Взаимосвързаните умни градове носят красиви мечти. В такива градове цифровите технологии сплитат множество уникални граждански функции за подобряване на оперативната ефективност и интелигентност. Изчислено е, че до 2050 г. 70% от световното население ще живее в умни градове, където животът ще бъде здрав, щастлив и безопасен. Най -важното е, че той обещава да бъде зелен, последният коз на човечеството срещу унищожаването на планетата.
Но умните градове са трудна работа. Новите технологии са скъпи, местните власти са ограничени и политиката преминава към кратки изборни цикли, което затруднява постигането на силно оперативен и финансов ефективен централизиран модел на внедряване на технологии, който се използва повторно в градските райони в световен мащаб в световен мащаб. Всъщност повечето от водещите интелигентни градове в заглавията наистина са само колекция от различни технологични експерименти и регионални проекти, с малко, за да очакваме с нетърпение да се разширим.
Нека разгледаме сметищата и паркингите, които са умни със сензори и анализи; В този контекст възвръщаемостта на инвестициите (ROI) е трудна за изчисляване и стандартизиране, особено когато правителствените агенции са толкова фрагментирани (между публичните агенции и частните услуги, както и между градовете, градовете, регионите и страните). Погледнете мониторинга на качеството на въздуха; Как е лесно да се изчисли въздействието на чистия въздух върху здравните услуги в един град? Логично е, че умни градове са трудни за изпълнение, но също така са трудни за отказ.
Има обаче проблясък на светлината в мъглата на цифровите промени. Уличното осветление във всички общински услуги предоставя платформа за градовете да придобият интелигентни функции и да комбинират множество приложения за първи път. Погледнете различните проекти за осветление на Smart Street, които се изпълняват в Сан Диего в САЩ и Копенхаген в Дания и те се увеличават на брой. Тези проекти комбинират масиви от сензори с модулни хардуерни единици, фиксирани към светлинни стълбове, за да позволят дистанционно управление на самото осветление и да изпълняват други функции, като броячи на трафика, монитори за качество на въздуха и дори детектори за пистолет.
От височината на лекия стълб градовете започнаха да се занимават с „жизнеността“ на града на улицата, включително трафик и мобилност, шум и замърсяване на въздуха и възникващи бизнес възможности. Дори сензорите за паркиране, традиционно погребани на паркинги, могат да бъдат евтино и ефективно свързани с осветителната инфраструктура. Целите градове могат внезапно да бъдат мрежови и оптимизирани, без да копаят улици или да наемат пространство или да решават абстрактни изчислителни проблеми за по -здравословен живот и по -безопасни улици.
Това работи, защото в по -голямата си част интелигентните решения за осветление първоначално не се изчисляват с залог за спестявания от Smart Solutions. Вместо това жизнеспособността на градската цифрова революция е случайно следствие от едновременното развитие на осветлението.
Спестяването на енергия от подмяна на нажежаеми луковици със светлинно LED осветление, заедно с лесно достъпни захранващи устройства и обширна осветителна инфраструктура, правят интелигентните градове осъществими.
Темпът на преобразуване на LED вече е плосък и интелигентното осветление процъфтява. Около 90% от 363 милиона улични светлини в света ще бъдат осветени от светодиоди до 2027 г., според Northeast Group, анализатор на интелигентна инфраструктура. Една трета от тях също ще изпълнява интелигентни приложения, тенденция, която започна преди няколко години. Докато не се публикуват значително финансиране и чертежи, уличното осветление е най-подходящо като мрежова инфраструктура за различни цифрови технологии в мащабни интелигентни градове.
Спестете LED разходите
Според правилата на палеца, предложени от производителите на осветление и сензори, интелигентното осветление може да намали административните разходи за инфраструктура и поддръжка с 50 до 70 процента. Но повечето от тези спестявания (около 50 процента, достатъчно, за да направят промяна) могат да бъдат реализирани просто чрез преминаване към енергийно ефективни LED крушки. Останалите спестявания идват от свързване и контролиране на осветител и предаване на интелигентна информация за това как работят в осветителната мрежа.
