As cidades intelixentes interconectadas traen soños fermosos. En tales cidades, as tecnoloxías dixitais xuntan múltiples funcións cívicas únicas para mellorar a eficiencia e a intelixencia operativas. Estímase que en 2050, o 70% da poboación mundial vivirá en cidades intelixentes, onde a vida será sa, feliz e segura. Crucialmente, promete ser verde, a última tarxeta de Trump da humanidade contra a destrución do planeta.
Pero as cidades intelixentes son un traballo duro. As novas tecnoloxías son caras, os gobernos locais están restrinxidos e a política trasládase a curtos ciclos electorais, polo que é difícil conseguir un modelo de despregamento de tecnoloxía centralizado eficiente e financeiro que se reutiliza en áreas urbanas a nivel mundial ou nacional. De feito, a maioría das principais cidades intelixentes dos titulares son realmente só unha colección de diferentes experimentos tecnolóxicos e proxectos secundarios rexionais, sen esperar ampliar.
Vexamos os vertedoiros e aparcamentos, que son intelixentes con sensores e analíticas; Neste contexto, o rendemento do investimento (ROI) é difícil de calcular e estandarizar, especialmente cando as axencias gobernamentais están tan fragmentadas (entre axencias públicas e servizos privados, así como entre cidades, cidades, rexións e países). Mire o control da calidade do aire; Como é fácil calcular o impacto do aire limpo nos servizos sanitarios nunha cidade? Loxicamente, as cidades intelixentes son difíciles de implementar, pero tamén son difíciles de negar.
Non obstante, hai un brillo de luz na néboa do cambio dixital. A iluminación de rúa en todos os servizos municipais ofrece unha plataforma para que as cidades adquiran funcións intelixentes e combinan varias aplicacións por primeira vez. Observa os distintos proxectos de iluminación de rúa intelixentes que se están a implementar en San Diego en Estados Unidos e Copenhague en Dinamarca e están aumentando en número. Estes proxectos combinan matrices de sensores con unidades de hardware modulares fixadas aos postes de luz para permitir o control remoto da iluminación en si e para executar outras funcións, como contadores de tráfico, monitores de calidade do aire e incluso detectores de armas.
Desde a altura do poste de luz, as cidades comezaron a abordar a "habitabilidade" da cidade na rúa, incluíndo o fluxo de tráfico e a mobilidade, o ruído e a contaminación do aire e as oportunidades de negocio emerxentes. Incluso os sensores de estacionamento, tradicionalmente enterrados nos aparcamentos, poden estar conectados de xeito barato e eficiente á infraestrutura de iluminación. As cidades enteiras poden de súpeto en rede e optimizadas sen cavar rúas nin alugar espazo ou resolver problemas de computación abstractos sobre a vida máis sa e as rúas máis seguras.
Isto funciona porque, na súa maior parte, as solucións de iluminación intelixentes non se calculan inicialmente cunha aposta por aforro de solucións intelixentes. Pola contra, a viabilidade da revolución dixital urbana é unha consecuencia accidental do desenvolvemento simultáneo de iluminación.
O aforro enerxético de substituír lámpadas incandescentes por iluminación LED de estado sólido, xunto con fontes de alimentación facilmente dispoñibles e unha extensa infraestrutura de iluminación, fan que as cidades intelixentes sexan factibles.
O ritmo de conversión LED xa é plano e a iluminación intelixente está en auxe. Ao redor do 90% dos 363 millóns de luces da rúa do mundo serán iluminados por LEDs para o 2027, segundo Northeast Group, un analista de infraestruturas intelixentes. Un terzo deles tamén executará aplicacións intelixentes, unha tendencia que comezou hai uns anos. Ata que se publiquen fondos e modelos substanciais, a iluminación de rúa é máis adecuada como infraestrutura de rede para diversas tecnoloxías dixitais en cidades intelixentes a gran escala.
Aforrar custo LED
Segundo as regras de pulgar propostas polos fabricantes de iluminación e sensores, a iluminación intelixente pode reducir os custos administrativos e de mantemento relacionados coa infraestrutura nun 50 a 70 por cento. Pero a maior parte deses aforros (aproximadamente o 50 por cento, o suficiente para facer a diferenza) poderían realizarse simplemente cambiando a lámpadas LED eficientes en enerxía. O resto dos aforros proceden de conectar e controlar os iluminadores e pasar información intelixente sobre como funcionan na rede de iluminación.
