Sammenkoblede smarte byer gir vakre drømmer. I slike byer vever digitale teknologier sammen flere unike samfunnsfunksjoner for å forbedre driftseffektiviteten og intelligensen. Det anslås at innen 2050 vil 70% av verdens befolkning bo i smarte byer, der livet vil være sunt, lykkelig og trygt. Avgjørende lover det å være grønt, menneskehetens siste trumfkort mot ødeleggelsen av planeten.
Men smarte byer er hardt arbeid. Nye teknologier er dyre, lokale myndigheter er begrenset, og politikkforskyvninger til korte valgsykluser, noe som gjør det vanskelig å oppnå en meget operativ og økonomisk effektiv sentralisert teknologiutplasseringsmodell som blir gjenbrukt i urbane områder globalt eller nasjonalt. Faktisk er de fleste av de ledende smarte byene i overskriftene egentlig bare en samling av forskjellige teknologieksperimenter og regionale sideprosjekter, med lite å se frem til å utvide.
La oss se på dumpsters og parkeringsplasser, som er smarte med sensorer og analyser; I denne sammenhengen er avkastning på investering (ROI) vanskelig å beregne og standardisere, spesielt når offentlige etater er så fragmenterte (mellom offentlige etater og private tjenester, samt mellom byer, byer, regioner og land). Se på overvåking av luftkvalitet; Hvordan er det enkelt å beregne virkningen av ren luft på helsetjenester i en by? Logisk sett er smarte byer vanskelig å implementere, men også vanskelig å benekte.
Det er imidlertid et glimt av lys i tåken av digital endring. Gatebelysning i alle kommunale tjenester gir en plattform for byer å skaffe smarte funksjoner og kombinere flere applikasjoner for første gang. Se på de forskjellige smarte gatebelysningsprosjektene som blir implementert i San Diego i USA og København i Danmark, og de øker i antall. Disse prosjektene kombinerer matriser av sensorer med modulære maskinvareenheter som er festet til lysstolper for å tillate fjernkontroll av selve belysningen og for å kjøre andre funksjoner, for eksempel trafikkteller, luftkvalitetsmonitorer og til og med pistoldetektorer.
Fra høyden på lysstangen har byer begynt å adressere "levedyktigheten" i byen på gaten, inkludert trafikkstrømning og mobilitet, støy og luftforurensning og nye forretningsmuligheter. Selv parkeringssensorer, tradisjonelt begravet på parkeringsplasser, kan være billig og effektivt koblet til lysinfrastrukturen. Hele byer kan plutselig bli nettverk og optimaliseres uten å grave opp gater eller leie plass eller løse abstrakte databehandlingsproblemer om sunnere levende og tryggere gater.
Dette fungerer fordi smarte belysningsløsninger for det meste ikke først blir beregnet med et spill på besparelser fra smarte løsninger. I stedet er levedyktigheten til den urbane digitale revolusjonen en tilfeldig konsekvens av samtidig utvikling av belysning.
Energibesparelsen fra å erstatte glødende pærer med fasttilstand LED-belysning, sammen med lett tilgjengelige strømforsyninger og omfattende lysinfrastruktur, gjør smarte byer mulig.
Tempoet for LED -konvertering er allerede flat, og smart belysning blomstrer. Rundt 90% av verdens 363 millioner gatelys vil bli opplyst av LED innen 2027, ifølge Northeast Group, en smart infrastrukturanalytiker. En tredjedel av dem vil også kjøre smarte applikasjoner, en trend som startet for noen år siden. Inntil det er publisert betydelige finansieringer og tegninger, er gatebelysning best egnet som en nettverksinfrastruktur for forskjellige digitale teknologier i storskala smarte byer.
Spar LED -kostnad
I henhold til tommelfingerreglene foreslått av belysnings- og sensorprodusenter, kan smart belysning redusere infrastrukturrelaterte administrasjons- og vedlikeholdskostnader med 50 til 70 prosent. Men de fleste av disse besparelsene (omtrent 50 prosent, nok til å gjøre en forskjell) kan realiseres ganske enkelt ved å bytte til energieffektive LED-pærer. Resten av besparelsene kommer fra å koble til og kontrollere Illuminators og gi intelligent informasjon om hvordan de fungerer på tvers av lysnettverket.
