当前，以AI、大数据、物联网为代表的新一代信息技术蒸蒸日上，并加速与各行业各领域深层次地融合，创造了许多颠覆性应用场景，给社会经济发展带来了深刻的变革。在智慧城市建设中，智慧杆集众多信息感知设备于一体，满足城市建设中对感知设备统一部署的迫切需求，融合“集成、共享、智慧、和谐”四大特点，被定义为城市新一代的基础信息设施，在全球各地广受关注并开始落地建设。
中国的智慧杆建设从2018年开始起步，经过2年多的发展，虽整体仍处于起步阶段，但正以燎原之势加速发展，国家部委、各地方政府相继出台鼓励政策和文件，从少数城市试点到全国遍地开发，从零星数根杆试点到整条道路成规模建设。尤其随着5G的商用化、智慧城市的持续发力、车联网及无人驾驶等未来产业的兴起，业界普遍预测，智慧杆增长期已经来临，在未来2-3年内将会加速发展，甚至有井喷之势。
此文介绍智慧杆概念、价值、发展的新趋势；从产业和功能上分析智慧杆的业务运用场景。
智慧杆是指可以承载多种信息感知设备，具有数据共享、智能联动等特点的一类杆体设施。能同时挂载4G/5G微基站、LED照明、摄像头、气象环境监控、车路协同、城市公共WLAN、LED显示大屏、IP语音广播、一键告警求助、RFID无感支付及充电桩等多种设备和传感器，所有感知设备通过智能网关统一接入到云端平台；在边缘计算、云计算、人工智能及物联网等先进的技术的支撑下，实现对感知设备远程集中监控与管理，数据共享、深度智能联动；通过云端大数据分析技术，挖掘出高密度价值数据，实现更多智慧应用。
智慧杆是设备和数据信息的集成体，具有综合、共享、智慧、和谐等诸多属性，被定义为新一代城市公共基础信息设施、是数字基建的重要支撑点，是构建未来新型智慧城市全面感知网络的重要载体。
随着城市和社会的加快速度进行发展，各种杆体数量随之飞速增长，马路上随处可见路灯杆、信号杆、监控杆、基站通信杆及广告杆塔等各种杆体，杆体林立，不仅严重破坏市容市貌，而且浪费城市宝贵的空间资源，也与新型智慧城市所定义的资源集约、环境友好、绿色可持续发展、智慧和谐等要求背道而驰。
安装设备少不了对马路的开挖，各种设备杆件属于不同的部门，由于分头管理，缺少统一规划，造成城管、交通、公安及运营商对道路反复开挖的问题，给市民生活带来诸多不便，饱受诟病。
各管理部门为本部门所管理的设备建设了独立的信息管理平台，如公安部门的视频监控系统，城管部门的路灯管理系统、交通部门的交通监控系统，但是各个部门的平台数据不能共享、设备不能联动，造成信息烟囱，不能发挥数据应有的价值，制约智慧城市建设发展。
首先，智慧杆建设之初充分搜集各部门需求并进行统一规划设计，不仅满足当前各部门设备挂载的需要，而且留足未来可能的扩展空间，将多部门的杆体合杆为一，彻底消除杆体林立的现象，大幅度提升城市空间利用率，实现资源集约利用。
其次，智慧杆根据城市人文特质、道路景观等进行精心设计，造型美观，相比传统的路灯杆、监控杆、通信杆塔等，其美观度有质的飞跃，是科技与艺术的结合，不仅能与旁边的环境和谐融为一体、相得益彰，而且慢慢的变成了城市道路上一抹靓丽的风景，被誉为城市家具。
最后，智慧杆不仅是物理设备的集成体，也是数据信息的集成体，它利用通信技术连接所有设备，实现设备间相互连通；利用边缘计算、人工智能实现设备间深度智慧联动，从这个意义上讲，智慧杆是一个有感知、判断和执行能力的智慧体；通过物联网、云计算技术构建城市级的智慧感知网络；在大数据技术加持下，对数据来进行分析挖掘，提炼出高密度价值数据，实现数据价值的进一步聚焦，为智慧城市、智慧社会提供有力支撑。
