Propojená chytrá města přinášejí krásné sny.V takových městech digitální technologie propojují několik jedinečných občanských funkcí, aby zlepšily provozní efektivitu a inteligenci.Odhaduje se, že do roku 2050 bude 70 % světové populace žít v chytrých městech, kde bude život zdravý, šťastný a bezpečný.Zásadní je, že slibuje, že bude zeleným, posledním trumfem lidstva proti zničení planety.
Chytrá města jsou ale dřina.Nové technologie jsou drahé, místní samosprávy jsou omezené a politika se posouvá ke krátkým volebním cyklům, což ztěžuje dosažení vysoce operativního a finančně efektivního centralizovaného technologického modelu, který se znovu používá v městských oblastech globálně nebo celostátně.Ve skutečnosti je většina předních chytrých měst v titulcích ve skutečnosti jen sbírkou různých technologických experimentů a regionálních vedlejších projektů, na jejichž rozšiřování se nelze těšit.
Podívejme se na popelnice a parkoviště, které jsou chytré se senzory a analytikou;V tomto kontextu je obtížné vypočítat a standardizovat návratnost investic (ROI), zvláště když jsou vládní agentury tak roztříštěné (mezi veřejnými agenturami a soukromými službami, stejně jako mezi městy, městy, regiony a zeměmi).Podívejte se na monitorování kvality ovzduší;Jak je snadné vypočítat dopad čistého ovzduší na zdravotní služby ve městě?Logicky se chytrá města těžko zavádějí, ale také těžko popírají.
V mlze digitálních změn je však záblesk světla.Pouliční osvětlení ve všech komunálních službách poskytuje městům platformu pro získávání chytrých funkcí a poprvé kombinování více aplikací.Podívejte se na různé projekty inteligentního pouličního osvětlení, které se realizují v San Diegu v USA a Kodani v Dánsku, a jejich počet se zvyšuje.Tyto projekty kombinují pole senzorů s modulárními hardwarovými jednotkami upevněnými na sloupech osvětlení, které umožňují dálkové ovládání samotného osvětlení a spouštění dalších funkcí, jako jsou počítadla dopravy, monitory kvality ovzduší a dokonce i detektory zbraní.
Z výšky světelného sloupu začala města řešit „živelnost“ města na ulici, včetně dopravního proudu a mobility, hluku a znečištění ovzduší a nově vznikajících obchodních příležitostí.I parkovací senzory, tradičně zakopané na parkovištích, lze levně a efektivně připojit k osvětlovací infrastruktuře.Celá města mohou být náhle propojena a optimalizována, aniž by bylo nutné rozkopávat ulice nebo pronajímat prostory nebo řešit abstraktní počítačové problémy o zdravějším životě a bezpečnějších ulicích.
Funguje to proto, že většinou se s řešeními chytrého osvětlení zpočátku nepočítá se sázkou na úspory z chytrých řešení.Místo toho je životaschopnost městské digitální revoluce náhodným důsledkem současného vývoje osvětlení.
Úspora energie při výměně žárovek za polovodičové LED osvětlení spolu se snadno dostupnými napájecími zdroji a rozsáhlou infrastrukturou osvětlení činí chytrá města proveditelná.
Tempo přeměny LED je již ploché a chytré osvětlení zažívá boom.Asi 90 % z 363 milionů pouličních světel na světě bude do roku 2027 osvětleno LED diodami, podle Northeast Group, analytika chytré infrastruktury.Třetina z nich bude také provozovat chytré aplikace, což je trend, který začal před pár lety.Dokud nebudou zveřejněny podstatné finanční prostředky a plány, bude pouliční osvětlení nejvhodnější jako síťová infrastruktura pro různé digitální technologie ve velkých inteligentních městech.
Ušetřete náklady na LED
Podle obecných pravidel navržených výrobci osvětlení a senzorů může chytré osvětlení snížit náklady na správu a údržbu související s infrastrukturou o 50 až 70 procent.Většinu těchto úspor (asi 50 procent, dost na to, aby se to změnilo) by však bylo možné realizovat jednoduše přechodem na energeticky účinné LED žárovky.Zbytek úspor pochází z připojení a ovládání iluminátorů a předávání inteligentních informací o tom, jak fungují v rámci sítě osvětlení.