Sentraliserte justeringer og observasjoner alene kan redusere vedlikeholdskostnadene betydelig. Det er mange måter, og de utfyller hverandre: planlegging, sesongkontroll og tidsjustering; Feildiagnose og redusert vedlikeholdsbildemøte. Effekten øker med størrelsen på lysnettverket og flyter tilbake til den første ROI -saken. Markedet sier at denne tilnærmingen kan betale for seg selv på omtrent fem år, og har potensial til å betale for seg selv på kortere tid ved å innlemme "mykere" smarte bykonsepter, for eksempel de med parkeringssensorer, trafikkmonitorer, luftkvalitetskontroll og pistoldetektorer.
Guidehouse Insights, en markedsanalytiker, sporer mer enn 200 byer for å måle endringstempoet; Det sier at en fjerdedel av byene ruller ut smarte lysordninger. Salget av smarte systemer er skyhøye. ABI -forskning beregner at globale inntekter vil hoppe ti ganger til 1,7 milliarder dollar innen 2026. Jordens "lyspæreøyeblikk" er som dette; Gatebelysningsinfrastruktur, som er nært knyttet til menneskelige aktiviteter, er veien videre som en plattform for smarte byer i en bredere sammenheng. Allerede i 2022 vil mer enn to tredjedeler av nye gatebelysningsinstallasjoner bli bundet til en sentral styringsplattform for å integrere data fra flere smarte byføler, sa Abi.
Adarsh Krishnan, hovedanalytiker ved ABI Research, sa: "Det er mange flere forretningsmuligheter for smarte byselgere som utnytter urban lys-pol-infrastruktur ved
Spørsmålet er ikke lenger om du skal koble til, men hvordan, og hvor mye du skal koble til i utgangspunktet. Som Krishnan observerer, handler en del av dette om forretningsmodeller, men penger strømmer allerede inn i smarte byer gjennom samarbeidsprivatisering (PPP), der private selskaper tar på seg økonomisk risiko i retur for å lykkes i risikokapital. Abonnementsbasert "As-a-Service" -kontrakter sprer investeringer over tilbakebetalingstid, noe som også ansporet aktivitet.
Derimot er gatelys i Europa koblet til tradisjonelle honningkaknettverk (typisk 2G opp til LTE (4G)) så vel som den nye Honeycomb IoT-standardenheten, LTE-M. Proprietær Ultra-Narrowband (UNB) -teknologi kommer også inn i spill, sammen med Zigbee, en liten spredning av bluetooth med lav effekt og IEEE 802.15.4 derivater.
Bluetooth Technology Alliance (SIG) legger spesiell vekt på smarte byer. Gruppen spår at forsendelser med lav effekt Bluetooth i smarte byer vil vokse femdoblet i løpet av de neste fem årene, til 230 millioner i året. De fleste er knyttet til sporing av eiendeler på offentlige steder, for eksempel flyplasser, stadioner, sykehus, kjøpesentre og museer. Imidlertid er bluetooth med lav effekt også rettet mot utendørs nettverk. "Asset Management Solution forbedrer utnyttelsen av smarte byressurser og bidrar til å redusere driftskostnadene i byene," sa Bluetooth Technology Alliance.
En kombinasjon av de to teknikkene er bedre!
Hver teknologi har sine kontroverser, hvorav noen er løst i debatt. For eksempel foreslår UNB strengere grenser for nyttelast og leveringsplaner, og utelukker parallell støtte for flere sensorapplikasjoner eller for applikasjoner som kameraer som krever det. Kort rekkevidde-teknologi er billigere og gir større gjennomstrømning for å utvikle belysningsinnstillinger som en plattform. Det er viktig at de også kan spille en backup -rolle i tilfelle avkobling av WAN -signal, og gi et middel for teknikere å lese sensorer direkte for feilsøking og diagnostikk. Low-Power Bluetooth fungerer for eksempel med nesten alle smarttelefoner på markedet.
Selv om et tettere nett kan forbedre robustheten, blir arkitekturen kompleks og setter høyere energibehov på sammenkoblede punkt-til-punkt-sensorer. Overføringsområdet er også problematisk; Dekning ved bruk av Zigbee og Bluetooth med lav effekt er bare noen hundre meter på det meste. Selv om en rekke kortdistanseteknologier er konkurransedyktige og godt egnet for nettbaserte, nabobaserte sensorer, er de lukkede nettverk som til slutt krever bruk av gateways for å overføre signaler tilbake til skyen.