智慧杆是多种感知设备的物理集合体，也是通信、人工智能及边缘计算等多种技术和信息数据的结合体。从物理硬件上看，智慧杆可以集成通信小微基站、LED照明、气象传感设备、大气环保监控设备、安防及交通监控摄像头、市政监控设备、LED大屏、一键告警求助、IP语音广播、能源监测、充电桩等，可以挂载交通指示牌、交通信号灯等实现“多杆合一”的效果，从业务上看，可以承载通信、电力、安防、照明、气象、能源等各方面的业务，使得各种业务整合到一块；从资源利用角度看，多种杆体合并到一块，提高杆体资源的利用，节约了土地空间资源，有利于城市可持续发展；从设备维护运营的角度看，所有设备集中在一块，有利于设备统一维护检修，集中管理，统一运营。减少由于设备不集中，投入大量人力物力分散到不同部门、地方的维护运营成本。
综上，从挂载的设备、使用的技术、承载的业务、对资源的利用率、维护运营的角度来看，智慧杆具有高度的综合性和集成性。
智慧杆通过挂载不同部门的设备，实现杆体共享；通过边缘计算网关对杆体内的设备做统一的数据采集、控制、实现设备之间相互连通、智能联动，A部门的设备在告警事件触发后可以联动B部门的设备，对于B部门来说，A部门的设备就是自己的一个虚拟设备，从这个方面讲，实现了设备间的共享；由于A、B部门的设备能进行数据交互，同时在杆体层实现了数据信息的共享。通过后台的云计算、大数据等技术对数据经过分析、脱敏处理后，数据的贡献不仅只限于各个部门，普通的老百姓都能直接用这些数据，比如停车信息、交通信息等，满足智慧城市、智慧社会等更高层次的数据共享需求。
单一设备对AI人工智能技术的使用，如摄像头对车辆违规的抓拍、人脸识别等传统视频分析所展现的智慧能力。
在杆体层面通过边缘计算网关，对杆体各个设备做数据采集和监控，通过边缘计算网关的能力是杆体层设备实现了相互连通，智慧联动，使得杆体具有感知、判断和执行能力的智慧有机体；如井盖侧翻，可以联动摄像头到预置位，然后在LED屏幕上对侧翻的井盖进行画面显示，同时联动IP语音广播，以声光图像报警形式提醒过往的人们注意安全，云平台下发信息给附近工作人员进行抢修，避免对过往行人和车辆造成伤害。
在云计算、AI和大数据技术的加持下，智慧杆系统实现了“端-边-云”完整的物联网体系结构，海量的前端数据经过大数据分析挖掘，进一步浓缩数据的价值，通过高密度的价值，催生出更多智慧场景应用。实现更高层次的、更大范围的智慧神经网络和决策大脑。
根据城市人文、环境等特点，设计满足城市气质的外观和形状，与城市道路周边建筑和谐融为一体，与建设绿色、低碳、环境友好、可持续发展的城市理念高度契合。
党的十八大五中全会提出创新、斜体、绿色、开放、共享五大发展理念，指明了“十三五”乃至更长时期内我国的发展思路、发展趋势，揭示了我国实现更高质量、刚有效率、增加公平、更可持续发展的科学路径。智慧杆具有“集成、共享、智慧、和谐”的特点与五大新发展理念相契合。智慧杆的建设是对五大新发展理念的实践。
在当前诸多试点以及实际项目中，各地政府通过智慧杆系统在服务创新、行业协调、环境友好、数据开发、资源共享等方面做了有益尝试，对于促进城市发展和居民生活更高质量、更有效率、更加公平、更可持续起到了良好的效果。
党的十九大报告提出建设智慧社会，一方面，基础设施的智慧化是智慧社会的重要基础，当前传统的公共基础设施逐渐难以承载快速的提升的城市，城市规模、人口密度以及日益加剧的人口老龄化，公共基础设施的智能化有助于这些社会问题的解决，而智慧杆是目前最为落地可期的公共基础设置智能化方案之一。另一方面，智慧社会与智慧城市、智慧社区的建设紧密关联，构建新型智慧城市和社区需要以数据位基础，城市数据的采集依赖建立“全域感知”体系，即将信息感知设备合理、泛在布局在城市各处，采集大量的跨空间、跨垂直领域的传感信息和视频数据，智慧杆分布广、位置优良，是“全域感知”、设备的优良载体。
