Ferbûne tûke stêden bringe prachtige dreamen. Yn sokke stêden ferweve digitale technologyen meardere unike boargerlike funksjes om de operasjonele effisjinsje en yntelliginsje te ferbetterjen. Der wurdt rûsd dat yn 2050 70% fan 'e wrâldbefolking yn tûke stêden sil wenje, dêr't it libben sûn, lokkich en feilich sil wêze. Krúsjaal is dat it belooft grien te wêzen, de lêste troefkaart fan 'e minskheid tsjin 'e ferneatiging fan 'e planeet.
Mar tûke stêden binne hurd wurk. Nije technologyen binne djoer, lokale oerheden binne beheind, en de polityk ferskowt nei koarte ferkiezingssyklusen, wêrtroch it lestich is om in tige operasjoneel en finansjeel effisjint sintraal technology-ynsetmodel te berikken dat opnij brûkt wurdt yn stedske gebieten wrâldwiid of nasjonaal. Eins binne de measte fan 'e liedende tûke stêden yn 'e krantekoppen eins gewoan in samling fan ferskate technologyske eksperiminten en regionale sydprojekten, mei net folle om nei út te sjen nei útwreiding.
Litte wy ris sjen nei ôffalcontainers en parkearplakken, dy't tûk binne mei sensoren en analyses; Yn dizze kontekst is it rendemint op ynvestearring (ROI) lestich te berekkenjen en te standardisearjen, foaral as oerheidsynstânsjes sa fragmintearre binne (tusken iepenbiere ynstânsjes en partikuliere tsjinsten, lykas tusken doarpen, stêden, regio's en lannen). Sjoch nei it kontrolearjen fan loftkwaliteit; Hoe is it maklik om de ynfloed fan skjinne loft op sûnenssoarch yn in stêd te berekkenjen? Logysk sjoen binne tûke stêden lestich te ymplementearjen, mar ek lestich te ûntkennen.
Der is lykwols in glimp fan ljocht yn 'e mist fan digitale feroaring. Strjitferljochting yn alle gemeentlike tsjinsten biedt in platfoarm foar stêden om tûke funksjes te krijen en meardere applikaasjes foar it earst te kombinearjen. Sjoch nei de ferskate tûke strjitferljochtingsprojekten dy't wurde útfierd yn San Diego yn 'e FS en Kopenhagen yn Denemarken, en se nimme yn oantal ta. Dizze projekten kombinearje sensorenarrays mei modulaire hardware-ienheden dy't oan ljochtpeallen fêstmakke binne om de ferljochting sels op ôfstân te kontrolearjen en oare funksjes út te fieren, lykas ferkearstellers, loftkwaliteitsmonitors en sels geweardetektors.
Fan 'e hichte fan 'e ljochtpeal ôf binne stêden begûn mei it oanpakken fan 'e "libbensweardigens" fan 'e stêd op strjitte, ynklusyf ferkearsstream en mobiliteit, lûd- en loftfersmoarging, en opkommende saaklike kânsen. Sels parkearsensors, dy't tradisjoneel yn parkearplakken begroeven binne, kinne goedkeap en effisjint ferbûn wurde mei de ferljochtingsynfrastruktuer. Hiele stêden kinne ynienen netwurke en optimalisearre wurde sûnder strjitten op te graven of romte te hieren of abstrakte kompjûterproblemen oer sûner libjen en feiliger strjitten op te lossen.
Dit wurket om't, foar it grutste part, tûke ferljochtingsoplossingen net yn earste ynstânsje berekkene wurde mei in weddenskip op besparrings fan tûke oplossingen. Ynstee dêrfan is de leefberens fan 'e stedske digitale revolúsje in tafallich gefolch fan 'e simultane ûntwikkeling fan ferljochting.
De enerzjybesparring fan it ferfangen fan gloeilampen troch solid-state LED-ferljochting, tegearre mei maklik beskikbere stroomfoarsjennings en wiidweidige ferljochtingsynfrastruktuer, meitsje tûke stêden mooglik.
