一杆有AI的路灯：感知环境监测路况，还能“对话”无人驾驶

粤来粤AI系列报道

今年政府工作报告提出，要大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力。其中提到要深化大数据、人工智能等研发应用，开展“人工智能+”行动，打造具有国际竞争力的数字产业集群。

“通用人工智能产业发展22条”发布不久，广东做出“加快培育人工智能等新兴产业，大力发展新质生产力”的新年部署。南都大数据研究院今年开展“粤来粤AI”大型研究，将以多个篇章描摹发展现状，考量应用实效，研判治理风险，助力广东加快建设通用人工智能产业创新引领地，协同探索人工智能监管模式创新。本次推出“有AI应用篇”系列报道，走访广东人工智能相关企业，揭秘那些与我们工作生活息息相关的AI应用产品的研发故事。

第一期，走进中科智城（广州）信息科技有限公司，看日常随处可见的路灯如何在AI赋能下成为智慧城市的“神经末梢”。

路灯，本是毫不起眼的基础照明设施。不知你有没有想过，在人工智能等技术赋能下，它也可摇身一变，成为集多功能于一体的“智慧终端”？

今年2月末，在中科智城（广州）信息科技有限公司，南都记者就看到了AI加持下的智慧灯杆：它不但接入了气象监测、治安监控等多种设备，还能基于设备所采集数据，实现对汽车违停、闯红灯等事件的智能提醒、主动上报和动态监管，辅助无人汽车自动驾驶，成为智慧城市的“神经末梢”。

有AI产品：智慧灯杆

产品特性：

集路灯、监控、数字感知等功能于一身，结合物联网、5G、AI等技术，具备多重公共服务功能。

应用场景：

周边环境监测、事件动态监管、无人驾驶车路协同……

使用效果：

减少基建重复投入、为无人驾驶提供技术支持、提升设备运维效率……

挂载多样物联网设备

赋能智慧城市建设

“屏幕画面显示的是鸿物智慧灯杆综合管理平台，管理人员可以通过平台实时监测智慧灯杆运营情况，并对灯杆上的设备进行远程控制。”中科智城工作人员向南都记者介绍。在其操作下，位于公司内的智慧灯杆样杆启动，其监控摄像头随即自动对准了南都记者，灯杆上的显示屏也开始播放提示语。

中科智城副总裁兼研发总监曾小平表示，根据不同地区的实际应用场景，智慧灯杆可以挂载不同的物联网设备，如气象监测装置、治安监控摄像头、广播音箱、LED显示屏、电动汽车充电桩等。通过对挂载设备所采集数据的分析，AI便可以感知灯杆周边发生的不同事件，采取不同的应对策略。

“例如可以根据环境明暗变化控制路灯开关；或者通过感应人和车辆的移动，自动开启停车场内灯光；摄像头识别到路边有汽车违停，除了即时拍摄并上传信息给执法部门外，还可通过广播音箱提醒车主驶离；闯红灯事件提醒、路边噪音监测等，也可经AI识别后用类似的设备联动来实现。”曾小平列举了不少智慧灯杆设备的联动场景。

位于广州南沙明珠湾的智慧灯杆。图据中科智城

提供车路 协同 数据

辅助汽车 无人驾驶

除了在自己身上应用AI技术，智慧灯杆还可为其他领域的AI提供丰富数据，形成协同系统。位于广州南沙明珠湾的灵山岛尖智能驾驶示范区，是广州市首批智能网联汽车（自动驾驶）道路测试先行试点区，其智慧灯杆同样来自中科智城。通过摄像头、无线AP、气象站、5G基站、激光雷达等硬件设施的集成，智慧灯杆实现对整条道路的行人、公交车、自行车等主体的交通感知，从而将交通路况实时反馈给通行的无人驾驶车辆，形成车路协同系统。接收信息后，无人驾驶车辆可以提前感知行驶路段的实时路况，补足车辆信息盲区，辅助智能决策，实现安全预警。

同时，无人驾驶车辆通过与智慧灯杆的协同作业，可实时将行驶轨迹、行驶区域、驾驶模式、车辆运行状态集等信息反馈到智能驾驶示范平台。平台可根据接收到的数据进行分析，实时感知车辆所在位置、油量情况、实时画面等，进一步分派车辆工作任务以及进行成本计算等任务。

