Međusobno povezani pametni gradovi donose lijepe snove. U takvim gradovima digitalne tehnologije spajaju više jedinstvenih građanskih funkcija kako bi poboljšale operativnu efikasnost i inteligenciju. Procjenjuje se da će do 2050. godine 70% svjetske populacije živjeti u pametnim gradovima, gdje će život biti zdrav, srećan i siguran. Ono što je najvažnije, obećava da će biti zeleno, posljednji adut čovječanstva protiv uništenja planete.
Ali pametni gradovi su težak posao. Nove tehnologije su skupe, lokalne samouprave su ograničene, a politika se prebacuje na kratke izborne cikluse, što otežava postizanje visoko operativnog i finansijski efikasnog centralizovanog modela implementacije tehnologije koji se ponovo koristi u urbanim područjima na globalnom ili nacionalnom nivou. U stvari, većina vodećih pametnih gradova u naslovima zapravo su samo skup različitih tehnoloških eksperimenata i regionalnih sporednih projekata, s malo što se može radovati širenju.
Pogledajmo kontejnere i parkinge, koji su pametni sa senzorima i analitikom; U ovom kontekstu, povrat ulaganja (ROI) je teško izračunati i standardizirati, posebno kada su vladine agencije toliko fragmentirane (između javnih agencija i privatnih službi, kao i između gradova, gradova, regija i zemalja). Pogledajte praćenje kvaliteta zraka; Kako je lako izračunati uticaj čistog vazduha na zdravstvene usluge u gradu? Logično, pametne gradove je teško implementirati, ali i poreći.
Međutim, postoji tračak svjetla u magli digitalnih promjena. Ulična rasvjeta u svim općinskim službama pruža platformu za gradove da steknu pametne funkcije i po prvi put kombinuju više aplikacija. Pogledajte razne projekte pametne ulične rasvjete koji se provode u San Diegu u SAD-u i Kopenhagenu u Danskoj, i njihov broj je u porastu. Ovi projekti kombinuju niz senzora sa modularnim hardverskim jedinicama pričvršćenim na rasvjetne stupove kako bi se omogućilo daljinsko upravljanje samom rasvjetom i pokretanje drugih funkcija, kao što su brojači saobraćaja, monitori kvaliteta zraka, pa čak i detektori oružja.
Sa visine rasvjetnog stupa, gradovi su počeli da se bave „življenjem“ grada na ulici, uključujući protok i mobilnost saobraćaja, buku i zagađenje vazduha, i nove poslovne prilike. Čak i parking senzori, tradicionalno zakopani na parkiralištima, mogu se jeftino i efikasno povezati sa infrastrukturom za osvetljenje. Čitavi gradovi se odjednom mogu umrežiti i optimizirati bez kopanja ulica ili iznajmljivanja prostora ili rješavanja apstraktnih računarskih problema o zdravijem životu i sigurnijim ulicama.
Ovo funkcionira jer, uglavnom, rješenja pametne rasvjete nisu inicijalno izračunata s opkladom na uštede od pametnih rješenja. Umjesto toga, održivost urbane digitalne revolucije je slučajna posljedica istovremenog razvoja rasvjete.
Ušteda energije zamjenom sijalica sa žarnom niti poluprovodničkom LED rasvjetom, zajedno sa lako dostupnim izvorima napajanja i opsežnom infrastrukturom za rasvjetu, čine pametne gradove izvodljivim.
Tempo LED konverzije je već ujednačen, a pametna rasvjeta cvjeta. Oko 90% od 363 miliona svjetskih uličnih svjetala će do 2027. biti osvijetljene LED diodama, prema Northeast Group, analitičaru pametne infrastrukture. Trećina njih će pokretati i pametne aplikacije, što je trend koji je započeo prije nekoliko godina. Dok se ne objave značajna sredstva i nacrti, ulična rasvjeta je najprikladnija kao mrežna infrastruktura za različite digitalne tehnologije u velikim pametnim gradovima.
Uštedite LED troškove
Prema osnovnim pravilima koja su predložili proizvođači rasvjete i senzora, pametna rasvjeta može smanjiti administrativne troškove vezane za infrastrukturu i troškove održavanja za 50 do 70 posto. Ali većina tih ušteda (oko 50 posto, dovoljno da se napravi razlika) mogla bi se ostvariti jednostavnim prelaskom na energetski efikasne LED sijalice. Ostatak uštede dolazi od povezivanja i kontrole iluminatora i prosljeđivanja inteligentnih informacija o tome kako oni rade kroz rasvjetnu mrežu.
