Propojená inteligentní města přinášejí krásné sny. V takových městech se digitální technologie spojují s více jedinečnými občanskými funkcemi, aby se zlepšila provozní účinnost a inteligenci. Odhaduje se, že do roku 2050 bude 70% světové populace žít v inteligentních městech, kde život bude zdravý, šťastný a bezpečný. Je důležité, že to slibuje, že bude zelená, poslední trumfová karta lidstva proti zničení planety.
Inteligentní města jsou však tvrdá práce. Nové technologie jsou drahé, místní samosprávy jsou omezeny a politika se posune na krátké volební cykly, což ztěžuje dosažení vysoce provozního a finančně efektivního centralizovaného modelu nasazení technologií, který je znovu používán v městských oblastech po celém světě nebo na národní úrovni. Ve skutečnosti je většina předních inteligentních měst v titulcích ve skutečnosti jen sbírkou různých technologických experimentů a regionálních vedlejších projektů, na které se málo těší na rozšíření.
Pojďme se podívat na skládky a parkoviště, které jsou inteligentní se senzory a analytikou; V této souvislosti je obtížné vypočítat a standardizovat návratnost investic (ROI), zejména pokud jsou vládní agentury tak roztříštěné (mezi veřejnými agenturami a soukromými službami, jakož i mezi městy, města, regiony a zeměmi). Podívejte se na monitorování kvality ovzduší; Jak je snadné vypočítat dopad čistého vzduchu na zdravotnické služby ve městě? Logicky jsou inteligentní města obtížně implementovatelná, ale také těžko popřít.
V mlze digitální změny je však záblesk světla. Pouliční osvětlení ve všech komunálních službách poskytuje městům platformu pro získání inteligentních funkcí a poprvé kombinování více aplikací. Podívejte se na různé projekty Smart Street Lighting, které jsou implementovány v San Diegu v USA a Kodaň v Dánsku a počet se zvyšuje. Tyto projekty kombinují pole senzorů s modulárními hardwarovými jednotkami pevnými na póly na světlo, aby umožnily dálkové ovládání samotného osvětlení a provozovaly další funkce, jako jsou přepážky provozu, monitory kvality vzduchu a dokonce i detektory zbraní.
Z výšky světelného pólu se města začala řešit „obyvatelnost“ města na ulici, včetně dopravního toku a mobility, hluku a znečištění ovzduší a nových obchodních příležitostí. Dokonce i parkovací senzory, tradičně pohřbené na parkovištích, mohou být levně a efektivně spojeny s osvětlovací infrastrukturou. Celá města mohou být najednou propojena a optimalizována bez kopání ulic nebo pronajímání prostoru nebo řešení abstraktních výpočetních problémů o zdravějších životech a bezpečnějších ulicích.
To funguje, protože z velké části se řešení inteligentního osvětlení původně nevypočítá s sázkou na úspory z inteligentních řešení. Místo toho je životaschopnost městské digitální revoluce náhodným důsledkem současného rozvoje osvětlení.
Úspora energie z nahrazení žárovních žárovek za osvětlení LED s pevným státem, spolu s snadno dostupnými zdroji napájení a rozsáhlou osvětlovací infrastrukturou, činí inteligentními městy proveditelnými.
Tempo konverze LED je již ploché a inteligentní osvětlení se rozvíjí. Asi 90% z 363 milionů pouličních osvětlení na světě bude osvětleno LED do roku 2027, podle Northeast Group, inteligentního analytika infrastruktury. Třetina z nich bude také provozovat inteligentní aplikace, což je trend, který začal před několika lety. Dokud nebude zveřejněno značné financování a plány, pouliční osvětlení se nejlépe hodí jako síťová infrastruktura pro různé digitální technologie ve rozsáhlých inteligentních městech.
Ušetřete náklady LED
Podle pravidel navrhovaných výrobci osvětlení a senzorů může inteligentní osvětlení snížit správní a údržbu související s infrastrukturou o 50 až 70 procent. Většina z těchto úspor (asi 50 procent, dost na to, aby změnila) lze realizovat jednoduše přepnutím na energeticky efektivní LED žárovky. Zbytek úspor pochází z propojení a ovládání iluminátorů a předávání inteligentních informací o tom, jak pracují napříč osvětlovací sítí.
