Birbirine bağlı akıllı şehirler güzel rüyalar getirir. Bu tür şehirlerde, dijital teknolojiler operasyonel verimliliği ve zekayı geliştirmek için birden fazla benzersiz sivil işlevi bir araya getirir. 2050 yılına kadar dünya nüfusunun %70'inin hayatın sağlıklı, mutlu ve güvenli olacağı akıllı şehirlerde yaşayacağı tahmin ediliyor. En önemlisi, gezegenin yıkımına karşı insanlığın son kozunu oluşturan yeşil olma vaadinde bulunuyor.
Ancak akıllı şehirler zor iştir. Yeni teknolojiler pahalıdır, yerel yönetimler sınırlıdır ve siyaset kısa seçim döngülerine kaymaktadır, bu da küresel veya ulusal olarak kentsel alanlarda yeniden kullanılan son derece operasyonel ve finansal olarak verimli bir merkezi teknoloji dağıtım modeli elde etmeyi zorlaştırmaktadır. Aslında, manşetlerdeki önde gelen akıllı şehirlerin çoğu aslında sadece farklı teknoloji deneyleri ve bölgesel yan projelerin bir koleksiyonudur ve genişlemeyi dört gözle bekleyecek çok az şeyleri vardır.
Sensörler ve analitiklerle akıllı olan çöp kutularına ve otoparklara bakalım; Bu bağlamda, yatırım getirisini (ROI) hesaplamak ve standartlaştırmak zordur, özellikle de devlet kurumları çok parçalı olduğunda (kamu kurumları ve özel hizmetler arasında ve ayrıca kasabalar, şehirler, bölgeler ve ülkeler arasında). Hava kalitesi izleme konusuna bakın; Bir şehirdeki sağlık hizmetleri üzerinde temiz havanın etkisini hesaplamak ne kadar kolaydır? Mantıksal olarak, akıllı şehirleri uygulamak zordur, ancak inkar etmek de zordur.
Ancak dijital değişimin sisinde bir ışık parıltısı var. Tüm belediye hizmetlerindeki sokak aydınlatması, şehirlerin akıllı işlevler edinmesi ve birden fazla uygulamayı ilk kez birleştirmesi için bir platform sağlıyor. ABD'de San Diego ve Danimarka'da Kopenhag'da uygulanan çeşitli akıllı sokak aydınlatma projelerine bakın, sayıları artıyor. Bu projeler, ışık direklerine sabitlenmiş modüler donanım birimleriyle sensör dizilerini birleştirerek aydınlatmanın uzaktan kontrol edilmesini ve trafik sayaçları, hava kalitesi izleme cihazları ve hatta silah dedektörleri gibi diğer işlevlerin çalıştırılmasını sağlıyor.
Işık direğinin yüksekliğinden, şehirler şehrin sokaktaki "yaşanabilirliğini" ele almaya başladı; buna trafik akışı ve hareketlilik, gürültü ve hava kirliliği ve ortaya çıkan iş fırsatları da dahil. Geleneksel olarak otoparklara gömülen park sensörleri bile aydınlatma altyapısına ucuz ve verimli bir şekilde bağlanabilir. Tüm şehirler aniden sokakları kazmadan, alan kiralamadan veya daha sağlıklı yaşam ve daha güvenli sokaklar hakkında soyut bilgi işlem sorunlarını çözmeden ağa bağlanabilir ve optimize edilebilir.
Bu işe yarıyor çünkü akıllı aydınlatma çözümleri çoğunlukla başlangıçta akıllı çözümlerden tasarruf etme üzerine bir bahisle hesaplanmıyor. Bunun yerine, kentsel dijital devrimin uygulanabilirliği, aydınlatmanın eş zamanlı gelişiminin tesadüfi bir sonucudur.
Akkor ampullerin katı hal LED aydınlatma ile değiştirilmesiyle sağlanan enerji tasarrufu, kolayca bulunabilen güç kaynakları ve kapsamlı aydınlatma altyapısı, akıllı şehirleri mümkün kılıyor.
