Miteinander verbundene intelligente Städte bringen schöne Träume. In solchen Städten führen digitale Technologien mehrere einzigartige bürgerliche Funktionen zusammen, um die betriebliche Effizienz und Intelligenz zu verbessern. Es wird geschätzt, dass bis 2050 70% der Weltbevölkerung in klugen Städten leben werden, in denen das Leben gesund, glücklich und sicher sein wird. Entscheidend ist, dass es verspricht, grün zu sein, die letzte Trumpfkarte der Menschheit gegen die Zerstörung des Planeten.
Aber intelligente Städte sind harte Arbeit. Neue Technologien sind teuer, die lokalen Regierungen sind eingeschränkt, und die Politik verlagert sich auf kurze Wahlzyklen, was es schwierig macht, ein hoch betriebliches und finanziell effizientes zentrales Technologie -Einsatzmodell zu erreichen, das in städtischen Gebieten weltweit oder national wiederverwendet wird. Tatsächlich sind die meisten der führenden intelligenten Städte in den Schlagzeilen wirklich nur eine Sammlung verschiedener Technologieexperimente und regionaler Nebenprojekte, die sich nur auf die Erweiterung freuen.
Schauen wir uns Müllcontainer und Parkplätze an, die mit Sensoren und Analysen klug sind. In diesem Zusammenhang ist die Return on Investment (ROI) schwer zu berechnen und zu standardisieren, insbesondere wenn Regierungsbehörden so fragmentiert sind (zwischen öffentlichen Stellen und privaten Dienstleistungen sowie zwischen Städten, Städten, Regionen und Ländern). Betrachten Sie die Überwachung der Luftqualität. Wie ist es einfach, die Auswirkungen von sauberer Luft auf die Gesundheitsdienste in einer Stadt zu berechnen? Logischerweise sind intelligente Städte schwer zu implementieren, aber auch schwer zu leugnen.
Es gibt jedoch einen Lichtschimmer im Nebel des digitalen Wandels. Straßenbeleuchtung in allen kommunalen Diensten bietet eine Plattform für Städte, um intelligente Funktionen zu erwerben und zum ersten Mal mehrere Anwendungen zu kombinieren. Schauen Sie sich die verschiedenen Smart Street Lighting -Projekte an, die in San Diego in den USA und in Kopenhagen in Dänemark durchgeführt werden, und sie nehmen zu. Diese Projekte kombinieren Arrays von Sensoren mit modularen Hardwareeinheiten, die an Lichtmasten befestigt sind, um die Fernbedienung der Beleuchtung selbst zu ermöglichen und andere Funktionen wie Verkehrszähler, Luftqualitätsmonitore und sogar Waffendetektoren auszuführen.
Von der Höhe des Lichtstangens haben die Städte begonnen, die „Lebensfähigkeit“ der Stadt auf der Straße zu besprechen, einschließlich Verkehrsfluss und Mobilität, Lärm und Luftverschmutzung sowie aufkommende Geschäftsmöglichkeiten. Selbst Parksensoren, die traditionell auf Parkplätzen vergraben sind, können billig und effizient mit der Beleuchtungsinfrastruktur verbunden sein. Ganze Städte können plötzlich vernetzt und optimiert werden, ohne Straßen zu mieten oder Raum zu mieten oder abstrakte Computerprobleme über gesündere Leben und sicherere Straßen zu lösen.
Dies funktioniert, da intelligente Lichtlösungen zum größten Teil nicht mit einer Wette auf Einsparungen von Smart Solutions berechnet werden. Stattdessen ist die Lebensfähigkeit der städtischen digitalen Revolution eine zufällige Folge der gleichzeitigen Entwicklung der Beleuchtung.
Die Energieeinsparungen durch den Austausch von Glühlampen durch Festkörper-LED-Beleuchtung sowie leicht verfügbare Netzteile und umfangreiche Beleuchtungsinfrastruktur machen intelligente Städte machbar.
