项目名称： FondaCity基于智慧灯杆的城市物联网信息管理平台

FondaCity Platform based on SmartPole

申报单位： 浙江方大智控科技有限公司

综合介绍或申报理由：

一、综合介绍：
方大智控自主研发生产的基于智慧灯杆的城市物联网信息平台由云平台软件和智慧灯杆（硬件）组成：
1.智慧灯杆，采用灵活组网、高性能、开放构架的LTE/NB-IOT/LoRa模组化物联网解决方案，兼容电力载波、无线RF、RS485、2G/3G/4G通信、NB-IoT通信等解决方案，支持智慧城市的各种传感设备无缝接入，便于统一数据采集和管理分析；智慧灯杆除了智慧道路照明，还集成了WIFI热点、环境信息采集、安防及道路智慧监控、信息发布、应急可视报警、5G微基站、电动汽车智能充电桩以及车辆监控等多种功能，实现城市大数据的收集和智慧管理。
2.基于智慧灯杆的城市物联网信息平台，主要包括地理信息系统、智慧路灯控制系统、环境监测系统、智能报警系统、能耗监测系统、视频监控系统、充电桩管理系统、信息发布系统、资产管理系统、工程管理系统、车辆调度系统等，同时具有开放性接口，用于第三方系统的接入管理和系统间互联互通。信息平台通过集成于智慧灯杆的信息终端、功能终端，进行数据的采集和分析处理、展现，并进行信息的管理与发布。

二、实用性及影响分析
智慧城市”是无数“互联网+”的叠加，互联网+交通、互联网+教育、互联网+医疗、互联网+养老……这些都加起来才能形成“智慧城市”的庞大系统，惠及整个城市的老百姓，重构整个城市的产业，让城市管理也更加便捷。而路灯的智能化是构建智慧城市的第一突破口，一根智慧灯杆包括了近十种道路杆体的功能，政府部门、园区管委会、市政、运营商、设备商、业务服务商等产业链的多个环节都可以共享智慧灯杆资源，解决智慧城市建设进程中普遍存在的设计分散、各自运营的问题，实现对城市管理更好的规划，同时杆体林立的乱象就解决了。还可以有效节约城市地面和空间资源，提升城市形象和品位，是城市管理精细化发展的一种表现。
1.统一城市公共础设施集约化建设
城市的基础设施建设集约化程度不高，如监控设施、交通基础设施、指示牌和网络设施等重复建设严重，有的道路杆件上搭载了很多的摄像头。这些重复建设的基础设施之间互相不能连通，造成了大量的浪费。“一杆多用”通过摸清相关部门、行业的需求，完成集约化建设、数据共享，达到节省资金、提高设备利用率、节能减排的效果。
2.统一维护，实现城市运行安全
道路照明设施和其他市政交通设施是城市不可或缺的基础设施，一直以来“单杆单用”现象比较普遍。由此带来不少问题：首先线杆林立、线路密集造成的“视觉污染”降低了各基础设施基本功能的辨识度；此外，废弃的市政杆件不及时清除，对城市运行产生切实的安全隐患。
3.统一服务内容，提高城市居民生活水平
“一杆多用”通过详细的需求调研分析，合理搭载了一系列便民设施，为市民提供了广泛便捷获取公共资源的有效途径。通过“一杆多用”的顶层设计，合理布设相关的便民设施，可以再做到节约资源的同时，最大限度的为群众提供广泛、便捷的公共服务。
4.统一管理、提升城市细化管理服务水平
随着经济的高速增长，很多城市已进入城市建设的高级阶段，粗放型的城市规划建设管理正在向精细化转变。通过加强城市道路及附属市政设施品质化与精细化管理，建立精细化的设计管控模式，才能产生精细化的城市，提升城市品位，打造智慧城市形象。