智慧杆作为可扩展的新技术的融合体和功能集合体，加之优良的空间布局，正在不断衍生出新业态和新模式。
首先，智慧杆本身能支撑视频采集、传感等杆载终端和人工智能、大数据、云计算等ICT技术的融合应用，赋能传统城市应用，催生新业态的产生，如基于机器视觉或雷达传感的无人驾驶，基于物联感知的城市资源管理等。
其次，智慧杆的综合、共享不仅会给城市公共基础设施建设模式、运营模式带来变革，更可与“数字孪生城市”、“城市大脑”技术相结合带来城市管理和城市运行模式的改变，这些新业态和新模式将促进智慧杆的逐步发展，形成良性循环。
国外的城市建设较早，基础设施规划理念比较先进，在城市街道很早就实现了“多杆合一“，路灯杆上有照明、信号灯、交通指示牌等。随技术的进步和城市的发展，智慧杆的发展经历了如下阶段：单一智慧路灯远程控制阶段、多传感设备远程监控阶段、物联网信息融合阶段。目前，智慧杆总体上由第二阶段向第三阶段转型。
国外很多城市和地区都已经进行了智慧杆试点和应用，或出台相关的智慧杆建设规划和政策。
美国无疑是智慧城市发展的先驱，自从2009年IBM向奥巴马政府提出“智慧星球”(Smart Planet)计划，建议在全美投资建设新一代智能型信息基础设施，美国的智慧城市建设就开始极速前进了。美国大多数智慧城市的建设都是充分的利用智慧杆（多功能智能杆）构建物联网的方式来进行的。
2013年, 时任纽约市长布隆伯克就批准了升级路灯的计划：第一阶段2015年从开始，接着是2016年。根据最新的交通部数据，目前在布鲁克林、皇后区、布朗克斯、史坦顿岛、曼哈顿已经安装了近17万盏LED灯，并加设了传感器进行数据感知和监测。
洛杉矶市拥有大规模的智能互联路灯网络，全市有超过20万套路灯，在城市道路、高速公路、隧道和人行道为市民提供服务。除照明与网络外，新引入的声学传感器和环境噪音监测传感器可侦测车辆碰撞事件，直接向市应急通讯系统提供及时信息，帮助警察、消防和急救部门缩短响应时间，及早救助患者。
欧盟计划升级1000万根街头灯柱。根据欧盟的统计数据，欧洲有多达9000万根街头灯柱，其中四分之三已使用25年以上。街道照明占一些城市能源预算的一半，仅安装节能灯泡每年即可节省近20亿欧元(23亿美元)。欧盟提出的口号是：“一个不起眼的灯柱可以做的十件事，与照明无关”，计划希望升级1000万个灯柱，使它们成为可提供一系列智慧城市服务的太阳能智能灯柱。
韩国釜山通过建设智慧杆提供改善环境、加强公民安全保护、预防犯罪等智能服务。
新加坡大力建设“智慧国家2025”，全面采用了路灯杆智慧化的方案，计划将全国11万根路灯杆升级为智慧杆，在杆体上安装60万个数据采集设备，采集信息环境等信息。
2016年北京通州区委以运河西大街为试点，实施路灯智能化改造，建立智能化照明系统，2018年是中国智慧杆建设的元年，国内上海、深圳、成都等多个城市进行了智慧杆试点工作，经过两年多的建设，智慧杆已经从试点走向大规模落地应用，截止2019年底，全国新建智慧杆13000余根。
总体而言，我国智慧杆还处于起步阶段，在各地的试点和应用中也暴露了不少具体的问题，随国家和地方政府的出台，智慧杆将会加速发展。
国家层面，2019年4月工信部、国资委联合发布《关于2019年推进电信基础设施共建共享的实施建议》，要求“基础电信企业与铁塔公司要利用路灯、监控、交通指示灯社会杆塔资源，充分的发挥自身优势，按照市场化原则开展微小基站建设”。地方层面，上海、广东、湖南、海南、吉林、江苏、陕西、广西、重庆等地相机出台了有关政策，推动本地智慧杆的建设和发展。2019年，国家部委、省级行政单位、各地市以发布了30多分关于智慧杆的有关政策，引导城市各类杆体合一，推动智慧杆的建设。
