中国智慧杆塔白皮书 （2019年） 中国通信学会 2019年11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： 刘国锋 中国铁塔股份有限公司副总经理 中国通信学会智慧杆塔委员会（筹）主任委员 成员： 姓名 单位 职务 窦笠 中国铁塔股份有限公司 技术部总经理 何桂立 中国信息通信研究院 副院长 郝应涛 华为技术有限公司 无线站点产品线总裁 撰写组： 单位 姓名 中国铁塔股份有限公司 张帆、潘三明、王欣朋、闫亚旗 中国信息通信研究院 廖运发、刘泰、王尧、王文跃 刘保玉、田宗奇、史金仙、覃名富、 华为技术有限公司 付玮、崔岩、危文杰、齐飞 前 言 当今世界，以互联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息技 术蓬勃发展，并加速与各行业各领域的融合，给社会经济发展带来颠 覆性创新。在城市发展的探索中，智慧杆塔作为将信息通信技术与传 统城市公共基础设施融合的典范，集“综合、共享、智慧、和谐”四大 特点于一体，被认为是最有发展前景的新型公共基础设施，在全球多 个国家受到广泛关注并已开始落地建设。 目前整体来看，我国智慧杆塔的建设仍处于起步阶段，但在新型 智慧城市建设及 5G 商用的带动下，相关鼓励政策相继出台，发展呈 加速态势，预计未来两三年将会在我国实现突破式增长。 在此形势下，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》 。本白皮书深入 探讨智慧杆塔概念、价值与意义，从产业、业务应用、功能及技术需 求等多方面全面梳理和解构智慧杆塔特点和发展，在此基础上分析我 国智慧杆塔发展亟待解决的关键问题，并从建设规划、标准体系、业 务和应用创新、投资运营等角度提出发展建议。本白皮书可作为智慧 杆塔技术产业发展参考，也可作为政府部门制定政策的参考。 中国通信学会智慧杆塔委员会（筹） 主任委员： 2019 年 11 月 目 录 一、 智慧杆塔 ........................................................................................1 （一） 智慧杆塔概念 ............................................................................1 （二） 智慧杆塔价值及意义 ................................................................4 （三） 智慧杆塔产业发展情况 ............................................................6 二、 智慧杆塔典型业务应用 ..............................................................10 （一） 通信业务 .................................................................................. 11 （二） 公共安全 ..................................................................................12 （三） 智慧照明 ..................................................................................13 （四） 环境监测 ..................................................................................14 （五） 智慧交通 ..................................................................................15 （六） 信息发布 ..................................................................................16 （七） 能源业务 ..................................................................................16 三、 智慧杆塔子系统及技术要点 ......................................................17 （一） 智慧杆塔功能子系统 ..............................................................17 （二） 智慧杆塔技术要点 ..................................................................27 四、 智慧杆塔发展建议 ......................................................................31 （一） 建立跨部门协调机制，推进统筹规划和综合共享 ..............31 （二） 建立跨专业、系统化且适度超前的标准体系，促进规模化部署 .....32 （三） 积极探索、丰富创新业务和创新应用，推动效益化发展 ..33 （四） 加强商业模式的创新探索，实现协同共赢的产业生态 ......34 一、 智慧杆塔 （一） 智慧杆塔概念 智慧杆塔是综合承载多种设备和传感器并具备智慧能力的杆、塔 等设施的总称，包括但不限于通信杆/塔、路灯杆和监控杆。