Samotné centralizované úpravy a pozorování mohou výrazně snížit náklady na údržbu.Existuje mnoho způsobů a vzájemně se doplňují: plánování, sezónní kontrola a úprava načasování;Diagnostika poruch a snížená obsluha vozíku údržby.Dopad se zvyšuje s velikostí sítě osvětlení a proudí zpět do původního případu ROI.Trh říká, že tento přístup se může vyplatit přibližně za pět let a má potenciál zaplatit se za kratší dobu díky začlenění „měkčích“ konceptů chytrých měst, jako jsou parkovací senzory, monitory provozu, kontrola kvality vzduchu a detektory zbraní. .
Guidehouse Insights, analytik trhu, sleduje více než 200 měst, aby změřil tempo změn;Říká se, že čtvrtina měst zavádí schémata chytrého osvětlení.Prodej chytrých systémů prudce stoupá.ABI Research odhaduje, že celosvětové příjmy do roku 2026 poskočí desetinásobně na 1,7 miliardy dolarů. „Moment žárovky“ Země je takový;Infrastruktura veřejného osvětlení, která úzce souvisí s lidskou činností, je cestou vpřed jako platforma pro chytrá města v širším kontextu.Již v roce 2022 budou více než dvě třetiny nových instalací pouličního osvětlení propojeny s platformou centrálního řízení pro integraci dat z více senzorů inteligentních měst, uvedl ABI.
Adarsh Krishnan, hlavní analytik společnosti ABI Research, řekl: „Pro dodavatele chytrých měst existuje mnohem více obchodních příležitostí, které využívají infrastrukturu městských světelných sloupů nasazením bezdrátového připojení, senzorů prostředí a dokonce i chytrých kamer.Výzvou je najít životaschopné obchodní modely, které podpoří společnost, aby nasazovala multisenzorová řešení ve velkém měřítku a nákladově efektivním způsobem.“
Otázkou již není, zda se připojit, ale jak a jak moc se připojit.Jak poznamenává Krishnan, zčásti jde o obchodní modely, ale peníze do chytrých měst již proudí prostřednictvím družstevní privatizace veřejných služeb (PPP), kde soukromé společnosti přebírají finanční riziko výměnou za úspěch v oblasti rizikového kapitálu.Smlouvy „as-a-service“ založené na předplatném rozkládají investice do období návratnosti, což také podnítilo aktivitu.
Naproti tomu Streetlights v Evropě se připojují k tradičním voštinovým sítím (typicky 2G až LTE (4G)) a také k novému standardnímu zařízení HONEYCOMB Iot, LTE-M.Do hry vstupuje také proprietární ultra-narrowband (UNB) technologie spolu se Zigbee, malým rozšířením Low-power Bluetooth, a deriváty IEEE 802.15.4.
Bluetooth Technology Alliance (SIG) klade zvláštní důraz na chytrá města.Skupina předpovídá, že dodávky nízkoenergetického Bluetooth v chytrých městech vzrostou během příštích pěti let pětinásobně na 230 milionů ročně.Většina z nich je spojena se sledováním majetku na veřejných místech, jako jsou letiště, stadiony, nemocnice, nákupní centra a muzea.Nízkopříkonové Bluetooth však míří i do venkovních sítí.„Řešení správy majetku zlepšuje využití zdrojů chytrého města a pomáhá snižovat městské provozní náklady,“ uvedla Bluetooth Technology Alliance.
Kombinace dvou technik je lepší!
Každá technologie má své kontroverze, z nichž některé byly vyřešeny v debatě.UNB například navrhuje přísnější limity pro užitečné zatížení a harmonogramy dodávek, čímž 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 jako platformy.Důležité je, že mohou také hrát záložní roli v případě odpojení signálu WAN a poskytnout technikům prostředek k přímému čtení senzorů za účelem ladění a diagnostiky.Například Bluetooth s nízkou spotřebou funguje téměř s každým smartphonem na trhu.
Přestože hustší síť může zvýšit robustnost, její architektura se stává složitou a klade vyšší energetické nároky na propojené senzory typu point-to-point.Problematický je také dosah přenosu;Pokrytí pomocí Zigbee a Low-power Bluetooth je maximálně jen několik set metrů.Přestože jsou různé technologie krátkého dosahu konkurenceschopné a dobře se hodí pro mřížkové senzory v celém sousedství, jedná se o uzavřené sítě, které v konečném důsledku vyžadují použití bran pro přenos signálů zpět do cloudu.