目前，智慧杆建设多与5G建设相结合，5G是推动智慧杆建设的第一驱动力，同时照明、安防、环境监控、LED显示、一键告警求助等相关行业企业纷纷去参加了，各方发挥各自领域专业优势，明确分工、通力合作，加速智慧杆建设模式和商业模式创新及探索。参与的企业大致分为三类：
一是传统路灯杆照明企业，二是信息通信运营商与技术企业，三是安防设备、显示屏、充电桩以及系统集成供应商。未来智慧杆可能吸引更多行业的跨界布局，目前总的来看，国内试点项目的规模还不大，超过1000根智慧杆的项目不多。
受限于管理协调困难，缺少成熟方案和标准、投资所需成本高、运营模式不清晰等因素，智慧杆的推广和建设速度与预期还有一定的差距。但是随着各地对5G和智慧杆建设的重视，成了协调小组统筹智慧杆的建设，如深圳市成立了有工信局领导的协调小组，并在国内推出首部地方智慧杆建设标准。随着5G的推进，我们有理由相信，以上问题都会逐渐解决。
通信业务是智慧杆最大的应用场景，尤其是5G通信建设是智慧杆加快速度进行发展最大驱动力。智慧杆作为通信连接点，能够最终靠无线或有线方式对外延伸，提供多种业务服务，包括无线基站、物联网、边缘计算、公共WIFI及光传输等。随着5G建设加速，移动互联网和物联网业务正在成为移动通信发展的主要驱动力。5G将满足大家在居住、工作、休闲和交通等各种区域的多样化业务需求，为用户更好的提供超高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致业务体验。同时，5G还将渗透到物联网及各种行业领域，与工业设施、医疗仪器、交通工具等深层次地融合，有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化业务需求，实现真正的“万物互联”。
5G与4G相比，5G站点的数量将成倍增长，要增加更多的站点才能满足覆盖要求。智慧杆将5G基站接口集成，为5G提供海量站点资源。此外，智慧杆覆盖区域广、距离被联接的物体近，适合作为物联网系统的承载，通过种种联接方式，包括光纤传输网络、2G/3G/4G/5G、NB-IoT、Wi-Fi、PLC、ZigBee等，将无处不在的智能终端联接并统一管理，随时、随地接收、整合和传递来自城市所有的领域的信息，提升城市的智能化水平和管理效率。
智慧杆广泛分布于城市的公路、街道和园区，对人口密集处有良好的渗透，通过在杆体上部署摄像头和紧急求助按钮等，与远程监控系统组网，慢慢的变成了城市安防场景中不可或缺的重要部分。
通过部署摄像头实现对车、人进行黑白名单监控，通过人脸识别/车牌识别/行为识别等技术识别出危险因素；通过部署一键报警实现人在紧急状况下迅速与管理人员取得联系、向管理人员提供具体的位置信息、使用摄像头远程快速判断现场情况，为各类紧急状况的处理节约时机；另外，通过与广播、拾音器、报警器等智能设备及远程管理平台相结合，实现智能预警，车牌识别、人脸识别、全景拼接、枪球联动等业务功能，提升公共安全服务效率，大大降低城市犯罪率，提升人民群众幸福指数。
智慧杆由于点位多、距离近的优势，更加有助于对道路和车辆信息的采集和管理。通过挂载高位摄像头能够完全满足交通部门管理超速、违停等各类违章、违背法律规定的行为的识别，此外也能结合车牌识别完成智能道路停车场景的构建；通过交通流检测器可以实时采集、传递交通状态信息，如车流量、车道平均速度、车道拥堵情况等；通过智慧杆还能大大的提升道路的智慧化水平，比如道路的积水、故障信息可监测，实现更好的车路协同。面向中长期的新型智慧交通业务，需要连续的高速网络覆盖，并且沿道路部署车联网路侧单元、边缘计算单元，智慧杆需要有足够的位置和供电、传输资源，为后续远程驾驶、无人驾驶做准备，提升道路的智能化水平，提高通行效率，真正的完成“聪明的车、智慧的路”。
