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被低估的「灯杆」

本文作者:余快 2020-07-18 10:41
导语:产业幸运儿没那么好当。

被低估的「灯杆」

如果产品有人设,灯杆就是现代的虚竹。

回首前半生,虚竹不过是少林寺内默默无闻的一位小沙弥,为人忠厚、不善词令,不会引起人们的丝毫关注。

他未曾料到自己会承袭无崖子、天山童姥、李秋水几个武林大师的一生绝学,与乔峰、段誉成为生死兄弟,从籍籍无名的小僧到搅动武林的高手。虚竹的一生,有传奇有悲情,但不得不承认,他就是天选之子。

金庸书中的武侠世界早已不复存在,但他故事中人物命运的原核却以顽强的生命力,延续至今。

在21世纪的今天,有一个东西叫灯杆,它存在于大街小巷,随处可见,白天不是它的主场,夜幕降临它悄悄亮起,默默为城市提供光明。只存在于黑夜的灯杆,它重要,却又平凡如斯,从而显得没那么重要。

突然有一天,5G、人工智能、物联网接踵而来,一批智慧城市应用找上门来,要求上杆。那情景,宛如无崖子等宗师的一身绝学随时准备倾囊相授。

一时间,灯杆成为满足未来5G演进、物联网、大数据、人工智能、无人驾驶、云计算、虚拟现实等蓬勃发展的“天选”杆。

灯杆也没想到,自己一只原本只会发光的小破杆,有一天也会承受万众期盼,入围新一代城市信息基础设施候选人。

但概念火爆与市场难掘并存,看好与看衰的论调不相上下,智慧灯杆具体是一个怎样的市场?此次AI掘金志采访到触景无限副总裁赵寒伟,借以参与者视角,一探这个神奇的市场。

为什么是灯杆

灯杆是5G基站的天然载体,智慧城市的重要入口。

怎么说?

5G带宽大、频段高,波长短,要想连续覆盖,需高密度、大范围部署基站。城市资源有限,5G宏站难以规模落地,密集小型基站是必然选择。

灯杆的原生条件与小基站要求极为贴合:

有供电;覆盖广、数量多;成本低(已有杆物料,人工施工成本减少);建设快(已经挖过洞,不用重新接网线)

灯杆分布范围密集,供电与通信管道良好,作为通信基站具有分布均匀、布点灵活、资源易得等特点,性价比高,是5G网络布局的绝佳载体。

智慧城市对挂载物的数量需求达亿,不同业务需求下,道路反复开挖,工程重复建设,可能使得城市出现无杆址可用的局面,多功能于一体是必然方向。灯杆的高度集成性让各方的目光落到它身上。

两个身份,就将当下最火热的两个领域连接于一体,成为新晋“新型公共基础设施”。

而这两个领域背后连接着智慧照明、智慧交通、智慧警务、视频监控、环境监测、无线网络、充电桩等多种领域于一体星辰大海。

一句话,多功能智慧灯杆能为城市运营降本增效。

如果说社区是智慧城市最后一条经脉,那么灯杆就是遍布智慧城市的毛细血管。

AI掘金志:灯杆似乎是非常好的载体,那有没有其他类似的替代品?

赵寒伟:灯杆能成为最佳载体的原因之一,是因为它是城市内分布最广泛的带电系统,类似的设备还有铁塔、电网电塔等。

灯杆、铁塔、电网电塔等都具备成为功能载体的能力,区别在于所在的位置不一样,对应可挂载的功能不一样。

AI掘金志:理论上智慧灯杆的功能多达20多项,目前可以实现的有哪些?

赵寒伟:在此前的智慧灯杆项目中,我们接入了多达30余类传感器,包括土质、水分、PM2.5、烟雾等等,也包括视觉传感器——摄像机。

而不同传感器数据的融合处理,可以实现的功能远超20种。当然单个智慧灯杆的功能实现也和位置、需求相关,我们在整个项目中实现了30多种功能,包括智能照明控制、路测停车、视频监控、应急、信息广播、通讯、环境信息融合处理等等。

AI掘金志:你们做的园区项目中每个灯杆功能都不一样,那是相当于做定制化吗?