“车路协同为更多车辆提供信息交互，为明珠湾道路交通新生态提供新的思路和经验支持，加快新一代智慧交通体系建设，为南沙实现无人驾驶车混行提供技术支持。”这是广州市南沙新区明珠湾开发建设管理局对明珠湾智慧驾驶系统的评价。

灵山岛尖智能驾驶示范系统界面。图据中科智城

实现预测式AI

提升设备运维效率

在已经实现的设备联动和协同基础上，中科智城还在尝试借助AI技术，对包括智慧灯杆在内的各类物联网设备实现预测式运维。

中科智城高级算法工程师龙哲博士解释，以城市路灯为例，传统的巡检模式是定期派人上路巡检，不仅消耗大量人力，而且还有滞后性，运维人员在设备发生故障后才去查找问题。因此，中科智城正在基于前期项目积累的设备数据，导入AI进行学习和训练，打造可预测性运维系统。通过AI对智慧灯杆的数据监控和分析，提前查出可能即将发生故障的设备，安排运维人员前往实地检查和替换，规避人工巡检耗时长、易漏检等缺点。

中科智城董事长袁峰预计，这个可预测性AI运维系统正式上线后，有望大幅降低检修人力成本，检修效率提升60%-70%，同时把城市公共设施的事后维修转为事前维护，提升民众日常安全感和幸福感。

据了解，作为国内首先提出智慧灯杆概念的企业，中科智城至今已先后建设超过200个智慧灯杆项目。广州南沙、武汉光谷、宁波鄞州、云南洱海等地均已广泛应用此类设备。其中苏州吴江区与高新区城管局智慧照明项目，运营路灯数量超过6万盏，可支持10万盏设备接入，为目前全国接入体量最大的NB-IoT智慧路灯管理平台项目，实现路灯远程控制、远程配置、故障主动上报等功能，从而提高维护效率，降低运维成本。

打造AI应用场景

助力降本增效

谈及AI在物联网领域内的应用，袁峰认为，AI研发相当重要的一环是训练数据的获取和利用。“例如我们在智慧灯杆项目上积累了大量的设备故障数据，这些都是一手的生产数据，是实验室里无法模拟出来的。”“对AI来说，健康的数据很重要，不健康的数据也很重要。”凭借前期打下的项目基础，中科智城才有能力“喂”给AI充足的数据，训练出足够精准、切实可用的人工智能模型。

袁峰还提到，相比起基础大模型开发，中科智城更着眼于如何打造AI应用场景。他举例表示，随着公共设施更新换代，目前城市里的物联网设备数量已经非常庞大，如路灯、户外屏幕、充电桩等等都是物联网设备，AI在其中有非常多的应用场景和应用领域。如何通过大数据和人工智能算法，助力降本增效，是中科智城投身AI赛道的意义所在。

正是基于这一目标，中科智城与原香港理工大学学务长、电子计算机系主任陈振冲教授团队携手建立人工智能联合实验室。据透露，目前双方共同研发的AI企业助理已经在中科智城内部启用，通过以“本地化大模型+企业自身数据+行业专业数据”为训练基础，实现多模态的信息输出和知识库文件自动推送流程，帮助员工提高工作效率，降低沟通成本；后续还有望拓展到政务服务领域，提供智能政务咨询、惠企政策兑现智能推送等服务。此外，面向教育行业的学生实验智能评分系统、多语种教学虚拟数字老师，面向美妆行业的肤质分析系统，面向银发经济的亲情陪伴关怀系统等也已在研发中。

中科智城与陈振冲教授团队携手建立人工智能联合实验室。图据中科智城

截至目前，中科智城已经连续两年进入“2023广州人工智能创新发展榜单”，获评“最具发展潜力人工智能企业”。去年年底，其参与的“南沙新区明珠湾起步区灵山岛尖智能驾驶示范段建设项目”入围由中国通信学会首次举办的智慧杆、智慧塔优秀成果案例。