三、应用推广价值分析
本项目平台通过先进的传感和通信技术，把所有智慧城市的功能节点，包括路灯、摄像头、报警设备、多媒体设备、交通设施等连成一张无形的“万物相连之网”，聚集形成智慧城市各种大数据，这些数据与政府的交通、警务、市政等管理系统进行交互，为智慧城市大数据应用提供多种支持。本产品包括：集成各种信息设备技术创新复合应用的智慧灯杆，包括WIFI热点、环境信息采集、安防及道路监控、信息发布、应急可视报警、5G微基站、77G交通管理微波雷达，电动汽车充电桩等多种功能；架构开放的基于智慧灯杆的城市物联网信息管理云平台，便于第三方合作伙伴系统接入管理和互联互通，支持智慧城市相关设备接入，统一设备和数据管理，实现城市智慧管理。
基于智慧灯杆的城市物联网信息管理平台，是智慧城市建设平台搭建的重要组成部分，可以应用于城市管理的多个场景，比如户外道路、未来社区、智慧园区、智慧景区、智慧校园、智慧交通等，产生政治、科学、经济及社会多方效益，项目主要用户可以涉及管理城市的多个部门，同时项目带来的物联网技术领域的最新成果、创新技术既可以用于国内智慧城市的建设，也可通过“一带一路”国家政策推广海外市场。

项目宣传视频： http://wap.cztv.com/tv/59/1099994.html

主要技术参数：

第三方检测报告：SCCS检测报告.pdf

智慧照明系统：远程控制路灯的开启、关闭、调光、电参数获取、故障报警等功能，通过电脑、移动设备实现远程实时控制；通过亮灯策略的实施，可以节能20%~30%；
5G微基站：预留了基站的安装位置和供电。灯杆安装后可以根据运营商的需要【有偿】提供基站的安装位置和供电；
无线WIFI：通过无线AP形成一定范围内的WIFI信号覆盖；
环境监测系统：主要对温度、湿度、气压、风速、风向、PM2.5和噪声等环境信息进行监控，这些气象数据可以在智慧灯杆广告屏上滚动播放。
视频监控系统：实时对道路交通情况、治安情况、城市照明情况、公共设施运行情况等进行监控，可实现360度旋转/放大/缩小/聚焦功能；
一键报警：急求助，当现场出现突发状况，可以通过紧急求助终端，一键求助中心，实现双向对讲，中心可以根据情况，实时调度相关管理人员赶往现场解决；
信息发布（广告屏）：日常可以作为广告、信息的发布平台，文字、图片、视频可以远程推送，无需现场下载或者更换存储设备，软件上播放的图片和广告屏发布的图片同步展现；
IP网络广播：支持个性化定时播放,可以指定不同的IP地址在不同的时段播放不同的内容。支持全部、分组、单个的实时语音广播，可以远程实现重大事项播报、紧急通知播报等；
交流充电桩：给新能源汽车提供更多可以选择的充电站，方便市民的出行，加速新能源车的普及。

