Узаемазвязаныя разумныя гарады нясуць выдатныя мары.У такіх гарадах лічбавыя тэхналогіі аб'ядноўваюць мноства унікальных грамадскіх функцый для павышэння эфектыўнасці працы і інтэлекту.Мяркуецца, што да 2050 г. 70% насельніцтва свету будзе жыць у разумных гарадах, дзе жыццё будзе здаровым, шчаслівым і бяспечным.Самае галоўнае, што ён абяцае быць зялёным, апошнім козырам чалавецтва супраць знішчэння планеты.
Але разумныя гарады - гэта цяжкая праца.Новыя тэхналогіі каштуюць дорага, мясцовыя ўлады абмежаваныя, а палітыка пераходзіць да кароткіх выбарчых цыклаў, што ўскладняе дасягненне высокааператыўнай і фінансава эфектыўнай цэнтралізаванай мадэлі разгортвання тэхналогій, якая паўторна выкарыстоўваецца ў гарадскіх раёнах ва ўсім свеце або на нацыянальным узроўні.Фактычна, большасць вядучых разумных гарадоў у загалоўках - гэта проста набор розных тэхналагічных эксперыментаў і рэгіянальных пабочных праектаў, якія не чакаюць пашырэння.
Давайце паглядзім на сметніцы і паркоўкі, якія маюць разумныя датчыкі і аналітыку;У гэтым кантэксце рэнтабельнасць інвестыцый (ROI) складана падлічыць і стандартызаваць, асабліва калі дзяржаўныя ўстановы настолькі разрозненыя (паміж дзяржаўнымі ўстановамі і прыватнымі службамі, а таксама паміж гарадамі, рэгіёнамі і краінамі).Паглядзіце на маніторынг якасці паветра;Як лёгка падлічыць уплыў чыстага паветра на медыцынскія паслугі ў горадзе?Лагічна разумныя гарады цяжка рэалізаваць, але таксама цяжка адмовіць.
Аднак ёсць пробліск святла ў тумане лічбавых змен.Вулічнае асвятленне ва ўсіх муніцыпальных службах упершыню забяспечвае гарадам платформу для атрымання разумных функцый і камбінавання некалькіх прыкладанняў.Паглядзіце на розныя праекты разумнага вулічнага асвятлення, якія рэалізуюцца ў Сан-Дыега ў ЗША і Капенгагене ў Даніі, і іх колькасць павялічваецца.Гэтыя праекты аб'ядноўваюць масівы датчыкаў з модульнымі апаратнымі блокамі, замацаванымі на асвятляльных слупах, каб дазволіць дыстанцыйна кіраваць самім асвятленнем і запускаць іншыя функцыі, такія як лічыльнікі трафіку, маніторы якасці паветра і нават дэтэктары зброі.
З вышыні асвятляльнага слупа гарады пачалі разглядаць «прыдатнасць для жыцця» горада на вуліцы, у тым ліку транспартны паток і мабільнасць, шум і забруджванне паветра, а таксама новыя магчымасці для бізнесу.Нават датчыкі паркоўкі, якія традыцыйна хаваюць на паркоўках, можна танна і эфектыўна падключыць да інфраструктуры асвятлення.Цэлыя гарады могуць раптам быць аб'яднаны ў сетку і аптымізаваны без перакопвання вуліц або арэнды плошчаў або рашэння абстрактных вылічальных задач пра больш здаровы лад жыцця і больш бяспечныя вуліцы.
Гэта працуе, таму што, па большай частцы, рашэнні разумнага асвятлення першапачаткова не разлічваюцца са стаўкай на эканомію ад разумных рашэнняў.Замест гэтага жыццяздольнасць гарадской лічбавай рэвалюцыі з'яўляецца выпадковым следствам адначасовага развіцця асвятлення.
Эканомія энергіі ад замены лямпаў напальвання цвёрдацельнымі святлодыёднымі свяцільнямі разам з лёгкадаступнымі крыніцамі харчавання і разгалінаванай інфраструктурай асвятлення робяць разумныя гарады магчымымі.
