中国智慧杆塔白皮书解读:智慧城市新型基础设施,5G基站最佳载体

2026-08-05 16:03 中国通信协会

智慧杆塔:5G时代的城市“神经末梢”——《中国智慧杆塔白皮书(2019)》核心解读

智慧杆塔是综合承载多种设备与传感器的智慧化杆塔设施,是5G基站的最佳载体智慧城市的“新型公共基础设施” 。2019年白皮书由中国铁塔、中国信通院、华为联合编制,定义了其“综合、共享、智慧、和谐”四大特征,以及通信、公共安全、智慧照明、环境监测、智慧交通、信息发布、能源七大业务。智慧杆塔正从起步试点阶段向规模化部署过渡,预计未来两三年将实现突破式增长。

河北信联

一、什么是智慧杆塔?

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。这些设备可通过各种通信技术接入网络和平台,在ICT技术的赋能下提供丰富的智慧应用。

智慧杆塔是智慧城市建设的“新型公共基础设施” ,其广泛的分布使其成为5G基站的良好载体,合理布局的智慧杆塔网络可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。

二、智慧杆塔的四大核心特征

白皮书将智慧杆塔的特点概括为“综合、共享、智慧、和谐”:

(1)综合(Integrated) :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、路侧广告牌等多种功能于一身,实现 “多杆合一” 。同时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。

(2)共享(Sharing) :实现载体共享(一杆多用)、设备共享(同一设备多部门使用)、数据共享(数据脱敏后开源共享)三个层面的共享。

(3)智慧(Smart) :为传统设备提供通信接入实现网联化;通过杆载网关与云平台边云协同,形成信息物理系统网络;作为智慧城市的神经网络,提供实时流动的海量数据。

(4)和谐(Harmony) :促进城市面貌和谐(减少地面设施繁杂度)、生态环境和谐(降低能源消耗、采集环境信息)、社会和谐(提供安全保障与便捷服务)。

三、智慧杆塔的七大典型业务应用

智慧杆塔可实现七大类业务应用,并可按需部署、兼顾未来扩展

业务类型核心功能关键价值

通信业务

5G基站、物联网、边缘计算、公共WIFI

为5G提供海量站址资源,实现万物互联

公共安全

视频监控、人脸/车牌识别、一键报警、智能预警

降低犯罪率,提升公共安全服务效率

智慧照明

远程开关/调光、实时监测、定时/光感控制

节能减排,降低巡检和维护成本

环境监测

PM2.5、噪声、气象、有害气体等传感监测

为环保部门提供数据参考,改善城市环境

智慧交通

车流量监测、违章识别、智能停车、车路协同

缓解拥堵,提升道路智慧化水平

信息发布

LED/LCD屏、广播音柱、应急信息发布

传播广、效应高,紧急情况可通知民众撤离

能源业务

充电桩、USB充电、无人机充电、备电服务

满足多种供备电需求,支持城市绿色能源

智慧杆塔的通信业务是其核心基础——5G与4G相比,站点数量成倍增长,智慧杆塔将5G基站接口集成,为5G提供分布广、位置优的站址资源。

四、智慧杆塔的八大子系统

白皮书将智慧杆塔细化为八大子系统,各子系统既可独立实现业务,也可通过标准接口交互完成复杂融合业务:

  1. 通信子系统:光纤网络、以太网络、无线网络、电力载波网络等

  2. 视频监控子系统:以“事件处理”为核心,实现安防可视、灵活联动

  3. 照明子系统:运用NB-IoT、PLC、ZigBee等技术,实现远程开关、调光、监测

  4. 环境监测子系统:空气传感器、噪声传感器、光线传感器、微型气象传感器等

  5. 交通子系统:RSU设备、交通流检测、车路协同

  6. 信息发布子系统:LED/LCD屏、广播音柱、应急信息发布

  7. 能源子系统:分路供电设计,市政模块与基站模块分离,保障不间断供电

  8. 运维子系统:远程设备管理、运行监测、数据运维及共享

五、技术要点:杆体设计与功能布局

智慧杆塔设计遵循杆体构件化、功能模块化、接口标准化的原则。

分层设计原则

  • 底层(≤2.5m) :供电设备、充电桩、多媒体交互、一键求助、检修门

  • 中层(2.5m~5.5m) :路名牌、摄像头、公共广播、LED屏

  • 中层(5.5m~8m) :交通信号灯、交通视频监控、交通标志

  • 高层(8m以上) :气象监测、环境监测、智能照明、物联网基站

  • 顶层(≥6m) :移动通信设备(AAU/准宏站)

