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智慧燈桿是集照明、視頻監控、交通管理、環境監測、通信等多功能于一體的新型信息基礎設施，由基礎設施及桿體，照明設施，交通、視頻監控等其他桿載設施組成，是構建新型智慧城市的重要載體。
作為新一代城市信息基礎設施的智慧燈桿，與“新基建”中的不少領域相關，比如 5G 基站、新能源汽車充電樁和車聯網等。智慧燈桿作為智慧城市的一個重要組成部分和重要入口，是智慧城市信息化建設天然的搭載平臺。
可以說在智慧城市建設中，5G 是不可或缺的主角，而智慧桿將如同末梢神經元般存在。
近日，方正證券發布了《物聯網系列——智慧燈桿八問八答報告》（以下簡稱《報告》）《報告》從概念、行業新發展、未來趨勢、行業規模、技術門檻、競爭格局六大維度還原智慧燈桿新行業。
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文檔來源：方正證券
路燈的發展經歷了普通路燈→文化路燈→智慧路燈三個時期，從照明功能逐步發展為智慧城市入口。
從1417 年世界第一盞路燈，到 1843 年中國第一盞路燈、1879 年中國第一盞電路燈，再到 1959 年的文化路燈——長安街華燈，隨著科技發展，路燈也在不斷變化，便利人們的生活，并被賦予了更多性能與可能。
1993 年智慧城市理念興起，但直到 2015 年才從美國開始有了正真意義上的智慧燈桿， 2016 年是我國智慧燈桿正式落地元年，2017-2018 年智慧燈桿技術發展成熟卻由于運營、盈利模式等問題落地受阻，2019 年作為 5G 商用元年為智慧路燈發展創造了新機遇。
從普通路燈，到文化路燈，再到智慧路燈，密集覆蓋城市的路燈不僅承載了照明和文化景觀功能，還肩負著智慧城市建設載體和數據入口的重要功能。
智慧燈桿是在傳統照明功能燈桿基礎上集成智慧照明、氣象站、空氣質量檢測、城市 Wifi 覆蓋、視頻監控、充電樁、LED信息發布、信息交互、一鍵報警、4G/5G 基站等多種功能的新一代城市信息基礎設施。
其主要功能有：
智能照明：將每一盞燈通過信息傳感設備與互聯網連接，以實現對批量燈具按需照明和精細化管理，從而達到節能減排、高效運行和維護的目的。
智能安防：通過攝像頭及遠程控制系統，可以實現數字監控、治安管理、交通疏導等；另外具有緊急呼叫功能，外場分機與監控中心聯系，監控中心可對外場主動廣播。
信息發布系統：通過 LED 電子屏發布政府部門公共信息、警示信息、提示信息，并與智能安防相結合，正常時用語道路限速標識，在道路上出現狀況時，發布預警信息。
無線城市：路燈內嵌 WiFi 熱點和微基站，實現無線通訊網絡、無線 RF 網、無線 NFO 網， 搭載 4G/5G基站。
充電樁：配合政府推廣新能源車，在車站、小區、道路等處的智能路燈桿上，隨時隨地 為電動汽車提供便捷的充電服務。
氣象站：溫度、壓力、濕度、空氣質量、輻射、降水，甚至是風力傳感器都可以安裝在路燈上，以獲取超本地天氣數據。
智慧燈桿的特點“綜合、共享、智慧、和諧”與黨的十八屆五中全會提出“創新、協調 、綠色、開放、共享”五大新發展理念相契合，智慧燈桿是對五大新發展理念的實踐。
在當前的諸多試點項目中，各地政府通過智慧燈桿系統在服務創新、行業協調、環境友 好、數據開放、資源共享等方面進行了有益嘗試，對于促進城市發展和居民生活更高質 量、更有效率、更加公平、更可持續起到了良好的效果。
（1）公共基礎設施
智慧燈桿是促進城市面貌、生態環境及社會發展和諧的公共基礎設施。
一是城市面貌和諧方面，智慧燈桿可以大幅度減少城市地面設施的繁雜度，做到實用、美觀、簡約、大方。燈桿外觀可進行主題化的藝術設計，更好地體現城市特色。
二是生態環境和諧方面，智慧桿塔通過共享和智能化大幅降低了市政設施的能源消耗， 桿塔采集到的環境信息可以用于城市噪聲及污染防控，促進綠色協調發展。