Само централизираните корекции и наблюдения могат значително да намалят разходите за поддръжка. Има много начини и те се допълват: планиране, сезонно управление и корекция на времето; Диагностика на неизправности и намалено посещение на камиони за поддръжка. Въздействието се увеличава с размера на осветителната мрежа и се връща обратно в първоначалния случай на възвръщаемост на инвестициите. Пазарът казва, че този подход може да се изплати за около пет години и има потенциал да плати за себе си за по -малко време, като включи „по -меки“ концепции за интелигентен град, като тези със сензори за паркиране, монитори за движение, контрол на качеството на въздуха и детектори за оръжие.
Guidehouse Insights, пазарен анализатор, проследява повече от 200 града, за да прецени темпото на промяна; В него се казва, че една четвърт от градовете разгръщат интелигентни схеми за осветление. Продажбите на интелигентни системи се извисяват. ABI Research изчислява, че глобалните приходи ще скочат десетократно до 1,7 милиарда долара до 2026 г. „Моментът на крушките“ на Земята е такъв; Инфраструктурата на уличното осветление, която е тясно свързана с човешките дейности, е пътят напред като платформа за умни градове в по -широк контекст. Още през 2022 г. повече от две трети от инсталациите на New Street Lighting ще бъдат обвързани с централна платформа за управление за интегриране на данни от множество сензори на Smart City, каза Аби.
Адарш Кришнан, главен анализатор в ABI Research, заяви: „Има много повече бизнес възможности за интелигентни градски доставчици, които използват градска инфраструктура на леки-полюби, като разгръщат безжична свързаност, сензори за околната среда и дори интелигентни камери. Предизвикателството е да се намерят жизнеспособни бизнес модели, които насърчават обществото да разгръща мулти-сензорни разтвори в мащаб в мащаб по рентабилния начин.
Въпросът вече не е дали да се свържете, а как и колко да се свържете на първо място. Както Кришнан отбелязва, част от това е за бизнес модели, но парите вече се вливат в интелигентни градове чрез приватизация на кооперативната полезност (PPP), където частните компании поемат финансов риск в замяна на успех в рисков капитал. Договорите, базирани на абонамент „AS-A-Service“, разпространяват инвестиции през периоди на изплащане, които също подтикват дейността.
За разлика от тях, уличните светлини в Европа са свързани с традиционните мрежи за пчелна пита (обикновено 2G до LTE (4G)), както и новото стандартно устройство на Honeycomb IoT, LTE-M. Собствената технология Ultra-Narrowband (UNB) също влиза в игра, заедно с ZigBee, малко разпространение на Bluetooth с ниска мощност и IEEE 802.15.4 производни.
Bluetooth Technology Alliance (SIG) поставя специален акцент върху интелигентните градове. Групата прогнозира, че доставките на Bluetooth с ниска мощност в умни градове ще растат пет пъти през следващите пет години, до 230 милиона годишно. Повечето са свързани с проследяване на активи на обществени места, като летища, стадиони, болници, търговски центрове и музеи. Въпреки това, Bluetooth с ниска мощност също е насочен към външни мрежи. „Решението за управление на активи подобрява използването на ресурсите на Smart City и спомага за намаляване на градските оперативни разходи“, заяви Bluetooth технологичния алианс.
Комбинацията от двете техники е по -добра!
Всяка технология има своите противоречия, обаче, някои от които са разрешени в дебат. Например, UNB предлага по -строги ограничения за графиците за полезен товар и доставка, изключвайки паралелна поддръжка за множество приложения за сензор или за приложения като камери, които го изискват. Технологията с къси разстояния е по-евтина и осигурява по-голяма пропускателна способност за разработване на осветление като настройки на платформата. Важното е, че те също могат да играят резервна роля в случай на прекъсване на сигнала на WAN и да предоставят средство за техниците да четат сензори директно за отстраняване на грешки и диагностика. Bluetooth с ниска мощност, например, работи с почти всеки смартфон на пазара.
