Onderling verbonden slimme steden brengen prachtige dromen. In dergelijke steden weven digitale technologieën meerdere unieke maatschappelijke functies samen om de operationele efficiëntie en intelligentie te verbeteren. Geschat wordt dat tegen 2050 70% van de wereldbevolking in slimme steden zal leven, waar het leven gezond, gelukkig en veilig zal zijn. Cruciaal is dat het belooft groen te zijn, de laatste troef van de mensheid tegen de vernietiging van de planeet.
Maar slimme steden zijn hard werken. Nieuwe technologieën zijn duur, lokale overheden zijn beperkt en politiek verschuift naar korte verkiezingscycli, waardoor het moeilijk is om een zeer operationeel en financieel efficiënt gecentraliseerd technologie -implementatiemodel te bereiken dat wereldwijd of nationaal wordt hergebruikt in stedelijke gebieden. In feite zijn de meeste van de toonaangevende slimme steden in de krantenkoppen eigenlijk slechts een verzameling verschillende technologie -experimenten en regionale nevenprojecten, met weinig om uit te kijken naar uitbreiding.
Laten we eens kijken naar afvalcontainers en parkeerplaatsen, die slim zijn met sensoren en analyses; In deze context is Return on Investment (ROI) moeilijk te berekenen en te standaardiseren, vooral wanneer overheidsinstanties zo gefragmenteerd zijn (tussen openbare instanties en particuliere diensten, evenals tussen steden, steden, regio's en landen). Kijk naar monitoring van de luchtkwaliteit; Hoe is het gemakkelijk om de impact van schone lucht op gezondheidsdiensten in een stad te berekenen? Logischerwijs zijn slimme steden moeilijk te implementeren, maar ook moeilijk te ontkennen.
Er is echter een glimp van licht in de mist van digitale verandering. Straatverlichting in alle gemeentelijke diensten biedt steden een platform om slimme functies te verwerven en voor het eerst meerdere applicaties te combineren. Kijk naar de verschillende Smart Street Lighting -projecten die worden geïmplementeerd in San Diego in de VS en Kopenhagen in Denemarken, en ze nemen toe in aantal. Deze projecten combineren arrays van sensoren met modulaire hardware -eenheden die aan lichte polen worden vastgesteld om de externe controle van de verlichting zelf mogelijk te maken en om andere functies, zoals verkeersaantellers, luchtkwaliteitsmonitors en zelfs wapendetectoren te laten werken.
Vanaf het hoogtepunt van de lichte paal zijn steden begonnen met het aanpakken van de 'leefbaarheid' van de stad op straat, inclusief verkeersstroom en mobiliteit, lawaai en luchtvervuiling en opkomende zakelijke kansen. Zelfs parkeersensoren, traditioneel begraven op parkeerplaatsen, kunnen goedkoop en efficiënt worden verbonden met de lichtinfrastructuur. Hele steden kunnen plotseling worden genetwerkt en geoptimaliseerd zonder straten op te graven of ruimte te huren of abstracte computerproblemen op te lossen over gezonder leven en veiligere straten.
Dit werkt omdat voor het grootste deel slimme verlichtingsoplossingen aanvankelijk niet worden berekend met een weddenschap op besparingen van Smart Solutions. In plaats daarvan is de levensvatbaarheid van de stedelijke digitale revolutie een toevallig gevolg van de gelijktijdige ontwikkeling van verlichting.
De energiebesparing van het vervangen van gloeilampen door vaste toestand LED-verlichting, samen met direct beschikbare voedingen en uitgebreide verlichtingsinfrastructuur, maken slimme steden haalbaar.
Het tempo van LED -conversie is al plat en slimme verlichting is booming. Ongeveer 90% van de 363 miljoen straatverlichting ter wereld zal worden verlicht door LED's tegen 2027, volgens Northeast Group, een slimme infrastructuuranalist. Een derde van hen zal ook slimme applicaties uitvoeren, een trend die een paar jaar geleden begon. Totdat substantiële financiering en blauwdrukken worden gepubliceerd, is straatverlichting het meest geschikt als netwerkinfrastructuur voor verschillende digitale technologieën in grootschalige slimme steden.
Bespaar LED -kosten
Volgens de vuistregels voorgesteld door verlichting- en sensorfabrikanten, kan slimme verlichting infrastructuurgerelateerde administratieve en onderhoudskosten met 50 tot 70 procent verlagen. Maar de meeste van die besparingen (ongeveer 50 procent, genoeg om een verschil te maken) kunnen eenvoudig worden gerealiseerd door over te schakelen naar energie-efficiënte LED-lampen. De rest van de besparingen komt van het verbinden en beheersen van illuminatoren en het doorgeven van intelligente informatie over hoe ze werken in het verlichtingsnetwerk.
