Qytetet inteligjente të ndërlidhura sjellin ëndrra të bukura. Në qytete të tilla, teknologjitë dixhitale ndërthurin së bashku funksione të shumta unike qytetare për të përmirësuar efikasitetin operacional dhe inteligjencën. Vlerësohet se deri në vitin 2050, 70% e popullsisë së botës do të jetojë në qytete të zgjuara, ku jeta do të jetë e shëndetshme, e lumtur dhe e sigurt. Ajo që është më e rëndësishmja, premton të jetë e gjelbër, atuti i fundit i njerëzimit kundër shkatërrimit të planetit.
Por qytetet e zgjuara janë punë e vështirë. Teknologjitë e reja janë të shtrenjta, qeveritë vendore janë të kufizuara dhe politika kalon në cikle të shkurtra zgjedhore, duke e bërë të vështirë arritjen e një modeli të centralizuar të vendosjes së teknologjisë shumë operacionale dhe efikase financiare që ripërdoret në zonat urbane në nivel global ose kombëtar. Në fakt, shumica e qyteteve inteligjente kryesore në titujt kryesorë janë në të vërtetë vetëm një koleksion i eksperimenteve të ndryshme teknologjike dhe projekteve anësore rajonale, me pak për të pritur zgjerimin.
Le të shohim kazanët dhe parkingjet, të cilat janë të zgjuara me sensorë dhe analitikë; Në këtë kontekst, kthimi nga investimi (ROI) është i vështirë për t'u llogaritur dhe standardizuar, veçanërisht kur agjencitë qeveritare janë kaq të fragmentuara (midis agjencive publike dhe shërbimeve private, si dhe midis qyteteve, qyteteve, rajoneve dhe vendeve). Shikoni monitorimin e cilësisë së ajrit; Si është e lehtë të llogaritet ndikimi i ajrit të pastër në shërbimet shëndetësore në një qytet? Logjikisht, qytetet inteligjente janë të vështira për t'u zbatuar, por edhe për t'u mohuar.
Megjithatë, ka një vezullim drite në mjegullën e ndryshimit dixhital. Ndriçimi i rrugëve në të gjitha shërbimet bashkiake ofron një platformë që qytetet të fitojnë funksione inteligjente dhe të kombinojnë aplikacione të shumta për herë të parë. Shikoni projektet e ndryshme të ndriçimit inteligjent të rrugëve që po zbatohen në San Diego në SHBA dhe Kopenhagë në Danimarkë, dhe numri i tyre po rritet. Këto projekte kombinojnë grupe sensorësh me njësi harduerike modulare të fiksuara në shtyllat e dritës për të lejuar kontrollin në distancë të vetë ndriçimit dhe për të ekzekutuar funksione të tjera, të tilla si sportelet e trafikut, monitorët e cilësisë së ajrit dhe madje edhe detektorët e armëve.
Nga lartësia e shtyllës së dritës, qytetet kanë filluar të trajtojnë "jetueshmërinë" e qytetit në rrugë, duke përfshirë rrjedhën e trafikut dhe lëvizshmërinë, zhurmën dhe ndotjen e ajrit dhe mundësitë e reja të biznesit. Edhe sensorët e parkimit, të varrosur tradicionalisht në parkingje, mund të lidhen me kosto të ulët dhe efikase me infrastrukturën e ndriçimit. Qytete të tëra papritmas mund të lidhen në rrjet dhe të optimizohen pa gërmuar rrugë, pa marrë hapësirë me qira ose pa zgjidhur probleme abstrakte informatike për jetesë më të shëndetshme dhe rrugë më të sigurta.
Kjo funksionon sepse, në pjesën më të madhe, zgjidhjet inteligjente të ndriçimit nuk llogariten fillimisht me një bast për kursimet nga zgjidhjet inteligjente. Në vend të kësaj, qëndrueshmëria e revolucionit dixhital urban është një pasojë aksidentale e zhvillimit të njëkohshëm të ndriçimit.
Kursimet e energjisë nga zëvendësimi i llambave inkandeshente me ndriçimin LED në gjendje të ngurtë, së bashku me furnizimin me energji elektrike të disponueshme dhe infrastrukturën e gjerë të ndriçimit, i bëjnë qytetet inteligjente të realizueshme.