Тэмпы пераўтварэння святлодыёдаў ужо роўныя, а разумнае асвятленне квітнее.Каля 90% з 363 мільёнаў вулічных ліхтароў у свеце будуць асвятляцца святлодыёдамі да 2027 года, паведамляе Northeast Group, аналітык разумнай інфраструктуры.Траціна з іх таксама будзе запускаць разумныя прыкладанні, тэндэнцыя, якая пачалася некалькі гадоў таму.Пакуль не будзе апублікавана значнае фінансаванне і планы, вулічнае асвятленне лепш за ўсё падыходзіць у якасці сеткавай інфраструктуры для розных лічбавых тэхналогій у буйнамаштабных разумных гарадах.
Зэканомце кошт святлодыёдаў
У адпаведнасці з эмпірычнымі правіламі, прапанаванымі вытворцамі асвятлення і датчыкаў, разумнае асвятленне можа скараціць адміністратыўныя выдаткі і выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне, звязаныя з інфраструктурай, на 50-70 працэнтаў.Але большую частку гэтай эканоміі (каля 50 працэнтаў, дастаткова, каб зрабіць розніцу) можна было б рэалізаваць, проста перайшоўшы на энергаэфектыўныя святлодыёдныя лямпы.Астатняя эканомія прыходзіць ад падключэння і кіравання асвятляльнікамі і перадачы інтэлектуальнай інфармацыі аб тым, як яны працуюць па сетцы асвятлення.
Толькі цэнтралізаваныя карэкціроўкі і назіранні могуць істотна знізіць выдаткі на абслугоўванне.Спосабаў шмат, і яны дапаўняюць адзін аднаго: планаванне, сезонны кантроль і карэкціроўка часу;Дыягностыка няспраўнасцяў і зніжэнне наведвальнасці грузавікоў на тэхнічнае абслугоўванне.Уздзеянне ўзрастае з памерам асвятляльнай сеткі і вяртаецца да першапачатковай рэнтабельнасці інвестыцый.Рынак сцвярджае, што гэты падыход можа акупіцца прыкладна праз пяць гадоў і мае патэнцыял акупіцца за меншы час, уключыўшы больш «мяккія» канцэпцыі разумнага горада, такія як датчыкі паркоўкі, маніторы дарожнага руху, кантроль якасці паветра і дэтэктары зброі. .
Guidehouse Insights, аналітык рынку, адсочвае больш чым 200 гарадоў, каб ацаніць тэмпы змен;У ім гаворыцца, што чвэрць гарадоў укараняюць разумныя схемы асвятлення.Продажы разумных сістэм імкліва растуць.ABI Research падлічыла, што сусветныя даходы падскочаць у дзесяць разоў да 1,7 мільярда долараў да 2026 года. «Момант лямпачкі» на Зямлі выглядае так;Інфраструктура вулічнага асвятлення, цесна звязаная з дзейнасцю чалавека, - гэта шлях наперад у якасці платформы для разумных гарадоў у больш шырокім кантэксце.Ужо ў 2022 годзе больш за дзве траціны новых установак вулічнага асвятлення будуць прывязаны да цэнтральнай платформы кіравання для інтэграцыі даных з некалькіх датчыкаў разумнага горада, паведамляе ABI.
Адарш Крышнан, галоўны аналітык ABI Research, сказаў: «Ёсць значна больш бізнес-магчымасцяў для пастаўшчыкоў разумных гарадоў, якія выкарыстоўваюць інфраструктуру гарадскіх асвятляльных слупоў шляхам разгортвання бесправадной сувязі, датчыкаў навакольнага асяроддзя і нават разумных камер.Задача складаецца ў тым, каб знайсці жыццяздольныя бізнес-мадэлі, якія заахвочваюць грамадства разгортваць рашэнні з некалькімі датчыкамі ў маштабе эканамічна эфектыўным спосабам».
Пытанне ўжо не ў тым, ці падключаць, а як і колькі падключаць у першую чаргу.Як заўважае Крышнан, частка гэтага звязана з бізнес-мадэлямі, але грошы ўжо цякуць у разумныя гарады праз кааператыўную прыватызацыю камунальных паслуг (PPP), калі прыватныя кампаніі бяруць на сябе фінансавыя рызыкі ў абмен на поспех у венчурным капітале.Кантракты на аснове падпіскі "як паслуга" размяркоўваюць інвестыцыі на перыяды акупнасці, што таксама стымулявала дзейнасць.