Os axustes e observacións centralizadas só poden reducir significativamente os custos de mantemento. Hai moitos xeitos e compleméntanse: programación, control estacional e axuste do tempo; Diagnóstico de fallos e asistencia de camións de mantemento reducida. O impacto aumenta co tamaño da rede de iluminación e flúe de novo na caixa do ROI inicial. O mercado asegura que este enfoque pode pagar por si mesmo nuns cinco anos e ten o potencial de pagar por menos tempo incorporando conceptos de "máis suaves" conceptos da cidade intelixente, como os que teñen sensores de estacionamento, monitores de tráfico, control de calidade do aire e detectores de armas.
Guidehouse Insights, analista de mercado, rastrexa máis de 200 cidades para avaliar o ritmo do cambio; Di que a cuarta parte das cidades están a desenvolver esquemas de iluminación intelixentes. As vendas de sistemas intelixentes aumentan. A ABI Research calcula que os ingresos globais saltarán por dez veces a 1.700 millóns de dólares en 2026. O "momento da bombilla" da Terra é así; A infraestrutura de iluminación de rúa, que está estreitamente relacionada coas actividades humanas, é o camiño a seguir como plataforma para cidades intelixentes nun contexto máis amplo. Xa en 2022, máis de dous terzos das novas instalacións de iluminación de rúa estarán ligadas a unha plataforma de xestión central para integrar datos de múltiples sensores da cidade intelixente, dixo Abi.
Adarsh Krishnan, analista principal de ABI Research, dixo: "Hai moitas máis oportunidades de negocio para os vendedores de cidade intelixentes que aproveitan a infraestrutura urbana de polos de luz implementando conectividade sen fíos, sensores ambientais e incluso cámaras intelixentes. O reto é atopar modelos de negocio viables que fomentan a sociedade para implementar solucións multiensores multi-sensores a escala de xeito custo". "
A pregunta xa non é se se conectar, senón como e canto se conectar en primeiro lugar. Como observa Krishnan, parte disto trata de modelos de negocio, pero o diñeiro xa está fluíndo en cidades intelixentes a través da privatización de utilidade cooperativa (PPP), onde as empresas privadas asumen o risco financeiro a cambio do éxito no capital risco. Os contratos "como servizo" baseados na subscrición difundiron o investimento en períodos de amortización, o que tamén impulsou a actividade.
En contraste, os faros en Europa están conectados a redes tradicionais de panal (normalmente 2G ata LTE (4G)) así como ao novo dispositivo estándar de Honeycomb IoT, LTE-M. A tecnoloxía propietaria de ultra-narracións (UNB) tamén está en xogo, xunto con Zigbee, unha pequena propagación de Bluetooth de baixa potencia e IEEE 802.15.4 derivados.
A Bluetooth Technology Alliance (SIG) pon especial énfase nas cidades intelixentes. O grupo prevé que os envíos de Bluetooth de baixa potencia en cidades intelixentes crecerán cinco veces nos próximos cinco anos, ata os 230 millóns ao ano. A maioría está ligada ao seguimento de activos en lugares públicos, como aeroportos, estadios, hospitais, centros comerciais e museos. Non obstante, o Bluetooth de baixa potencia tamén está dirixido a redes ao aire libre. "A solución de xestión de activos mellora a utilización de recursos da cidade intelixente e axuda a reducir os custos operativos urbanos", dixo a Alianza Tecnolóxica Bluetooth.
Unha combinación das dúas técnicas é mellor!
Cada tecnoloxía ten as súas polémicas, con todo, algunhas das cales foron resoltas en debate. Por exemplo, UNB propón límites máis estritos nos horarios de carga útil e entrega, descartando o soporte paralelo para varias aplicacións de sensores ou para aplicacións como cámaras que o requiran. A tecnoloxía de curto alcance é máis barata e proporciona un maior rendemento para desenvolver axustes de iluminación como plataforma. É importante destacar que tamén poden desempeñar un papel de copia de seguridade no caso da desconexión do sinal WAN e proporcionar un medio para que os técnicos lea sensores directamente para depurar e diagnósticos. Bluetooth de baixa potencia, por exemplo, funciona con case todos os teléfonos intelixentes no mercado.