三是社會和諧方面，智慧桿塔作為信息化的公共基礎設施，在促進多個行業領域共同發 展的同時還為城市居民提供安全保障及便捷的生活服務，使城市更加宜居，社會安全穩定。
（2）多種設施綜合體
智慧燈桿是多種設備設施和技術的綜合體。
從功能硬件方面看，智慧燈桿可綜合通信桿、路燈、交通監控、安防監控、交通指示牌 、路側廣告牌等多種主要功能設施于一身，實現“多桿合一”。在 ICT 技術的賦能下， 可以高效節能地提供市政、交通、安防、環保等多領域的新型公共服務。
從配套資源方面看，智慧桿塔可將多套功能系統的承載、供電、通信等配套資源進行整 合，優化城市管網利用，減少重復建設及資源浪費。
此外，智慧燈桿優秀的點位、廣泛的分布使其成為 5G 基站的良好載體，優化的 5G 網絡是 眾多“5G+”創新應用的基礎。
（3）不同行業的共享設備
智慧燈桿是不同行業、不同部門的共享設備。
一是載體共享，通信、市政、交通、安防等多個行業或部門的設備和傳感器可以經合理規劃使用同一桿塔載體，實現“一桿多用”。
二是設備共享，通過對應用在不同領域的設備進行功能整合并采用有效的安全策略，桿上的同一設備可以由多個行業或部門共享使用。
三是數據共享，各種設備和傳感器采集的 數據脫敏后可通過數據平臺開源共享，實現城市運行數據的互通，催生出更多跨行業創新應用。
（4）數據路口
智慧燈桿是智慧城市數據入口。
智慧路燈配有攝像頭、顯示屏、射頻標簽感應等設備，并裝備了 WiFi/5G 等無線通信系統。城市的道路、交通、行人、車輛、安防等信息的采集，路燈無疑是極佳的可利用的載體，可以輕易覆蓋整個城市道路而不留死角。
攝像頭采集圖像和其他數據傳回控制平臺。控制平臺隨時轉換每個攝像頭的拍攝角度以獲取高質量的畫面。擁有智能充電樁功能的智慧路燈將成為城市新能源車的充電相關數據的主要采集點。
合理布局的城市智慧燈桿網絡，可以為智慧城市大腦實時提供海量城市運行數據，是構建數字孿生城市的基礎。
（5）智慧城市的基礎
智慧燈桿是智慧城市的關鍵基礎。
一方面，傳統的公共基礎設施難以承載不斷增加的城市規模、人口度以及老齡化，基礎設施智能化是解決這些問題的最佳方案，也是智慧社會的重要基礎，其中智慧燈桿落地最為可期。智慧燈桿可支撐視頻采集、傳感等終端和人工智能、大數據、云計算等 ICT 技術的融合應用，賦能傳統城市應用，如基于圖像識別或雷達傳感的自動駕駛輔助、基于物聯感知的城市啞資源管理等。
另一方面，構建新型智慧城市和社區需要以數據為基礎，智慧桿塔分布廣、位置優良， 是“全域感知”收集數據的優良載體。智慧燈桿的綜合、共享可與“數字孿生城市”、 “城市大腦”技術相結合帶來城市管理模式和城市運行模式的改變。
（6）網絡強國的重要載體
智慧燈桿是“網絡強國”建設的重要載體 。
《“十三五”規劃綱要》將“網絡強國”定位為我國十四大戰略之一，提出要“加快構 建高速、移動、安全、泛在的新一代信息基礎設施，推進信息網絡技術廣泛應用，形成萬物互聯、人機交互、天地一體的網絡空間”。
智慧燈桿網絡如血管和神經一樣深入城市的公路、街道和園區，對人口密集處有良好的 滲透，并且布局均勻，密度適宜，可以提供分布廣、位置優、低成本的站址資源和終端 載體，是 5G 和物聯網大規模深度部署的首選方案。
“新基建”浪潮下，地方專項債規模擴大，新增專項債主要投向基礎設施建設相關領域和老舊小區改造等。
2020 年 1-5 月累計發行地方專項債 818 只，同比增發 506 只；累計地方專項債發行額為 21697.92 億元，同比增長 148.45%；地方專項債占地方債比例也從 2019 年 1-5 月的 55.25% 上升至 79.41%。
國內首只智慧燈桿的專項債落地，開創公路領域發行智慧路燈專項債券先河，引領智能化發展前沿，助力新區新建設。
2020 年 5 月 18 日，眉山天府新區智慧路燈項目專項債券成功發行，15 年期利率 3.43%。眉 山市天府新區智慧路燈項目總投資 20.36 億元，擬申請政府專項債券資金 11 億元，占總投資的 54.03%。