出品：南都大数据研究院

策划：邹莹

统筹：张纯

采写：李伟锋 实习生 廖敏菊

设计：张博

2021智慧路灯十大“黑科技”原创

近年来，随着国内新型基础设施建设的推进，智慧路灯的应用领域不断得到延展，已实现了从道路照明功能型产品向民生建设全能型产品的转变（2020年全国智慧路灯十大惠民科技回顾），引领着科技变革的时代潮流。

2021年，智慧路灯在原有多功能的基础上，拓展出了更多的应用技术亮点，耀出了更多民生“幸福之光”。

时至岁末，中国照明在此通过对2021年国内十大智慧路灯亮点科技的盘点，展现该照明跨界产品的划时代魅力。

1、 能“看”能“说”会“思考”

今年11月，武汉对江汉区振兴二路的路灯进行智慧化改造。

改造后的路灯整合了通信基站、道路照明、气象监测、信息发布、充电桩等多个功能，可采集空气温度、湿度、PM2.5数值。其中，枪球一体机摄像头具备场景分析能力，能及时‘看’到并通过语音提示告知停车不规范、沙井盖缺失与移位、道路积水等行为和现象。

在照明功能上，新改造的路灯装有环境监测有光照传感器，并通过枪球一体机能分析人车流量。晚上10点以后，一个小时里车流量不到100，路灯就会自动调光，把照度降到50%，极大地降低了能耗。

2、 多功能屏显

今年3月，全国首个高清大屏篮球场智慧路灯在江苏扬州江都区投入运营。

路灯灯杆上搭载显示屏不仅可以播放和发布政策动向、商业广告等普通素材，还可以通过有信发模块，显示传感器实时监测的PM2.5、噪声、温度等数据，为市民提供实时的环境信息。

该灯杆显示屏同时支持遥控器、Swaiot PANEL、小程序等遥控软硬件设备，为城市管理员提供多样化的操作手段，实现对广场舞视频资源播放、控制以及对篮球记分显示的便捷操作，为市民提供高品质的日常户外活动体验。

3、 泊车、充电一体化

今年7月，广州越秀区较场东路与较场西路的智慧灯杆项目正式投入使用，打造了广州全市第一条具有智慧泊车、智慧充电等便民功能于一体的创新示范路。

该项目发挥智慧灯杆与快速充电应用的技术优势，运用自主创新快充技术和设备赋能路侧充电泊位，将大功率直流充电桩与灯杆进行融合，建成了与智慧灯杆整合的具有自助服务、快速充电、自动计费、即来即充的直流充电桩，为新能源汽车停车与充电难题的一键解决提供了一条可行的捷径。

4、 无人机巡检

今年7月，浙江温州乐清柳白新区新通车的电器城大道上，262套搭载了无人机巡检功能的智慧路灯全部亮相。自此，全国首条在智慧路灯项目建设中搭载无人机巡检的道路正式诞生。

电器城大道的智慧中杆灯上安装了无人机的小型机场，承担无人机自动巡检系统的起降平台功能。通过对无人机轨迹的预设，无人机在后期的运维工作当中可以承担很大一部分包括定时巡检和突发事件巡检的巡检任务。

其中，定时巡检在亮灯后进行，派出无人机的负责巡检整条道路上的亮灯率。如果出现了紧急状况，无人机会第一时间飞到现场查看情况，或者由摄像头去抓拍现场情况后，反馈到监控中心，从而实现道路信息的精准、快速采集，消除城市管理漏洞。

5、 激光投影

今年4月，集无线WiFi、激光投影、音乐播放等功能于一体的智慧路灯在湖北恩施巴东县野三关沪蓉大道“上岗”。

通过总控中心智慧云控平台管控，该道路上的智慧路灯不仅可以实现亮度自适应调节、故障监测报警、远程监控、数据采集等功能，还可以进行10分钟左右的节假日灯光秀表演，并配以音乐的伴奏，用智能化的声与光勾勒出城市夜间的“动感时刻”，为市民和游客的夜游带来科技感十足的视听体验。

6、 电能“发、储、用”三位一体

今年9月，23杆搭载着超薄柔性太阳能电池的绿色智慧一体化庭院灯亮相杭州河坊街，以发”、“储”、“用”三位一体的电能生成、转化与利用模式实现光伏供电和市电的无缝衔接和实时切换。