Ritmi i konvertimit LED është tashmë i sheshtë dhe ndriçimi inteligjent po lulëzon. Rreth 90% e 363 milionë dritave të rrugëve në botë do të ndriçohen nga LED deri në vitin 2027, sipas Northeast Group, një analist i infrastrukturës inteligjente. Një e treta e tyre do të ekzekutojnë gjithashtu aplikacione inteligjente, një trend i nisur disa vite më parë. Derisa të publikohen financime dhe plane të konsiderueshme, ndriçimi i rrugëve është më i përshtatshmi si një infrastrukturë rrjeti për teknologji të ndryshme dixhitale në qytetet inteligjente në shkallë të gjerë.
Kurseni koston LED
Sipas rregullave të përgjithshme të propozuara nga prodhuesit e ndriçimit dhe sensorëve, ndriçimi inteligjent mund të zvogëlojë kostot administrative dhe të mirëmbajtjes që lidhen me infrastrukturën me 50 deri në 70 për qind. Por shumica e këtyre kursimeve (rreth 50 për qind, mjaftueshëm për të bërë një ndryshim) mund të realizohen thjesht duke kaluar në llamba LED me efikasitet të energjisë. Pjesa tjetër e kursimeve vjen nga lidhja dhe kontrolli i ndriçuesve dhe transmetimi i informacionit inteligjent rreth mënyrës se si ato funksionojnë në rrjetin e ndriçimit.
Vetëm rregullimet dhe vëzhgimet e centralizuara mund të ulin ndjeshëm kostot e mirëmbajtjes. Ka shumë mënyra dhe ato plotësojnë njëra-tjetrën: planifikimi, kontrolli sezonal dhe rregullimi i kohës; Diagnostikimi i defekteve dhe reduktimi i frekuentimit të kamionëve të mirëmbajtjes. Ndikimi rritet me madhësinë e rrjetit të ndriçimit dhe kthehet përsëri në rastin fillestar të ROI. Tregu thotë se kjo qasje mund të paguajë veten në rreth pesë vjet dhe ka potencialin të paguajë për veten në më pak kohë duke përfshirë koncepte "më të buta" të qytetit të zgjuar, të tilla si ato me sensorë parkimi, monitorë trafiku, kontroll të cilësisë së ajrit dhe detektorë armësh. .
Guidehouse Insights, një analist tregu, gjurmon më shumë se 200 qytete për të vlerësuar ritmin e ndryshimit; Ai thotë se një e katërta e qyteteve po zbatojnë skema të ndriçimit inteligjent. Shitjet e sistemeve inteligjente janë në rritje. ABI Research llogarit se të ardhurat globale do të rriten dhjetëfish në 1.7 miliardë dollarë deri në vitin 2026. "Momenti i llambës së dritës" të Tokës është i tillë; Infrastruktura e ndriçimit rrugor, e cila është e lidhur ngushtë me aktivitetet njerëzore, është rruga përpara si një platformë për qytetet inteligjente në një kontekst më të gjerë. Që në vitin 2022, më shumë se dy të tretat e instalimeve të reja të ndriçimit rrugor do të lidhen me një platformë qendrore menaxhimi për të integruar të dhëna nga sensorë të shumtë të zgjuar të qytetit, tha ABI.
Adarsh Krishnan, analist kryesor në ABI Research, tha: "Ka shumë më tepër mundësi biznesi për shitësit e qyteteve inteligjente që shfrytëzojnë infrastrukturën urbane të shtyllave të dritës duke vendosur lidhje me valë, sensorë mjedisorë dhe madje edhe kamera inteligjente. Sfida është gjetja e modeleve të qëndrueshme të biznesit që inkurajojnë shoqërinë të vendosë zgjidhje me shumë sensorë në shkallë në një mënyrë me kosto efektive.”
Pyetja nuk është më nëse duhet të lidheni, por si dhe sa të lidheni në radhë të parë. Siç vëren Krishnan, një pjesë e kësaj ka të bëjë me modelet e biznesit, por paratë tashmë po rrjedhin në qytetet inteligjente përmes privatizimit të shërbimeve bashkëpunuese (PPP), ku kompanitë private marrin përsipër rrezikun financiar në këmbim të suksesit në kapitalin sipërmarrës. Kontratat "si shërbim" të bazuara në abonim shpërndajnë investimet gjatë periudhave të kthimit, të cilat gjithashtu nxitën aktivitetin.