Das Tempo der LED -Konvertierung ist bereits flach und intelligente Beleuchtung boomt. Laut Northeast Group, einem Smart Infrastructure Analyst, werden rund 90% der weltweit 363 Millionen Straßenlaternen bis 2027 durch LEDs beleuchtet. Ein Drittel von ihnen wird auch intelligente Anwendungen ausführen, ein Trend, der vor einigen Jahren begann. Bis zur Veröffentlichung erheblicher Finanzierung und Blaupausen eignet sich die Straßenbeleuchtung am besten als Netzwerkinfrastruktur für verschiedene digitale Technologien in groß angelegten intelligenten Städten.
Sparen Sie LED -Kosten
Nach den Faustregeln, die von Beleuchtung und Sensorherstellern vorgeschlagen wurden, kann intelligente Beleuchtung die infrastrukturbezogenen Verwaltungs- und Wartungskosten um 50 bis 70 Prozent senken. Die meisten dieser Einsparungen (etwa 50 Prozent, genug, um einen Unterschied zu machen) konnten einfach durch Wechsel zu energieeffizienten LED-Lampen realisiert werden. Der Rest der Einsparungen ergibt sich aus der Verbindung und Kontrolle von Illuminatoren und der Übergabe intelligenter Informationen darüber, wie sie im Lichtnetz über das Beleuchtungsnetz arbeiten.
Zentralisierte Anpassungen und Beobachtungen allein können die Wartungskosten erheblich senken. Es gibt viele Möglichkeiten, und sie ergänzen sich gegenseitig: Planung, saisonale Kontrolle und Zeitanpassung; Fehlerdiagnose und Reduzierung der Wartungswagen. Der Einfluss steigt mit der Größe des Beleuchtungsnetzes und fließt wieder in den anfänglichen ROI -Fall. Der Markt sagt, dieser Ansatz kann sich in etwa fünf Jahren bezahlen und hat das Potenzial, sich in kürzerer Zeit zu bezahlen, indem sie „weichere“ Smart City -Konzepte wie Personen mit Parksensoren, Verkehrsmonitoren, Luftqualitätskontrolle und Waffendetektoren einbeziehen.
Guidehouse Insights, ein Marktanalyst, verfolgt mehr als 200 Städte, um das Tempo des Wandels zu messen. Es heißt, ein Viertel der Städte führt zu intelligenten Beleuchtungsschemata. Der Verkauf von intelligenten Systemen steigt. ABI Research berechnet, dass die globalen Einnahmen bis 2026 zehnfach auf 1,7 Milliarden US -Dollar steigen werden. Der „Glühbirnenmoment“ der Erde ist so; Die Street Lighting Infrastructure, die eng mit menschlichen Aktivitäten zusammenhängt, ist der Weg als Plattform für intelligente Städte in einem breiteren Kontext. Bereits 2022 werden mehr als zwei Drittel neuer Straßenbeleuchtungsinstallationen an eine zentrale Managementplattform gebunden, um Daten von mehreren Smart City-Sensoren zu integrieren, sagte Abi.
Adarsh Krishnan, Hauptanalyst bei ABI Research, sagte: „Es gibt viele weitere Geschäftsmöglichkeiten für Smart City-Anbieter, die städtische lichtpole-Infrastrukturen nutzen, indem es drahtlose Konnektivität eingesetzt wird, Umweltsensoren und sogar Smart-Kameras. Die Herausforderung besteht darin, praktikable Geschäftsmodelle zu finden, die die Gesellschaft dazu ermutigen, Mehrmessen-Solutionen in skalierter Weise zu skalieren.“
Die Frage ist nicht mehr, ob man sich verbinden soll, sondern wie und wie viel man sich in erster Linie verbinden soll. Wie Krishnan feststellt, handelt es sich bei einem Teil davon um Geschäftsmodelle, aber Geld fließt bereits durch kooperative Dienstprogramm Privatisierung (PPP) in Smart Cities, in der private Unternehmen im Gegenzug für den Erfolg im Risikokapital ein finanzielles Risiko eingehen. Abonnementsbasierte „AS-A-Service“ -Kontrakte verbreiten die Investitionen in den Amortisationszeiträumen, die ebenfalls die Aktivität ausführten.