与国内外同类产品或同类技术的比较情况：

　　目前，全球很多城市在开展智慧城市建设探索过程中布局试点了智慧灯杆项目，包括新加坡、印度、德国、西班牙、美国等，通过采用LED路灯减少了能源消费，同时将智慧灯杆与交通管理系统集成在一起，并连接到中央集成管理平台，强化道路交通智能化管理。
　　美国为全球较早推广智慧灯杆的国家，2018年美国进行了大量智慧灯杆改造和新装项目，该地区目前正在开发具有电动车充电器的智慧灯杆产品，成为该地区市场增长的主要驱动因素。
　　亚太地区有望成为增速最快的市场区域，并有望在2025年之前占据主导地位。此外，中国、越南、印度尼西亚、韩国等国家，ANPR系统越来越多的部署在智慧灯杆上，用于交通控制及交通法规执行。除此之外，中国和日本等国家，配置电动汽车充电器的智慧灯杆部署在增加促进该地区市场增长。
　　中国智慧城市发展的步伐不断加快。
　　1.政策驱动：全面推动应用建设
　　从国家层面看，2020年3月4日，在中共中央政治局常务委员会召开的会议上，决策层强调，要加快推进国家规划已明确的重大工程和基础设施建设，其中要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度；在地方层面，广东、湖南、江苏、陕西、福建、浙江、四川、安徽等地相继出台了相关政策，推动本地的智慧灯杆建设和发展，引导城市各类杆塔“多杆合一”，推动“一杆多用”的智慧灯杆建设。
　　2.技术标准：接口标准化，释放存量改造空间
上海、广东、湖南、江西、浙江、深圳等地相继出台了智慧灯杆技术标准或技术规范。同时中国照明学会、深圳市智慧杆产业促进会、广州市标准化促进会等也相继发布了智慧灯杆建设的团体标准。通过接口标准化，将普通的街边杆改造为既能提供照明、监控服务，又能承载5G微基站、满足热点区域信号覆盖诉求的智慧杆塔，为解决5G基站站址资源短缺的难题，提供了全新又高效的解决方案。

　　针对上述问题，我们在深入分析智慧照明和智能灯杆的基础上，研究开放的基于灯杆的城市物联网信息管理云平台，实现：
　　（1）便于第三方合作伙伴的接入:采用灵活组网、高性能、开放构架的IOE物联网解决方案，兼容电力载波、无线RF、RS485、2G通信、NB-IoT通信，LoRa通信等解决方案。
　　（2）其中值得一提的是，新增的NB-IOT通信属于5G的范畴。 NBIOT（窄带蜂窝物联网）是由3GPP（《第三代伙伴计划协议》）标准化组织定义的一种技术标准，是一种专为物联网设计的窄带射频技术，因此得名，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。因其低功耗、低成本、广覆盖、大容量、高稳定性的特点，最近在行业内可谓是风生水起。我们率先在平台上兼容NBIOT，可以说已经在NBIOT的等技术应用的开发上领先于市场。
　　（3）平台支持智慧城市相关设备接入，便于统一设备和数据管理；研发集成各种信息设备技术创新复合应用的智慧灯杆，包括智慧照明、WIFI热点、环境信息采集、安防及道路智慧监控、信息发布、应急可视报警、电动汽车智能充电桩、车辆监控模块，用于提升交通安全水平等多种功能，研发单一电源给灯杆上所有设备供电，优化设计，实现城市的智慧管理。
　　（4）我们研发的基于智慧灯杆的城市物联网信息平台采用分布式处理和存储的大数据构架，可扩展系统容量，支持高并发数据访问，实现上亿物联网节点的接入和数据交互。强大的并发数据访问承载能力，使得这套系统平台完全可以承载智慧城市的各项管理功能。
　　（5）大数据可视化分析：智慧灯杆所采集的各项数据汇总到城市物联网信息平台，可以满足城市管理、公安安全和智能服务等领域的重大应用需求，本项目提出了融合空间信息与抽象信息的自适应视觉感知计算模型和可视化方法，建立起高维信息的视觉转换机制和有效性评测方法；通过构建沉浸式三维时空分析环境来提高人机信息交流带宽和交互的自然性；采用整体理解的思想，形成城市场景临场式分析与推理的计算新模式；支持群体式协同演绎推理，按需主动捕获和分析信息，不断增强准全息计算模型的完整性和精细度；推进人类智能与机器智能的深度耦合，提高对事件分析和预测的精准性。