LED dönüşümünün hızı zaten durgun ve akıllı aydınlatma hızla büyüyor. Akıllı altyapı analisti Northeast Group'a göre, dünyadaki 363 milyon sokak lambasının yaklaşık %90'ı 2027'ye kadar LED'lerle aydınlatılacak. Bunların üçte biri ayrıca birkaç yıl önce başlayan bir trend olan akıllı uygulamaları da çalıştıracak. Önemli miktarda fon ve planlar yayınlanana kadar, sokak aydınlatması büyük ölçekli akıllı şehirlerde çeşitli dijital teknolojiler için bir ağ altyapısı olarak en uygunudur.
LED maliyetinden tasarruf edin
Aydınlatma ve sensör üreticilerinin önerdiği pratik kurallara göre, akıllı aydınlatma altyapı ile ilgili idari ve bakım maliyetlerini %50 ila %70 oranında azaltabilir. Ancak bu tasarrufların çoğu (yaklaşık %50, fark yaratmaya yetecek kadar) sadece enerji tasarruflu LED ampullere geçilerek gerçekleştirilebilir. Tasarrufların geri kalanı aydınlatıcıları bağlamak ve kontrol etmek ve aydınlatma ağı genelinde nasıl çalıştıklarına dair akıllı bilgileri iletmekten gelir.
Merkezi ayarlamalar ve gözlemler tek başına bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir. Birçok yol vardır ve bunlar birbirini tamamlar: planlama, mevsimsel kontrol ve zamanlama ayarlaması; Arıza teşhisi ve azaltılmış bakım kamyonu katılımı. Etki, aydınlatma ağının boyutuyla artar ve ilk yatırım getirisi durumuna geri döner. Pazar, bu yaklaşımın yaklaşık beş yılda kendini amorti edebileceğini ve park sensörleri, trafik monitörleri, hava kalitesi kontrolü ve silah dedektörleri gibi "daha yumuşak" akıllı şehir konseptlerini dahil ederek daha kısa sürede kendini amorti etme potansiyeline sahip olduğunu söylüyor.
Bir pazar analisti olan Guidehouse Insights, değişimin hızını ölçmek için 200'den fazla şehri takip ediyor; şehirlerin dörtte birinin akıllı aydınlatma şemaları uyguladığını söylüyor. Akıllı sistemlerin satışları hızla artıyor. ABI Research, küresel gelirlerin 2026 yılına kadar on kat artarak 1,7 milyar dolara çıkacağını hesaplıyor. Dünya'nın "ampul anı" şöyle; İnsan faaliyetleriyle yakından ilişkili olan sokak aydınlatma altyapısı, daha geniş bir bağlamda akıllı şehirler için bir platform olarak ileriye giden yoldur. ABI, 2022 gibi erken bir tarihte, yeni sokak aydınlatma kurulumlarının üçte ikisinden fazlasının birden fazla akıllı şehir sensöründen gelen verileri entegre etmek için merkezi bir yönetim platformuna bağlanacağını söyledi.
ABI Research'ün baş analisti Adarsh Krishnan şunları söyledi: "Kablosuz bağlantı, çevresel sensörler ve hatta akıllı kameralar kullanarak kentsel ışık direği altyapısını kullanan akıllı şehir satıcıları için çok daha fazla iş fırsatı var. Zorluk, toplumu çok sensörlü çözümleri uygun maliyetli bir şekilde ölçekte dağıtmaya teşvik eden uygulanabilir iş modelleri bulmaktır."
Artık soru, bağlanıp bağlanmamak değil, nasıl ve ilk etapta ne kadar bağlanılacağıdır. Krishnan'ın gözlemlediği gibi, bunun bir kısmı iş modelleriyle ilgilidir, ancak para, özel şirketlerin girişim sermayesinde başarı karşılığında finansal risk aldığı kooperatif kamu hizmeti özelleştirmesi (PPP) yoluyla akıllı şehirlere akmaktadır. Abonelik tabanlı "hizmet olarak" sözleşmeler, yatırımı geri ödeme dönemlerine yayar ve bu da faaliyeti teşvik eder.
