Medsebojno povezana pametna mesta prinašajo čudovite sanje. V takšnih mestih digitalne tehnologije združijo več edinstvenih državljanskih funkcij za izboljšanje operativne učinkovitosti in inteligence. Ocenjujejo, da bo do leta 2050 70% svetovnega prebivalstva živelo v pametnih mestih, kjer bo življenje zdravo, srečno in varno. Ključno je, da bo obljubljal zeleno, zadnji Trump kartica človeštva proti uničenju planeta.
Toda pametna mesta so trdo delo. Nove tehnologije so drage, lokalne samouprave so omejene, politika pa se preusmeri na kratke volilne cikle, zaradi česar je težko doseči visoko operativni in finančno učinkovit model centraliziranega tehnološkega uvajanja, ki se ponovno uporablja v mestnih območjih po vsem svetu ali na nacionalni ravni. Pravzaprav je večina vodilnih pametnih mest v naslovih res le zbirka različnih tehnoloških eksperimentov in regionalnih stranskih projektov, pri čemer se malo veseli širitev.
Oglejmo si smetišča in parkirišča, ki so pametni s senzorji in analitiko; V tem okviru je donosnost naložbe (ROI) težko izračunati in standardizirati, zlasti kadar so vladne agencije tako razdrobljene (med javnimi agencijami in zasebnimi službami, pa tudi med mesti, mesti, regijami in državami). Poglejte spremljanje kakovosti zraka; Kako je enostavno izračunati vpliv čistega zraka na zdravstvene storitve v mestu? Logično je, da je pametna mesta težko izvesti, a tudi težko zanikati.
Vendar je v megli digitalnih sprememb luč svetlobe. Ulična razsvetljava v vseh komunalnih storitvah ponuja platformo za mesta za pridobivanje pametnih funkcij in prvič kombinirajo več aplikacij. Oglejte si različne projekte Smart Street Lighting, ki se izvajajo v San Diegu v ZDA in v Kopenhagnu na Danskem, in se povečujejo po številu. Ti projekti združujejo matrike senzorjev z modularnimi strojnimi enotami, pritrjenimi na lahke drogove, da omogočajo daljinski nadzor nad osvetlitvijo in za vodenje drugih funkcij, kot so prometni števci, monitorji kakovosti zraka in celo detektorji pištole.
Z višine lahkega droga so mesta začela obravnavati "živahnost" mesta na ulici, vključno s prometnim tokom in mobilnostjo, hrupom in onesnaževanjem zraka ter nastajajočimi poslovnimi priložnostmi. Tudi parkirni senzorji, ki so tradicionalno pokopani na parkiriščih, so lahko poceni in učinkovito povezani z razsvetljavo infrastrukturo. Celotna mesta se lahko nenadoma povežejo in optimizirajo, ne da bi izkopali ulice ali najemali prostor ali rešili abstraktne računalniške težave glede bolj zdravega življenja in varnejših ulic.
To deluje, ker večinoma rešitve pametne razsvetljave na začetku niso izračunane s stavo na prihranke iz Smart Solutions. Namesto tega je sposobnost preživetja mestne digitalne revolucije naključna posledica hkratnega razvoja razsvetljave.
Prihranki energije pri zamenjavi žarnic z žarilnimi žarnicami s trdno osvetlitvijo, skupaj z lahko razpoložljivimi napajalniki in obsežno razsvetljavo, naredijo pametna mesta izvedljiva.
Tempo pretvorbe LED je že ravno, pametna razsvetljava pa cveti. Približno 90% svetovnih 363 milijonov uličnih luči bo do leta 2027 osvetlilo LED, poroča Northeast Group, analitik pametne infrastrukture. Tretjina od njih bo vodila tudi pametne aplikacije, trend, ki se je začel pred nekaj leti. Dokler ne objavijo znatno financiranje in načrti, je ulična razsvetljava najbolj primerna kot omrežna infrastruktura za različne digitalne tehnologije v obsežnih pametnih mestih.
Prihranite LED stroške
V skladu s pravili, ki jih predlagajo proizvajalci razsvetljave in senzorjev, lahko pametna razsvetljava zmanjša administrativne in vzdrževalne stroške, povezane z infrastrukturo, za 50 do 70 odstotkov. Toda večino teh prihrankov (približno 50 odstotkov, dovolj za spremembo) bi bilo mogoče uresničiti preprosto s preklopom na energetsko učinkovite LED žarnice. Preostali prihranki izvirajo iz povezovanja in nadzora osvetlitve ter prenašanja inteligentnih informacij o tem, kako delujejo v omrežju razsvetljave.
