Wspaniałe inteligentne miasta przynoszą piękne sny. W takich miastach technologie cyfrowe łączą wiele unikalnych funkcji obywatelskich w celu poprawy wydajności operacyjnej i inteligencji. Szacuje się, że do 2050 r. 70% światowej populacji będzie żyć w inteligentnych miastach, w których życie będzie zdrowe, szczęśliwe i bezpieczne. Co najważniejsze, obiecuje być zieloną, ostatnią kartę Trumpa ludzkości przeciwko zniszczeniu planety.
Ale inteligentne miasta to ciężka praca. Nowe technologie są drogie, samorządy lokalne są ograniczone, a polityka przenosi się na krótkie cykle wyborcze, co utrudnia osiągnięcie wysoce operacyjnego i finansowego modelu wdrażania technologii, który jest ponownie używany na obszarach miejskich na całym świecie lub na szczeblu krajowym. W rzeczywistości większość wiodących inteligentnych miast w nagłówkach to tak naprawdę tylko zbiór różnych eksperymentów technologicznych i regionalnych projektów pobocznych, z których nie ma się spodziewać.
Spójrzmy na śmietniki i parkingi, które są mądre z czujnikami i analizami; W tym kontekście zwrot z inwestycji (ROI) jest trudny do obliczenia i standaryzacji, zwłaszcza gdy agencje rządowe są tak rozdrobnione (między agencjami publicznymi a usługami prywatnymi, a także między miastami, miastami, regionami i krajami). Spójrz na monitorowanie jakości powietrza; Jak łatwo obliczyć wpływ czystego powietrza na usługi zdrowotne w mieście? Logicznie, inteligentne miasta są trudne do wdrożenia, ale także trudne do zaprzeczenia.
W mgle cyfrowej zmiany jest jednak promyk światła. Oświetlenie uliczne we wszystkich usługach miejskich zapewnia platformę dla miast do pozyskiwania inteligentnych funkcji i łączenia wielu aplikacji po raz pierwszy. Spójrz na różne projekty inteligentnego oświetlenia ulicznego wdrażane w San Diego w USA i Kopenhadze w Danii, a one rosną. Projekty te łączą tablice czujników z modułowymi jednostkami sprzętowymi ustalonymi na biegunach lekkich, aby umożliwić zdalne sterowanie samym oświetleniem i uruchamianie innych funkcji, takich jak liczniki ruchu, monitory jakości powietrza, a nawet detektory broni.
Z szczytu bieguna światła miasta zaczęły zająć się „żywotnością” miasta na ulicy, w tym przepływu ruchu i mobilności, hałasu i zanieczyszczenia powietrza oraz pojawiających się możliwości biznesowych. Nawet czujniki parkowania, tradycyjnie pochowane na parkingach, mogą być tanio i skutecznie połączone z infrastrukturą oświetleniową. Całe miasta mogą być nagle w sieci i zoptymalizowane bez wykopywania ulic, wynajmu przestrzeni lub rozwiązywania abstrakcyjnych problemów z obliczeniami dotyczącymi zdrowszych życia i bezpieczniejszych ulic.
Działa to, ponieważ w przeważającej części rozwiązania inteligentnego oświetlenia nie są początkowo obliczane z zakładem na oszczędności Smart Solutions. Zamiast tego żywotność miejskiej rewolucji cyfrowej jest przypadkową konsekwencją jednoczesnego rozwoju oświetlenia.
Oszczędzanie energii przed zastąpieniem żarówek żarówek w stanie stałym, wraz z łatwo dostępnymi zasilaczami i rozległą infrastrukturą oświetlenia, sprawiają, że inteligentne miasta są możliwe.
Tempo konwersji LED jest już płaskie, a inteligentne oświetlenie rozwija się. Według Northeast Group, analityka Infrastruktury, około 90% 363 milionów świateł na świecie zostanie oświetlonych przez LEDS do 2027 r. Jedna trzecia z nich będzie również prowadzić inteligentne aplikacje, trend, który rozpoczął się kilka lat temu. Dopóki nie zostaną opublikowane znaczne finansowanie i plany, oświetlenie uliczne najlepiej nadaje się jako infrastruktura sieci dla różnych technologii cyfrowych w dużych inteligentnych miastach.
Zapisz koszty LED
Zgodnie z zasadami zaproponowanymi przez producentów oświetlenia i czujników inteligentne oświetlenie może obniżyć koszty administracyjne i konserwacyjne związane z infrastrukturą o 50 do 70 procent. Ale większość tych oszczędności (około 50 procent, wystarczająca, aby coś zmienić) można zrealizować po prostu poprzez przejście na energooszczędne żarówki LED. Reszta oszczędności wynika z łączenia i kontrolowania iluminatorów oraz przekazywania inteligentnych informacji o tym, jak działają przez sieć oświetleniową.