眉山天府新區視高片區主干道——中建大道的近 400 盞智慧路燈建成投用。該智慧路燈在紅綠燈、電子眼等設施安裝到燈桿上的同時，集合 5G 基站搭載、環境監測、視頻監控、 LED 顯示發布、一鍵報警等城市管理功能，通過“多桿合一”提升城市集約化、高效化管理水平。
項目收入主要有照明服務費收入、LED 廣告費收入、充電樁收入、天眼服務費及商業的 租售收入，債券存續期內專項收入合計約 34 億元。
從照明需求到生活便民到安防需求，到物聯網和 5G 小微站發展，未來到無人駕駛和邊緣計算，對智慧燈桿集成度和技術含量也提出了更高要求。
需求發生變化，路燈形式也在不斷變化：路燈、紅綠燈、廣告牌+天眼系統、雪亮工程+ 井蓋監控、橋梁監控、廣告屏+ 5G 小微站+V2X 路測設備、邊緣計算等。
傳統模式下，路燈桿、紅綠燈桿、監控桿、指示牌標志牌桿、電線桿等分開建設，桿件 功能單一，還存在資源浪費、管理分散、影響市容等問題。2019 年我國燈桿保有量 2935 萬（國家統計局）是全國通信鐵塔保有量的十倍以上，疊加安防、交通用桿規模更為驚 人。 “多桿合一、一桿多用”是城市現代化建設大趨勢。
“多桿合一” 通過減桿，不僅能夠節省空間資源，還能節省鋼材等，整體建設成本降低 ；通過智能管理維護，還能節省后期維護費用。
單價上，對燈桿公司來說智慧燈桿單價較高，遠高于普通路燈桿價格。智慧燈桿根據功能集成價格存在差異，一般型約 2-3 萬元，功能豐富的產品要 7-10 萬不等。而普通路燈桿報價在 300-1500 不等，智慧燈桿價格比普通燈桿高了 20 倍以上。
數量上，從 2009 年的 1694 萬盞照明燈增長至 2018 年的 2738 萬盞，復合增長率 5.48%，在政策支持下，未來新建道路兩側將主要安裝智慧燈桿；此外城市道路大量普通路燈桿存在“多桿合一”改造需求。
智慧燈桿規模存在較大上升空間，據 CTIA 預測，2021 年我國以智慧桿為入口的各種硬 件及服務的市場規模或為 3.7 萬億元，占智慧城市總規模的 20% 。
盈利模式的拓展和創新才能實現可持續發展。以前燈桿公司只賣燈桿，現在除了賣燈桿，還有后續運維收入，收入更加多元化，可持續性增強。
收入方面，智慧燈桿主要有主體維護收入和基于相應功能的視頻監控租金收入、小微基站租賃收入 、充電收入、廣告收入、停車井蓋管理收入、便民服務收入、數據采集收入等。
短期內參與企業增多，且企業類型多樣化。智慧燈桿涉及物聯網、智慧城市、城市安防等相關企業，阿里騰訊華為等巨頭和其他行業公司紛紛嘗試進入智慧行燈桿業。
有實際產品、能落地實施做出業績的智慧燈桿企業數量從 2015 年 5 家發展到了如今的 40－50 家，近三年企業數量增長率均在 60％ 以上。
企業類型多樣，發展模式各有選擇。目前進入智慧燈桿領域的企業主要有：路燈企業、 路燈桿企業、控制系統類企業以及通訊類企業，生態鏈上各類相關企業積極跨界，瓜分智慧燈桿發展的紅利。 、
智慧燈桿領域未來可能吸引更多領域的企業跨界布局，企業類型更加多樣化，如顯示屏企業、充電樁企業等。
傳統燈桿行業，行業競爭者眾多，市場集中度較為分散。主要由于一是技術壁壘低，產 品同質化嚴重；二是單價低，運輸費用相對單價較高，一般由當地供應商供貨，且當地 廠商參與招標采購存在地緣優勢，形成大量本土路燈桿廠商。
智慧燈桿行業，尚處于起步階段，市場集中度將會逐步提升。主要由于：一是集成度高 ，需要軟件技術平臺，技術壁壘提升；二是單價提升，遠高于普通路燈桿，運輸成本占 比低，技術壁壘和地理位置優勢不再導致本土路燈桿廠商不再具有競爭優勢。
對于阿里騰訊華為等來說，燈桿行業是硬件行業，收益率較低 ，功能集成涉及多個不同行業，未來更多的采用與其他企業合作模式。巨頭公司自帶強 硬科技實力和商業合作資源，能夠有力促進產業發展和產業標準的逐步形成。
隨著智慧燈桿行業的不斷發展和越來越多廠商進入，巨頭對合作及相關的智慧燈桿企業 規模將提出更高要求，催生未來行業向龍頭集中。