Na konec se obvykle přidává voštinové spojení.Trendem u prodejců chytrého osvětlení je používat voštinovou konektivitu typu point-to-cloud k zajištění pokrytí brány nebo senzorového zařízení na vzdálenost 5 až 15 km.Technologie Beehive přináší velký přenosový rozsah a jednoduchost;Podle komunity Hive také poskytuje hotové sítě a vyšší úroveň zabezpečení.
Neill Young, vedoucí Internet of Things Vertical v GSMA, průmyslovém orgánu zastupujícím operátory mobilních sítí, řekl: „Akční operátoři… mají pokrytí celé oblasti, proto nevyžaduje žádnou další infrastrukturu pro připojení zařízení městského osvětlení a senzorů. .V licencovaném spektru má voštinová síť bezpečnost a spolehlivost, což znamená, že operátor má nejlepší podmínky, může podporovat velké množství potřeb, mnohem delší životnost baterie a minimální údržbu a dlouhou přenosovou vzdálenost levných zařízení.“
Podle ABI zaznamená HONEYCOMB ze všech dostupných technologií konektivity v nadcházejících letech největší růst.Hluk o sítích 5G a honba za hostitelskou infrastrukturou 5G přiměly operátory, aby se chopili světelného sloupu a naplnili malé voštinové jednotky v městském prostředí.Ve Spojených státech Las Vegas a Sacramento nasazují LTE a 5G a také senzory chytrého města na pouliční osvětlení prostřednictvím operátorů AT&T a Verizon.Hongkong právě představil plán na instalaci 400 kandelábrů s podporou 5G jako součást své iniciativy pro chytré město.
Těsná integrace hardwaru
Nielsen dodal: „Nordic nabízí multirežimové produkty krátkého a dlouhého dosahu, přičemž jeho nRF52840 SoC podporuje nízkoenergetické Bluetooth, Bluetooth Mesh a Zigbee, stejně jako Thread a proprietární 2,4 GHz systémy.Nordic nRF9160 SiP založený na Honeycomb nabízí podporu LTE-M i NB-iot.Kombinace těchto dvou technologií přináší výkonnostní a nákladové výhody.“
Frekvenční oddělení umožňuje těmto systémům koexistovat, přičemž první běží v pásmu 2,4 GHz bez povolení a druhý běží kdekoli, kde se nachází LTE.Na nižších a vyšších frekvencích dochází ke kompromisu mezi širším pokrytím území a větší přenosovou kapacitou.Ale v osvětlovacích platformách se k propojení senzorů obvykle používá bezdrátová technologie krátkého dosahu, k pozorování a analýze se používá okrajový výpočetní výkon a k odesílání dat zpět do cloudu se používá včelí plástev, stejně jako ovládání senzorů pro vyšší úrovně údržby.
Dosud byla dvojice rádií s krátkým a dlouhým dosahem přidána samostatně, nezabudována do stejného křemíkového čipu.V některých případech jsou součásti odděleny, protože poruchy iluminátoru, senzoru a rádia jsou různé.Integrace duálních rádií do jednoho systému však povede k užší technologické integraci a nižším pořizovacím nákladům, což jsou pro chytrá města klíčové úvahy.
Nordic si myslí, že se trh ubírá tímto směrem.Společnost integrovala bezdrátové technologie krátkého dosahu a technologie voštinového připojení IoT do hardwaru a softwaru na úrovni vývojářů, aby výrobci řešení mohli spouštět pár současně v testovacích aplikacích.Deska Nordic's Board DK for nRF9160 SiP byla navržena pro vývojáře, aby „zprovoznili své aplikace Honeycomb iot“;Nordic Thingy:91 byl popsán jako „plnohodnotná standardní brána“, kterou lze použít jako běžnou prototypovou platformu nebo proof-of-concept pro rané návrhy produktů.
Oba jsou vybaveny vícerežimovou voštinou nRF9160 SiP a multiprotokolovým nRF52840 SoC s krátkým dosahem.Vestavěné systémy, které kombinují tyto dvě technologie pro komerční nasazení IoT, jsou podle Nordic jen „měsíce“ od komercializace.
Nordic Nielsen řekl: „Všechny tyto spojovací technologie byly vytvořeny na platformě inteligentního městského osvětlení;trh je velmi jasný, jak je kombinovat, poskytli jsme řešení pro vývojové desky výrobců, abychom otestovali, jak spolu fungují.Jejich spojení do podnikových řešení je naprosto nezbytné, a to jen otázkou času.“
Čas odeslání: 29. března 2022