Buna karşılık, Avrupa'daki sokak lambaları geleneksel petek ağlarına (tipik olarak 2G'den LTE'ye (4G)) ve yeni HONEYCOMB IoT standart cihazı LTE-M'ye bağlanıyor. Tescilli ultra dar bant (UNB) teknolojisi de, Düşük güçlü Bluetooth'un küçük bir yayılımı olan Zigbee ve IEEE 802.15.4 türevleriyle birlikte devreye giriyor.
Bluetooth Teknolojisi İttifakı (SIG) akıllı şehirlere özel bir vurgu yapıyor. Grup, akıllı şehirlerdeki düşük güçlü Bluetooth sevkiyatlarının önümüzdeki beş yıl içinde beş katına çıkarak yılda 230 milyona ulaşacağını öngörüyor. Çoğu, havaalanları, stadyumlar, hastaneler, alışveriş merkezleri ve müzeler gibi halka açık yerlerdeki varlık takibiyle bağlantılı. Ancak düşük güçlü Bluetooth, aynı zamanda açık hava ağlarını da hedefliyor. Bluetooth Teknolojisi İttifakı, "Varlık yönetimi çözümü akıllı şehir kaynaklarının kullanımını iyileştiriyor ve kentsel işletme maliyetlerini düşürmeye yardımcı oluyor" dedi.
İki Tekniğin Birleşimi Daha İyidir!
Her teknolojinin kendine has tartışmaları vardır, ancak bunlardan bazıları tartışmalarda çözülmüştür. Örneğin, UNB, yük ve teslimat programları üzerinde daha katı sınırlamalar önererek, birden fazla sensör uygulaması veya kameralar gibi bunu gerektiren uygulamalar için paralel desteği ortadan kaldırır. Kısa menzilli teknoloji daha ucuzdur ve aydınlatmayı platform olarak geliştirmek için daha fazla verim sağlar. Önemlisi, WAN sinyalinin kesilmesi durumunda yedek bir rol de oynayabilir ve teknisyenlerin hata ayıklama ve teşhis için sensörleri doğrudan okumasına olanak sağlar. Örneğin, düşük güçlü Bluetooth, piyasadaki hemen hemen her akıllı telefonla çalışır.
Daha yoğun bir şebeke sağlamlığı artırsa da mimarisi karmaşıklaşır ve birbirine bağlı noktadan noktaya sensörlere daha fazla enerji talebi yükler. İletim menzili de sorunludur; Zigbee ve Düşük güçlü Bluetooth kullanarak kapsama alanı en fazla birkaç yüz metredir. Çeşitli kısa menzilli teknolojiler rekabetçi ve şebeke tabanlı, komşu çapındaki sensörler için uygun olsa da, bunlar nihayetinde sinyalleri buluta geri iletmek için ağ geçitlerinin kullanımını gerektiren kapalı ağlardır.
Genellikle bir petek bağlantısı sona eklenir. Akıllı aydınlatma satıcıları için trend, 5 ila 15 km mesafeli ağ geçidi veya sensör cihazı kapsamı sağlamak için noktadan buluta petek bağlantısı kullanmaktır. Beehive teknolojisi geniş iletim aralığı ve basitlik getirir; ayrıca Hive topluluğuna göre hazır ağ ve daha yüksek düzeyde güvenlik sağlar.
Mobil ağ operatörlerini temsil eden bir endüstri kuruluşu olan GSMA'da Nesnelerin İnterneti Dikeyinin başkanı Neill Young şunları söyledi: "Eylem operatörleri... tüm alanın tüm kapsamına sahiptir, bu nedenle kentsel aydınlatma cihazlarını ve sensörleri bağlamak için ek bir altyapıya ihtiyaç duymaz. Lisanslı spektrumda petek ağı güvenlik ve güvenilirliğe sahiptir, bu da operatörün en iyi koşullara sahip olduğu, çok sayıda ihtiyacı karşılayabileceği, çok daha uzun pil ömrü ve minimum bakım ve düşük maliyetli ekipmanların uzun iletim mesafesi anlamına gelir."