智慧杆 塔具备的功能由其挂载的设备和传感器决定。这些设备和传感器可通 过各种通信技术接入网络和平台，并在互联网、人工智能、大数据等 ICT 技术的赋能下提供丰富的智慧应用。 图1 智慧杆塔示意图 智慧杆塔是智慧城市建设的“新型公共基础设施”。智慧杆塔优 秀的点位、广泛的分布使其成为 5G 基站的良好载体，优化的 5G 网 络是众多“5G+”创新应用的基础；搭载了多种设备的智慧杆塔，在 ICT 技术的赋能下，可以高效节能地提供市政、交通、安防、环保等 1 多领域的新型公共服务；合理布局的城市智慧杆塔网络，可以为智慧 城市大脑实时提供海量城市运行数据，是构建数字孪生城市的基础。 图2 城市新型公共基础设施 智慧杆塔具备“综合、共享、智慧、和谐”等突出特点。 ⚫ 综合 Integrated 智慧杆塔是多种设备设施和技术的综合体。从功能硬件方面看， 智慧杆塔可综合通信杆、路灯、交通监控、安防监控、交通指示牌、 路侧广告牌等多种主要功能设施于一身，实现“多杆合一”；从配套 资源方面看，智慧杆塔可将多套功能系统的承载、供电、通信等配套 资源进行整合，优化城市管网利用，减少重复建设及资源浪费;从建 设运营方面看，综合多种功能的智慧杆塔可更有利于集约高效地开展 规划、建设、运营及维护等工作，实现专业化和规模化，提升建设效 率及品质。 2 图3 “多杆合一”示意 ⚫ 共享 Sharing 智慧杆塔可供不同行业或部门使用，通过载体、设备及数据层面 的共享，实现更大的社会价值。一是载体共享，通信、市政、交通、 安防等多个行业或部门的设备和传感器可以经合理规划使用同一杆 塔载体，实现“一杆多用” ；二是设备共享，通过对应用在不同领域 的设备进行功能整合并采用有效的安全策略，杆上的同一设备可以由 多个行业或部门共享使用；三是数据共享，各种设备和传感器采集的 数据脱敏后可通过数据平台开源共享，实现城市运行数据的互通，催 生出更多跨行业创新应用。 ⚫ 智慧 Smart 智慧是智慧杆塔的突出特点，体现在三个层面。一是智慧杆塔为 多种传统设备设施提供通信接入，使传统设备设施具备网联化和智能 化的条件；二是通过杆载网关与云平台的边云协同，将杆塔承载的多 种设备设施融合成有机整体，结合杆塔的点位布局形成信息物理系统 网络，实现多种创新智慧服务；三是智慧杆塔作为智慧城市的神经网 3 络，为基于数据智能的城市管理提供实时流动的海量数据和信息，并 实时将城市管理决策精准传达到城市各处。 ⚫ 和谐 Harmony 智慧杆塔可以促进城市面貌、生态环境及社会发展的和谐。一是 城市面貌和谐方面，智慧杆塔可以大幅度减少城市地面设施的繁杂 度，做到实用、美观、简约、大方。有需要时，杆塔外观可以进行主 题化的艺术设计，更好地体现城市特色。二是生态环境和谐方面，智 慧杆塔通过共享和智能化大幅降低了市政设施的能源消耗，杆塔采集 到的环境信息可以用于城市噪声及污染防控，促进绿色协调发展。三 是社会和谐方面，智慧杆塔作为信息化的公共基础设施，在促进多个 行业领域共同发展的同时还为城市居民提供安全保障及便捷的生活 服务，使城市更加宜居，社会安全稳定。 （二） 智慧杆塔价值及意义 1. 智慧杆塔是践行新发展理念的具体举措 党的十八届五中全会提出创新、协调、绿色、开放、共享五大新 发展理念，指明了“十三五”乃至更长时期我国的发展思路、发展方 向和发展着力点，揭示了我国实现更高质量、更有效率、更加公平、 更可持续发展的科学路径。智慧杆塔的特点“综合、共享、智慧、和 谐”与五大新发展理念相契合，智慧杆塔的建设是对五大新发展理念 的实践。在当前的诸多试点项目中，各地政府通过智慧杆塔系统在服 务创新、行业协调、环境友好、数据开放、资源共享等方面进行了有 益尝试，对于促进城市发展和居民生活更高质量、更有效率、更加公 平、更可持续起到了良好的效果。 4 2. 智慧杆塔是“网络强国”建设的重要载体 《“十三五”规划纲要》将“网络强国”定位为我国十四大战略 之一，提出要“加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础 设施，推进信息网络技术广泛应用，形成万物互联、人机交互、天地 一体的网络空间”。广泛覆盖的移动通信、物联网是支撑“网络强国” 建设的重要新一代信息基础设施。具有高速率、低时延、大连接特点 的 5G 移动通信在热点地区需要宏基站与密集部署的小微基站共同完 成覆盖，高密度的优质小微站站址资源是 5G 建设和发展的必要条件。 万物互联时代的物联网需要结合终端特点综合采用有线通信、无线通 信和标识识别技术，其网络设备和感知终端无处不在。智慧杆塔网络 如血管和神经一样深入城市的公路、街道