Въпреки че по-плътната мрежа може да повиши устойчивостта, неговата архитектура става сложна и поставя по-високи енергийни изисквания върху взаимосвързани сензори от точка до точка. Диапазонът на предаване също е проблематичен; Покритието с помощта на Zigbee и Bluetooth с ниска мощност е най-много само няколкостотин метра. Въпреки че различни технологии с къси разстояния са конкурентоспособни и са подходящи за сензори, базирани на съсед, те са затворени мрежи, които в крайна сметка изискват използването на шлюзове за предаване на сигнали обратно в облака.
В края се добавя връзка с пчелна пита. Тенденцията за интелигентните доставчици на осветление е да се използват свързаност от пчелна пита, за да осигурят 5 до 15 км разстояние или покритие на сензорното устройство. Технологията Beehive носи голям обхват на предаване и простота; Той също така осигурява мрежи извън рафта и по-високо ниво на сигурност, според общността на кошера.
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 transmission distance of оборудване с ниска цена. "
От всички налични технологии за свързаност, пчелна пита ще види най -голям растеж през следващите години, според ABI. Buzz около 5G мрежи и борбата за домакин на 5G инфраструктура подтикнаха операторите да грабнат светлинния стълб и да запълнят малки единици на пчелна пита в градска среда. В Съединените щати Лас Вегас и Сакраменто разполагат LTE и 5G, както и Smart City Sensors, на уличните светлини през превозвачите AT&T и Verizon. Хонконг току-що представи план за инсталиране на 400 5G-активирани Lampposts като част от нейната инициатива Smart City.
Строга интеграция на хардуера
Nielsen добави: „Nordic предлага многомодови продукти на къси и дългосрочни разстояния, като неговите NRF52840 SOC поддържат Bluetooth, Bluetooth Mesh и Zigbee, както и собствени технологии, и на стойност LTE-M. предимства. "
Разделянето на честотата позволява на тези системи да съществуват съвместно, като първата работи в лентата без разрешение 2.4GHz, а втората работи, където се намира LTE. При по-ниски и по-високи честоти съществува компромис между по-широкото покритие на площта и по-големия капацитет на предаване. Но в платформите за осветление безжичната технология на къси разстояния обикновено се използва за взаимосвързани сензори, за наблюдение на компютърната мощност се използва за наблюдение и анализ, а Honeycomb IoT се използва за изпращане на данни обратно в облака, както и за контрол на сензора за по-високи нива на поддръжка.
Досега двойката радиостанции и радиостанции са добавени отделно, а не вградени в същия силиконов чип. В някои случаи компонентите са разделени, тъй като повредите на осветлението, сензора и радиото са различни. Въпреки това, интегрирането на двойни радиостанции в една система ще доведе до по -близка технологична интеграция и по -ниски разходи за придобиване, които са ключови съображения за интелигентните градове.
Nordic смята, че пазарът се движи в тази посока. Компанията е интегрирала безжични и пчелни IoT Technologies IoT Technologies в хардуер и софтуер на ниво разработчик, така че производителите на решения да могат да управляват двойката едновременно в тестовите приложения. DK на Nordic за NRF9160 SIP е предназначен за разработчиците да „накарат своите приложения за пчелна пита за IoT да работят“; Nordic Thingy: 91 е описан като „пълноценна шлюза извън рафта“, която може да се използва като платформа за прототипиране извън рафта или доказателство за ранните дизайни на продуктите.
И двете разполагат с многомодова пчелна пита NRF9160 SIP и мулти-протокол с къси разстояния NRF52840 SOC. Вградените системи, които комбинират двете технологии за търговски IoT внедрения, са само „месеци“ от комерсиализацията, според Nordic.
Nordic Nielsen заяви: „Платформата за осветление на Smart City е създадена всички тези технологии за свързване; пазарът е много ясно как да ги комбинираме заедно, ние предоставихме решения за борда за развитие на производителите, за да тестваме как работят заедно. Те се комбинират в бизнес решения е наложително, само за въпрос на време.“
Време за публикация: Mar-29-2022