Наадварот, вулічныя ліхтары ў Еўропе падключаюцца да традыцыйных сотавых сетак (звычайна ад 2G да LTE (4G)), а таксама да новай стандартнай прылады HONEYCOMB Iot LTE-M.Запатэнтаваная ультравузкапалосная тэхналогія (UNB) таксама ўваходзіць у гульню разам з Zigbee, невялікім распаўсюджваннем Bluetooth з нізкім энергаспажываннем і вытворнымі IEEE 802.15.4.
Bluetooth Technology Alliance (SIG) надае асаблівы акцэнт разумным гарадах.Група прагназуе, што пастаўкі маламагутнага Bluetooth у разумных гарадах вырастуць у пяць разоў на працягу наступных пяці гадоў, да 230 мільёнаў у год.Большасць з іх звязана з адсочваннем актываў у грамадскіх месцах, такіх як аэрапорты, стадыёны, бальніцы, гандлёвыя цэнтры і музеі.Аднак маламагутны Bluetooth таксама прызначаны для вонкавых сетак.«Рашэнне па кіраванні актывамі паляпшае выкарыстанне рэсурсаў разумнага горада і дапамагае знізіць гарадскія эксплуатацыйныя выдаткі», - заявілі ў Bluetooth Technology Alliance.
Спалучэнне дзвюх тэхнік лепш!
Кожная тэхналогія мае свае супярэчнасці, аднак некаторыя з іх былі вырашаны падчас дэбатаў.Напрыклад, UNB прапануе больш жорсткія абмежаванні на карысную нагрузку і графікі дастаўкі, выключаючы паралельную падтрымку некалькіх датчыкаў або такіх прыкладанняў, як камеры, якія патрабуюць гэтага.Тэхналогія малога радыусу дзеяння таннейшая і забяспечвае вялікую прапускную здольнасць для распрацоўкі налад асвятлення як платформы.Важна адзначыць, што яны таксама могуць выконваць ролю рэзервовага капіявання ў выпадку адключэння сігналу WAN і прадастаўляць спецыялістам магчымасць непасрэдна счытваць датчыкі для адладкі і дыягностыкі.Маламагутны Bluetooth, напрыклад, працуе амаль з кожным смартфонам на рынку.
Нягледзячы на тое, што больш шчыльная сетка можа павысіць трываласць, яе архітэктура становіцца складанай і патрабуе большай энергіі для ўзаемазвязаных датчыкаў кропка-кропка.Далёкасць перадачы таксама праблематычная;Пакрыццё з дапамогай Zigbee і Bluetooth з нізкім энергаспажываннем складае максімум некалькі сотняў метраў.Нягледзячы на тое, што розныя тэхналогіі малога радыусу дзеяння з'яўляюцца канкурэнтаздольнымі і добра падыходзяць для сеткавых датчыкаў суседніх краін, яны з'яўляюцца закрытымі сеткамі, якія ў канчатковым выніку патрабуюць выкарыстання шлюзаў для перадачы сігналаў назад у воблака.
У канцы звычайна дадаецца сотавае злучэнне.Тэндэнцыя пастаўшчыкоў разумнага асвятлення заключаецца ў выкарыстанні сотавай сувязі кропка-воблака для забеспячэння шлюза на адлегласці ад 5 да 15 км або ахопу датчыкаў.Тэхналогія Beehive забяспечвае вялікую далёкасць перадачы і прастату;Па словах супольнасці Hive, ён таксама забяспечвае стандартную сетку і больш высокі ўзровень бяспекі.
Ніл Янг, кіраўнік вертыкалі Інтэрнэту рэчаў у GSMA, галіновым органе, які прадстаўляе аператараў мабільнай сувязі, сказаў: «Аператары Action… ахопліваюць усю вобласць, таму не патрабуюць дадатковай інфраструктуры для падлучэння гарадскіх асвятляльных прылад і датчыкаў. .У ліцэнзаванай сотавай сетцы спектру забяспечваецца бяспека і надзейнасць, гэта азначае, што аператар мае найлепшыя ўмовы, можа падтрымліваць вялікую колькасць патрэбаў, значна большы тэрмін службы батарэі і мінімальнае абслугоўванне, а таксама вялікую адлегласць перадачы недарагога абсталявання».