随着物联网技术和LED技术的蓬勃发展，物联网+LED珠联璧合，市政照明智能化改造进入快车道。智慧照明将每一盏灯通过信息传感设备与互联网连接，以实现对批量灯具按需照明和精细化管理，进而达到节能减排、高效运行和维护的目的。通过单灯控制器、集中控制器、光照度传感器、多功能电表等以及智慧杆平台可实现路灯实时/分组开灯、关灯、调光操作；回路开启，关闭操作；远程监控路灯运作时的状态、运行参数及用电量，当路灯运行异常时将上报故障并通知管理人员，管理人员可进行定点维修，大幅度的降低了巡检和维护成本；可依据需求设置定时计划，光感策略等，以达到在满足城市合理的基础照明前提下，使道路照明节能最大化。
基于智慧杆的气象环境监测点，具有大范围密集分布覆盖的特点，所采集的数据通过云端平台做大数据分析，能结合环境数据本地及远程推送服务，提供空气质量、温湿度、风速风向、噪音、电磁辐射、光照强度等环境信息；结合视频监控系统，还能够给大家提供便民的环境综合服务；也能结合智慧杆部署的LED屏实时发布信息。实现城市环境和气象的智能监测，预先报警，为环保部门提供数据参考，改善城市环境。
基于智慧杆的井盖、绿化浇灌、低洼积水、垃圾桶等市政设施监测。提供井盖侧翻位移告警，当井盖侧翻或者被盗时，数据将会实时上报平台，平台将推送对应的告警信息到相关的责任人前去处理，避免危险产生。土壤湿度传感器数据通过智慧杆实时上送到云平台，当智慧杆附近绿化植被土壤湿度低于预先设置的阈值时，边缘网关控制打开喷灌系统，控制浇水，当湿度满足阈值时，网关控制喷灌系统关闭，达到科学、精准浇灌，节约水资源。通过智慧杆实现对垃圾桶的远程监控，溢满告警推动减少人力资源成本，提升城市的精细化治理水平。
基于智慧杆的能源除满足多功能智慧杆多种自身设备功能正常工作外，还可对外提供多种供备电服务，可提供的业务包括但不限于：充电桩、USB接口充电、信号灯、摄像头备电、无人机充电等，用户通过手机App，还可实现各类业务的预约和查看。在条件允许的情况下智慧杆可搭载太阳能板或者风力发电设备，实现城市绿色能源。
智慧杆具备靠近人流、成片和连线的特点，通过挂载设备做信息发布时，具有传播广、效应高、冲击力大的效果。当发生如火灾，地震等紧急事件时，能够最终靠多媒体信息发布系统来进行应急广播、告警灯光提示，通知民众安全撤离；同时结合LED屏幕也可进行政府信息、交通信息和商业广告的发布；配备多媒体交互终端的智慧杆还可通过传感器实现人机之间的交互沟通。
将智慧杆作为未来城市标准配置的重要公共基础设施，纳入城市整体发展布局，以统一规划、科学统筹、集约建设为原则，建立跨部门协调机制，综合各部门管理和业务需求，结合5G网络部署，深度共建共享，减少和避免后期重复建设的资金和时间成本。同时，建议提前布局全局统一的管理运营模式，有效打通数据壁垒，实现城市运行数据的互联互通，真正的完成城市的智慧化、精细化管理。
积极探索、丰富智慧杆的创新业务和创新应用，深入理解城市发展和居民美好生活对服务的需求，探索帮企业客户解决痛点的方法，充分借助5G、物联网、边缘计算、互联网、云计算、大数据、人工智能等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，为城市和居民提供更智慧化、便利化、绿色化的创新服务，为企业客户创造效益和价值。