该灯具依托超薄柔性铜铟镓硒(CIGS)太阳能一体化集成技术，以绿色能源为基础，形成独立低压直流自发电系统，为灯具及其搭载的智能设备提供有效供电，探索打造面向5G时代的集合绿色、智慧、安全、应急的智慧路灯应用形式，为城市新能源和新基建应用提供全新有效方案。

此外，该灯具还引入碳中和管理平台，可实现实时监控路灯在线率、亮灯率、设备状态、维护状态、发电量数据、能源总览情况以及环境概况。通过平台的监测、控制、分析、决策及评价，市政部门实现对能源使用的智慧管理，保障合理和智慧用能，能打造多个绿色造能、智慧用能的能源变革创新方案。同时，该灯具通过直流微网安全系统设计，形成独立低压直流自发电系统，无触电隐患，保障公共安全。

7、 实时导航

今年3月，杭州市拱墅区城管局在多个河道边安装了多功能智慧路灯（杆），以解决市民散步时可能出现迷路的问题。

这些新安装的路灯（杆）除了基本的LED照明、监控、广播等功能外，还通过杆体上装有高德地图并连接了WiFi的显示屏，为不熟悉河道环境的市民和游客提供导航服务。市民和游客只需点击屏幕上的导航功能，即可看到周边地铁站、公交站、小超市等目的地的实时位置、景点、古迹更有文字详细介绍，让初来杭州的游客可以作出更合理的出游选择。

8、 五基色全光谱调色温

今年6月，重庆渝中区嘉滨路、牛滴路—洪崖洞全线8公里路段道路照明改造完成，680盏高压钠灯光源路灯“摇身一变”成为五基色多色温全光谱LED光源智慧路灯。改造而成的智慧路灯搭载“智慧城市”城市照明夜景灯饰联动三级共享管理平台，实现单灯感知，并根据环境温度、湿度、PM2.5浓度等变化，智能调变灯具色温、亮度，将灯光调整至最舒适色温色彩照明值（春秋季采用暖白光照明，盛夏季节采用“阴凉天”白光照明，严冬季节采用晴天“太阳光”照明；在雨、雾、霾、雪、沙尘、冰冻等恶劣气象环境下，采用“晴天”金黄光安全照明），显色指数高，极大提升了道路照明品质。

该道路照明改造的智慧路灯作为重庆发明‘中国创造’世界首创的科技创新成果，凭借着舒适性极高的光照品质，保护了司乘人员的视觉健康，提升了道路车辆通行的安全性。

9、 主动学习与自动迭代

今年7月，江苏南通首组5G+智慧路灯在南通大学正式点亮。

该产智慧路灯除了备智能照明、人脸识别、一键报警、无线充电、气象检测、信息交互和广播发布等多种功能外，还通过其内置的智能系统，借助边缘计算和AI技术，实现主动学习、自动迭代功能。

该科技创新成果的出炉，标志着当地照明领域ALL IN自主创新方面的技术突破，助推南通乃至全国推进校园信息化建设、智慧照明与经济社会的高质量发展。

10、 风光互补供能

今年7月，江苏苏州姑苏区虞城±800千伏换流站主控楼主体结构顺利封顶。值得关注的是，进站路口的风光互补型智慧路灯成为了该站场的“节能先锋”。

该类型智慧路灯具有双向电力传输的功能，结合太阳能、风能及电网，形成配电级的分散型电源架构，能持续为光源供电，从而减少电网能耗，为换流站的户外照明提供可靠的清洁能源，助力其实现电网向能源互联网、业务向用能服务的转型，为全国乃至全球“碳达峰、碳中和”目标的达成作出贡献。从2021年层出不穷的智慧路灯科技功能来看，民生依然是该照明跨界维持其创新动力的主流方向，而市政管理、效能节约、娱乐艺术等则逐渐成为了智慧路灯延伸其功能应用端的新方向。

展望即将到来的2022年，节能减排大趋势下的智慧路灯带来的科技精彩值得全国照明业界的热切期待。

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