赵寒伟:这不等同于定制化,智慧灯杆本身就需要根据地理位置和场景需求实现不同的功能,组合使用。智慧灯杆系统更像是一个HUB,需要什么样的功能就接入什么样的功能。比如灯杆下有停车位,就接入停车识别功能,灯杆周围有充电需求,就接入充电桩功能;而主干路上没有停车位,那就不需要接入路侧停车和充电桩功能。

AI掘金志:所有传感器需要在前期安装好吗?

赵寒伟:智慧灯杆系统扩展极具弹性,根据需求,前后期都可以自由接入传感器。

举个例子,比如水边的智慧灯杆设计目标是监测水务,而后续建桥需要对通行车辆进行监测,我们通过云端下发场景所需的车辆检测算法,仅利用灯杆的摄像头,就可以实现。而如果需要增加传感器,也只需要加装新传感器,通过云端下发功能模块,就可以完成功能的增加替换。

AI掘金志:有人认为目前宣传的很多功能华而不实,比如5G微站可以建在楼顶,不一定必须要灯杆;在马路上的充电桩很可能是摆设,或者只会导致交通问题更严重;也很少有人在马路上使用Wifi等。这些您怎么看?

赵寒伟:智慧灯杆正在发展过程中,有争议很正常,但其中很多问题是出于对新事物的不了解。比如5G微站:

1、5G基站的特性是带宽特别大,传输距离短,未来需要极其密集的微基站部署,只在楼顶部署,无法满足需求。

2、5G带来的大带宽应用对未来的基站要求是非常大的,尤其是自动驾驶,要求大带宽、稳定的通信质量,对密度要求非常高,而建筑物的物理条件不一,不能保证质量。

3、并不是充电+5G+WiFi+…才是智慧灯杆,根据位置的不同,功能也会不同,还是以场景需求为主。

幸运儿没那么好当

传统行业智能转型的每一条路,都经历过或正在经历“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪暗天”的行路之难。灯杆能否承受得住如此巨大的能量输入与热切的目光,先看这蜀道有多崎岖。

摆在眼前最直观的技术、人才、经验都是泥巴路。

独属于智慧灯杆的技术难题:

一方面其涉及网络通信、电力、人工智能、云计算等多领域,对厂商综合的系统集成能力要求极高;另一方面系统集成能力不足,创新也难以发展。

相对应人才上,多个专业交叉,复合专业人才难寻。

经验上,场景广泛,需因地制宜适时调整,不同场景下电、网技术的分配组合,交通、通信、公共安全的场景规划,都需要实践积累;具体上讲,除了存量改造、增量新建的矛盾外,顶层设计也并非易事。

多杆合一后,管理权、运营权、数据权归属如何统筹和划分?

多功能往往涉及多领域,多领域意味着多管理,打通多极管理,消除数据孤岛不仅是灯杆的痛点,也是众多行业AI转型的桎梏。

成本、规模与商业模式的相互纠葛,没走出来的盈利模式是致命伤。

一根智慧灯杆根据功能的迥异,价格可以从2万到20余万不等。过去两年试点推广,靠政府财政和专项债顶上,甚至很多企业自掏腰包,要实现基础设施的布局,需要大量、长期、可持续的资金投入和技术投入。

成本高昂导致难以规模化运营,不清晰的商业模式又难以吸引规模化投入,不规模化成本难降,加上还没走出一条商业路,社会资本不敢贸然进入,也就难以满足智慧城市的需求。

如此看来,似乎一瞬间,灯杆好像又从那个“天选之人”的位置上走了下来,成为了我们凡夫俗子中的一员。

这颗智慧城市新星的未来果真如此不值吗?

AI掘金志:智慧灯杆建设过程中主要的难点在哪里?