Aínda que unha rede máis densa pode aumentar a robustez, a súa arquitectura faise complexa e pon máis altas demandas de enerxía en sensores puntuais interconectados. O rango de transmisión tamén é problemático; A cobertura usando zigbee e Bluetooth de baixa potencia é só uns centos de metros como máximo. Aínda que unha variedade de tecnoloxías de curto alcance son competitivas e son moi adecuadas para sensores baseados en rede, son redes pechadas que finalmente requiren o uso de pasarelas para transmitir sinais de volta á nube.
Ao final engádese unha conexión de panal. A tendencia para os provedores de iluminación intelixente é empregar a conectividade de panal punto a nube para proporcionar unha porta de entrada de 5 a 15 km de distancia ou cobertura do dispositivo sensor. A tecnoloxía de colmea trae un gran rango de transmisión e sinxeleza; Tamén ofrece redes fóra do andel e un maior nivel de seguridade, segundo a comunidade Hive.
Neill Young, xefe de Internet das cousas vertical no GSMA, un organismo da industria que representa aos operadores de rede móbil, dixo: "Os operadores de acción ... ten toda a cobertura de toda a zona, polo tanto non require unha infraestrutura adicional para conectar a iluminación urbana e os sensores. Distancia de transmisión de equipos de baixo custo. "
De todas as tecnoloxías de conectividade dispoñibles, Honeycomb verá o maior crecemento nos próximos anos, segundo ABI. O zumbido sobre as redes 5G e o Scramble para acoller a infraestrutura 5G levaron aos operadores a coller o poste de luz e encher pequenas unidades de panal en ambientes urbanos. Nos Estados Unidos, Las Vegas e Sacramento están a implementar LTE e 5G, así como sensores da cidade intelixente, nas luces da rúa a través de transportistas AT&T e Verizon. Hong Kong acaba de presentar un plan para instalar 400 lámpadas habilitadas con 5G como parte da súa iniciativa Smart City.
Integración axustada do hardware
Nielsen engadiu: "Nórdico ofrece produtos de curto alcance e de longo alcance, co seu NRF52840 SOC soportando Bluetooth de baixa potencia, malla Bluetooth e Zigbee, así como fíos e sistemas propietarios.
A separación de frecuencias permite que estes sistemas convivan, co primeiro funcionando na banda de 2,4 GHz sen permiso e o segundo que se atopa onde se atopa LTE. A frecuencias máis baixas e máis altas, existe un compromiso entre a cobertura da área máis ampla e unha maior capacidade de transmisión. Pero nas plataformas de iluminación, a tecnoloxía sen fíos de curto alcance úsase normalmente para interconectar sensores, a potencia de computación de bordo úsase para a súa observación e análise, e o IoT de Honeycomb úsase para enviar datos á nube, así como o control de sensores para maiores niveis de mantemento.
Ata o de agora, o par de radios de curto alcance e de longo alcance engadíronse por separado, non integrados no mesmo chip de silicio. Nalgúns casos, os compoñentes están separados porque os fallos do iluminador, o sensor e a radio son diferentes. Non obstante, a integración de radios dobres nun único sistema producirá unha integración tecnolóxica máis estreita e menores custos de adquisición, que son consideracións clave para as cidades intelixentes.
Nordic pensa que o mercado se move nesa dirección. A compañía integrou as tecnoloxías de conectividade IoT de curto alcance e sen fíos en hardware e software a nivel de desenvolvedores para que os fabricantes de solucións poidan executar a parella simultaneamente en aplicacións de proba. Nordic's Board DK para NRF9160 SIP foi deseñado para que os desenvolvedores "fagan que funcionen as súas aplicacións IoT de panal"; Nordic Thingy: o 91 foi descrito como unha "pasarela fóra da plataforma" que se pode usar como unha plataforma de prototipado fóra do andel ou unha proba de concepto de concepto para os deseños de produtos precoz.
Ambos presentan SIP NRF9160 SIP e multi-protocolo NRF52840 SOC. Segundo Nordic, os sistemas incrustados que combinan as dúas tecnoloxías para os despregamentos comerciais de IoT só están "meses" da comercialización.
Nordic Nielsen dixo: "A plataforma de iluminación intelixente creou toda esta tecnoloxía de conexión; o mercado é moi claramente como combinalos xuntos, proporcionamos solucións para os fabricantes de desenvolvemento de fabricantes, para probar como traballan xuntos. Son imprescindibles en solucións empresariais, en cuestión de tempo."
Tempo de publicación: MAR-29-2022