Згодна з ABI, з усіх даступных тэхналогій падключэння HONEYCOMB атрымае найбольшы рост у бліжэйшыя гады.Шум вакол сетак 5G і барацьба за размяшчэнне інфраструктуры 5G падштурхнулі аператараў захапіць асвятляльны слуп і запоўніць невялікія сотавыя блокі ў гарадскіх умовах.У Злучаных Штатах Лас-Вегас і Сакрамэнта разгортваюць LTE і 5G, а таксама разумныя гарадскія датчыкі на вулічных ліхтарах праз аператараў AT&T і Verizon.Ганконг толькі што прадставіў план па ўстаноўцы 400 ліхтарных слупоў з падтрымкай 5G у рамках сваёй ініцыятывы разумнага горада.
Цесная інтэграцыя абсталявання
Nielsen дадаў: «Nordic прапануе шматрэжымныя прадукты блізкага і далёкага радыусу дзеяння, а яго SoC nRF52840 падтрымлівае Bluetooth з нізкім энергаспажываннем, Bluetooth Mesh і Zigbee, а таксама Thread і прапрыетарныя сістэмы 2,4 Ггц.Nordic's Honeycomb на аснове nRF9160 SiP прапануе падтрымку LTE-M і NB-iot.Спалучэнне дзвюх тэхналогій дае перавагі ў прадукцыйнасці і кошце».
Падзел частот дазваляе гэтым сістэмам суіснаваць, прычым першая працуе ў дыяпазоне 2,4 Ггц без дазволу, а другая працуе ўсюды, дзе знаходзіцца LTE.На больш нізкіх і высокіх частотах існуе кампраміс паміж больш шырокім ахопам вобласці і большай магутнасцю перадачы.Але ў асвятляльных платформах бесправадная тэхналогія малога радыусу дзеяння звычайна выкарыстоўваецца для злучэння датчыкаў, гранічныя вылічальныя магутнасці выкарыстоўваюцца для назірання і аналізу, а сотавы iot выкарыстоўваецца для адпраўкі дадзеных назад у воблака, а таксама для кіравання датчыкамі для больш высокіх узроўняў абслугоўвання.
Дагэтуль пара радыёстанцый блізкага і далёкага радыусу дзеяння дадаваліся асобна, а не ўбудаваныя ў адзін крамянёвы чып.У некаторых выпадках кампаненты раз'ядноўваюцца, таму што няспраўнасці асвятляльніка, датчыка і радыё розныя.Аднак інтэграцыя падвойных радыёстанцый у адзіную сістэму прывядзе да больш цеснай інтэграцыі тэхналогій і зніжэння выдаткаў на набыццё, што з'яўляецца ключавым момантам для разумных гарадоў.
Nordic лічыць, што рынак рухаецца ў гэтым кірунку.Кампанія інтэгравала тэхналогіі бесправаднога і сотавага падключэння да Інтэрнэту рэчаў малога радыусу дзеяння ў апаратнае і праграмнае забеспячэнне на ўзроўні распрацоўшчыкаў, каб вытворцы рашэнняў маглі запускаць пару адначасова ў тэставых праграмах.Плата Nordic DK для nRF9160 SiP была распрацавана для распрацоўшчыкаў, каб «прымусіць іх прыкладанні Honeycomb iot працаваць»;Nordic Thingy:91 быў апісаны як «паўнавартасны гатовы шлюз», які можа выкарыстоўвацца ў якасці гатовай платформы для стварэння прататыпаў або пацверджання канцэпцыі для першых праектаў прадуктаў.
Абодва маюць шматрэжымную сотавую сістэму nRF9160 SiP і шматпратакольны SoC nRF52840 малога радыусу дзеяння.Згодна з Nordic, да камерцыялізацыі ўбудаваных сістэм, якія спалучаюць дзве тэхналогіі для камерцыйнага разгортвання IoT, застаюцца ўсяго некалькі месяцаў.
Nordic Nielsen сказаў: «Разумная платформа асвятлення горада была створана ўсе гэтыя тэхналогіі злучэння;на рынку вельмі ясна, як аб'яднаць іх разам, мы прадаставілі рашэнні для вытворцаў распрацоўшчыкавых плат, каб праверыць, як яны працуюць разам.Іх неабходна аб'яднаць у бізнес-рашэнні за кароткі час».
Час публікацыі: 29 сакавіка 2022 г