Im Gegensatz dazu werden Straßenlaternen in Europa mit herkömmlichen Wabennetzwerken (typischerweise 2 g bis zu LTE (4G)) sowie mit dem neuen IoT-Standardgerät LTE-M mit dem neuen Waben-IoT-Standard verbunden. Die proprietäre Ultra-Narrowband (UNB) -Technologie (UNB) wird ebenfalls zusammen mit Zigbee ins Spiel, eine kleine Ausbreitung von Bluetooth mit geringer Leistung und IEEE 802.15.4 Derivate.
Die Bluetooth Technology Alliance (SIG) legt besonderen Wert auf intelligente Städte. Die Gruppe prognostiziert, dass Sendungen von Bluetooth in Smart Cities in den nächsten fünf Jahren auf 230 Millionen pro Jahr fünffach wachsen werden. Die meisten sind mit Asset -Tracking an öffentlichen Orten wie Flughäfen, Stadien, Krankenhäusern, Einkaufszentren und Museen verbunden. Bluetooth mit geringer Leistung richtet sich jedoch auch an Outdoor-Netzwerke. "Die Asset Management -Lösung verbessert die Nutzung von Smart City -Ressourcen und hilft, die städtischen Betriebskosten zu senken", sagte die Bluetooth Technology Alliance.
Eine Kombination der beiden Techniken ist besser!
Jede Technologie hat jedoch ihre Kontroversen, von denen einige in der Debatte gelöst wurden. Beispielsweise schlägt UNB strengere Grenzen für Nutzlast- und Lieferzeitpläne vor, wodurch die parallele Unterstützung für mehrere Sensoranwendungen oder für Anwendungen wie Kameras ausgeschlossen wird. Die Kurzstrecken-Technologie ist billiger und bietet einen größeren Durchsatz für die Entwicklung von Beleuchtungsleuchten. Wichtig ist, dass sie auch im Falle einer WAN -Signalabschaltung eine Backup -Rolle spielen und Technikern ein Mittel bieten, um Sensoren direkt zum Debuggen und Diagnostik zu lesen. BLUETOOTH LOW-Power-Bluetooth arbeitet beispielsweise mit fast jedem Smartphone auf dem Markt.
Obwohl ein dichteres Gitter die Robustheit verbessern kann, wird seine Architektur komplex und sorgt für miteinander verbundene Point-to-Point-Sensoren. Der Übertragungsbereich ist ebenfalls problematisch; Die Abdeckung mit Zigbee und Bluetooth mit geringer Leistung beträgt höchstens nur wenige hundert Meter. Obwohl eine Vielzahl von Kurzstrecken-Technologien wettbewerbsfähig und für netzbasierte, nachbarweite Sensoren gut geeignet ist, sind sie geschlossene Netzwerke, die letztendlich die Verwendung von Gateways benötigen, um Signale zurück in die Cloud zu übertragen.
Eine Wabenverbindung wird normalerweise am Ende hinzugefügt. Der Trend für intelligente Beleuchtungsanbieter besteht darin, die Wabenkonnektivität von Point-to-Cloud zu verwenden, um 5 bis 15 km Distanzgateway- oder Sensor-Geräteabdeckungen bereitzustellen. Die Bienenstocktechnologie bringt einen großen Übertragungsbereich und eine große Einfachheit. Laut der Hive-Community bietet es auch eine Networking und ein höheres Sicherheitsniveau.