Sama centralizirana prilagođavanja i zapažanja mogu značajno smanjiti troškove održavanja. Postoji mnogo načina i oni se međusobno nadopunjuju: raspored, sezonska kontrola i prilagođavanje vremena; Dijagnoza kvarova i smanjeno prisustvo kamiona za održavanje. Uticaj se povećava sa veličinom rasvjetne mreže i vraća se u početni ROI slučaj. Tržište kaže da se ovaj pristup može isplatiti za oko pet godina i da ima potencijal da se isplati za manje vremena ugradnjom "mekših" koncepta pametnih gradova, poput onih sa senzorima za parkiranje, monitorima saobraćaja, kontrolom kvaliteta zraka i detektorima oružja. .
Guidehouse Insights, tržišni analitičar, prati više od 200 gradova kako bi izmjerio tempo promjena; Kaže da četvrtina gradova uvodi šeme pametne rasvjete. Prodaja pametnih sistema raste. ABI Research izračunava da će globalni prihodi skočiti deset puta na 1,7 milijardi dolara do 2026. godine. Zemljin “trenutak sijalice” je ovakav; Infrastruktura ulične rasvjete, koja je usko povezana s ljudskim aktivnostima, je put naprijed kao platforma za pametne gradove u širem kontekstu. Već 2022. više od dvije trećine novih instalacija ulične rasvjete bit će vezano za centralnu upravljačku platformu za integraciju podataka sa više senzora pametnih gradova, saopštio je ABI.
Adarsh Krishnan, glavni analitičar u ABI Research-u, rekao je: „Postoji mnogo više poslovnih prilika za prodavce pametnih gradova koji koriste infrastrukturu gradskih rasvjetnih stubova primjenom bežičnog povezivanja, senzora okoliša, pa čak i pametnih kamera. Izazov je pronaći održive poslovne modele koji ohrabruju društvo da implementira rješenja s više senzora u velikom obimu na isplativ način.”
Više nije pitanje da li da se povežete, već kako i koliko da se povežete. Kako Krishnan primjećuje, dio ovoga se odnosi na poslovne modele, ali novac već teče u pametne gradove kroz zajedničku privatizaciju komunalnih preduzeća (JPP), gdje privatne kompanije preuzimaju finansijski rizik u zamjenu za uspjeh u rizičnom kapitalu. Ugovori zasnovani na pretplati „kao usluga“ raspoređuju investicije na periode povrata, što je takođe podstaklo aktivnosti.
Nasuprot tome, ulične svjetiljke u Europi povezuju se na tradicionalne mreže sa saćem (obično 2G do LTE (4G)) kao i na novi standardni uređaj HONEYCOMB Iot, LTE-M. Vlasnička ultra-uskopojasna (UNB) tehnologija također dolazi u igru, zajedno sa Zigbee-om, malim brojem Bluetooth-a niske potrošnje, i derivatima IEEE 802.15.4.
Bluetooth tehnološka alijansa (SIG) stavlja poseban naglasak na pametne gradove. Grupa predviđa da će isporuke Bluetootha male snage u pametnim gradovima porasti pet puta u narednih pet godina, na 230 miliona godišnje. Većina je povezana s praćenjem imovine na javnim mjestima, kao što su aerodromi, stadioni, bolnice, tržni centri i muzeji. Međutim, Bluetooth male snage također je usmjeren na vanjske mreže. “Rješenje za upravljanje imovinom poboljšava korištenje pametnih gradskih resursa i pomaže u smanjenju urbanih operativnih troškova,” saopštila je Bluetooth tehnološka alijansa.
Kombinacija dvije tehnike je bolja!
Svaka tehnologija ima svoje kontroverze, međutim, neke od njih su riješene u raspravi. Na primjer, UNB predlaže stroža ograničenja u pogledu tereta i rasporeda isporuke, isključujući paralelnu podršku za aplikacije više senzora ili za aplikacije kao što su kamere koje to zahtijevaju. Tehnologija kratkog dometa je jeftinija i pruža veću propusnost za razvoj podešavanja osvetljenja kao platforme. Ono što je važno, oni takođe mogu igrati rezervnu ulogu u slučaju prekida veze sa WAN signalom i pružiti sredstva za tehničare da direktno čitaju senzore radi otklanjanja grešaka i dijagnostike. Bluetooth male snage, na primjer, radi sa skoro svakim pametnim telefonom na tržištu.
Iako gušća mreža može povećati robusnost, njena arhitektura postaje složena i postavlja veće energetske zahtjeve za međusobno povezane senzore točka-točka. Domet prijenosa je također problematičan; Pokrivenost korištenjem Zigbee-a i Bluetooth-a male snage je najviše nekoliko stotina metara. Iako su razne tehnologije kratkog dometa konkurentne i pogodne za senzore koji se temelje na mreži, u susjedstvu, one su zatvorene mreže koje u konačnici zahtijevaju korištenje gatewaya za prijenos signala natrag u oblak.