Centralizirane prilagoditve in opazovanja lahko znatno zmanjšajo stroške vzdrževanja. Obstaja veliko načinov in se medsebojno dopolnjujejo: načrtovanje, sezonski nadzor in prilagoditev časa; Diagnoza napak in zmanjšana udeležba na vzdrževalnem tovornjaku. Vpliv se poveča z velikostjo razsvetljave in teče nazaj v začetni primer ROI. Trg pravi, da se lahko ta pristop plača v približno petih letih in ima lahko v manj časa plačati zase, tako da vključi "mehkejše" koncepte pametnega mesta, kot so tisti s parkirnimi senzorji, monitorji prometa, nadzor kakovosti zraka in detektorji pištole.
Vodnik Insights, tržni analitik, spremlja več kot 200 mest, da oceni hitrost sprememb; Pravi, da četrtina mest uvaja pametne sheme osvetlitve. Prodaja pametnih sistemov narašča. ABI Research izračuna, da bodo globalni prihodki do leta 2026 skočili desetkrat na 1,7 milijarde dolarjev. Zemljin "trenutek žarnice" je tak; Infrastruktura ulične razsvetljave, ki je tesno povezana s človeškimi dejavnostmi, je pot kot platforma za pametna mesta v širšem kontekstu. Že leta 2022 bo več kot dve tretjini novih uličnih razsvetljav vezanih na osrednjo platformo za upravljanje za integracijo podatkov iz več pametnih mestnih senzorjev, je dejal Abi.
Adarsh Krishnan, glavni analitik pri ABI Research, je dejal: "Obstaja veliko več poslovnih priložnosti za prodajalce pametnih mest, ki z uvedbo brezžične povezave, okoljskih senzorjev in celo pametnih kamer vzbujajo urbano infrastrukturo mestnih svetlob. Izziv je, da najdejo uspešne poslovne modele, ki spodbujajo, da družbi namestijo večkratni rešitvi na sistem.
Vprašanje ni več, ali se povezati, ampak kako in koliko najprej povezati. Kot opaža Krishnan, je del tega o poslovnih modelih, vendar denar že preteče v pametna mesta s privatizacijo kooperativnih komunalnih storitev (PPP), kjer zasebna podjetja prevzamejo finančno tveganje v zameno za uspeh v tveganem kapitalu. Naročne pogodbe, ki temeljijo na naročnini, so bile naložbe v obdobjih vračila, kar je spodbudilo tudi dejavnost.
V nasprotju s tem se ulične luči v Evropi povezujejo s tradicionalnimi omrežji satja (običajno 2G do LTE (4G)), pa tudi z novo standardno napravo satja IoT, LTE-M. Začela se tudi lastniška tehnologija Ultra-Narrowband (UNB), skupaj z Zigbeejem, majhnim širjenjem Bluetooth z nizko močjo in IEEE 802.15.4 derivatov.
Bluetooth Technology Alliance (SIG) daje poseben poudarek na pametnih mestih. Skupina napoveduje, da bodo pošiljke Bluetooth z nizko močjo v pametnih mestih v naslednjih petih letih narasle petkrat na 230 milijonov na leto. Večina je povezana s sledenjem premoženja na javnih mestih, kot so letališča, stadioni, bolnišnice, nakupovalni centri in muzeji. Vendar je Bluetooth z nizko močjo namenjen tudi zunanja omrežja. "Rešitev za upravljanje premoženja izboljšuje uporabo pametnih mestnih virov in pomaga zmanjšati obratovalne stroške mest," je dejal Bluetooth Technology Alliance.
Kombinacija obeh tehnik je boljša!
Vsaka tehnologija ima svoje polemike, nekatere pa so bile rešene v razpravi. Na primer, UNB predlaga strožje omejitve na področju obremenitve in dostave, ki izključuje vzporedno podporo za več senzorskih aplikacij ali za aplikacije, kot so kamere, ki jih zahtevajo. Tehnologija kratkega dosega je cenejša in zagotavlja večjo prepustnost za razvoj razsvetljave nastavitev AS-A-Platform. Pomembno je, da lahko igrajo tudi rezervno vlogo v primeru odklopa WAN Signal in zagotavljajo sredstvo za tehnike, da neposredno preberejo senzorje za odpravljanje napak in diagnostiko. Bluetooth z nizko močjo deluje na primer s skoraj vsakim pametnim telefonom na trgu.
Čeprav lahko gostejša mreža poveča robustnost, njegova arhitektura postane zapletena in daje večje potrebe po energiji na medsebojno povezanih senzorjev od točke do točke. Problematičen je tudi območje prenosa; Pokritost z uporabo Zigbee in Bluetooth z nizko močjo je največ le nekaj sto metrov. Čeprav so različne tehnologije kratkega dosega konkurenčne in so primerne za sosednje senzorje, ki temeljijo na omrežjih, so zaprta omrežja, ki na koncu zahtevajo uporabo prehodov za prenos signalov nazaj v oblak.
