1.1 追本溯源：从传统路灯到智慧城市新基建
1.1.1 智慧灯杆的起源
众所周知，智慧灯杆源于城市照明的传统路灯。路灯的发展史是一部人类追求户外光明的历史，从自然光源到白炽灯，再到LED灯，人类的照明史经历了漫长的演变过程。路灯是随着社会经济和照明技术不断发展的，其最初仅用于道路照明。最早的路灯可以追溯到1417年，当时的伦敦市长亨利·巴顿为了让伦敦冬日漆黑的夜晚明亮起来，发布命令要求在室外悬挂灯具照明，这便是路灯的初始形态。1667年，被称为“太阳王”的路易十四颁布了城市道路照明法令，巴黎街头开始悬挂路灯。1806年，美国巴尔的摩城街道开始使用汽灯照明。1842年，巴黎出现电弧灯，并将其应用于道路照明。1932年，荷兰人开始在街道上使用低压钠灯照明。1965年，高压钠灯问世，并被用于道路照明。进入20世纪90年代后，路灯的光源逐步被高压钠灯和LED灯替代。
我国的第一盏路灯出现于1843年的上海，是用煤油点燃的。1882年，上海十六浦码头亮起了第一盏电灯。最初的马路电灯在每根电线杆上装闸刀开关，需要人工每天开启和关闭。后来改为若干路灯并联，用一个开关，上海外滩安装了10盏电弧灯。到20世纪60年代，我国路灯基本完成了电灯的改造替换。随着科技的迅猛发展，进入21世纪以后，各种新式照明如雨后春笋般出现，白炽灯、高压钠灯、LED灯……人们对路灯的要求越来越高，开始注重其美观度及节能环保特征。随着新一代信息技术的发展和智慧城市建设进程的加快，新产品、新业态、新模式、新经济不断涌现，具有“一杆多用”功能的智慧灯杆也作为新兴产物应需而生，成为当代典型的集成化智慧产品。
最早的智慧灯杆由一家德国公司研发，仅在普通路灯上面安装了充电桩。在2016年德国汉诺威CEBIT展上，华为发布了首个多级智能控制照明物联网解决方案，旨在以城市路灯照明作为切入口，进驻智慧照明领域。中兴在此次展会上也推出了业内领先的集合路灯、充电桩、基站、智慧城市信息采集为一体的“Blue Pillar”智慧灯杆综合解决方案。
智慧灯杆的起源可以追溯到2010年IBM所提出的智慧城市愿景。智慧城市的概念源于2008年IBM公司提出的智慧地球的理念，是数字城市与物联网相结合的产物，被认为是信息时代城市发展的方向。智慧城市的实质是运用现代信息技术推动城市运行系统的互联、高效和智能化，从而为城市居民创造更加美好的生活。要建设智慧城市，首先需要建设一系列联网的基础设施，而基于分布最广泛的城市基础设施——路灯杆的信息化、自动化的系统建设会是第一突破口。
近年来，社会层面整合基础资源推进智慧城市建设，“多杆合一”是大势所趋。路灯杆、监控杆、信号灯杆等杆体作为城市不可或缺的基础设施，一直以来“单杆单用、多杆林立”现象比较普遍，使得城市道路上各种杆线林立，不仅影响市容市貌，还导致重复建设、重复投资、信息孤岛，造成资源浪费，增加了从建设到运营的全周期成本。“多杆合一，共建共享”不但能合理利用城市空间，美化城市环境，提升市民的幸福感与归属感，而且各部门和单位间能实现城市资源的共享，包括综合管廊、电力电源、通信网络等，节省国家财政资金；还能体现政府管理部门对城市基础设施规划、建设、管理的水平，实现政府各职能部门之间精诚合作、协调共进。在此基础上，搭载了多种设备的智慧灯杆进一步结合ICT（Information and Communications Technology，信息与通信技术），通过对市政、气象、交通、环境等数据的采集，形成一张覆盖全面、泛在互联的智慧感知网络，实现城市群智能管理。
1.1.2 智慧灯杆的发展脉络和特点
从全球视角来看，智慧灯杆的发展是多因素驱动的、技术不断进步的、跨界融合的复杂过程。从主要驱动力上看，智慧灯杆的发展经历了3个阶段：远控照明驱动阶段、物联传感驱动阶段和信息通信融合驱动阶段。目前整体处于第二阶段向第三阶段过渡的时期。随着5G小微基站的需求和方案逐渐清晰，5G与灯杆的融合建设开始在各国得到政策支持。美国无线通信和国际网络协会（CTIA）发布的报告指出，城市路灯将会是5G时代的重要基础设施，鼓励电信运营商充分利用路灯、电杆等城市基础设施建设5G网络。日本政府计划将交通信号灯与5G基站结合，在信号杆上布放5G基站，计划在2020年启动实际验证，最早或于2023年在日本国内全部铺开建设。韩国科技信息通信部发文指出，韩国三大运营商的5G建设应充分利用路灯、电线杆、交通灯、广告牌等各种市政基础设施。杆塔资源与5G的融合发展，将推动智慧灯杆建设项目在全球各地落地生根。
从国内视角来看，智慧灯杆基于早期智慧路灯的理念，逐渐集成智能化设备，演进为新型的智慧城市信息基础设施。根据多功能智慧灯杆的技术演变路线，其发展历程可分为以下3个阶段。