杆体设计要求

  • 杆体设计使用年限不应低于20年

  • 应具备较好的兼容性及可扩展性,在承载能力、设备安装空间及穿线空间方面做好预留

  • 应采用构件化设计,设备与杆体连接应标准化

  • 杆体内部设计应满足强弱电线缆分离要求

六、产业发展现状与趋势

国外:全球智慧杆塔发展经历了远控照明驱动、物联传感驱动和信息通信融合驱动三个阶段,目前总体处于第二阶段向第三阶段过渡的时期。新加坡计划将全国11万路灯杆塔升级为智慧杆塔;韩国计划将交通信号灯与5G基站结合。

国内:我国智慧杆塔建设目前处于起步阶段,发展速度不断加快。国家和地方政府相继出台支持政策,2019年国家部委、省级行政单位、各地市已发布30多份相关政策。广东、湖南、海南、吉林、江苏、陕西、广西、重庆等地已出台政策推动本地智慧杆塔建设。

产业参与方可分为三类:

  1. 传统城市杆塔建设参与者

  2. 信息通信运营商和技术企业

  3. 安防装备、显示屏、充电桩等单项设备供应商

七、智慧杆塔发展四大建议

白皮书从四个维度提出发展建议:

建议一:建立跨部门协调机制,推进统筹规划和综合共享

智慧杆塔涉及城市规划、公共安全、交通、通信、市政、环境等多个垂直领域,需要以统一协调的规划管理为前提。建议纳入城市整体发展布局,建立跨部门协调机制,深度共建共享。

建议二:建立跨专业、系统化且适度超前的标准体系

当前解决方案“百花齐放”带来产业创新的同时,也存在一杆一设计、系统封闭、接口不统一等问题。建议以规模化建设为导向,制定跨专业、系统化、有针对性的标准,通过标准化实现方案相对统一、杆体构件化、功能模块化、接口兼容。

建议三:积极探索、丰富创新业务和创新应用

智慧杆塔应用仍主要在于传统基础设施的网联化层面,总体处于起步阶段。建议充分借助5G、物联网、边缘计算、云计算、大数据、AI等ICT技术的赋能作用,发挥杆塔的综合优势、点位优势和规模优势。

建议四:加强商业模式的创新探索

智慧杆塔建设成本较高,规模化布局需要大量长期资金投入。建议建立由政府统筹监管、参与者协同共赢、广大民众共同受益的投资运营模式,由专业化主体统筹各方需求,实现规模化建设、专业化运维。

八、对铁塔制造企业的启示

智慧杆塔建设对传统铁塔制造企业意味着重要的转型机遇

  1. 产品升级方向:从单一通信塔向多功能智慧杆塔转型,集成通信、照明、监控、环境监测、交通、信息发布、能源等多功能

  2. 技术要求提升:杆体设计使用年限≥20年,需满足构件化、模块化、标准化要求,强弱电分离,预留扩展空间

  3. 5G站址机遇:5G需要宏站与杆站分层组网,智慧杆塔为5G小微基站提供分布广、位置优、成本低的站址资源

  4. 产业生态重构:传统铁塔企业需与通信运营商、设备供应商、系统集成商协同合作,参与新型智慧城市建设

九、FAQ:智慧杆塔常见问题

Q1:智慧杆塔和普通路灯杆有什么区别?

A:普通路灯杆仅提供照明功能;智慧杆塔是综合承载多种设备和传感器的智慧化设施,可集成5G基站、视频监控、环境监测、智慧照明、信息发布等多种功能,实现“多杆合一”。

Q2:智慧杆塔为什么是5G的最佳载体?

A:5G与4G相比站点数量成倍增长,需要更密集的部署。智慧杆塔分布广、位置优、密度适宜,可为5G小微基站提供理想的挂载位置和供电、传输资源。

Q3:智慧杆塔的杆体设计使用年限是多少?

A:杆体设计使用年限不应低于20年

Q4:智慧杆塔建设的主要挑战是什么?

A:主要挑战包括跨部门协调困难、缺少成熟方案和标准、投资成本高、运营模式不清晰等。

Q5:智慧杆塔的产业前景如何?

A:白皮书预计,在新型智慧城市建设及5G商用的带动下,我国智慧杆塔建设将呈加速态势,预计未来两三年实现突破式增长。

内容整理:2026年8月

信息来源:《中国智慧杆塔白皮书(2019)》,中国通信学会、中国铁塔股份有限公司、中国信息通信研究院、华为技术有限公司联合编制