Samotné centralizované úpravy a pozorování mohou výrazně snížit náklady na údržbu. Existuje mnoho způsobů, jak se navzájem doplňují: plánování, sezónní kontrola a nastavení načasování; Diagnóza poruch a snížená údržbářská účast. Dopad se zvyšuje s velikostí osvětlovací sítě a teče zpět do počátečního případu ROI. Trh říká, že tento přístup se může platit za asi pět let a má potenciál platit za kratší dobu začleněním „měkčích“ konceptů inteligentních měst, jako jsou ty s parkovacími senzory, monitory dopravy, kontrola kvality vzduchu a detektory zbraní.
Guidehouse Insights, analytik trhu, sleduje více než 200 měst, aby měřilo tempo změny; Říká se, že čtvrtina měst zavádí inteligentní osvětlovací schémata. Prodej inteligentních systémů stoupá. ABI Research vypočítává, že globální příjmy do roku 2026 skočí desetkrát na 1,7 miliardy dolarů. „Moment žárovky Země“ je takový; Infrastruktura pouličního osvětlení, která úzce souvisí s lidskými činnostmi, je cestou vpřed jako platforma pro inteligentní města v širším kontextu. Již v roce 2022 budou více než dvě třetiny nových instalací pouličního osvětlení spojeny s centrální platformou pro správu pro integraci dat z více inteligentních městských senzorů, řekl Abi.
Adarsh Krishnan, hlavní analytik ABI Research, uvedl: „Pro prodejce inteligentních měst existuje mnoho dalších obchodních příležitostí, které využívají městskou světelnou pólovou infrastrukturu nasazením bezdrátového konektivity, environmentálních senzorů a dokonce i inteligentních kamer. Výzvou je najít životaschopné obchodní modely, které podporují společnost k nasazení multisérových řešení v měřítku nákladově efektivního způsobu.“
Otázkou již není, zda se připojit, ale jak a kolik se na prvním místě připojit. Jak poznamenává Krishnan, součástí toho je o obchodních modelech, ale peníze již teče do inteligentních měst prostřednictvím kooperativní privatizace užitečnosti (PPP), kde soukromé společnosti přebírají finanční riziko výměnou za úspěch v rizikovém kapitálu. Smlouvy založené na předplatném „As-A-Service“ šíří investice v období návratnosti, což také podnítilo činnost.
Naproti tomu pouliční světlomety v Evropě jsou spojeny s tradičními voštinovými sítěmi (obvykle 2G až do LTE (4G)) a novým standardním zařízením Honeycomb IoT, LTE-M. Do hry se také blíží také proprietární technologie Ultra-Earrowband (UNB), spolu se Zigbee, malým rozpětím nízkoenergetické Bluetooth a IEEE 802.15.4 derivátů.
Bluetooth Technology Alliance (SIG) klade zvláštní důraz na inteligentní města. Skupina předpovídá, že zásilky nízkého výkonu Bluetooth v inteligentních městech porostou v příštích pěti letech pětkrát na 230 milionů ročně. Většina z nich je spojena se sledováním aktiv na veřejných místech, jako jsou letiště, stadiony, nemocnice, nákupní centra a muzea. Bluetooth s nízkým výkonem je však také zaměřen na venkovní sítě. "Řešení správy aktiv zlepšuje využití inteligentních městských zdrojů a pomáhá snižovat provozní náklady na měst," uvedla technologická aliance Bluetooth.
Kombinace těchto dvou technik je lepší!
Každá technologie má své kontroverze, z nichž některé byly vyřešeny v debatě. Například UNB navrhuje přísnější limity pro plány užitečného zatížení a doručení, vylučuje paralelní podporu pro více senzorových aplikací nebo pro aplikace, jako jsou kamery, které to vyžadují. Technologie krátkého dosahu je levnější a poskytuje větší propustnost pro vývoj nastavení osvětlení As-A-platformy. Důležité je, že mohou také hrát záložní roli v případě odpojení WAN signálu a poskytnout technikům prostředky k čtení senzorů přímo pro ladění a diagnostiku. Například Bluetooth s nízkým výkonem pracuje téměř s každým smartphonem na trhu.
