如果将城市化进程比作一股来势汹汹的洪流，那么城市道路照明路灯就像是闪耀在天空中的颗颗星辰，照亮了人们夜间出行的路。

如果将城市化进程比作一股来势汹汹的洪流，那么城市道路照明路灯就像是闪耀在天空中的颗颗星辰，照亮了人们夜间出行的路。

路灯，想说爱你不容易

从2005至2017年，中国的城镇化率从42.99%增长至58.52%，城市道路长度和面积连续多年增加。城市道路照明工程属于城市基础设施建设的重要组成部分，在公路、街道、小区、公园等公共区域无处不在。随着城镇化建设的推进，路灯的数量越来越多，在带给城市绚烂夜景和现代化气质的同时，也给城市路灯管理部门的日常工作造成了巨大的压力。

能耗问题是实现智慧城市愿景之路上的第一只“拦路虎”。我们知道，晚上7点到凌晨1点的时间段内，城市道路上的行人以及车辆都极多，城市照明系统能够发挥最大的作用；进入后半夜，人流量逐渐减少，有些个别冷清地段甚至数小时内都没有行人或车辆经过，并不需要过多的路灯照明。然而，传统路灯大部分都是光感控制，一亮就是一整夜。更糟糕的是，由于凌晨城市居民的生活用电进入低谷期，整个城市供电网络的电负荷下降，电压随之升高，路灯照明系统的电压也会随着整个供电系统的电压升高而升高，路灯亮度反而会明显增加。该暗的时候不暗，反而更亮，由此带来的能耗浪费是非常可怕的。

据统计，我国目前路灯存量为4000万盏，年均复合增长率超过11%。中国2017年全国全社会用电量6.3万亿千瓦时，其中道路照明用电量约占9%，超过5600亿千瓦时，位居各领域照明用电量之首。由于缺乏灵活有效的节能控制手段，管理部门根本无法在保障照明质量的前提下实现按需照明。

此外，现阶段路灯的监控管理方式相对粗放。全国811座城市中大部分的道路灯管控采用了配电箱级的“三遥（遥控、摇信、遥测）”智能控制，甚至部分城市仍停留在按照预先设定时间开关的“时控”时代。“三遥”系统只能实现配电箱级别的集中管理和回路级别的采集控制，对每个路灯的运行情况无法实时、准确监控。如果将城市照明网络比作一支军队的话，控制系统就相当于指挥官，他只能对团长下达命令，没法直接管控到团队里具体的士兵，因而精细化管理也就无从谈起。

这也由此带来了路灯运营维护效率低、成本高的问题。现有的路灯照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式，需要投入大量的人力物力，并且还可能留有盲区，运维效率低、成本高。某些不法分子甚至利用监管方面的漏洞，偷盗电线、电缆等城市路灯配套设施以谋取私利，导致城市路灯无法正常使用，给照明管理部门造成直接的经济损失，严重影响城市照明的正常运行，同时带来安全隐患。

路灯，想说智能不容易

城市路灯管理部门迫切需要更有效率的管理和节能方案，来推进城市照明的科学管理和绿色节能。这对智慧城市整体解决方案运营商来说，既是挑战，也是机会。

由于市政管理部门的资金来源有保障，所以其在实施节能方案的时候非常适合采用合同能源管理（Energy Management Contract，简称EMC）模式。EMC是一种通过减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式，能够激发投资公司和节能解决方案提供商不断改进节能技术以节约更多能源、分享更多的节能效益，从而为先进节能技术的发展提供了源源不竭的动力。

