Међусобно повезани паметни градови доносе лепе снове. У таквим градовима, дигиталне технологије испреплићу вишеструке јединствене грађанске функције како би побољшале оперативну ефикасност и интелигенцију. Процењује се да ће до 2050. године 70% светске популације живети у паметним градовима, где ће живот бити здрав, срећан и безбедан. Кључно је да обећава да ће бити зелени, последњи адут човечанства против уништења планете.
Али паметни градови су тежак посао. Нове технологије су скупе, локалне самоуправе су ограничене, а политика се помера ка кратким изборним циклусима, што отежава постизање високо оперативног и финансијски ефикасног централизованог модела распоређивања технологије који се поново користи у урбаним подручјима на глобалном или националном нивоу. У ствари, већина водећих паметних градова у насловима су заправо само скуп различитих технолошких експеримената и регионалних споредних пројеката, са мало тога што би се могло очекивати у будућности.
Погледајмо контејнере за отпад и паркинге, који су паметни са сензорима и аналитиком; У овом контексту, повраћај инвестиције (ROI) је тешко израчунати и стандардизовати, посебно када су владине агенције толико фрагментиране (између јавних агенција и приватних служби, као и између градова, региона и земаља). Погледајмо праћење квалитета ваздуха; Како је лако израчунати утицај чистог ваздуха на здравствене услуге у граду? Логично, паметне градове је тешко имплементирати, али и тешко их је порећи.
Међутим, постоји трачак светлости у магли дигиталних промена. Улична расвета у свим општинским службама пружа платформу градовима да стекну паметне функције и комбинују вишеструке апликације по први пут. Погледајте разне пројекте паметне уличне расвете који се спроводе у Сан Дијегу у САД и Копенхагену у Данској, и њихов број се повећава. Ови пројекти комбинују низове сензора са модуларним хардверским јединицама причвршћеним за стубове расвете како би се омогућило даљинско управљање самом расветом и покретање других функција, као што су бројачи саобраћаја, монитори квалитета ваздуха, па чак и детектори оружја.
Са висине стуба уличне расвете, градови су почели да се баве „животним условима“ града на улици, укључујући проток саобраћаја и мобилност, буку и загађење ваздуха, као и нове пословне могућности. Чак се и сензори за паркирање, традиционално закопани на паркинзима, могу јефтино и ефикасно повезати са инфраструктуром осветљења. Читави градови могу одједном бити умрежени и оптимизовани без ископавања улица, изнајмљивања простора или решавања апстрактних рачунарских проблема о здравијем животу и безбеднијим улицама.
Ово функционише зато што, углавном, паметна решења за осветљење нису иницијално израчуната са опкладом на уштеде од паметних решења. Уместо тога, одрживост урбане дигиталне револуције је случајна последица истовременог развоја осветљења.
Уштеда енергије заменом сијалица са жарном нити чврстим ЛЕД осветљењем, заједно са лако доступним изворима напајања и опсежном инфраструктуром осветљења, чини паметне градове изводљивим.
Темпо конверзије ЛЕД диода је већ стагнирао, а паметно осветљење је у процвату. Око 90% од 363 милиона уличних света биће осветљено ЛЕД диодама до 2027. године, према подацима компаније Нортист Груп, аналитичара паметне инфраструктуре. Трећина њих ће такође користити паметне апликације, што је тренд који је започео пре неколико година. Док се не објаве значајна средства и планови, улично осветљење је најпогодније као мрежна инфраструктура за разне дигиталне технологије у великим паметним градовима.
Уштедите трошкове ЛЕД диода
Према правилима која предлажу произвођачи расвете и сензора, паметно осветљење може смањити административне трошкове и трошкове одржавања везане за инфраструктуру за 50 до 70 процената. Али већина тих уштеда (око 50 процената, довољно да направи разлику) могла би се остварити једноставним преласком на енергетски ефикасне ЛЕД сијалице. Остатак уштеда долази од повезивања и контроле илуминатора и преноса интелигентних информација о томе како они раде кроз мрежу осветљења.