Same scentralizowane korekty i same obserwacje mogą znacznie obniżyć koszty utrzymania. Istnieje wiele sposobów, które się uzupełniają: planowanie, kontrola sezonowa i dostosowanie czasu; Diagnoza uszkodzenia i zmniejszona frekwencja ciężarówki konserwacyjnej. Wpływ wzrasta wraz z rozmiarem sieci oświetleniowej i przepływa z powrotem do początkowej obudowy ROI. Rynek twierdzi, że takie podejście może się zwrócić za około pięć lat i może spłacić się w krótszym czasie, włączając „bardziej miękkie” koncepcje Smart City, takie jak te z czujnikami parkowania, monitorami ruchu, kontroli jakości powietrza i wykrywacze broni.
Przewodnik, analityk rynku, śledzi ponad 200 miast, aby ocenić tempo zmian; Mówi, że jedna czwarta miast wprowadza inteligentne schematy oświetlenia. Sprzedaż inteligentnych systemów rosną. Badania ABI obliczają, że globalne przychody wzrosną dziesięciokrotnie do 1,7 miliarda dolarów do 2026 r. Ziemi „Moment żarówki” jest podobny; Infrastruktura oświetlenia ulicznego, która jest ściśle związana z działalnością człowieka, jest drogą naprzód jako platforma dla inteligentnych miast w szerszym kontekście. Już w 2022 r. Ponad dwie trzecie nowych instalacji oświetlenia ulicznego zostanie powiązanych z centralną platformą zarządzania w celu zintegrowania danych z wielu inteligentnych czujników miasta, powiedział ABI.
Adarsh Krishnan, główny analityk ABI Research, powiedział: „Istnieje wiele innych możliwości biznesowych dla inteligentnych dostawców miasta, które wykorzystują miejską infrastrukturę światła, wdrażając łączność bezprzewodową, czujniki środowiskowe, a nawet inteligentne kamery. Wyzwanie polega na znalezieniu oprawnych modeli biznesowych, które zachęcają społeczeństwo do wdrażania rozwiązań wielozadaniowości w skali w skali w sposób kosztowy”.
Pytanie nie brzmi już, czy się połączyć, ale jak i jak bardzo się połączyć. Jak zauważa Krishnan, część tego dotyczy modeli biznesowych, ale pieniądze są już napędzane do inteligentnych miast poprzez spółdzielnię prywatyzacji użyteczności (PPP), gdzie prywatne firmy podejmują ryzyko finansowe w zamian za sukces w kapitale venture. Umowy oparte na subskrypcji „AS-a-Service” rozpowszechnia inwestycje w okresie zwrotu, co również pobudziło aktywność.
Natomiast światła uliczne w Europie są połączone z tradycyjnymi sieciami plastra miodu (zazwyczaj od 2G do LTE (4G)), a także z nowym standardowym urządzeniem IoT, LTE-M. Wchodzi również zastrzeżona technologia ultra-narrowband (UNB), wraz z Zigbee, niewielkim rozkładem bluetooth o niskiej mocy i pochodnymi IEEE 802.15.4.
Bluetooth Technology Alliance (SIG) kładzie szczególny nacisk na inteligentne miasta. Grupa przewiduje, że przesyłki Bluetooth o niskiej mocy w inteligentnych miastach będą rosły pięciokrotnie w ciągu najbliższych pięciu lat, do 230 milionów rocznie. Większość jest powiązana z śledzeniem aktywów w miejscach publicznych, takich jak lotniska, stadiony, szpitale, centra handlowe i muzea. Jednak Bluetooth o niskiej mocy jest również skierowana do sieci zewnętrznych. „Rozwiązanie zarządzania aktywami poprawia wykorzystanie zasobów inteligentnych miasta i pomaga obniżyć koszty operacyjne miejskie”, powiedział Bluetooth Technology Alliance.
Połączenie dwóch technik jest lepsze!
Każda technologia ma jednak swoje kontrowersje, z których niektóre zostały rozwiązane w debacie. Na przykład UNB proponuje surowsze limity harmonogramów ładunku i dostawy, wykluczając równoległą obsługę wielu aplikacji czujników lub aplikacji takich jak kamery, które go wymagają. Technologia krótkiego zasięgu jest tańsza i zapewnia większą przepustowość do opracowywania oświetlenia, ponieważ ustawienia platform. Co ważne, mogą również odgrywać rolę tworzenia kopii zapasowych w przypadku odłączenia sygnału WAN i zapewnić technikom środki do odczytu czujników bezpośrednio do debugowania i diagnostyki. Na przykład Bluetooth o niskiej mocy współpracuje z prawie każdym smartfonem na rynku.
Chociaż gęstsza siatka może zwiększyć odporność, jej architektura staje się złożona i stawia wyższe zapotrzebowanie na energię na połączone czujniki punkt-punkt. Zakres transmisji jest również problematyczny; Zakres za pomocą Zigbee i Bluetooth o niskiej mocy wynosi najwyżej tylko kilkaset metrów. Chociaż różnorodne technologie krótkiego zasięgu są konkurencyjne i dobrze odpowiednie do czujników opartych na sieci, są to sieci zamknięte, które ostatecznie wymagają użycia bram do przesyłania sygnałów z powrotem do chmury.