Gecentraliseerde aanpassingen en waarnemingen alleen kunnen de onderhoudskosten aanzienlijk verlagen. Er zijn veel manieren en ze vullen elkaar aan: planning, seizoensregeling en timingaanpassing; Foutdiagnose en verminderde onderhoud van de onderhoudsvrachtwagens. De impact neemt toe met de grootte van het verlichtingsnetwerk en stroomt terug in de eerste ROI -behuizing. De markt zegt dat deze aanpak zichzelf over ongeveer vijf jaar kan betalen en het potentieel heeft om zichzelf in minder tijd te betalen door "zachtere" slimme stadsconcepten op te nemen, zoals die met parkeersensoren, verkeersmonitors, luchtkwaliteitscontrole en wapendetectoren.
Guidehouse Insights, een marktanalist, volgt meer dan 200 steden om het tempo van verandering te meten; Het zegt dat een kwart van de steden slimme verlichtingsschema's uitrolt. De verkoop van slimme systemen stijgt. ABI Research berekent dat de wereldwijde inkomsten tienvoudig zullen stijgen naar $ 1,7 miljard in 2026. Het "gloeilampmoment" van de aarde is als volgt; Straatverlichtingsinfrastructuur, die nauw verwant is aan menselijke activiteiten, is de weg vooruit als een platform voor slimme steden in een bredere context. Al in 2022 zal meer dan tweederde van de nieuwe straatverlichtingsinstallaties worden gekoppeld aan een centraal managementplatform om gegevens van meerdere Smart City-sensoren te integreren, zei ABI.
Adarsh Krishnan, hoofdanalist bij ABI Research, zei: “Er zijn veel meer zakelijke kansen voor Smart City-leveranciers die gebruik maken van stedelijke lichtpoolinfrastructuur door draadloze connectiviteit, milieusensoren en zelfs slimme camera's te implementeren. De uitdaging is om levensvatbare bedrijfsmodellen te vinden die de samenleving aanmoedigen om multi-sensor-oplossingen op schaal te implementeren.”
De vraag is niet langer of ze moeten verbinding maken, maar hoe en hoeveel te verbinden in de eerste plaats. Zoals Krishnan opmerkt, gaat een deel hiervan over bedrijfsmodellen, maar geld stroomt al in slimme steden door coöperatieve nutsprivatisering (PPP), waar particuliere bedrijven financieel risico nemen in ruil voor succes in risicokapitaal. Op abonnement gebaseerde "as-a-service" -contracten verspreiden de investeringen over terugverdientijd, die ook de activiteit hebben gestimuleerd.
Streetlights in Europa zijn daarentegen verbonden met traditionele honingraatnetwerken (meestal 2 g tot LTE (4G)), evenals het nieuwe Honeycomb IoT Standard Device, LTE-M. Proprietary Ultra-Narrowband (UNB) -technologie komt ook in het spel, samen met Zigbee, een kleine verspreiding van low-power Bluetooth en IEEE 802.15.4-derivaten.
De Bluetooth Technology Alliance (SIG) legt speciale nadruk op slimme steden. De groep voorspelt dat verzendingen van low-power Bluetooth in slimme steden de komende vijf jaar vijfvoudig zullen groeien tot 230 miljoen per jaar. De meeste zijn gekoppeld aan het volgen van activa op openbare plaatsen, zoals luchthavens, stadions, ziekenhuizen, winkelcentra en musea. Low-Power Bluetooth is echter ook gericht op buitennetwerken. "De oplossing voor activabeheer verbetert het gebruik van Smart City -middelen en helpt bij het verlagen van stedelijke bedrijfskosten," zei de Bluetooth Technology Alliance.
Een combinatie van de twee technieken is beter!
Elke technologie heeft zijn controverses, waarvan sommige in debat zijn opgelost. UNB stelt bijvoorbeeld strengere limieten voor payload- en leveringsschema's, het uitsluiten van parallelle ondersteuning voor meerdere sensor -toepassingen of voor toepassingen zoals camera's die dit vereisen. Sort-bereiktechnologie is goedkoper en biedt een grotere doorvoer voor het ontwikkelen van verlichting als platforminstellingen. Belangrijk is dat ze ook een back -uprol kunnen spelen in het geval van WAN -signaalverbinding en een middel bieden voor technici om sensoren rechtstreeks te lezen voor foutopsporing en diagnostiek. Low-Power Bluetooth werkt bijvoorbeeld met bijna elke smartphone op de markt.
Hoewel een dichter rooster de robuustheid kan verbeteren, wordt de architectuur complex en stelt de eisen van hogere energie aan onderling verbonden point-to-point sensoren. Transmissiebereik is ook problematisch; Dekking met behulp van ZigBee en Bluetooth met lage kracht is maximaal een paar honderd meter. Hoewel een verscheidenheid aan korte-afstandstechnologieën concurrerend en goed geschikt is voor op net gebaseerde, buur-brede sensoren, zijn het gesloten netwerken die uiteindelijk het gebruik van gateways vereisen om signalen terug te sturen naar de cloud.