Централизована подешавања и посматрања сама по себи могу значајно смањити трошкове одржавања. Постоји много начина, и они се међусобно допуњују: заказивање, сезонска контрола и подешавање времена; дијагностика кварова и смањено присуство камиона за одржавање. Утицај се повећава са величином мреже осветљења и враћа се у почетни случај поврата инвестиције. Тржиште каже да се овај приступ може исплатити за око пет година и има потенцијал да се исплати за краће време укључивањем „блажих“ концепата паметног града, као што су они са сензорима за паркирање, мониторима саобраћаја, контролом квалитета ваздуха и детекторима пиштоља.
Гајдхаус Инсајтс, тржишни аналитичар, прати више од 200 градова како би проценио темпо промена; наводи се да четвртина градова уводи паметне системе осветљења. Продаја паметних система расте. АБИ Рисерч израчунава да ће глобални приходи скочити десетоструко на 1,7 милијарди долара до 2026. године. „Тренутак сијалице“ на Земљи је овакав; инфраструктура уличне расвете, која је уско повезана са људским активностима, представља пут напред као платформа за паметне градове у ширем контексту. Већ 2022. године, више од две трећине нових инсталација уличне расвете биће повезано са централном платформом за управљање како би се интегрисали подаци са више сензора паметних градова, саопштио је АБИ.
Адарш Кришнан, главни аналитичар у ABI Research-у, рекао је: „Постоји много више пословних могућности за добављаче паметних градова који користе инфраструктуру урбаних расветних стубова применом бежичне повезаности, сензора за животну средину, па чак и паметних камера. Изазов је пронаћи одрживе пословне моделе који подстичу друштво да примењује мултисензорска решења у великим размерама на исплатив начин.“
Питање више није да ли се повезати, већ како и колико се уопште повезати. Како Кришнан примећује, део овога се односи на пословне моделе, али новац већ улази у паметне градове кроз кооперативну приватизацију комуналних предузећа (ЈПП), где приватне компаније преузимају финансијски ризик у замену за успех у ризичном капиталу. Уговори „као услуга“ засновани на претплати распоређују инвестиције током периода отплате, што је такође подстакло активност.
Насупрот томе, улична светла у Европи се повезују на традиционалне саћасте мреже (обично од 2G до LTE (4G)), као и на нови HONEYCOMB Iot стандардни уређај, LTE-M. Такође се појављује и ултра-ускопојасна (UNB) технологија, заједно са Zigbee-ом, малом верзијом Bluetooth-а мале снаге и IEEE 802.15.4 дериватима.
Савез за Bluetooth технологију (SIG) посебан нагласак ставља на паметне градове. Група предвиђа да ће испоруке Bluetooth уређаја мале снаге у паметним градовима порасти пет пута у наредних пет година, на 230 милиона годишње. Већина је повезана са праћењем имовине на јавним местима, као што су аеродроми, стадиони, болнице, тржни центри и музеји. Међутим, Bluetooth уређаји мале снаге су такође намењени спољним мрежама. „Решење за управљање имовином побољшава коришћење ресурса паметних градова и помаже у смањењу трошкова рада у урбаним срединама“, саопштио је Савез за Bluetooth технологију.
Комбинација две технике је боља!
Свака технологија има своје контроверзе, од којих су неке решене у дебати. На пример, УНБ предлаже строжа ограничења корисног оптерећења и распореда испоруке, искључујући паралелну подршку за вишеструке сензорске апликације или за апликације као што су камере које је захтевају. Технологија кратког домета је јефтинија и пружа већи проток за развој подешавања осветљења као платформе. Важно је напоменути да оне такође могу играти резервну улогу у случају прекида ВАН сигнала и да обезбеде техничарима средства за директно очитавање сензора ради отклањања грешака и дијагностике. На пример, Блутут мале потрошње енергије ради са скоро свим паметним телефонима на тржишту.
Иако гушћа мрежа може побољшати робусност, њена архитектура постаје сложена и ставља веће енергетске захтеве на међусобно повезане сензоре од тачке до тачке. Домет преноса је такође проблематичан; Покривеност коришћењем Zigbee-а и Low-power Bluetooth-а је највише само неколико стотина метара. Иако су разне технологије кратког домета конкурентне и добро прилагођене сензорима заснованим на мрежи, широм суседства, оне су затворене мреже које на крају захтевају употребу капија за пренос сигнала назад у облак.