Në të kundërt, Streetlights në Evropë po lidhen me rrjetet tradicionale të huallit (zakonisht 2G deri në LTE (4G)) si dhe pajisjen e re standarde HONEYCOMB Iot, LTE-M. Teknologjia pronësore me brez ultra të ngushtë (UNB) po hyn gjithashtu në lojë, së bashku me Zigbee, një përhapje e vogël e Bluetooth me fuqi të ulët dhe derivatet IEEE 802.15.4.
Aleanca e Teknologjisë Bluetooth (SIG) vendos theks të veçantë në qytetet inteligjente. Grupi parashikon që dërgesat e Bluetooth me fuqi të ulët në qytetet inteligjente do të rriten pesëfish gjatë pesë viteve të ardhshme, në 230 milionë në vit. Shumica janë të lidhura me gjurmimin e aseteve në vende publike, si aeroportet, stadiumet, spitalet, qendrat tregtare dhe muzetë. Megjithatë, Bluetooth me fuqi të ulët synon gjithashtu rrjetet e jashtme. "Zgjidhja e menaxhimit të aseteve përmirëson përdorimin e burimeve të qytetit të zgjuar dhe ndihmon në uljen e kostove të funksionimit urban," tha Aleanca e Teknologjisë Bluetooth.
Një kombinim i dy teknikave është më i mirë!
Çdo teknologji ka polemikat e veta, megjithatë, disa prej të cilave janë zgjidhur në debat. Për shembull, UNB propozon kufizime më të rrepta për ngarkesën dhe oraret e dorëzimit, duke përjashtuar mbështetjen paralele për aplikacione të shumta sensorë ose për aplikacione të tilla si kamerat që e kërkojnë atë. Teknologjia me rreze të shkurtër është më e lirë dhe siguron xhiro më të madhe për zhvillimin e cilësimeve të ndriçimit si platformë. E rëndësishmja, ato mund të luajnë gjithashtu një rol rezervë në rast të shkëputjes së sinjalit WAN dhe të ofrojnë një mjet për teknikët që të lexojnë sensorët drejtpërdrejt për korrigjimin dhe diagnostikimin. Bluetooth me fuqi të ulët, për shembull, funksionon me pothuajse çdo smartphone në treg.
Megjithëse një rrjet më i dendur mund të rrisë qëndrueshmërinë, arkitektura e tij bëhet komplekse dhe vendos kërkesa më të larta energjie për sensorët e ndërlidhur pikë-për-pikë. Gama e transmetimit është gjithashtu problematike; Mbulimi duke përdorur Zigbee dhe Bluetooth me fuqi të ulët është maksimumi vetëm disa qindra metra. Megjithëse një sërë teknologjish me rreze të shkurtër janë konkurruese dhe të përshtatshme për sensorë të bazuar në rrjet, në të gjithë fqinjët, ato janë rrjete të mbyllura që në fund kërkojnë përdorimin e portave për të transmetuar sinjale përsëri në cloud.
Një lidhje me huall mjalti zakonisht shtohet në fund. Tendenca për shitësit e ndriçimit inteligjent është përdorimi i lidhjes me huall mjalti pikë-në-re për të siguruar mbulimin e portës së hyrjes ose pajisjes me sensor në distancë prej 5 deri në 15 km. Teknologjia e kosheres sjell gamë të madhe transmetimi dhe thjeshtësi; Ai gjithashtu ofron rrjete jashtë raftit dhe një nivel më të lartë sigurie, sipas komunitetit Hive.
Neill Young, kreu i Internet of Things Vertical në GSMA, një organ i industrisë që përfaqëson operatorët e rrjetit celular, tha: “Operatorët e veprimit… kanë të gjithë mbulimin e të gjithë zonës, prandaj nuk kërkon infrastrukturë shtesë për të lidhur pajisjet dhe sensorët e ndriçimit urban. . Në spektrin e licencuar, rrjeti i huallit të mjaltit ka siguri dhe besueshmëri, do të thotë që operatori ka kushtet më të mira, mund të mbështesë një numër të madh nevojash një jetëgjatësi shumë më të gjatë të baterisë dhe mirëmbajtje minimale dhe distancë të gjatë transmetimi të pajisjeve me kosto të ulët.