It tempo fan LED-konverzje is al flak, en tûke ferljochting is yn bloei. Neffens Northeast Group, in analist foar tûke ynfrastruktuer, sil sawat 90% fan 'e 363 miljoen strjitferljochting yn 'e wrâld yn 2027 troch leds ferljochte wurde. In tredde dêrfan sil ek tûke applikaasjes útfiere, in trend dy't in pear jier lyn begûn. Oant substansjele finansiering en blauwdrukken publisearre wurde, is strjitferljochting it bêste geskikt as in netwurkynfrastruktuer foar ferskate digitale technologyen yn grutskalige tûke stêden.
Besparje LED-kosten
Neffens de tommelfingerregels dy't foarsteld binne troch ferljochtings- en sensorfabrikanten, kin tûke ferljochting de ynfrastruktuerrelatearre bestjoers- en ûnderhâldskosten mei 50 oant 70 prosint ferminderje. Mar it meastepart fan dy besparrings (sawat 50 prosint, genôch om in ferskil te meitsjen) kinne realisearre wurde troch gewoan oer te skeakeljen nei enerzjy-effisjinte LED-lampen. De rest fan 'e besparrings komt fan it ferbinen en kontrolearjen fan ferljochters en it trochjaan fan yntelliginte ynformaasje oer hoe't se wurkje oer it ferljochtingsnetwurk.
Allinnich al sintralisearre oanpassingen en observaasjes kinne de ûnderhâldskosten flink ferminderje. D'r binne in soad manieren, en se komplementearje inoar: planning, seizoenskontrôle en timingoanpassing; Foutdiagnose en fermindere oanwêzigens fan ûnderhâldsfrachtweinen. De ynfloed nimt ta mei de grutte fan it ferljochtingsnetwurk en streamt werom nei it earste ROI-gefal. De merk seit dat dizze oanpak himsels yn sawat fiif jier werombetelje kin, en de potinsje hat om himsels yn minder tiid werom te beteljen troch "sêftere" smart city-konsepten op te nimmen, lykas dy mei parkearsensors, ferkearsmonitors, loftkwaliteitskontrôle en geweardetektors.
Guidehouse Insights, in merkanalist, folget mear as 200 stêden om it tempo fan feroaring te mjitten; It seit dat in kwart fan 'e stêden tûke ferljochtingsskema's útrolt. De ferkeap fan tûke systemen nimt ta. ABI Research berekkent dat de wrâldwide ynkomsten tsien kear sa heech sille wêze as $ 1,7 miljard yn 2026. It "gloeilampenmomint" op ierde is as dit; strjitferljochtingsynfrastruktuer, dy't nau ferbûn is mei minsklike aktiviteiten, is de wei foarút as platfoarm foar tûke stêden yn in bredere kontekst. Al yn 2022 sille mear as twatredde fan 'e nije strjitferljochtingsynstallaasjes keppele wurde oan in sintraal behearplatfoarm om gegevens fan meardere tûke stêdsensors te yntegrearjen, sei ABI.
Adarsh Krishnan, haadanalist by ABI Research, sei: "Der binne folle mear saaklike kânsen foar leveransiers fan tûke stêden dy't gebrûk meitsje fan stedske ljochtpealynfrastruktuer troch draadloze ferbining, miljeusensors en sels tûke kamera's yn te setten. De útdaging is om libbensfetbere saaklike modellen te finen dy't de maatskippij oanmoedigje om oplossingen mei meardere sensoren op skaal en kosteneffektive wize yn te setten."
De fraach is net langer oft men ferbine moat, mar hoe en hoefolle men yn it foarste plak ferbine moat. Lykas Krishnan opmerkt, giet dit foar in part oer bedriuwsmodellen, mar jild streamt al nei tûke stêden fia koöperative nutsbedriuwsprivatisaasje (PPP), wêrby't partikuliere bedriuwen finansjeel risiko nimme yn ruil foar sukses yn risikokapitaal. Abonnemintsbasearre "as-a-service"-kontrakten ferspriede ynvestearrings oer weromfertsjintiidperioaden, wat ek aktiviteit stimulearre.