经济评价分析：

　　智慧灯杆：全球智慧灯杆规模有望保持高速增长：根据集邦咨询TrendForce研究数据显示，2019年，全球智慧LED路灯市场规模为7.38亿美元，到2024年，全球LED智慧路灯市场规模将达到10.94亿美元（仅包括灯头及单个照明控制系统），2019~2024年市场年复合增长率为8.2％。
　　另根据Technavio发布的“2020~2024年全球智能杆市场”报告数据显示，2019年，全球智能杆市场规模为57.5亿美元左右，2020~2024年，全球智能杆市场规模将增长79.7亿美元，达到137.2亿美元左右，年复合增长率达到19％。
同时国家在“十三五”规划中特别提出，“一杆多用”作为智慧城市与物联网结合的新型产物，利用道路照明设施具有数量大、分布广、位置固定、带电量计量等特点，在完成其基本照明功能的同时，承担其他公共服务功能，减少道路设施的重复公共经费投入，为智慧照明、绿色减排、网络互联互通、环境信息发布、公共安全监控、人流信息发布、市政信息发布、新能源汽车充电和商业推广系统等诸多领域提供新型设施和便利条件，受到了国内外相关行业的广泛关注。在第一点智慧灯网建立起来的基础上，搭建基于智慧灯杆的城市物联网信息管理平台则会变得更加容易，实现城市的智慧管理。
　　公司设计研发的基于智慧灯杆的城市物联网信息管理平台，结合市场实际需求开发，还可广泛应用于除了城市照明外的企事业单位、政府机关、学校、居民小区及地下车库等有照明需求的任何场所，估计有超过1000亿的市场规模。按照每年10%的系统更新需求，也是一个非常可观的潜在市场。
　　基于智慧灯杆的城市物联网信息管理平台，是智慧城市建设平台搭建的重要组成部分，可以应用于城市管理的多个场景，比如户外道路、未来社区、智慧园区、智慧景区、智慧校园、智慧交通等，产生政治、科学、经济及社会多方效益，项目主要用户可以涉及管理城市的多个部门，同时项目带来的物联网技术领域的最新成果、创新技术既可以用于国内智慧城市的建设，也可通过“一带一路”国家政策推广海外市场。

技术及工艺创新要点：

一、解决的主要技术问题和成果转化难点：
1.解决现有的基于智慧灯杆的智能管理系统存在互不兼容、与其他公共设备难以融合的情形，使得用户在考虑采用智能照明控制系统时顾虑重重，直接影响了智慧照明及智慧灯杆的大规模应用。必须研究开放性的标准协议接口，让系统具有标准化、可兼容、可扩展、适用范围广等特点，这样无线Wi-Fi、充电桩、视频监控、环保监测、市民应急报警、雨雪、尘雾、光感传感器等都可以自由接入融合网管设备和智能控制平台，或者与其他功能系统共存于灯杆中，相互联动但互不影响；
2.目前市场上存在一些系统平台使用时需要安装各种设备的软件，比如当灯杆需要摄像、广告、气象功能时，他们就需要安装摄像头的软件，广告屏的软件，气象站的软件等等，客户在使用这些功能模块时，软件需要从一个应用跳到另外一个应用，客户体验效果不理想；
3.目前常用的无线技术，存在覆盖范围小，可靠性差，移动性差等不足；芯片成本高，功耗高，连接数少等缺陷；电力载波等私有技术存在速率受限、可靠性和互联互通等问题；
4.目前各个试点所采用的智慧灯杆，都只是各个应用模块的简单集成，成本居高不下，外形和性能也得不到优化，每个设备都各自带电源，既增加了系统的整体功耗，又降低了智慧灯杆的可靠性。
二、项目研究的创新点、主要技术路线、实施方案：
项目所研究的技术是拥有国际专利算法上的融合和创新，与国际物联网先进技术同步，能够推动际化标准的协调与架构应用，促进中国标准与国际标准互用性和管理标准程序的推进
1.物联网平台：底层数据库采用云平台架构，分布式数据处理，可扩展系统容量，支持高并发数据访问，实现上亿物联网节点的接入和数据交互；
2.系统设计便捷的协议转换层，可无缝兼容各种通信设备，包括NB-IoT/LoRa 等无线通讯技术，2G/3G/4G/5G，支持第三方系统快速无缝接入；
3.平台支持智慧城市相关设备接入，便于统一设备和数据管理；研发集成各种信息设备技术创新复合应用的智慧灯杆，包括智慧照明、5G微基站、WIFI热点、环境信息采集、安防及道路智慧监控、信息发布、应急可视报警、电动汽车智能充电桩等多种功能，研发单一电源给灯杆上所有设备供电，优化设计，实现城市的智慧管理。
4.我们研发的基于智慧灯杆的城市物联网信息管理平台采用分布式处理和存储的大数据构架，可扩展系统容量，支持高并发数据访问，实现上亿物联网节点的接入和数据交互。强大的并发数据访问承载能力，使得这套系统平台完全可以承载智慧城市的各项管理功能。

