Onderling gekoppelde slim stede bring pragtige drome. In sulke stede weef digitale tegnologieë verskeie unieke burgerlike funksies saam om operasionele doeltreffendheid en intelligensie te verbeter. Daar word beraam dat teen 2050 70% van die wêreld se bevolking in slim stede sal woon, waar die lewe gesond, gelukkig en veilig sal wees. Dit beloof om groen te wees, die mensdom se laaste troefkaart teen die vernietiging van die planeet.
Maar slim stede is harde werk. Nuwe tegnologieë is duur, plaaslike regerings word beperk, en politiek skuif na kort verkiesingsiklusse, wat dit moeilik maak om 'n hoogs operasionele en finansieel doeltreffende gesentraliseerde tegnologie-ontplooiingsmodel te bereik wat wêreldwyd of nasionaal in stedelike gebiede hergebruik word. Trouens, die meeste van die voorste slim stede in die opskrifte is eintlik net 'n versameling van verskillende tegnologie-eksperimente en streeksyprojekte, met min om na uit te sien om uit te brei.
Kom ons kyk na vullishouers en parkeerterreine, wat slim is met sensors en ontledings; In hierdie konteks is opbrengs op belegging (ROI) moeilik om te bereken en te standaardiseer, veral wanneer staatsagentskappe so gefragmenteerd is (tussen openbare agentskappe en private dienste, sowel as tussen dorpe, stede, streke en lande). Kyk na monitering van luggehalte; Hoe is dit maklik om die impak van skoon lug op gesondheidsdienste in 'n stad te bereken? Logies, slim stede is moeilik om te implementeer, maar ook moeilik om te ontken.
Daar is egter 'n ligglans in die mis van digitale verandering. Straatbeligting in alle munisipale dienste bied 'n platform vir stede om slim funksies te bekom en vir die eerste keer veelvuldige toepassings te kombineer. Kyk na die verskillende slim straatbeligtingsprojekte wat in San Diego in die VSA en Kopenhagen in Denemarke geïmplementeer word, en hulle neem toe in getal. Hierdie projekte kombineer reekse sensors met modulêre hardeware-eenhede wat aan ligpale vasgemaak is om afstandbeheer van die beligting self moontlik te maak en om ander funksies uit te voer, soos verkeertellers, luggehaltemonitors en selfs geweerverklikkers.
Vanaf die hoogte van die ligpaal het stede begin om die "leefbaarheid" van die stad op straat aan te spreek, insluitend verkeersvloei en mobiliteit, geraas en lugbesoedeling, en opkomende sakegeleenthede. Selfs parkeersensors, wat tradisioneel in parkeerterreine begrawe is, kan goedkoop en doeltreffend aan die beligtingsinfrastruktuur gekoppel word. Hele stede kan skielik genetwerk en geoptimaliseer word sonder om strate op te grawe of ruimte te huur of abstrakte rekenaarprobleme oor gesonder lewe en veiliger strate op te los.
Dit werk omdat slim beligtingsoplossings vir die grootste deel nie aanvanklik bereken word met 'n weddenskap op besparings van slim oplossings nie. In plaas daarvan is die lewensvatbaarheid van die stedelike digitale revolusie 'n toevallige gevolg van die gelyktydige ontwikkeling van beligting.
Die energiebesparing deur die vervanging van gloeilampe met soliede LED-beligting, tesame met geredelik beskikbare kragbronne en uitgebreide beligting-infrastruktuur, maak slim stede haalbaar.
Die pas van LED-omskakeling is reeds plat, en slim beligting floreer. Ongeveer 90% van die wêreld se 363 miljoen straatligte sal teen 2027 deur leds verlig word, volgens Northeast Group, 'n slim infrastruktuurontleder. 'n Derde van hulle sal ook slim toepassings gebruik, 'n neiging wat 'n paar jaar gelede begin het. Totdat aansienlike befondsing en bloudrukke gepubliseer word, is straatbeligting die beste geskik as 'n netwerkinfrastruktuur vir verskeie digitale tegnologieë in grootskaalse slim stede.
Bespaar LED-koste
Volgens die reëls wat deur beligtings- en sensorvervaardigers voorgestel word, kan slim beligting infrastruktuurverwante administratiewe en onderhoudskoste met 50 tot 70 persent verminder. Maar die meeste van daardie besparings (sowat 50 persent, genoeg om 'n verskil te maak) kan gerealiseer word bloot deur oor te skakel na energiedoeltreffende LED-gloeilampe. Die res van die besparings kom uit die koppeling en beheer van beligtings en die deurgee van intelligente inligting oor hoe hulle oor die beligtingsnetwerk werk.