Ačkoli hustší mřížka může zvýšit robustnost, její architektura se stává složitým a klade vyšší energetické požadavky na propojené senzory point-to-point. Rozsah přenosu je také problematický; Pokrytí pomocí Zigbee a nízkoenergetické Bluetooth je nejvýše jen několik set metrů. Přestože řada technologií krátkodobých technologií je konkurenceschopná a dobře vhodná pro senzory založené na rozměrech v celém sousedství, jedná se o uzavřené sítě, které nakonec vyžadují použití brán k přenosu signálů zpět do cloudu.
Na konci je obvykle přidáno voštinové připojení. Trend pro dodavatele inteligentního osvětlení je použít připojení voštiny point-to-cloud k zajištění pokrytí brány nebo senzorového zařízení 5 až 15 km. Technologie Beehive přináší velký rozsah přenosu a jednoduchost; Podle komunity Hive také poskytuje také síťové sítě a vyšší úroveň zabezpečení.
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 levné vybavení. “
Ze všech dostupných technologií připojení uvidí Honeycomb podle Abi největší růst v nadcházejících letech. Buzz asi 5G sítě a tahanice hostující 5G infrastruktura přiměly operátory, aby chytili lehký pól a vyplnili malé voštinové jednotky v městském prostředí. Ve Spojených státech nasazují Las Vegas a Sacramento LTE a 5G, stejně jako inteligentní městské senzory, na pouličních světlech prostřednictvím dopravců AT&T a Verizon. Hongkong právě představil plán na instalaci lampy s podporou 400 5G v rámci své iniciativy Smart City.
Těsná integrace hardwaru
Nielsen dodal: „Nordic nabízí produkty s krátkým dosahem a dlouhým rozsahem s více režimy, přičemž její NRF52840 SOC podporuje Bluetooth s nízkým výkonem, Bluetooth Mesh a Zigbee, jakož i podproces a proprietární 2,4 GHz systémy, které jsou na základě NRF9160 SIP, a Performance Two Techrentage a Performance Advanturs a Performance Advarges a Performance Advarting.
Frekvenční separace umožňuje těmto systémům koexistovat, přičemž bývalý běží v pásmu 2,4 GHz bez povolení a druhý spuštěn kdekoli se nachází LTE. Při nižších a vyšších frekvencích existuje kompromis mezi širším pokrytím oblasti a větší přenosovou kapacitou. Ale na osvětlovacích platformách se bezdrátová technologie krátkého dosahu obvykle používá k propojení senzorů, pro pozorování a analýzu se používá výpočetní síla okrajů a voštinové IoT se používá k odesílání dat zpět do cloudu a také ke kontrole senzorů pro vyšší úroveň údržby.
Doposud byla přidána dvojice rádií s krátkým dosahem a dlouhým doletem samostatně, která nebyla zabudována do stejného křemíkového čipu. V některých případech jsou komponenty odděleny, protože selhání iluminátoru, senzoru a rádia se liší. Integrace duálních rádií do jediného systému však povede k těsnější integraci technologií a nižším akvizičním nákladům, což jsou klíčové úvahy pro inteligentní města.
Nordic si myslí, že se trh pohybuje tímto směrem. Společnost integrovala bezdrátové a voštinové technologie připojení IoT na krátkém dosahu do hardwaru a softwaru na úrovni vývojářů, aby výrobci řešení mohli pár provozovat současně v testovacích aplikacích. Rada společnosti Nordic DK pro NRF9160 SIP byla navržena pro vývojáře, aby „zajistili, aby jejich voštinové aplikace fungovaly“; Nordic Thingy: 91 byla popsána jako „plnohodnotná brána mimo shelf“, kterou lze použít jako platforma pro prototypování off-the-shelf nebo důkaz konceptu pro první návrhy produktů.
Oba mají víceúčelový voštinový NRF9160 SIP a multi-protokol krátkodobý NRF52840 SOC. Podle společnosti Nordic jsou vestavěné systémy, které kombinují obě technologie pro komerční nasazení IoT, pouze „měsíce“ od komercializace.
Nordic Nielsen řekl: „Byla zřízena platforma pro osvětlení inteligentních měst ve všech těchto technologiích připojení; trh je velmi jasně, jak je kombinovat dohromady, poskytli jsme řešení pro radu pro rozvoj výrobců, abychom otestovali, jak spolupracují. Jsou kombinovány do obchodních řešení, je nezbytná, v době času.“
Čas příspěvku: březen-29-2022