赵寒伟:我接触过很多客户和供应商集成商,他们在谈这个事的时候,主要有几个方面:

1、道路项目的施工需要协调的部门特别多,多达二十几个。部门协调是个大问题,是以后推进更深入的道路智能化需要逾越的大坎。

2、城市道路全面智能化的工程过于庞大,需要系统、完整的城市级顶层设计,要考虑非常多的层面和需求,目前大多数企业以局部项目为主,大规模化非常困难。

3、灯杆没有明确的盈利模式。灯杆属于城市基础设施,性质是为城市服务,需要政府主导投入。而目前政府采用PPP或者BOT模式,主要通过灯杆运营回收建设成本,对于厂商来说比较复杂困难。目前很多厂商都在探索从路侧停车、5G微站租赁、充电桩等运营方式中收回成本,但基本只是探索。

AI掘金志:所以有人说智慧灯杆技术门槛不高,主要就是集成系统,没有创新,称不上智能,您怎么看?

赵寒伟:从传统灯杆厂商的角度看,这是正确的。他们做项目偏集成,每集成一个功能,对应的设备厂商就会提供一个云端平台服务,传统灯杆只是做统一的接入界面。这种模式的好处是便宜,施工简单,没什么技术含量,带来的问题是,它不是一个真正智能平台。

而从科技公司的角度,我们是以智能提供商的身份去参与,用边缘计算的技术,将灯杆上所有的传感器数据在边缘端融合处理,实现灯杆所在区域的自治化,实时响应,直接驱动前端控制器做出调整,在技术层面上就做好了对接未来智慧城市的准备。

举个例子,有人在禁止区域燃放鞭炮,如果是传统灯杆厂商的云端控制,传感器感知后,通过网络等待云端指令,产生的延时使得灯杆很难获取当事人清晰的画面。而我们可以在感知声音后本地直接调动前端的摄像头抓拍,并会根据环境、光照等信息智能处理,获得最清晰的视频和照片,更直接,更智能。

AI掘金志:智慧灯杆的整个工作原理是怎样的?

赵寒伟:前端平台化,整合传感器实现区域自治,云端深化数据和应用优势。

数据的获取来源是传感器,也是系统的最前端。而所有传感器都将接到灯杆中的边缘计算单元。边缘计算单元有以下功能:

1、传感器接入。不同传感器传输来的协议不同,将这些不同协议的传感器接入到边缘计算单元上,我们已支持近百种传感器的不同协议。

2、边缘计算。接入的数据传输到边缘计算单元之后,如果需要进行识别、检测、各种不同算法计算的,通过边缘计算单元进行计算,例如声音识别,图像检测、图像识别等。

3、控制单元。控制部分主要是依据计算的结果,定义是否有需要控制的传感器,比如之前提到的摄像机转向,比如灯光亮度控制,再比如显示屏内容展示等。

4、数据传输单元。把边缘处理过的数据传输到云端,中心的云端有一个数据收集平台。

在云端也分成数据、管理和应用部分。

1、 数据平台。存储来自边缘端结构化后的数据。

2、管理平台。对每个灯杆进行监控,参数的配置,修改运行状态等。

3、应用平台。基于数据层,根据不同的业务条线做不同的应用,有些信息可以用于应急、交管和安防,每个部门可能有一套自己使用数据的操作逻辑。

AI掘金志:您说接入不同的协议是什么意思?有什么难点吗?

赵寒伟:目前不同领域的通信协议非常多,485、232、Lora、蓝牙、Zigbee等等,有十几种不同的传输方式,要全部接入到边缘计算设备,统一整合成系统能够理解的方式有一定难度。触景边缘计算设备目前可以支持十几种协议近百种传感器的接入,对于新协议的开发接入也在有序进行。

AI掘金志:目前一个多功能灯杆的成本大概在什么样的范围?

赵寒伟:应用数量是关键。数量较少的话,硬件、软件和平台的费用平摊到杆上就比较高。我们某个项目中只有十几个灯杆,单价是比较昂贵,难以普及。但如果达到近百根、几百根、几千根的话,成本会是一个指数级的下降。目前都是实验性园区或道路,规模不大,规模化后成本肯定会大幅下降。

AI掘金志:您认为在未来规模化的情况下,有什么可以盈利的模式吗?

