Меѓусебно поврзаните паметни градови носат убави соништа. Во такви градови, дигиталните технологии спојуваат повеќе уникатни граѓански функции за да ја подобрат оперативната ефикасност и интелигенција. Се проценува дека до 2050 година 70% од светското население ќе живее во паметни градови, каде животот ќе биде здрав, среќен и безбеден. Клучно, ветува дека ќе биде зелена, последниот адут на човештвото против уништувањето на планетата.
Но, паметните градови се напорна работа. Новите технологии се скапи, локалните самоуправи се ограничени, а политиката се префрла на кратки изборни циклуси, што го отежнува постигнувањето на високо оперативен и финансиски ефикасен централизиран модел на распоредување на технологијата што ќе се користи повторно во урбаните области на глобално или на национално ниво. Всушност, повеќето од водечките паметни градови во насловите се навистина само збирка на различни технолошки експерименти и регионални споредни проекти, со малку очекување да се прошират.
Да ги погледнеме контејнерите и паркинзите, кои се паметни со сензори и аналитика; Во овој контекст, повратот на инвестицијата (ROI) е тешко да се пресмета и стандардизира, особено кога владините агенции се толку фрагментирани (помеѓу јавните агенции и приватните служби, како и помеѓу градовите, градовите, регионите и земјите). Погледнете го мониторингот на квалитетот на воздухот; Како е лесно да се пресмета влијанието на чистиот воздух врз здравствените услуги во градот? Логично, паметните градови тешко се спроведуваат, но и тешко се негираат.
Сепак, има блесок светлина во маглата на дигиталните промени. Уличното осветлување во сите општински услуги обезбедува платформа за градовите да стекнат паметни функции и да комбинираат повеќе апликации за прв пат. Погледнете ги различните проекти за паметно улично осветлување што се спроведуваат во Сан Диего во САД и Копенхаген во Данска, а нивниот број се зголемува. Овие проекти комбинираат низи сензори со модуларни хардверски единици фиксирани на светлосни столбови за да овозможат далечинско управување на самото осветлување и да извршуваат други функции, како што се сообраќајни бројачи, монитори за квалитетот на воздухот, па дури и детектори за пиштоли.
Од висината на светлосниот столб, градовите почнаа да се осврнуваат на „животот“ на градот на улица, вклучувајќи го протокот на сообраќај и мобилноста, бучавата и загадувањето на воздухот и новите деловни можности. Дури и сензорите за паркирање, традиционално закопани на паркинзи, можат евтино и ефикасно да се поврзат со инфраструктурата за осветлување. Цели градови одеднаш може да се вмрежат и оптимизираат без да се откопуваат улици или да се изнајми простор или да се решаваат апстрактни компјутерски проблеми за поздрав живот и побезбедни улици.
Ова функционира затоа што, во најголем дел, решенијата за паметно осветлување првично не се пресметуваат со облог на заштеди од паметни решенија. Наместо тоа, одржливоста на урбаната дигитална револуција е случајна последица на истовремениот развој на осветлувањето.
Заштедите на енергија од замената на блескаво светилки со LED осветлување со цврста состојба, заедно со лесно достапните напојувања и обемната инфраструктура за осветлување, ги прават паметните градови остварливи.
Темпото на конверзија на LED е веќе рамно, а паметното осветлување е во подем. Околу 90% од 363 милиони улични светла во светот ќе бидат осветлени со лампи до 2027 година, според Northeast Group, аналитичар за паметна инфраструктура. Третина од нив ќе користат и паметни апликации, тренд кој започна пред неколку години. Сè додека не се објават значителни финансиски средства и нацрти, уличното осветлување најдобро одговара како мрежна инфраструктура за различни дигитални технологии во паметни градови од големи размери.
Заштедете ги трошоците за LED диоди
Според основните правила предложени од производителите на осветлување и сензори, паметното осветлување може да ги намали административните трошоци и трошоците за одржување поврзани со инфраструктурата за 50 до 70 проценти. Но, повеќето од тие заштеди (околу 50 проценти, доволно за да се направи разлика) може да се реализираат едноставно со префрлување на енергетски ефикасни LED светилки. Остатокот од заштедата доаѓа од поврзување и контролирање на илуминаторите и пренесување интелигентни информации за тоа како тие работат низ мрежата за осветлување.