Саћаста веза се обично додаје на крају. Тренд код добављача паметне расвете је да користе саћасту везу од тачке до облака како би обезбедили покривеност сензорским уређајима или капијом на удаљености од 5 до 15 км. Beehive технологија доноси велики домет преноса и једноставност; Такође пружа готове мреже и виши ниво безбедности, према Hive заједници.
Нил Јанг, шеф одељења за Интернет ствари у GSMA, индустријском телу које представља оператере мобилних мрежа, рекао је: „Акција оператера... покрива целокупно подручје, стога не захтева додатну инфраструктуру за повезивање уређаја за градско осветљење и сензора. У лиценцираној мрежи саћастог спектра, то значи да оператер има најбоље услове, може да подржи велики број потреба, много дужи век трајања батерије, минимално одржавање и велике удаљености преноса јефтине опреме.“
Од свих доступних технологија повезивања, HONEYCOMB ће доживети највећи раст у наредним годинама, према ABI. Побуна око 5G мрежа и борба за хостовање 5G инфраструктуре подстакли су оператере да преузму стубове за уличну расвету и попуне мале јединице саћасте структуре у урбаним срединама. У Сједињеним Државама, Лас Вегас и Сакраменто примењују LTE и 5G, као и сензоре паметних градова, на уличним светлима преко оператера AT&T и Verizon. Хонг Конг је управо представио план за постављање 400 стубова за уличну расвету са омогућеном 5G мрежом као део своје иницијативе за паметне градове.
Тесна интеграција хардвера
Нилсен је додао: „Нордик нуди вишемодалне производе кратког и дугог домета, са својим nRF52840 SoC који подржава Bluetooth, Bluetooth Mesh и Zigbee са ниском потрошњом енергије, као и Thread и власничке системе од 2,4 GHz. Nordic-ов nRF9160 SiP базиран на Honeycomb технологији нуди подршку и за LTE-M и за NB-IoT. Комбинација ове две технологије доноси предности у перформансама и трошковима.“
Фреквентно раздвајање омогућава коегзистирање ових система, при чему први ради у опсегу од 2,4 GHz без дозвола, а други ради свуда где се налази LTE. На нижим и вишим фреквенцијама постоји компромис између шире покривености подручја и већег капацитета преноса. Али код платформа за осветљење, бежична технологија кратког домета се обично користи за међусобно повезивање сензора, снага рачунарства на рубу мреже се користи за посматрање и анализу, а саћасти IoT се користи за слање података назад у облак, као и за контролу сензора за више нивое одржавања.
До сада су пар радио уређаја кратког и дугог домета додавани одвојено, нису били уграђени у исти силицијумски чип. У неким случајевима, компоненте су одвојене јер су кварови илуминатора, сензора и радио уређаја различити. Међутим, интеграција двоструких радио уређаја у један систем резултираће ближом интеграцијом технологије и нижим трошковима набавке, што су кључна разматрања за паметне градове.
Нордиц сматра да се тржиште креће у том правцу. Компанија је интегрисала технологије кратког домета бежичне и саћасте интернет ствари (IoT) повезивања у хардвер и софтвер на нивоу програмера тако да произвођачи решења могу истовремено да покрећу пар у тест апликацијама. Нордицова плоча DK за nRF9160 SiP је дизајнирана за програмере како би „натерали своје Honeycomb IoT апликације да раде“; Нордиц Тинги:91 је описан као „потпуно развијени готови гејтвеј“ који се може користити као готова платформа за израду прототипова или доказ концепта за ране дизајне производа.
Оба имају вишемодни саћасти nRF9160 SiP и вишепротоколски краткодометни nRF52840 SoC. Уграђени системи који комбинују ове две технологије за комерцијалне IoT примене су само „месеци“ удаљени од комерцијализације, према Nordic-у.
Нордијска компанија Нилсен је изјавила: „Платформа за паметно градско осветљење је постављена за све ове технологије повезивања; тржиште је веома јасно показало како их комбиновати, ми смо обезбедили решења за развојне одборе произвођача, како бисмо тестирали како функционишу заједно. Њихово комбиновање у пословна решења је императив, само питање времена.“
Време објаве: 29. март 2022.