赵寒伟:一是规模化后灯杆的成本会下降很多,硬软件成本压缩,盈利空间增长,可运营的方式也会增多,比如路侧停车位,5G基站营销,充电桩。

二是数据的运营,或者说数据服务。数据积累、提炼后可以为更多的政府部门和相关机构提供服务,如应急、疾控等。

AI掘金志:目前进入智慧灯杆的安防厂商并不多,所以目前为止您认为这个市场值不值得进?

赵寒伟:并不是不多,而是说很多安防厂家都只是在做其中某一部分。如果只是从纯安防的角度,个人认为没有必要。但从智慧城市的角度系统性分析,智慧灯杆是一个必然的趋势。

实现智慧城市最需要的并不是分散的智能方案,而是对城市每个角度的清晰感知,拥有近乎对等的孪生数字城市。依托于道路的灯杆构建了城市的脉络,将成为未来智慧城市的基础单元。

AI掘金志:您认为未来以什么方式推进更好?

赵寒伟:智慧灯杆作为未来城市最基础的感知单元,将成为基础设施,驱动城市物联网。而这一定需要边缘计算单元,采用边云结合的架构来实现。原因如下:

首先,边缘计算运营成本低。

我们算一笔账,一个中型城市大约4万个灯杆,如果所有视频传输到云端,1080P要求4兆带宽,4万个灯杆的传输成本极其恐怖,也会对网络构架造成极大负担。同时95%的数据没有任何用处。所以将来智慧城市的方案一定是边云结合的,通过边缘智能把庞大的无用数据过滤掉,只传输价值信息。

其次,低功耗要求。

边缘设备采用低功耗专用芯片和嵌入式计算技术,在很多方面与云端处理效率相近,但功耗不是一个数量级,甚至可以使用太阳能、震动、电磁辐射等方式供电,能耗成本更低。

最后,物联网的发展,边缘计算尤为重要。

物联网时代,接入的设备会更多,更复杂,快速、高效成为未来物联网的重要特征,边缘计算设备将会成为未来物联网的重要组成部分。

何处是归途

回归理性,智慧灯杆似乎并不如市场宣传的那般光芒四射,但这个并不新鲜话题依旧不缺讨论和信心。所谓的”老调重弹“,或因市场确具潜力,经久不衰的探讨背后是从业者一直坚守的那份想象。

多年来,唱衰的声音不绝于耳:技术门槛低、并不智能、成本昂贵、场景不实用、盈利模式模糊云云。

这条路不好走,又有哪条路一直好走?批评、看衰谁都可以,埋头苦干、攻坚克难却不是谁都可以。

纵观现今成功在某些领域攻城拔寨的佼佼者,大多在打通了某个关键节点,一举成为行业的领军者。技术、行业的某个转折点,正是这些不认命的、不服输的从业者一步一步搭起来的台阶。

回归现况,纵有万难,依然是国家在支持,厂商在发力,行业在成长的局面。

不少地方政府已从试点转为建立专职部门或公司统筹运营,试图打破管理部门间的藩篱。

国家开创公路领域发行专项债券先河,尝试通过市场化机制管理智慧杆,企业参与从垫资换取运营权的模式转为与政府合作运营的模式,缓解政府和公司资金压力。

智慧灯杆企业数量从2014年的几家发展到如今近1000家,华为、阿里、腾讯也以运营商的身份入局,丰富业内生态。

2018年订单规模为3.53亿元,2019年为51.9亿元,同比增长了1368%,截至2020年6月30日,订单规模达246.51亿元,预计2020年总规模可达446.1亿元。

未来几年的中华大地,将有一根根平凡灯杆以雨后春笋的速度拔地而起,点亮地图边边角角。

身处争议中心的智慧灯杆,在为一个打通任督二脉的契机孜孜不倦。

当然这些远远不够,智慧灯杆的后半生,也注定要在诸多看似不可逾越的深坑中前行。尽管路漫,美好的想象总是值得艰辛的追逐。

灯杆也如虚竹,本意并非制霸武林,解决江湖恩怨纠纷后,退隐江湖。待智慧灯杆完成物联使命,功成之后,也会退守一隅,回归平静吧。雷锋网(公众号:雷锋网)雷锋网雷锋网

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