实际运用案例和用户评价意见：

　　项目已经在多个城市应用，如：宁波鄞州区首个“智慧灯杆”示范路段项目；杭州南苑街道智慧灯杆项目；杭州德慧公寓未来小区项目；杭州e游小镇智慧灯杆项目；浙江联通智慧园区项目；锦屏山智慧灯杆项目；云栖小镇周边道路智慧路灯改造工程项目；福建天马山智慧灯杆项目等。

　　1.宁波鄞州区首个“智慧灯杆”示范路段
　　使用时间：2020年
　　应用地点：宁波鄞州区宁南南路-天童南路
鄞州区首南中路全长700米，原有各类杆体80根，设备老化、光线昏暗、功能单一、杆体林立等情况已远远无法满足城市的发展需求。由浙江方大智控科技有限公司自主研发打造的“基于智慧灯杆的城市物联网信息管理平台”，对原80余杆路灯、信号灯、交通路牌、视频杆等“多杆合一”为34根智慧灯杆，建成后的灯杆实现了交通安全设施（红绿灯、电子警察抓拍系统、交通指示牌）、应急指挥设施（天网、综治系统、治安监控）、城市管理设施等（视频摄像头、路名牌、照明设施）的“多杆合一，多箱合一”，并预留卡槽，未来可直接加装各类设施设备，避免反复施工造成的社会资源浪费。，通过挂载在杆体前端的设施同后端数字管控平台的有效联动，实现全路段的智能化管理，为数字经济提供重要载体。

　　2.南苑街道智慧灯杆项目
　　使用时间：2018年
　　应用地点：杭州临平南苑街道
　　2018年，在杭州临平南苑的各个街道都竖起了方大智控的智慧灯杆，包括物联网信息采集，智慧LED路灯照明监控，无线WIFI覆盖，智慧安防视频监控，智慧紧急报警求助，智慧环境信息监测，智慧网络多媒体信息发布，充电桩，预留5G微基站。这些数据通过智慧信息管理指挥中心联结起来，可以实现对城市基础设施24小时自动监管，并将责任落实到职能部门。系统采集的数据后期还可以连接到“城市大脑”系统，为科学智慧城市管理提供基础数据。

　　3.德慧公寓未来小区项目
　　使用时间：2019年
　　应用地点：德慧公寓
　　德慧公寓未来小区综合管理服务平台，以智慧灯杆为基础设施，利用5G技术安装了智能控制器，融合电动汽车充电桩系统、LED屏户外显示系统、气象实时监测系统等，实现多功能合一，提高小区公共资源的建设利用效率，更为便捷、高效。

