生态健康发展 市场环境持续优化，技术、质量和成本将成为关键竞争要素。当前我国坚持以推动高质量发展为主题，把实施扩大内需战略同深化供给侧结构性改革有机结合，着力增强国内大循环内生动力。随着中共中央、国务院《关于加快建设全国统一大市场的意见》的发布和实施，以及各地逐渐明确智慧杆塔的建设定位，市场环境向着高效规范、公平竞争、充分开放、持续优化的方向发展，技术、质量和成本控制能力将逐渐成为决定市场竞争的关键要素。 企业找准生态定位，产业协同水平提升。智慧杆塔产业是跨行业融合产业，市政照明杆塔、灯具制造企业，通信设备、设施制造企业，专业终端设备制造企业，ICT技术创新企业，系统集成方案提供商，投资建设运营主体，以及众多各行业研究院所、咨询规划设计单位和施工建设单位积极参与智慧杆塔建设，产业生态不断走向融合。随着技术方案的不断成熟和建设实践的加深，各企业基于自身技术、资源特点逐渐找准了在产业生态中的定位，在各自生态位上深耕细作并加强生态合作。产业生态呈现出企业间优势互补，协同共赢的发展态势。 项目建设要求提升，企业能力不断拓展。一方面，智慧杆塔建设是集杆塔和配套物理设施、各类终端设备、通信网络、信息系统和新型信息通信技术为一体的系统建设，对集成能力要求高。贯通上下游 的生态整合能力和自成体系的生态导入能力，能够有效提高系统的可用性和可靠性，同时降低成本，是产业竞