En honningkakeforbindelse blir vanligvis lagt til på slutten. Trenden for smarte belysningsleverandører er å bruke pek-til-sky Honeycomb-tilkobling for å gi 5 til 15 km avstandsgateway eller sensorenhetsdekning. Beehive -teknologi bringer stort overføringsområde og enkelhet; Det gir også nettverk og et høyere sikkerhetsnivå, ifølge Hive-samfunnet.
Neill Young, sjef for Internet of Things vertikalt på GSMA, et bransjekropp som representerer mobile nettverksoperatører, sa: “Handlingsoperatører ... har all dekning av hele området, krever derfor ingen ekstra infrastruktur for å koble sammen urbane belysningsanordninger og sensorer. I det lisensierte spektrum honeycomb har sikkerhet og reliabilitet og min sensorer. I det lisensierte spekteret har et stort antall batterier og en god måte. avstand til lavprisutstyr. ”
Av alle tilkoblingsteknologier som er tilgjengelige, vil Honeycomb se den største veksten de kommende årene, ifølge ABI. Buzz ca 5G Networks og Scramble for å være vertskap for 5G -infrastruktur har fått operatørene til å ta tak i lysstangen og fylle små honningkakeenheter i urbane miljøer. I USA distribuerer Las Vegas og Sacramento LTE og 5G, så vel som smarte bysensorer, på gatelys gjennom transportører AT&T og Verizon. Hong Kong har nettopp avduket en plan for å installere 400 5G-aktiverte Lamposts som en del av sitt smarte byinitiativ.
Tett integrering av maskinvare
Nielsen la til: “Nordic tilbyr multimodus med kort rekkevidde og langdistanseprodukter, med sine NRF52840 SOC som støtter lav effekt Bluetooth, Bluetooth Mesh og Zigbee, samt tråd og proprietære 2,4 GHz-systemer. Nordics Honeycomb-baserte NRF9160 SIP tilbyr begge LTE-M og Nordic Honeycomb-baserte NRF9160 SIP-tilbud BODS Systems.
Frekvensseparasjon gjør at disse systemene kan eksistere sameksistere, med førstnevnte som kjører i det tillatelsesfrie 2,4 GHz-båndet og sistnevnte løper uansett hvor LTE ligger. Ved lavere og høyere frekvenser er det en avveining mellom bredere områdedekning og større overføringskapasitet. Men i belysningsplattformer brukes trådløs teknologi med kort rekkevidde typisk for å koble sammen sensorer, kantdatakraft brukes til observasjon og analyse, og Honeycomb IoT brukes til å sende data tilbake til skyen, samt sensorkontroll for høyere vedlikeholdsnivå.
Så langt har paret med kortdistanse og langdistanse radioer blitt lagt separat, ikke innebygd i den samme silisiumbrikken. I noen tilfeller skilles komponentene at feilene i Illuminator, sensor og radio alle er forskjellige. Imidlertid vil integrering av doble radioer i et enkelt system resultere i tettere teknologiintegrasjon og lavere anskaffelseskostnader, som er viktige hensyn for smarte byer.
Nordic tror markedet beveger seg i den retningen. Selskapet har integrert kortdistanseløse og honeycomb IoT-tilkoblingsteknologier i maskinvare og programvare på utviklernivå, slik at løsningsprodusenter kan kjøre paret samtidig i testapplikasjoner. Nordics styre DK for NRF9160 SIP ble designet for at utviklere skulle "få sine honningkake -IoT -applikasjoner til å fungere"; Nordic Thingy: 91 er blitt beskrevet som en "fullverdig gateway utenfor hylla" som kan brukes som en prototypende plattform utenfor hylla eller bevis på konsept for tidlige produktdesign.
Begge har multimodus Honeycomb NRF9160 SIP og multi-protokoll kort rekkevidde NRF52840 SoC. Innbygde systemer som kombinerer de to teknologiene for kommersielle IoT -distribusjoner er bare "måneder" vekk fra kommersialisering, ifølge Nordic.
Nordic Nielsen sa: "Smart bybelysningsplattform er satt opp all denne tilkoblingsteknologien; markedet er veldig tydelig hvordan de skal kombinere dem sammen, vi har levert løsninger for produsentutviklingsbrett, for å teste hvordan de jobber sammen. De er kombinert til forretningsløsninger er avgjørende, på bare et spørsmål om tid."
Post Time: Mar-29-2022