Nga të gjitha teknologjitë e lidhjes në dispozicion, HONEYCOMB do të shohë rritjen më të madhe në vitet e ardhshme, sipas ABI. Zhurma rreth rrjeteve 5G dhe përpjekja për të pritur infrastrukturën 5G i ka shtyrë operatorët të kapin shtyllën e dritës dhe të mbushin njësi të vogla huall mjalti në mjediset urbane. Në Shtetet e Bashkuara, Las Vegas dhe Sacramento po vendosin LTE dhe 5G, si dhe sensorë të zgjuar të qytetit, në dritat e rrugëve përmes operatorëve AT&T dhe Verizon. Hong Kongu sapo ka zbuluar një plan për të instaluar 400 shtylla llambash të aktivizuara me 5G si pjesë e iniciativës së tij për qytetin inteligjent.
Integrimi i ngushtë i harduerit
Nielsen shtoi: “Nordic ofron produkte me rreze të shkurtër dhe me rreze të gjatë me shumë mënyra, me nRF52840 SoC që mbështet Bluetooth me fuqi të ulët, Bluetooth Mesh dhe Zigbee, si dhe Thread dhe sisteme të pronarit 2.4 GHz. Nordic's Honeycomb nRF9160 SiP ofron mbështetje për LTE-M dhe NB-iot. Kombinimi i dy teknologjive sjell avantazhe në performancë dhe kosto.”
Ndarja e frekuencave lejon që këto sisteme të bashkëjetojnë, ku i pari funksionon në brezin 2.4 GHz pa leje dhe i dyti funksionon kudo ku ndodhet LTE. Në frekuenca më të ulëta e më të larta, ka një shkëmbim ndërmjet mbulimit më të gjerë të zonës dhe kapacitetit më të madh të transmetimit. Por në platformat e ndriçimit, teknologjia pa tel me rreze të shkurtër përdoret zakonisht për të ndërlidhur sensorët, fuqia llogaritëse e skajit përdoret për vëzhgim dhe analizë, dhe honeycomb iot përdoret për të dërguar të dhënat përsëri në cloud, si dhe kontrollin e sensorëve për nivele më të larta të mirëmbajtjes.
Deri më tani, çifti i radiove me rreze të shkurtër dhe të gjatë janë shtuar veçmas, jo të integruara në të njëjtin çip silikoni. Në disa raste, komponentët janë të ndara sepse dështimet e ndriçuesit, sensorit dhe radios janë të gjitha të ndryshme. Megjithatë, integrimi i radiove të dyfishta në një sistem të vetëm do të rezultojë në integrim më të afërt të teknologjisë dhe kosto më të ulëta të blerjes, të cilat janë konsiderata kryesore për qytetet inteligjente.
Nordic mendon se tregu po lëviz në atë drejtim. Kompania ka integruar teknologjitë e lidhjes wireless dhe huall mjalti të IoT me rreze të shkurtër veprimi në harduer dhe softuer në nivel zhvilluesish, në mënyrë që prodhuesit e zgjidhjeve të mund ta ekzekutojnë çiftin njëkohësisht në aplikacionet e testimit. Bordi i Nordic DK për nRF9160 SiP u krijua për zhvilluesit që të "bëjnë funksionimin e aplikacioneve të tyre Honeycomb iot"; Nordic Thingy:91 është përshkruar si një "portë e plotë jashtë raftit" që mund të përdoret si një platformë e prototipit jashtë raftit ose si provë e konceptit për dizajnet e hershme të produkteve.
Të dyja kanë huall mjalti me shumë mënyra nRF9160 SiP dhe nRF52840 SoC me rreze të shkurtër me shumë protokolla. Sipas Nordic, sistemet e integruara që kombinojnë dy teknologjitë për vendosjen komerciale të IoT janë vetëm "muaj" larg komercializimit.
Nordic Nielsen tha: “Platforma inteligjente e ndriçimit të qytetit është vendosur të gjitha këto teknologji të lidhjes; tregu është shumë e qartë se si t'i kombinojmë ato së bashku, ne kemi ofruar zgjidhje për bordin e zhvillimit të prodhuesve, për të testuar se si funksionojnë së bashku. Ato janë të kombinuara në zgjidhje biznesi është e domosdoshme, vetëm në një çështje kohe.”
Koha e postimit: Mar-29-2022