Yn tsjinstelling, wurde strjitlampen yn Jeropa ferbûn mei tradisjonele huningraatnetwurken (meastal 2G oant LTE (4G)) en ek mei it nije HONEYCOMB IoT-standertapparaat, LTE-M. Proprietêre ultra-smalbân (UNB) technology komt ek yn it spul, tegearre mei Zigbee, in lytse fersprieding fan Low-power Bluetooth, en IEEE 802.15.4-derivaten.
De Bluetooth Technology Alliance (SIG) leit spesjale klam op tûke stêden. De groep foarseit dat it oantal ferstjoeringen fan Bluetooth mei leech enerzjyferbrûk yn tûke stêden de kommende fiif jier fiif kear sa grut wurde sil, nei 230 miljoen yn 't jier. De measten binne keppele oan it folgjen fan aktiva yn iepenbiere plakken, lykas fleanfjilden, stadions, sikehûzen, winkelsintra en musea. Bluetooth mei leech enerzjyferbrûk is lykwols ek rjochte op bûtennetwurken. "De oplossing foar assetbehear ferbetteret it gebrûk fan tûke stêdboarnen en helpt stedske eksploitaasjekosten te ferminderjen," sei de Bluetooth Technology Alliance.
In kombinaasje fan de twa techniken is better!
Elke technology hat lykwols syn kontroversjes, wêrfan guon yn debat oplost binne. Bygelyks, UNB stelt strangere limiten foar oangeande lading- en leveringsskema's, wêrby't parallelle stipe foar meardere sensorapplikaasjes of foar applikaasjes lykas kamera's dy't it nedich binne, útsletten wurdt. Koarte-ôfstântechnology is goedkeaper en biedt in gruttere trochfier foar it ûntwikkeljen fan ferljochting as in platfoarmynstelling. Wichtich is dat se ek in reservekopyrol kinne spylje yn gefal fan WAN-sinjaalûnderbrekking, en in middel biede foar technici om sensoren direkt te lêzen foar debuggen en diagnostyk. Bluetooth mei leech fermogen wurket bygelyks mei hast elke smartphone op 'e merk.
Hoewol in tichter raster de robuustheid ferbetterje kin, wurdt de arsjitektuer kompleks en stelt it hegere enerzjyeasken oan ûnderling ferbûne punt-nei-punt-sensoren. It oerdrachtberik is ek problematysk; dekking mei Zigbee en Bluetooth mei leech fermogen is mar in pear hûndert meter. Hoewol in ferskaat oan technologyen mei koarte berik konkurrearjend binne en goed geskikt foar rasterbasearre, buorbrede sensoren, binne it sletten netwurken dy't úteinlik it gebrûk fan gateways fereaskje om sinjalen werom nei de wolk te stjoeren.
In huningraatferbining wurdt meastentiids oan 'e ein tafoege. De trend foar leveransiers fan tûke ferljochting is om punt-nei-wolk huningraatferbining te brûken om dekking fan gateways of sensoren op in ôfstân fan 5 oant 15 km te bieden. Beehive-technology bringt in grut oerdrachtberik en ienfâld; It biedt ek standert netwurken en in heger nivo fan feiligens, neffens de Hive-mienskip.
Neill Young, haad fan 'e Internet of Things Vertical by de GSMA, in yndustryorganisaasje dy't mobile netwurkoperators fertsjintwurdiget, sei: "Aksjeoperators ... hawwe alle dekking fan it heule gebiet, dêrom is gjin ekstra ynfrastruktuer nedich om de stedske ferljochtingsapparaten en sensoren te ferbinen. Yn it lisinsearre spektrum hat it huningraatnetwurk feiligens en betrouberens, wat betsjut dat de operator de bêste omstannichheden hat, in grut oantal behoeften kin stypje, in folle langere batterijlibben en minimaal ûnderhâld en in lange oerdrachtôfstân fan goedkeape apparatuer."