智慧燈桿前期建設投入的付費者是政府為主體，隨著商業模式越來越清晰，資金來源從單純的財政支出轉為專項債為主，企業參與也從墊資換取運營權的模式轉換為與政府合 作運營的模式，緩解資金壓力，整合資源。
文化燈時代，產業鏈上、下游均較分散。上游主要集中在鋼材企業，LED 光源企業，集中控制器芯片，單燈控制芯片制造企業等。下游產業主要面對各級城市市政管理部門、改造中的照明領域和普通用戶照明領域，包括道路照明、商業照明、庭院照明、樓宇亮化、室內照明、裝飾性照明等。
產業鏈上游主要是通用型產品，中游主要圍繞下游需求進行一次性產品銷售，產業鏈議價能力集中在下游。
智慧燈桿功能增加，整體產業鏈隨之拓展。產品集成了更多功能，需要集采多種功能數據，并 要求燈桿具有將數據對接到各類平臺的能力，技術門檻顯著提升，中游議價能力隨之提升。
智慧燈桿+運營的模式下，燈桿企業不僅需要提供智慧燈桿，且要負責數據運營和各下游平臺對接，對燈桿企業提出了更高要求，議價能力隨之進一步提升。
以 10000 根燈桿為例，進行運營業務規模測算。首先，參考落地項目對智慧燈桿建設成本進行測算。預計總成本為 5.39 億元，平均建設成本為每桿 5.39 萬元。
其次是項目營收的測算，主要有來自政府及相關部門支付的路燈、監控、信號燈、WIFI 熱點、井蓋監測、橋梁監測、環境監測、應急呼救等租賃使用費和運營商支付的基站租 賃費用、車聯網支付 RSU 數據使用費用、消費者支付充電費用。
10000 根智慧燈桿為例，滿負荷運營狀態下，合計每年收入1.80 億元，平均每桿年收入 1.80 萬元。
然后是項目支出的測算：主要包括電費支出、固定資產折舊、資金成本的人員工資。
其中，電費支出主要包括 LED 路燈、光源控制系統、LED 顯示屏、信號燈、攝像頭、充 電樁、基站、WiFi 熱點、RSU、井蓋和橋梁監測系統、環境傳感器等裝置使用電費。計 算平均使用時間和單價，合計10000 根智慧燈桿每年使用電費 6950 萬元。
固定資產折舊年限與債券期限一致為 15 年，采用直線折舊。
總支出每年達 1.36 億元，毛利 4311 萬元，平均每桿毛利 0.43 萬元；毛利率高達 24%。
最后是項目現金流及 IRR 測算：每年現金凈流入為 7902 萬元，IRR 為 11.99%。
18 年萌芽，19 年開啟，20 年上量-總體呈指數增長。據采招網、電力招標網等招標中標信息，2018 年智慧路燈中標項目 28 個，項目總規模為 3.53 億元；2019 年智慧路燈開始放量 ，中標項目 174 個，項目總規模為 51.90 億元，同比增長 1368%； 2020 年智慧路燈持續高速增長，截至 2020 年 6 月30 日，中標項目 100 個，項目總規模達 246.51 億元。若 2020 年下 半年訂單量比上半年略增，2020 年項目總規模預計可達 441 億元。
訂單中標均價明顯提升，單個智慧路燈項目規模擴大趨勢顯現。2018 年，平均每個項目中標價為1262.45萬元； 2019 年，平均每個項目中標價為 3305.57 萬元，同比增長 161.84%；截至 2020 年 6 月 28 日，平均每個項目中標價達 2.16 億元，較 2019 年增長 553.17%。
百萬級千萬級項目占比最大，上億級項目占比持續提升。2018 年，28 個中標項目中 ，上億級項目僅1個，占比 3.57%，億級以下項目有 27 個，占比 96.43%，其中百萬級 以下項目 7 個，百萬級及千萬級項目 20 個；2019 年，百萬級及千萬級項目數量大幅上升至 92 個，占比 58.60%，百萬級以下項目 55 個，占比 35.03%，上億級項目 10 個，占比提升到 6.37%；2020 年，百萬級及千萬級項目 43 個，占比48.31%，百萬級以下項目 31 個，占比 34.83%，上億級項目 15 個，占比提升至 16.85%。