Mevcut tüm bağlantı teknolojileri arasında, ABI'ye göre HONEYCOMB önümüzdeki yıllarda en büyük büyümeyi görecek. 5G ağları hakkındaki söylentiler ve 5G altyapısına ev sahipliği yapma mücadelesi, operatörleri ışık direğini kapmaya ve kentsel ortamlarda küçük petek ünitelerini doldurmaya yöneltti. Amerika Birleşik Devletleri'nde Las Vegas ve Sacramento, AT&T ve Verizon operatörleri aracılığıyla sokak lambalarına LTE ve 5G'nin yanı sıra akıllı şehir sensörleri yerleştiriyor. Hong Kong, akıllı şehir girişiminin bir parçası olarak 400 adet 5G özellikli lamba direği yerleştirme planını açıkladı.
Donanımın Sıkı Entegrasyonu
Nielsen şunları ekledi: “Nordic, düşük güç Bluetooth, Bluetooth Mesh ve Zigbee'nin yanı sıra Thread ve tescilli 2,4 ghz sistemlerini destekleyen nRF52840 SoC'siyle çok modlu kısa menzilli ve uzun menzilli ürünler sunuyor. Nordic'in Honeycomb tabanlı nRF9160 SiP'si hem LTE-M hem de NB-iot desteği sunuyor. İki teknolojinin birleşimi performans ve maliyet avantajları getiriyor.”
Frekans ayrımı, bu sistemlerin bir arada var olmasını sağlar; birincisi izinsiz 2,4 ghz bandında, ikincisi ise LTE'nin bulunduğu her yerde çalışır. Daha düşük ve daha yüksek frekanslarda, daha geniş alan kapsama alanı ve daha büyük iletim kapasitesi arasında bir denge vardır. Ancak aydınlatma platformlarında, kısa menzilli kablosuz teknoloji genellikle sensörleri birbirine bağlamak için kullanılır, uç bilgi işlem gücü gözlem ve analiz için kullanılır ve petek iot verileri buluta geri göndermek için kullanılır ve ayrıca daha yüksek bakım seviyeleri için sensör kontrolü kullanılır.
Şimdiye kadar, kısa menzilli ve uzun menzilli radyo çifti ayrı ayrı eklendi, aynı silikon çipe yerleştirilmedi. Bazı durumlarda, aydınlatıcı, sensör ve radyonun arızaları farklı olduğu için bileşenler ayrıldı. Ancak, çift radyoyu tek bir sisteme entegre etmek, akıllı şehirler için temel hususlar olan daha yakın teknoloji entegrasyonu ve daha düşük satın alma maliyetleriyle sonuçlanacaktır.
Nordic, pazarın bu yönde hareket ettiğini düşünüyor. Şirket, çözüm üreticilerinin test uygulamalarında bu ikiliyi aynı anda çalıştırabilmesi için kısa menzilli kablosuz ve petek IoT bağlantı teknolojilerini geliştirici düzeyinde donanım ve yazılıma entegre etti. Nordic'in nRF9160 SiP için DK kartı, geliştiricilerin "Honeycomb iot uygulamalarını çalıştırmaları" için tasarlandı; Nordic Thingy:91, erken ürün tasarımları için hazır prototipleme platformu veya kavram kanıtı olarak kullanılabilen "tam teşekküllü hazır bir ağ geçidi" olarak tanımlandı.
Her ikisi de çok modlu petek nRF9160 SiP ve çok protokollü kısa menzilli nRF52840 SoC'ye sahiptir. Nordic'e göre, ticari IoT dağıtımları için iki teknolojiyi birleştiren gömülü sistemler ticarileşmeye yalnızca "aylar" uzaklıktadır.
Nordic Nielsen şunları söyledi: “Akıllı şehir aydınlatma platformu tüm bu bağlantı teknolojilerini kurdu; pazar bunların nasıl bir araya getirileceğini çok net bir şekilde gösteriyor, üreticilerin geliştirme kuruluna çözümler sunduk, birlikte nasıl çalıştıklarını test ettik. Bunların iş çözümlerine dönüştürülmesi çok önemli, sadece zaman meselesi.”
Gönderi zamanı: Mar-29-2022