Само централизираните прилагодувања и набљудувања можат значително да ги намалат трошоците за одржување. Има многу начини и тие се надополнуваат: распоред, сезонска контрола и прилагодување на времето; Дијагноза на дефекти и намалено присуство на камиони за одржување. Влијанието се зголемува со големината на мрежата за осветлување и се враќа назад во почетната кутија за рентабилност. Пазарот вели дека овој пристап може да се исплати за околу пет години и има потенцијал да се исплати за помалку време со инкорпорирање на „помеки“ концепти за паметен град, како што се оние со сензори за паркирање, монитори за сообраќај, контрола на квалитетот на воздухот и детектори за пиштоли. .
Guidehouse Insights, пазарен аналитичар, следи повеќе од 200 градови за да го измери темпото на промени; Се вели дека четвртина од градовите воведуваат шеми за паметно осветлување. Продажбата на паметни системи расте. ABI Research пресметува дека глобалните приходи ќе скокнат десеткратно на 1,7 милијарди долари до 2026 година. Земјиниот „момент на сијалицата“ е ваков; Инфраструктурата за улично осветлување, која е тесно поврзана со човечките активности, е патот напред како платформа за паметни градови во поширок контекст. Веќе во 2022 година, повеќе од две третини од новите инсталации за улично осветлување ќе бидат врзани за централната платформа за управување за да се интегрираат податоци од повеќе сензори за паметни градови, соопшти ABI.
Адарш Кришнан, главен аналитичар во ABI Research, рече: „Има многу повеќе деловни можности за продавачите на паметни градови кои ја користат урбаната инфраструктура на светлосни столбови преку распоредување на безжично поврзување, еколошки сензори, па дури и паметни камери. Предизвикот е да се најдат остварливи деловни модели кои го поттикнуваат општеството да распореди решенија со повеќе сензори во обем на рентабилен начин“.
Прашањето повеќе не е дали да се поврзете, туку како, и колку да се поврзете на прво место. Како што забележува Кришнан, дел од ова се однесува на бизнис моделите, но парите веќе се влеваат во паметните градови преку приватизацијата на кооперативните комунални услуги (ППП), каде што приватните компании преземаат финансиски ризик во замена за успех во ризичен капитал. Договорите „како услуга“ засновани на претплата ги шират инвестициите во периоди на враќање, што исто така поттикна активност.
Спротивно на тоа, Streetlights во Европа се поврзуваат со традиционалните мрежи со саќе (обично 2G до LTE (4G)), како и со новиот стандарден уред HONEYCOMB Iot, LTE-M. Комерцијалната технологија со ултра тесен појас (UNB) исто така влегува во игра, заедно со Zigbee, мало ширење на Bluetooth со мала моќност и деривати на IEEE 802.15.4.
Алијансата за технологија Bluetooth (SIG) става посебен акцент на паметните градови. Групата предвидува дека испораките на Bluetooth со ниска моќност во паметните градови ќе пораснат пет пати во следните пет години, до 230 милиони годишно. Повеќето се поврзани со следење средства на јавни места, како што се аеродроми, стадиони, болници, трговски центри и музеи. Сепак, Bluetooth со мала моќност е насочен и кон надворешни мрежи. „Решението за управување со средства го подобрува искористувањето на ресурсите на паметниот град и помага да се намалат урбаните оперативни трошоци“, велат од Алијансата за технологија Bluetooth.
Комбинацијата на двете техники е подобра!
Секоја технологија има свои контроверзии, но некои од нив се решени во дебата. На пример, UNB предлага построги ограничувања на распоредот за носивост и испорака, исклучувајќи ја паралелната поддршка за повеќе апликации со сензори или за апликации како што се камерите за кои е потребна. Технологијата за краток домет е поевтина и обезбедува поголема пропусност за развивање на поставките за осветлување како платформа. Поважно, тие исто така можат да играат резервна улога во случај на исклучување на WAN сигналот и да обезбедат средство за техничарите да ги читаат сензорите директно за дебагирање и дијагностика. Bluetooth со мала моќност, на пример, работи со речиси секој паметен телефон на пазарот.
Иако погустата решетка може да ја подобри робусноста, нејзината архитектура станува сложена и поставува поголеми барања за енергија на меѓусебно поврзаните сензори од точка до точка. Досегот на пренос е исто така проблематичен; Покриеноста со помош на Zigbee и Bluetooth со мала моќност е најмногу само неколку стотици метри. Иако различни технологии со краток домет се конкурентни и добро прилагодени за сензори базирани на мрежа, ширум соседството, тие се затворени мрежи кои на крајот бараат употреба на порти за пренос на сигнали назад во облакот.