Gesentraliseerde aanpassings en waarnemings alleen kan instandhoudingskoste aansienlik verminder. Daar is baie maniere, en hulle vul mekaar aan: skedulering, seisoenale beheer en tydsberekening aanpassing; Foutdiagnose en verminderde onderhoudsvragmotorbywoning. Die impak neem toe met die grootte van die beligtingsnetwerk en vloei terug na die aanvanklike ROI-geval. Die mark sê hierdie benadering kan vir homself betaal in sowat vyf jaar, en het die potensiaal om vir homself te betaal in minder tyd deur die inkorporering van "sagter" slimstad-konsepte, soos dié met parkeersensors, verkeersmonitors, luggehaltebeheer en geweerverklikkers .
Guidehouse Insights, 'n markontleder, volg meer as 200 stede om die tempo van verandering te meet; Dit sê 'n kwart van stede is besig om slim beligtingskemas uit te voer. Verkope van slim stelsels styg die hoogte in. ABI Research bereken dat globale inkomste tienvoudig tot $1,7 miljard teen 2026 sal styg. Die aarde se “gloeilamp-oomblik” is so; Straatbeligting-infrastruktuur, wat nou verwant is aan menslike aktiwiteite, is die pad vorentoe as 'n platform vir slim stede in 'n breër konteks. So vroeg as 2022 sal meer as twee derdes van nuwe straatbeligtingsinstallasies aan 'n sentrale bestuursplatform gekoppel wees om data van verskeie slimstadsensors te integreer, het ABI gesê.
Adarsh Krishnan, hoofontleder by ABI Research, het gesê: “Daar is baie meer sakegeleenthede vir slimstadverkopers wat stedelike ligpaal-infrastruktuur benut deur draadlose konneksie, omgewingsensors en selfs slimkameras te ontplooi. Die uitdaging is om lewensvatbare sakemodelle te vind wat die samelewing aanmoedig om multi-sensor oplossings op skaal op 'n koste-effektiewe wyse te ontplooi.”
Die vraag is nie meer of om te verbind nie, maar hoe en hoeveel om in die eerste plek te verbind. Soos Krishnan opmerk, gaan 'n deel hiervan oor sakemodelle, maar geld vloei reeds na slim stede deur privatisering van koöperatiewe nutsdienste (PPP), waar private maatskappye finansiële risiko's aangaan in ruil vir sukses in waagkapitaal. Intekeninggebaseerde "as-'n-diens"-kontrakte versprei belegging oor terugbetalingstydperke, wat ook aktiwiteit aangespoor het.
Daarteenoor word Straatligte in Europa gekoppel aan tradisionele heuningkoeknetwerke (tipies 2G tot LTE (4G)) sowel as die nuwe HONEYCOMB Iot-standaardtoestel, LTE-M. Eie ultra-smalband (UNB) tegnologie kom ook ter sprake, saam met Zigbee, 'n klein verspreiding van laekrag Bluetooth, en IEEE 802.15.4 afgeleides.
Die Bluetooth Technology Alliance (SIG) plaas spesiale klem op slim stede. Die groep voorspel dat verskepings van lae-krag Bluetooth in slim stede vyfvoudig sal groei oor die volgende vyf jaar, tot 230 miljoen per jaar. Die meeste is gekoppel aan bateopsporing in openbare plekke, soos lughawens, stadions, hospitale, winkelsentrums en museums. Laekrag-Bluetooth is egter ook gemik op buitelugnetwerke. "Die batebestuursoplossing verbeter die benutting van slimstadhulpbronne en help om stedelike bedryfskoste te verminder," het die Bluetooth Technology Alliance gesê.
'n Kombinasie van die twee tegnieke is beter!
Elke tegnologie het sy kontroversies, maar sommige is in debat opgelos. UNB stel byvoorbeeld strenger beperkings op loonvrag- en afleweringskedules voor, wat parallelle ondersteuning vir veelvuldige sensortoepassings of vir toepassings soos kameras wat dit vereis, uitsluit. Kortafstandtegnologie is goedkoper en bied groter deurset vir die ontwikkeling van beligting as-'n-platform-instellings. Dit is belangrik dat hulle ook 'n rugsteunrol kan speel in die geval van WAN-seinontkoppeling, en 'n manier bied vir tegnici om sensors direk vir ontfouting en diagnostiek te lees. Laekrag-Bluetooth werk byvoorbeeld met byna elke slimfoon op die mark.
Alhoewel 'n digter rooster robuustheid kan verbeter, word die argitektuur daarvan kompleks en stel dit hoër energie-eise op onderling gekoppelde punt-tot-punt-sensors. Transmissiereeks is ook problematies; Dekking met Zigbee en laekrag-Bluetooth is hoogstens 'n paar honderd meter. Alhoewel 'n verskeidenheid kortafstandtegnologieë mededingend is en goed geskik is vir roostergebaseerde, buurwye sensors, is dit geslote netwerke wat uiteindelik die gebruik van poorte vereis om seine na die wolk terug te stuur.