目前，应用于智能路灯的互联技术主要有基于有线的电力载波和基于无线的ZigBee、SigFox、LoRa等，但这些技术却都无法完全满足随处分布的路灯“互联”需求。

首先，基于上述技术的智慧路灯多采用“两跳式”智慧照明解决方案，即在一个路段设置汇聚网关连接大约100盏路灯，再通过2G/3G网络上报管理系统，部署成本高、组网难度高且操作管理繁琐；其次，ZigBee、SigFox、LoRa等技术需要自行建网，涉及勘测、规划、运输、安装、调测和优化等环节，并且建网后需自行维护，因而使用上不便捷、不高效；另外，电力载波的电力线存在本身固有的脉冲干扰和其他用电器的谐波噪声，会不同程度地影响通信效果，容易造成通信故障和信息孤岛，ZigBee、SigFox、LoRa等技术使用非授权频谱，同频干扰大，信号不可靠，并且发射功率受限制，覆盖也较差；最后，目前我国路灯的存量为4000万盏，若是想全面进行智能化改造，势必存在互联路灯大量统一接入和管理问题。

随着物联网逐渐从喧嚣走向落地，从消费端深入垂直行业，专为物联网而生的低功耗广域网络（LPWAN）连接技术快速成熟。其中，具有海量连接，超低功耗，深度覆盖，高安全性，稳定可靠等优势的窄带物联网（NB-IoT）为智慧路灯的“进化”注入了新的活力，基于NB-IoT网络和物联网平台的智慧路灯解决方案也由此应运而生。

一方面，在 NB-IoT 网络架构下，智慧路灯的部署过程中不需要中间的智能网关，数据直接上云端，减少了通信环节和故障点，提高了稳定性和可靠性，也降低了部署成本；另一方面，物联网平台的引入使得管理者可以清楚的了解每一个街区、每一盏路灯的状态信息，使得管理方式从过去的群组控制变成现在的单灯控制。

• 从节能的角度来看

城市照明管理者可以依据时间、人流、车流、天气等环境条件设定灵活的照明政策，从而在保证照明质量的前提下，利用“隔盏亮灯”、“关辅道灯”、“分区管理”等节能运行方式真正实现“按需照明”，节能效率高达30%。

• 从运维的角度来看

管理者还可对每一盏灯的工作状态、电流、电压、故障等信息实时进行“在线巡测”，改变以前路灯养护主要依靠人工巡检、热线报修的落后方式，在发现故障时有针对性的进行维修，从而大大提高了照明设备的运维效率。打造了无地不及的“灯、网、云”物联网，实现单灯开关及调光控制，每盏路灯可实时自动上报运行状态，通过手机APP，可以对每一盏路灯进行调光或开关控制，检测路灯运行情况。

路灯，不只是照明

如果把路灯视作一个单体，那么它的基本作用就是照明；但是，如果把遍布城市的路灯视作一个整体系统，那么它的潜力就远远不仅限于照明，而是作为智慧城市的重要接口。

智慧路灯自带供电设施且分布密集，这对搭载未来的5G微基站具有先天优势——不仅有利于运营商获取站点资源，而且更加节省土地、节省电力、节省资源。

同样得益于路灯在城市中分布广泛的特点，部分智慧城市解决方案供应商还会在路灯上预留新能源车充电桩。以后，在路灯旁的停车位上，人们就可以随时停车接入灯杆充电桩为自己的爱车充电。

灯杆上既可以安装空气质量传感器以监测城市污染状况，也可搭载公安、交管部门的摄像头对道路公共安全进行视频监测，灯杆背侧还可安装LED显示屏向公众展示新闻、旅游、警示、公益广告等信息。

换言之，智慧路灯体系建设让传统的灯杆具备了综合利用和运营的属性，甚至有望成为一个智慧城市大数据采集平台以及新型市政管理和服务平台，具有巨大的价值创造空间。

而NB-IoT技术，不仅为智慧节能解决方案的大范围部署创造了条件，也给后续拓展路灯其它应用提供了良好的网络基础。

据国际非赢利机构国际气候组织（The Climate Group）预测，到2025年，全球路灯数量将达到3.52亿盏，其中35%将实现智能化，可见智慧路灯的市场空间有多么巨大。在不久的将来，路灯不仅能够为我们照亮回家时的路，还能让我们连着WiFi，刷着手机，随时查询想要的信息，充分享受智慧带来的美好生活。