城市照明路燈數量規模龐大，智慧燈桿建設規模小，2018 年實際滲透率萬分之五不到。 據國家統計局數據，城市道路照明燈不斷增長，從 2009 年的 16.94 百萬盞增長至 2018 年的 27.38 百萬盞，年復合增長率 5.48%。 但智慧燈桿建設仍在起步階段，據 Ofweek，中國智慧燈桿建設規模從 2014 年的 400 根增 長至 2018 年的 13000 根，復合增長率達 89.88%。 從 2014 到 2018 年，智慧燈桿滲透率從 0.0022%增長到 0.0475%。
預計 2020、2021 年智慧燈桿總量將達到 50700 和 150700 根，智慧燈桿布局加速替代普通路燈是大趨勢。以智慧燈桿單價為 2 萬均價計算，未來潛在市場空間達 5476 億元。
智慧燈桿物聯網領域技術復雜，涉及網絡通信、云計算、電力、人工智能等專業種類， 內含通信、視頻監控、照明、環境監測、交通、信息發布、能源、運維等多個子系統， 產品設計需考慮各系統的兼容、協同，燈桿的彈性擴展，產品服務的升級、回退、擴容等，整體復雜度高，專業要求高。
我國智慧燈桿產業十分年輕，領域內復合型人才要求高，導致人才匱乏。智慧燈桿產業 發展時間段，而涉及網絡通信、云計算、電力、物聯網、人工智能等復雜領域，對硬件設計專家、平臺架構師、運維工程師以及系統架構師要求較高，高校也無匹配專業輸送人才，呈現出智慧燈桿人才缺乏的現象。
3、經驗門檻
智慧燈桿涉及場景廣泛，在不同場景下需對提供的業務進行調整，廠商在進行不同場景 的智慧燈桿解決方案設計時，不斷沉淀經驗形成廠商的經驗壁壘。
智慧燈桿廠商并不只局限于燈桿本身的改造，還需考慮不同場景下通信和供電管網、市政管理平臺的基本情況，以及業務與城市規劃、公共安全、交通、通信等多個企業或政府部門的協同共享等方面。上游通信供電施工等、中游平臺建設與系統集成以及下游不 同功能對接到不同部門，都需要廠商長期多年的經驗積累。
智慧燈桿功能繁多，行業集中度低，涉及廠商種類、數量較多。據供應鏈環節，已布局企業可分為智慧桿成品、LED 照明及 LED 顯示屏、安防設備、通信網絡運維、基站制造及桿塔供應、監測設備、智慧城市系統運維的、身份識別、可視化終端、新能源充電樁等相關企業。
5G 時代的鋪網，基站建設是重要一環。與 4G 相比，5G 使用的頻率高、基站密度大，5G 時代的基站建設面臨選址難、投資大、工期長的問題以及對城市市容景觀帶來影響等問題。路燈燈桿燈塔等無疑是 5G基站的“好搭檔”。
國內三大運營商獨立或與華為等廠商合作，布局智慧燈桿建設，5G 智慧燈桿、NB-IoT智慧路燈項目已落地。
阿里、騰訊、華為、中興通訊等互聯網、通信巨頭也紛紛入局，結合自身技術和平臺優勢，已在國內外均有智慧燈桿項目落地。
智慧燈桿功能繁多涉及廠商種類廣，不少安防、充電樁、通信設備、互聯網、大數據、 云計算等相關企業跨界布局。 提供智慧燈桿成品的跨界廠商有飛樂音響、日海智能、梅泰諾等 12 家已有落地或在建項 目。
涉及智慧燈桿安防、微基站、充電樁功能實現以及系統運維的廠商與其他企業合作，已 有智慧燈桿項目落地或在建。其中，提供安防設備的企業有海康威視等 2 家，基站建設及燈塔供應的有中國鐵塔這 1 家，智慧城市系統運維的有中電科、浪潮集團等 6 家，新能源相關的有策笛新能源 1 家。
據 2019 年 8 月 Ofweek 調研評選出來的 2018 年中國智慧燈桿行業 15 強企業，華體科技排名第一。此外，較為活躍的企業還有華為、中興通訊、浙江晶日、方大智控和順舟智能等。
總體而言，布局智慧燈桿行業企業種類繁多，運營商和巨頭紛紛布局，傳統照明和燈桿 塔企業具有先發優勢，物聯網、互聯網等企業發展迅猛，企業發展模式各不相同。
預計未來，隨著行業發展成熟和標準的確立，產業鏈核心企業快速擴大智慧路燈業務規模、豐富業務覆蓋區域與完善產業鏈布局，產業集中度將會越來越高，燈桿行業將打破歷史格局，形成全國甚至全球業務，走向集中化。
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