Na koncu se običajno doda povezava satja. Trend za prodajalce pametne razsvetljave je, da uporabite povezljivost satja od točke do oblaka, da zagotovite 5 do 15 km razdalje prehoda ali pokritost senzorskih naprav. Čebetna tehnologija prinaša veliko ponudbo in preprostost; Po podatkih skupnosti panj zagotavlja tudi mreženje zunaj police in višjo raven varnosti.
Neill Young, head of the Internet of Things Vertical at the GSMA, an industry body representing mobile network operators, said: “Action operators… has all the coverage of the entire area, therefore requires no additional infrastructure to connect the urban lighting devices and sensors. In the licensed spectrum honeycomb network has safety and reliability, means that the operator has the best conditions, can support a large number of needs a much longer battery life and minimal maintenance and long razdalja prenosa poceni opreme. "
Od vseh, ki so na voljo tehnologije povezljivosti, bo Honeycomb največjo rast v prihodnjih letih, poroča ABI. BUSZS ATH AFOT 5G Networks in Scramble to Host 5G infrastruktura so operaterje spodbudili, da zgrabijo lahki drog in napolnijo majhne enote satja v mestnih okoljih. V Združenih državah Amerike Las Vegas in Sacramento nameščata LTE in 5G ter Smart City Sensors, na ulične luči prek prevoznikov AT&T in Verizon. Hong Kong je pravkar razkril načrt za namestitev 400 5G-omogočenih svetilk kot del svoje pobude Smart City.
Tesna integracija strojne opreme
Nielsen je dodal: "Nordic ponuja več načinov izdelka kratkega dosega in dolgega dosega, s svojimi NRF52840 SoC, ki podpirajo Bluetooth z nizko močjo, Bluetooth mreža in Zigbee, pa tudi nit in lastniški sistemi 2,4GHz. Nordic-ove snose, ki temeljijo na NRF9160, in NRF9-M in NB-M ponujajo obe in NB-MET, ki podpirajo obe in NB-MOIT-om, ki podpirajo obe in NB-MOIT. Prednosti. "
Ločitev frekvence omogoča, da se ti sistemi sobivajo, pri čemer se prvič izvaja v pasu 2,4 GHz brez dovoljenja, slednji pa deluje, kjer koli se nahaja LTE. Pri nižjih in višjih frekvencah je med širšim pokritostjo območja in večjo prenosno zmogljivostjo kompromis. Toda na svetlobnih platformah se brezžična tehnologija s kratkim dosegom običajno uporablja za medsebojno povezovanje senzorjev, za opazovanje in analizo se uporablja Edge Computing Power, satja pa se uporablja za pošiljanje podatkov nazaj v oblak, pa tudi nadzor senzorjev za višje ravni vzdrževanja.
Do zdaj je bil par radijskih sprejemnikov kratkega dosega in dolgega dosega dodan ločeno, ki ni vgrajen v isti silikonski čip. V nekaterih primerih so komponente ločene, ker so okvare osvetljevalca, senzorja in radia vsi različni. Vendar pa bo vključevanje dvojnih radijskih sprejemnikov v en sam sistem privedlo do tesnejše tehnološke integracije in nižje stroške pridobivanja, ki so ključni vidiki za pametna mesta.
Nordic meni, da se trg giblje v tej smeri. Podjetje je na ravni razvijalcev integriralo tehnologije brezžičnega in satja IoT Connectivity s kratkim dosegom IoT, tako da lahko proizvajalci rešitev hkrati zaženejo par v preskusnih aplikacijah. Nordic -ov odbor DK za NRF9160 SIP je bil zasnovan za razvijalce, da "naredijo svoje aplikacije za satje IoT"; Nordic Thingy: 91 je bil opisan kot "polnopravni prehod zunaj police", ki ga je mogoče uporabiti kot platformo za prototipiranje prototipov zunaj police ali koncept za zgodnje oblikovanje izdelkov.
Oba imata več načinov satja NRF9160 SIP in več protokol kratkega dosega NRF52840 SoC. Vgrajeni sistemi, ki združujejo dve tehnologiji za komercialne uvajanja IoT, so le "mesece" oddaljeni od komercializacije, poroča Nordic.
Nordic Nielsen je dejal: "Smart City Lighting Platform je bila postavljena vso te tehnologije povezav; trg je zelo jasno, kako jih združiti skupaj, zagotovili smo rešitve za razvojni odbor proizvajalcev, da bi preizkusili, kako delujejo skupaj. V tem času se združujejo v poslovne rešitve."
Čas objave: Mar-29-2022