Na końcu dodaje się połączenie plastra miodu. Trend dla inteligentnych dostawców oświetlenia jest użycie łączności plastra miodu po punkcie plastra miodu, aby zapewnić bramę odległości od odległości od odległości od 5 do 15 km lub pokrycie urządzenia czujnika. Technologia Beehive zapewnia duży zakres transmisji i prostota; Według społeczności Hive zapewnia również gotowe sieci i wyższy poziom bezpieczeństwa.
Neill Young, szef Internetu rzeczy w pionie w GSMA, organ branżowy reprezentujący operatorów sieci komórkowej, powiedział: „Operatorzy działania… ma całą relację z całego obszaru, dlatego nie wymaga dodatkowej infrastruktury, aby połączyć się z miastem urządzeń oświetleniowych i czujników. W licencjonowanym spektrum sieci Honey Pomieniowanie ma bezpieczeństwo i niezawodność, środki, że operator ma najlepsze warunki, mogą wspierać wiele potrzeb Baterii i długości długości i długości długości transmisji i długości przesyłania długości i długości. tani sprzęt. ”
Według ABI, spośród wszystkich dostępnych technologii łączności, plaster miodu zobaczy największy wzrost w nadchodzących latach. Buzz około 5G sieci i walka do hostowania infrastruktury 5G skłoniła operatorów do chwytania lekkiego słupa i wypełnienia małych jednostek plastra miodu w środowiskach miejskich. W Stanach Zjednoczonych Las Vegas i Sacramento rozmieszczają LTE i 5G, a także czujniki inteligentnych miast, na światłach ulicznych przez przewoźników AT&T i Verizon. Hongkong właśnie zaprezentował plan zainstalowania 400 lat Lampposts z obsługą 5G w ramach inicjatywy Smart City.
Ścisła integracja sprzętu
Nielsen dodał: „Nordic oferuje produkty z krótkim i dalekim zasięgu wielomodowym, z jego NRF52840 SOC obsługującymi niską moc Bluetooth, Bluetooth Mesh i Zigbee, a także nić i zastrzeżone systemy 2,4 GHz. Nordic Honeycomb oparte na Honeycomb Nordic NRF9160 SIP oferuje zarówno LTE-M, jak i nb-it. zalety."
Rozdzielenie częstotliwości pozwala na współistnienie tych systemów, przy czym poprzedni działał w zezwoleniu 2,4 GHz, a drugi działający wszędzie tam, gdzie znajduje się LTE. Przy niższych i wyższych częstotliwościach istnieje kompromis między szerszym pokryciem obszaru a większą pojemnością transmisji. Ale na platformach oświetleniowych technologia bezprzewodowa krótkiego zasięgu jest zwykle stosowana do połączenia czujników, moc obliczeniowa krawędzi jest używana do obserwacji i analizy, a IoT o strukturze plastra miodu jest używany do wysyłania danych z powrotem do chmury, a także do kontroli czujników dla wyższych poziomów konserwacji.
Jak dotąd para radiotelefonów krótkiego i dalekiego zasięgu została dodana osobno, a nie wbudowana w ten sam krzemowy układ. W niektórych przypadkach komponenty są oddzielone, ponieważ awarie iluminatora, czujnika i radia są różne. Jednak zintegrowanie podwójnych radiotelefonów z jednym systemem spowoduje bliższe integrację technologii i niższe koszty akwizycji, które są kluczowymi względami dla inteligentnych miast.
Nordic uważa, że rynek zmierza w tym kierunku. Firma zintegrowała technologie łączności bezprzewodowej i płynnej IoT o strukturze plastra miodu do sprzętu i oprogramowania na poziomie programisty, aby producenci rozwiązań mogli jednocześnie uruchomić parę w aplikacjach testowych. Zarząd Nordic DK dla NRF9160 SIP został zaprojektowany dla programistów, aby „uczynić aplikacje IoT o strukturze plastra miodu”; Nordic Thingy: 91 został opisany jako „pełnoprawna brama poza półką”, która może być używana jako platforma prototypowa lub dowód koncepcji wczesnych projektów produktów.
Oba zawierają wielopommową miód NRF9160 SIP i wieloprotocol krótkofalowy zasięg NRF52840 SOC. Według Nordic, systemy wbudowane, które łączą dwie technologie komercyjnych wdrożeń IoT, są tylko „miesiące” od komercjalizacji.
Nordic Nielsen powiedział: „Platforma oświetlenia inteligentnego miasta została ustanowiona wszystkie te technologie połączeń; rynek jest bardzo wyraźnie, jak je połączyć, zapewniliśmy rozwiązania dla Rady Rozwoju Producentów, aby sprawdzić, jak współpracują. Są one konieczne, w pewnym stopniu”.
Czas po: 29-2022