Aan het einde wordt meestal een honingraatverbinding toegevoegd. De trend voor Smart Lighting-leveranciers is om point-to-cloud honingraatconnectiviteit te gebruiken om 5 tot 15 km afstandsgateway of sensorapparaatdekking te bieden. Beehive -technologie brengt een groot transmissiebereik en eenvoud; Het biedt ook kant-en-klare netwerken en een hoger beveiligingsniveau, volgens de Hive-gemeenschap.
Neill Young, hoofd van het Internet of Things Vertical bij de GSMA, een brancheorganisatie die mobiele netwerkexploitanten vertegenwoordigt, zei: “Actie -operators ... heeft alle dekking van het hele gebied, daarom vereist geen extra infrastructuur om de stedelijke verlichtingsapparaten en sensoren te verbinden. In het licentie -spectrum Honeycomb -netwerk heeft de veiligheid van de bestendigheid en een langdurige behoeften een groot aantal behoeften een groot aantal batterijleven en een langdurige batterij. van goedkope apparatuur. "
Van alle beschikbare connectiviteitstechnologieën zal Honeycomb volgens ABI de grootste groei in de komende jaren zien. De buzz ongeveer 5G -netwerken en de klauteren om 5G -infrastructuur te hosten hebben operators ertoe aangezet de lichtpaal te pakken en kleine honingraateenheden in stedelijke omgevingen te vullen. In de Verenigde Staten zetten Las Vegas en Sacramento LTE en 5G in, evenals Smart City -sensoren, op straatverlichting via vervoerders AT&T en Verizon. Hong Kong heeft zojuist een plan onthuld om 400 5G-compatibele lantaarnpalen te installeren als onderdeel van zijn Smart City-initiatief.
Strakke integratie van hardware
Nielsen voegde eraan toe: “Nordic biedt multi-mode short-range en langeafstandsproducten, met zijn NRF52840 SOC die Low Power Bluetooth, Bluetooth Mesh en ZigBee ondersteunt, evenals thread en eigen 2,4 GHz-systemen. Nordic's Honeycomb's Honeycomb Performance Performance en COMPANCES Brings Performance en de Combinatie van de twee technologie van de twee technologie.
Frequentiescheiding maakt deze systemen naast elkaar te bestaan, waarbij de eerste in de toestemmingsvrije 2,4 GHz-band draait en de laatste die overal is gelegen. Bij lagere en hogere frequenties is er een afweging tussen dekking van de bredere oppervlakte en een grotere transmissiecapaciteit. Maar op verlichtingsplatforms wordt draadloze technologie op korte afstand meestal gebruikt om sensoren met elkaar te verbinden, rand computerdichting wordt gebruikt voor observatie en analyse en wordt Honeycomb IoT gebruikt om gegevens terug te sturen naar de cloud, evenals sensorbesturing voor hogere onderhoudsniveaus.
Tot nu toe zijn het paar korte-afstands- en langeafstandsradio's afzonderlijk toegevoegd, niet ingebouwd in dezelfde siliciumchip. In sommige gevallen zijn de componenten gescheiden omdat de mislukkingen van de Illuminator, Sensor en Radio allemaal verschillend zijn. Het integreren van dubbele radio's in een enkel systeem zal echter resulteren in nauwere technologische integratie en lagere acquisitiekosten, die belangrijke overwegingen zijn voor slimme steden.
Nordic denkt dat de markt in die richting beweegt. Het bedrijf heeft draadloze en honingraat-IoT-connectiviteitstechnologieën voor korte afstand geïntegreerd in hardware en software op ontwikkelaarsniveau, zodat fabrikanten van oplossingen het paar tegelijkertijd in testtoepassingen kunnen uitvoeren. Nordic's Board DK voor NRF9160 SIP is ontworpen voor ontwikkelaars om "hun Honeycomb IoT -toepassingen te laten werken"; Nordic ding: 91 is beschreven als een "volwaardige kant-en-klare gateway" die kan worden gebruikt als een kant-en-klare prototypeplatform of proof-of-concept voor vroege productontwerpen.
Beide zijn voorzien van multi-mode honingraat NRF9160 SIP en multi-protocol korte-range NRF52840 SOC. Embedded systemen die de twee technologieën combineren voor commerciële IoT -implementaties zijn volgens de Nordic slechts "maanden" verwijderd van commercialisering.
Nordic Nielsen zei: "Smart City Lighting Platform is al deze verbindingstechnologie opgezet; de markt is heel duidelijk hoe ze ze samen kunnen combineren, we hebben oplossingen gegeven voor de ontwikkelingsraad van de fabrikanten, om te testen hoe ze samenwerken. Ze worden gecombineerd tot bedrijfsoplossingen is noodzakelijk, in slechts een kwestie van tijd."
Posttijd: maart-29-2022