智慧灯杆1.0阶段——智能控制平台。通过应用电力线载波、LoRa、ZigBee或NB-IoT等无线通信技术实现对路灯的远程集中控制与管理，主要聚焦路灯本身照明节能及控制功能的智能化运作。如具有根据车流量自动调节灯具亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，能够大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本。
智慧灯杆2.0阶段——智能联动平台。通过在杆体上集成各种智能化设备达到智慧城市入口的功能，推动城市基础设施尤其是杆塔类设施高效整合和集约建设，提升智能化运作效率；每根灯杆本身集成各类功能的同时兼顾数据的采集，通过数据分析、利用，反哺智慧城市的各种应用场景，形成满足智慧城市愿景的初步应用。智慧灯杆2.0可以看作基于设备的智能化联动平台，通过智慧灯杆的统一操作平台可以形成灯杆与灯杆之间的联动，以及基于灯杆各类应用需求的政府主导部门之间的联动。通过对智慧灯杆综合利用，达到对物件、物联网、城市硬件设施的管理及使用情况的管理功能。可以实现智慧灯杆平台应用的远程运营，如固定媒体终端的精准广告推送、微基站部署、各类市政需求监测等商业运营及政务服务运营等功能。
智慧灯杆3.0阶段——智能交互平台。智慧灯杆在2.0阶段集成功能的智能化基础上，可基于边缘计算平台或云平台实现各种应用场景的智能联动与交互功能，具备自运算、自处理等功能，在面对城市应急处理、安防应急处理、事件快速响应方面有较大的提升，并围绕大数据的汇聚、挖掘和应用，促进智能化基础设施建设和产业的深度融合，加速向数字化、网络化、智能化发展，为物联网、大数据、云计算、人工智能等高新技术的广泛应用和智慧城市建设提供重要支撑。目前国内智慧灯杆的主流企业基本处于2.0阶段，主要从事路灯灯杆各种智慧化功能的系统集成。
市场方面，智慧灯杆的发展历程可分为如下3个阶段。
1.市场启蒙阶段（2010—2016年）
2010年IBM所提出的智慧城市愿景可视为智慧灯杆产业的启蒙，最早的智慧灯杆是在普通路灯上面安装充电桩，逐渐发展为实现面向多种任务的硬件方案及产品的一体化融合。智慧灯杆不仅是传统的路灯杆，还是4G/5G基站，也是电动汽车充电桩，同时可采集气象、环境、交通、安防等城市综合信息数据，大屏幕户外型LED屏还可提供便民信息发布及广告运营。站点单位成本更低，站点业务密度更高，有利于通信运营商获取站点资源的同时，更加节省土地资源、电力资源，让政府、运营商、市民、客户等多方受益，运营商的经营领域也有所扩展，由通信运营向城市服务综合运营转变。
2.试点阶段（2016—2019年）
华为、中兴等作为国内智慧灯杆的先导者，在提出明确的智慧灯杆方案后即在深圳、广州等城市进行试点。2016年初，中兴在深圳工业园试点了首个Blue Pillar智慧路灯杆；同年4月，陕西省政府联合铁塔公司、中兴试点智慧灯杆；同年12月，由上海三思制造的20座“高大上”的复合型路灯杆在北京左安门西街亮相。一时间，上海、江苏、安徽、浙江、四川等地相继试点并取得成功，达到了一定的试点效应。国外智慧灯杆与国内的发展几乎同步。2015年，美国通信巨头AT&T和通用电气携手为美国加利福尼亚州圣地亚哥市的3200个路灯安装摄像头、麦克风和传感器等，赋予其寻找停车位和侦测枪声等功能；洛杉矶市为路灯引入声学传感器和环境噪声监测传感器以侦测车辆碰撞事件，并直接通知应急部门；丹麦哥本哈根市政部门在2016年年底前将2万盏配备智能芯片的节能路灯安装在哥本哈根街头。由于其可以作为智慧城市入口的优势，智慧灯杆在短时间内就成为行业内的热点话题，从而吸引众多资源雄厚的公司纷纷进驻智慧灯杆领域。
3.规模推广阶段（2019年至今）
2019年是中国5G商用元年，5G网络建设作为国家战略在省市各级政府得到快速推进，智慧灯杆产业作为绝佳的5G站址及5G应用平台载体，也迎来新的风口。尤其是中国铁塔作为5G网络基站建设的统筹方通过影响政府政策、组建产业联盟、推动制定相关技术规范标准、产业沟通合作、智慧灯杆采购、征集合作伙伴厂商等方面有力地推动了智慧灯杆。业界也借着行业媒体平台、行业协会、产业联盟、展会、论坛和研讨班、培训班等各类产业平台展开热烈的产业交流、讨论及合作，勠力同心为产业发声，促进各地政府陆续出台了智慧灯杆相关的政策，标志着智慧灯杆产业进入了规模化发展的赛道。
当前，智慧灯杆的建设已经成为行业热点，各大通信服务行业和社会资本积极参与智慧灯杆的试点建设，规划智慧灯杆的建设方案。智慧灯杆产业的“春天”即将到来，但这并不意味着可以大干快上、热火朝天地建设智慧灯杆了，目前产业仍处于艰难探索的开拓阶段，在产业共识、政府职能管理与支持引导、产业政策支持、建设模式、商业化成熟程度、行业和标准规范等方面还存在种种困难和问题，需要政府、行业组织和企事业单位共同发挥“智慧”，多方合作，各方推动，才能真正迎来智慧灯杆建设的黄金时代。