Saćasti spoj se obično dodaje na kraju. Trend za prodavce pametne rasvjete je korištenje saća povezivanja tačka-oblak kako bi se osigurala pokrivenost gateway-a ili senzorskog uređaja na udaljenosti od 5 do 15 km. Tehnologija košnica donosi veliki raspon prijenosa i jednostavnost; Također pruža gotove mreže i viši nivo sigurnosti, prema Hive zajednici.
Neill Young, šef Internet of Things Vertical u GSMA, industrijskom tijelu koje predstavlja operatere mobilnih mreža, rekao je: „Akcioni operateri... imaju svu pokrivenost cijelog područja, stoga ne zahtijevaju dodatnu infrastrukturu za povezivanje uređaja za urbanu rasvjetu i senzora . U licenciranom spektru saćasta mreža ima sigurnost i pouzdanost, znači da operater ima najbolje uslove, može podržati veliki broj potreba, mnogo duži vijek trajanja baterije i minimalno održavanje i velika udaljenost prijenosa jeftine opreme.”
Od svih dostupnih tehnologija povezivanja, HONEYCOMB će doživjeti najveći rast u narednim godinama, prema ABI-ju. Buka o 5G mrežama i borba da se ugosti 5G infrastruktura navela je operatere da zgrabe rasvjetni stup i popune male jedinice u obliku saća u urbanim sredinama. U Sjedinjenim Državama, Las Vegas i Sacramento postavljaju LTE i 5G, kao i pametne gradske senzore, na uličnoj rasvjeti preko operatera AT&T i Verizon. Hong Kong je upravo predstavio plan za instaliranje 400 svjetiljki koje podržavaju 5G kao dio svoje inicijative za pametni grad.
Čvrsta integracija hardvera
Nielsen je dodao: „Nordic nudi višenamjenske proizvode kratkog i dugog dometa, sa svojim nRF52840 SoC-om koji podržava Bluetooth niske snage, Bluetooth Mesh i Zigbee, kao i Thread i vlasničke sisteme od 2,4 Ghz. Nordic-ov nRF9160 SiP baziran na Honeycomb-u nudi podršku za LTE-M i NB-iot. Kombinacija ove dvije tehnologije donosi prednosti u pogledu performansi i troškova.”
Odvajanje frekvencija omogućava da ovi sistemi koegzistiraju, pri čemu prvi radi u opsegu od 2,4 GHz bez dozvole, a drugi gdje god se nalazi LTE. Na nižim i višim frekvencijama postoji kompromis između pokrivenosti šireg područja i većeg kapaciteta prenosa. Ali u platformama za rasvjetu, bežična tehnologija kratkog dometa se obično koristi za međusobno povezivanje senzora, ivična računarska snaga se koristi za posmatranje i analizu, a saćasti iot se koristi za slanje podataka nazad u oblak, kao i kontrolu senzora za više razine održavanja.
Do sada su par radija kratkog i dugog dometa dodavani odvojeno, a ne ugrađeni u isti silikonski čip. U nekim slučajevima, komponente su razdvojene jer su kvarovi iluminatora, senzora i radija različiti. Međutim, integracija dvostrukih radija u jedan sistem će rezultirati bližom integracijom tehnologije i nižim troškovima nabavke, što je ključna razmatranja za pametne gradove.
Nordic misli da se tržište kreće u tom smjeru. Kompanija je integrisala tehnologije bežičnog povezivanja kratkog dometa i IoT povezivanja u obliku saća u hardver i softver na nivou programera, tako da proizvođači rešenja mogu da pokreću par istovremeno u test aplikacijama. Nordic-ova ploča DK za nRF9160 SiP je dizajnirana za programere kako bi “učinili da njihove Honeycomb iot aplikacije rade”; Nordic Thingy:91 je opisan kao “potpuni gotovi pristupnik” koji se može koristiti kao gotova platforma za izradu prototipa ili kao dokaz koncepta za rane dizajne proizvoda.
Oba imaju multi-mode honeycomb nRF9160 SiP i multi-protocol kratkog dometa nRF52840 SoC. Ugrađeni sistemi koji kombinuju dvije tehnologije za komercijalnu implementaciju IoT-a udaljeni su samo "mjeseci" od komercijalizacije, navodi Nordic.
Nordic Nielsen je rekao: „Pametna gradska rasvjetna platforma je postavljena na sve ove tehnologije povezivanja; Tržište je vrlo jasno kako ih kombinirati zajedno, dali smo rješenja za razvojne odbore proizvođača, da testiraju kako rade zajedno. Oni se kombinuju u poslovna rešenja je imperativ, za samo pitanje vremena.”
Vrijeme objave: Mar-29-2022