Neill Young, Leiter des Internet der Dinge, die vertikal bei der GSMA, einer Branchenbehörde, die Mobilfunknetzbetreiber vertritt, sagte: „Aktionsbetreiber… erfordert daher die gesamte Abdeckung des gesamten Gebiets und erfordert daher keine zusätzliche Infrastruktur, um die städtischen Beleuchtungsgeräte und die Sensoren zu verbinden. In der lizenzierten Spektrum -Waben -Netzwerk. kostengünstige Geräte. “
Laut ABI wird die Wabe von ABI von allen verfügbaren Konnektivitätstechnologien in den kommenden Jahren das größte Wachstum in den kommenden Jahren verzeichnen. Das Buzz über 5G -Netzwerke und das Scramble -to -Host -5G -Infrastruktur haben die Betreiber dazu veranlasst, sich die Lichtstange zu schnappen und kleine Wabeneinheiten in städtischen Umgebungen zu füllen. In den Vereinigten Staaten setzen Las Vegas und Sacramento LTE und 5G sowie intelligente Stadtsensoren auf Straßenlaternen durch die Fluggesellschaften AT & T und Verizon ein. Hongkong hat gerade einen Plan zur Installation von 400 5G-fähigen Laternenpfähle im Rahmen seiner Smart City-Initiative vorgestellt.
Enge Integration von Hardware
Nielsen fügte hinzu: „Nordic bietet Kurzstrecken- und Langstreckenprodukte mit seinem Nrf52840-SoC, das Bluetooth, Bluetooth-Netz und Zigbee mit niedriger Leistung unterstützt, sowie Thread- und Propietary 2,4GHz-Systeme. Nordics Honeycomb-basierte Nrf9160-Kosten bietet sowohl LTE-M- als auch NB-IIT-Hilfsmittel. Vorteile."
Durch die Frequenztrennung können diese Systeme koexistieren, wobei erstere im berechtigten 2,4-GHz-Band und dem letzteren überall dort läuft, wo sich LTE befindet. Bei niedrigeren und höheren Frequenzen besteht ein Kompromiss zwischen einer breiteren Flächenabdeckung und einer größeren Übertragungskapazität. Bei Beleuchtungsplattformen wird die Kurzstrecken-drahtlose Technologie jedoch typischerweise zum Zusammenschluss von Sensoren verwendet, Edge-Computerleistung wird zur Beobachtung und Analyse verwendet, und das IoT von Waben-IoT wird verwendet, um Daten an die Cloud zurückzugeben, sowie für die Sensorsteuerung für höhere Wartungsstufen.
Bisher wurde das Paar Kurzstrecken- und Langstreckenfunkgeräte getrennt hinzugefügt und nicht in denselben Siliziumchip eingebaut. In einigen Fällen werden die Komponenten getrennt, da die Ausfälle von Illuminator, Sensor und Radio alle unterschiedlich sind. Die Integration von Doppelfunkgeräten in ein einzelnes System führt jedoch zu einer genaueren Integration der Technologie und zu niedrigeren Akquisitionskosten, die wichtige Überlegungen für intelligente Städte sind.
Nordic glaubt, dass sich der Markt in diese Richtung bewegt. Das Unternehmen hat Kurzstrecken- und Waben-IoT-Konnektivitätstechnologien in Hardware und Software auf Entwicklerebene integriert, damit die Lösungshersteller das Paar gleichzeitig in Testanwendungen ausführen können. Das Vorstand von Nordic für NRF9160 SIP wurde für Entwickler entwickelt, um „ihre Waben -IoT -Anwendungen zum Laufen zu bringen“. Nordic Thingy: 91 wurde als „vollwertiges Off-the-Shelf-Gateway“ beschrieben, das als Off-the-Shelf-Prototyping-Plattform oder Proof-of-Concept für frühe Produktdesigns verwendet werden kann.
Beide verfügen über Multi-Mode-Honeycomb NRF9160 SIP und Multi-Protocol-Kurzstrecken-Nrf52840 SOC. Eingebettete Systeme, die die beiden Technologien für kommerzielle IoT -Bereitstellungen kombinieren, sind laut Nordic nur Monate von der Kommerzialisierung entfernt.
Nordic Nielsen sagte: „Smart City Lighting -Plattform wurde all diese Verbindungstechnologie eingerichtet. Der Markt ist sehr deutlich, wie sie miteinander kombiniert werden können. Wir haben Lösungen für das Entwicklungsausschuss für Hersteller bereitgestellt, um zu testen, wie sie zusammenarbeiten. Sie werden zu Business -Lösungen zusammengefasst, die in nur wenigen Zeiten unerlässlich sind.“
Postzeit: März-2022