’n Heuningkoekverbinding word gewoonlik aan die einde bygevoeg. Die neiging vir slimbeligtingsverkopers is om punt-tot-wolk-heuningkoekverbindings te gebruik om 5 tot 15 km-afstandpoort- of sensortoesteldekking te verskaf. Byekorf-tegnologie bring groot transmissiereeks en eenvoud; Dit bied ook van die rak af-netwerke en 'n hoër vlak van sekuriteit, volgens die Hive-gemeenskap.
Neill Young, hoof van die Internet of Things Vertical by die GSMA, 'n bedryfsliggaam wat selfoonnetwerkoperateurs verteenwoordig, het gesê: "Aksie-operateurs ... het al die dekking van die hele gebied, vereis dus geen bykomende infrastruktuur om die stedelike beligtingstoestelle en sensors te verbind nie. . In die gelisensieerde spektrum heuningkoek netwerk het veiligheid en betroubaarheid, beteken dat die operateur het die beste toestande, kan 'n groot aantal behoeftes 'n baie langer battery lewe en minimale onderhoud en lang transmissie afstand van laekoste toerusting te ondersteun."
Van al die verbindingstegnologieë wat beskikbaar is, sal HONEYCOMB die grootste groei in die komende jare sien, volgens ABI. Die gegons oor 5G-netwerke en die geskarrel om 5G-infrastruktuur aan te bied, het operateurs aangespoor om die ligpaal te gryp en klein heuningkoekeenhede in stedelike omgewings te vul. In die Verenigde State ontplooi Las Vegas en Sacramento LTE en 5G, sowel as slim stadsensors, op straatligte deur die draers AT&T en Verizon. Hong Kong het pas 'n plan onthul om 400 5G-geaktiveerde lamppale te installeer as deel van sy slimstad-inisiatief.
Streng integrasie van hardeware
Nielsen het bygevoeg: “Nordic bied multi-modus kort- en langafstand produkte, met sy nRF52840 SoC wat lae krag Bluetooth, Bluetooth Mesh en Zigbee ondersteun, sowel as Thread en eie 2.4ghz-stelsels. Nordic se Honeycomb-gebaseerde nRF9160 SiP bied beide LTE-M en NB-iot ondersteuning. Die kombinasie van die twee tegnologieë bring prestasie- en kostevoordele mee.”
Frekwensieskeiding laat hierdie stelsels saam bestaan, met eersgenoemde wat in die toestemmingvrye 2.4ghz-band loop en laasgenoemde loop oral waar LTE geleë is. By laer en hoër frekwensies is daar 'n afweging tussen wyer gebiedsdekking en groter transmissiekapasiteit. Maar in beligtingsplatforms word kortafstand draadlose tegnologie tipies gebruik om sensors met mekaar te verbind, randrekenaarkrag word gebruik vir waarneming en ontleding, en heuningkoek word gebruik om data terug te stuur na die wolk, asook sensorbeheer vir hoër onderhoudsvlakke.
Tot dusver is die paar kort- en langafstandradio's afsonderlik bygevoeg, nie in dieselfde silikonskyfie ingebou nie. In sommige gevalle word die komponente geskei omdat die foute van die beligter, sensor en radio almal verskil. Die integrasie van dubbele radio's in 'n enkele stelsel sal egter nouer tegnologie-integrasie en laer verkrygingskoste tot gevolg hê, wat sleuteloorwegings vir slim stede is.
Nordic dink die mark beweeg in daardie rigting. Die maatskappy het kortafstand draadlose en heuningkoek IoT-verbindingstegnologieë in hardeware en sagteware op ontwikkelaarvlak geïntegreer sodat oplossingsvervaardigers die paar gelyktydig in toetstoepassings kan laat loop. Nordic se bord DK vir nRF9160 SiP is ontwerp vir ontwikkelaars om “hul Honeycomb iot-toepassings te laat werk”; Nordic Thingy:91 is beskryf as 'n "volwaardige off-the-shelf gateway" wat gebruik kan word as 'n off-the-shelf prototipering platform of bewys-van-konsep vir vroeë produkontwerpe.
Albei beskik oor multi-modus heuningkoek nRF9160 SiP en multi-protokol kortafstand nRF52840 SoC. Ingebedde stelsels wat die twee tegnologieë vir kommersiële IoT-ontplooiings kombineer, is slegs "maande" weg van kommersialisering, volgens Nordic.
Nordic Nielsen het gesê: "slim stad beligting platform is opgestel al hierdie verbinding tegnologie; die mark is baie duidelik hoe om hulle saam te kombineer, ons het oplossings verskaf vir vervaardigers ontwikkeling raad, om te toets hoe hulle saamwerk. Dit word gekombineer in besigheidsoplossings, is noodsaaklik, binne 'n kwessie van tyd."
Postyd: 29-Mrt-2022