　　4.e游小镇智慧灯杆项目
　　方大智控智慧灯杆项目助力构建智慧小镇，为e游小镇在实现产业结构高端化、创新应用集成化建立了实际佐证。

　　5.浙江联通智慧园区项目
　　浙江联通智慧园区项目，增添园区智慧化体验，打造一站式平台管理，开创园区智能应用市场。

　　6.锦屏山智慧灯杆项目
　　方大智控锦屏山智慧灯杆项目，历史融入科技，赋予小镇灵动气息。

获奖、专利情况：

　　项目获奖情况：
　　1.“光明奖”-十大智慧路灯品牌
　　2.浙江省新基建应用场景创新大赛-人工智能领域-二等奖
　　3.2020年第四届智光杯智能照明项目案例示范奖
　　4.中国国际物联网产业大奖-创新奖
　　5.天府照明金熊猫奖-基于智慧灯杆的城市物联网信息管理平台
　　6.2020年中国国际服贸交易会-发展潜力示范案例证书2018-2019中国智慧灯杆品牌企业
　　7.浙江省信息经济技术进步奖2019年度浙江照明奖--十大创新技术奖

　　专利：
　　本项目申请发明专利11项，实用新型专利5项，外观专利4项，软件著作权1项。

是否有“智能设计”？

平台支持智慧城市相关设备接入，便于统一设备和数据管理——
1.智慧灯杆预留5G基站，摄像头可实时对道路情况、治安情况、城市照明情况、公共设施运行情况等进行监控，摄像头可实现360度旋转、放大、缩小、聚焦功能，并将数据传输到公安监控中心；
2.电动汽车充电桩可为电动车充电，方便市民出行，加速新能源车的普及；
3.定位与应急呼叫系统可用于紧急求助，当现场出现突发状况，可以通过紧急求助终端，一键求助中心，实现双向对讲；
4.监控中心可以根据情况，实时调度相关管理人员赶往现场解决；
5.信息发布（广告屏），日常可以作为广告、信息的发布平台，文字、图片、视频可以远程推送，无需现场下载或者更换存储设备；
6.IP网络广播，支持个性化定时播放、可以指定不同的IP地址在不同的时段播放不同的内容，支持全部、分组、单个的实时语音广播，可以远程实现重大是想播报、经济通知播报等。

同时智慧灯杆作为城市物联网络基础设施，可与窨井盖、垃圾箱、消防栓、水表、电表、气表等物联网设备进行集成，为完善物联网数据的采集与管理提供支撑。系统具有开放性接口，用于第三方系统的接入管理和系统间互联互通。

申报单位介绍：

浙江方大智控科技有限公司由美国卡内基-梅隆大学计算机工程博士宋宏伟教授归国创办，是一家致力于物联网和云计算领域创新研发及产业化的国家高新技术企业、软件企业。公司获得国家科技部“战略性国际科技创新合作专项”，“国家火炬计划产业化示范企业”，浙江省隐形冠军企业，建有浙江省省级高新技术企业研究开发中心，承担多项国家智慧应用项目和智能制造示范应用项目。公司与美国卡内基-梅隆大学、浙江大学紧密合作，建有“智能小镇应用示范项目”，并连同美国、澳大利亚、沙特阿拉伯等地建设国际科技合作平台，推进一带一路智慧城市建设。

公司凭借在物联网通信技术方面的深厚积累，积极推进以智慧灯杆为载体的智慧城市物联网通信基础设施解决方案，以路测设备为载体的交通管理、智慧高速基础设施解决方案，并围绕道路照明、景观亮化、智慧灯杆等领域进行传感、通信、控制设备以及软件管理平台的研发、生产和销售，已经发展成为国内物联网照明控制细分龙头企业。在美国、欧洲、澳大利亚、东南亚、中东区域已经名列一线品牌。

公司项目案例包括嘉兴市、三亚市、澳大利亚、德国、埃及、南美、瑞士、迪拜及东欧等国家地区。其中在沙特利雅得、印尼雅加达、中国嘉兴，中国银川等大型智慧城市项目中，都成功实现了单项目五万个以上的单灯智能管理，积累了丰富的行业经验。并成为华为、中兴、阿里巴巴、Panasonic、Cisco、中国电信、中国移动等重要合作伙伴。公司拥有自主研发的核心知识产权，共获得国内外专利200余项，在智慧照明控制领域一直引领者行业的发展。

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