Fan alle beskikbere ferbiningstechnologyen sil HONEYCOMB de grutste groei sjen yn 'e kommende jierren, neffens ABI. De hype oer 5G-netwurken en de striid om 5G-ynfrastruktuer te hosten hat operators oanset om de ljochtpeal te pakken en lytse huningraat-ienheden yn stedske omjouwings te foljen. Yn 'e Feriene Steaten sette Las Vegas en Sacramento LTE en 5G, lykas smart city-sensoren, yn op strjitferljochting fia providers AT&T en Verizon. Hongkong hat krekt in plan ûntbleate om 400 5G-ynskeakele lantearnepeallen te ynstallearjen as ûnderdiel fan har smart city-inisjatyf.
Strakke yntegraasje fan hardware
Nielsen foege ta: "Nordic biedt multi-mode produkten foar koarte en lange berik, mei syn nRF52840 SoC dy't Bluetooth mei leech enerzjyferbrûk, Bluetooth Mesh en Zigbee stipet, lykas Thread en proprietêre 2.4ghz-systemen. Nordic's Honeycomb-basearre nRF9160 SiP biedt sawol LTE-M- as NB-iot-stipe. De kombinaasje fan 'e twa technologyen bringt prestaasjes- en kostenfoardielen."
Frekwinsjeskieding lit dizze systemen neist elkoar bestean, wêrby't de earste rint yn 'e tastimmingsfrije 2.4ghz-band en de lêste rint wêr't LTE him ek befynt. By legere en hegere frekwinsjes is der in ôfwaging tusken in bredere gebietsdekking en in gruttere oerdrachtkapasiteit. Mar yn ferljochtingsplatfoarms wurdt draadloze technology mei koarte berik typysk brûkt om sensoren mei-inoar te ferbinen, wurdt rânekompjûterkrêft brûkt foar observaasje en analyze, en wurdt huningraat-IoT brûkt om gegevens werom te stjoeren nei de wolk, lykas sensorkontrôle foar hegere ûnderhâldsnivo's.
Oant no ta binne de twa koarte- en lange-ôfstânsradio's apart tafoege, net yn deselde silisiumchip boud. Yn guon gefallen binne de komponinten skieden, om't de flaters fan 'e ferljochter, sensor en radio allegear oars binne. It yntegrearjen fan dûbele radio's yn ien systeem sil lykwols resultearje yn in nauwere technologyske yntegraasje en legere oanskafkosten, wat wichtige oerwagings binne foar tûke stêden.
Nordic tinkt dat de merk yn dy rjochting beweecht. It bedriuw hat koarte-ôfstân draadloze en huningraat IoT-ferbiningstechnologyen yntegrearre yn hardware en software op ûntwikkeldersnivo, sadat oplossingsfabrikanten it pear tagelyk yn testapplikaasjes útfiere kinne. Nordic's board DK foar nRF9160 SiP is ûntworpen foar ûntwikkelders om "har Honeycomb IoT-applikaasjes wurkje te litten"; Nordic Thingy:91 is omskreaun as in "folsleine kant-en-klare gateway" dy't brûkt wurde kin as in kant-en-klare prototypingplatfoarm of proof-of-concept foar iere produktûntwerpen.
Beide hawwe in multi-modus huningraat nRF9160 SiP en in multi-protokol koarte-berik nRF52840 SoC. Ynbêde systemen dy't de twa technologyen kombinearje foar kommersjele IoT-ynsetten binne mar "moannen" fuort fan kommersjalisaasje, neffens Nordic.
Nordic Nielsen sei: "It smart city lighting platform hat al dizze ferbiningstechnology ynsteld; de merk is hiel dúdlik hoe't se mei-inoar kombinearre wurde kinne, wy hawwe oplossingen levere foar de ûntwikkelingsboerd fan fabrikanten, om te testen hoe't se mei-inoar wurkje. It is essensjeel dat se kombinearre wurde ta bedriuwsoplossingen, yn mar in kwestje fan tiid."
Pleatsingstiid: 29 maart 2022