На крајот обично се додава врска со саќе. Трендот за продавачите на паметно осветлување е да користат поврзување со саќе од точка до облак за да обезбедат покривање на портата или сензорскиот уред од растојание од 5 до 15 километри. Технологијата на пчеларник носи голем опсег на пренос и едноставност; Исто така, обезбедува мрежно поврзување и повисоко ниво на безбедност, според заедницата Hive.
Нил Јанг, раководител на Интернет на нештата Вертикален во GSMA, индустриско тело кое ги претставува операторите на мобилните мрежи, рече: „Акционите оператори... ја имаат целата покриеност на целата област, затоа не е потребна дополнителна инфраструктура за поврзување на уредите и сензорите за урбано осветлување . Во лиценциран спектар саќе мрежа има безбедност и доверливост, што значи дека операторот има најдобри услови, може да поддржи голем број потреби, многу подолго траење на батеријата и минимално одржување и долго растојание на пренос на евтина опрема.
Од сите достапни технологии за поврзување, HONEYCOMB ќе забележи најголем раст во наредните години, според ABI. Зуењето за мрежите 5G и борбата за домаќинство на инфраструктурата 5G ги натера операторите да го зграпчат светлосниот столб и да пополнат мали саќе единици во урбаните средини. Во Соединетите Држави, Лас Вегас и Сакраменто користат LTE и 5G, како и паметни градски сензори, на уличните светла преку операторите AT&T и Verizon. Хонг Конг штотуку го претстави планот за инсталирање на 400 светилници со 5G како дел од иницијативата за паметен град.
Тесна интеграција на хардверот
Нилсен додаде: „Nordic нуди производи со краток и долг домет со повеќе режими, со неговиот nRF52840 SoC кој поддржува Bluetooth со мала моќност, Bluetooth Mesh и Zigbee, како и Thread и сопственички системи од 2,4 GHz. nRF9160 SiP базиран на саќе на Nordic нуди поддршка и LTE-M и NB-iot. Комбинацијата на двете технологии носи предности во перформансите и трошоците“.
Раздвојувањето на фреквенцијата им овозможува на овие системи да коегзистираат, при што првиот работи во опсегот од 2,4 GHz без дозвола, а вториот работи каде и да се наоѓа LTE. На пониски и повисоки фреквенции, постои компромис помеѓу пошироката покриеност на областа и поголемиот преносен капацитет. Но, во платформите за осветлување, безжичната технологија со краток домет обично се користи за меѓусебно поврзување на сензорите, компјутерската моќ на работ се користи за набљудување и анализа, а саќето iot се користи за испраќање податоци назад во облакот, како и контрола на сензорот за повисоки нивоа на одржување.
Досега, парот радија со краток и долг домет се додадени одделно, а не вградени во истиот силиконски чип. Во некои случаи, компонентите се одвоени бидејќи дефектите на илуминаторот, сензорот и радиото се различни. Сепак, интегрирањето на двојните радија во еден систем ќе резултира со поблиска интеграција на технологијата и помали трошоци за стекнување, што се клучни размислувања за паметните градови.
Нордик смета дека пазарот се движи во таа насока. Компанијата ги интегрираше технологиите за безжично и саќе за поврзување на интернет со краток домет во хардвер и софтвер на ниво на развивачи, така што производителите на решенија можат да го користат парот истовремено во тест апликации. Nordic's board DK за nRF9160 SiP беше дизајнирана за програмерите „да ги направат своите Honeycomb iot апликации да работат“; Nordic Thingy:91 е опишан како „полноправна порта од полица“ која може да се користи како платформа за прототипови надвор од полица или доказ за концепт за рани дизајни на производи.
И двете се карактеризираат со мулти-режим на саќе nRF9160 SiP и мулти-протоколен краток домет nRF52840 SoC. Вградените системи што ги комбинираат двете технологии за комерцијално распоредување на IoT се само „месеци“ оддалечени од комерцијализација, според Nordic.
Нордик Нилсен рече: „Паметната градска платформа за осветлување е поставена сите овие технологии за поврзување; На пазарот е многу јасно како да ги комбинирате заедно, дадовме решенија за развојниот одбор на производителите, за да тестираме како тие работат заедно. Тие се комбинирани во деловни решенија е императив, само во прашање на време“.
Време на објавување: Мар-29-2022