ქუჩის განათება უზრუნველყოფს იდეალურ პლატფორმას ურთიერთდაკავშირებული ჭკვიანი ქალაქებისთვის

ურთიერთდაკავშირებულ ჭკვიან ქალაქებს მოაქვთ ლამაზი ოცნებები. ასეთ ქალაქებში ციფრული ტექნოლოგიები აერთიანებს მრავალ უნიკალურ სამოქალაქო ფუნქციას საოპერაციო ეფექტურობისა და ინტელექტის გასაუმჯობესებლად. დადგენილია, რომ 2050 წლისთვის მსოფლიოს მოსახლეობის 70% იცხოვრებს ჭკვიან ქალაქებში, სადაც ცხოვრება იქნება ჯანსაღი, ბედნიერი და უსაფრთხო. რაც მთავარია, ის გვპირდება, რომ იქნება მწვანე, კაცობრიობის უკანასკნელი კოზირი პლანეტის განადგურების წინააღმდეგ.

მაგრამ ჭკვიანი ქალაქები რთული სამუშაოა. ახალი ტექნოლოგიები ძვირია, ადგილობრივი მთავრობები შეზღუდულია და პოლიტიკა გადადის მოკლე საარჩევნო ციკლებზე, რაც ართულებს მაღალოპერაციული და ფინანსური ეფექტიანი ცენტრალიზებული ტექნოლოგიების განლაგების მოდელის მიღწევას, რომელიც ხელახლა გამოიყენება ქალაქებში გლობალურად ან ეროვნულ დონეზე. სინამდვილეში, სათაურებში წამყვანი ჭკვიანი ქალაქების უმეტესობა მართლაც მხოლოდ სხვადასხვა ტექნოლოგიური ექსპერიმენტებისა და რეგიონალური გვერდითი პროექტების კოლექციაა, რომელთა გაფართოებას ნაკლებად ველით.

მოდით შევხედოთ ნაგავსაყრელებს და ავტოსადგომებს, რომლებიც ჭკვიანია სენსორებითა და ანალიტიკით; ამ კონტექსტში, ინვესტიციის უკუგების (ROI) გამოთვლა და სტანდარტიზაცია რთულია, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც სამთავრობო უწყებები ასე ფრაგმენტულია (სახელმწიფო უწყებებსა და კერძო სამსახურებს შორის, ასევე ქალაქებს, ქალაქებს, რეგიონებსა და ქვეყნებს შორის). შეხედეთ ჰაერის ხარისხის მონიტორინგს; როგორ არის ადვილი გამოთვალოთ სუფთა ჰაერის გავლენა ქალაქში ჯანდაცვის სერვისებზე? ლოგიკურად, ჭკვიანი ქალაქების განხორციელება რთულია, მაგრამ ასევე რთულია უარყოფა.

თუმცა, ციფრული ცვლილებების ნისლში არის სინათლის ნაპერწკალი. ქუჩების განათება ყველა მუნიციპალურ სერვისში უზრუნველყოფს პლატფორმას ქალაქებისთვის, რომ შეიძინონ ჭკვიანი ფუნქციები და პირველად დააკავშირონ მრავალი აპლიკაცია. შეხედეთ გონიერი ქუჩის განათების პროექტებს, რომლებიც ხორციელდება სან დიეგოში აშშ-ში და კოპენჰაგენში, დანიაში და მათი რიცხვი იზრდება. ეს პროექტები აერთიანებს სენსორების მასივებს სინათლის ბოძებზე დამაგრებულ მოდულურ აპარატურულ ერთეულებთან, რათა უზრუნველყონ თავად განათების დისტანციური კონტროლი და სხვა ფუნქციების შესრულება, როგორიცაა მოძრაობის მრიცხველები, ჰაერის ხარისხის მონიტორები და იარაღის დეტექტორებიც კი.

განათების ბოძის სიმაღლიდან ქალაქებმა დაიწყეს ქუჩის „სიცოცხლისუნარიანობის“ განხილვა, მათ შორის სატრანსპორტო ნაკადი და მობილურობა, ხმაური და ჰაერის დაბინძურება და გაჩენილი ბიზნეს შესაძლებლობები. პარკირების სენსორებიც კი, რომლებიც ტრადიციულად პარკინგებზეა ჩაფლული, შეიძლება იაფად და ეფექტურად იყოს დაკავშირებული განათების ინფრასტრუქტურასთან. მთელი ქალაქები შეიძლება მოულოდნელად იყოს ქსელური და ოპტიმიზირებული, ქუჩების გათხრის ან სივრცის დაქირავების ან აბსტრაქტული გამოთვლითი პრობლემების გადაჭრის გარეშე ჯანსაღი ცხოვრებისა და უსაფრთხო ქუჩების შესახებ.

ეს მუშაობს, რადგან, უმეტესწილად, ჭკვიანი განათების გადაწყვეტილებები თავდაპირველად არ გამოითვლება ჭკვიანური გადაწყვეტილებების დანაზოგების ფსონზე. სამაგიეროდ, ურბანული ციფრული რევოლუციის სიცოცხლისუნარიანობა განათების ერთდროული განვითარების შემთხვევითი შედეგია.

ენერგიის დაზოგვა ინკანდესენტური ნათურების მყარი მდგომარეობის LED განათებით გამოცვლის შედეგად, ხელმისაწვდომ ელექტრომომარაგებასთან და ფართო განათების ინფრასტრუქტურასთან ერთად, ჭკვიან ქალაქებს შესაძლებელს ხდის.

LED-ის კონვერტაციის ტემპი უკვე დაბალია და ჭკვიანი განათება ყვავის. გონიერი ინფრასტრუქტურის ანალიტიკოსის, Northeast Group-ის თანახმად, მსოფლიოში 363 მილიონი ქუჩის განათების დაახლოებით 90% 2027 წლისთვის განათდება LED-ებით. მათი მესამედი ასევე იმუშავებს ჭკვიანი აპლიკაციებით, ტენდენცია, რომელიც რამდენიმე წლის წინ დაიწყო. სანამ არ გამოქვეყნდება მნიშვნელოვანი დაფინანსება და პროექტები, ქუჩის განათება საუკეთესოდ შეეფერება, როგორც ქსელის ინფრასტრუქტურა სხვადასხვა ციფრული ტექნოლოგიებისთვის ფართომასშტაბიანი ჭკვიანი ქალაქებისთვის.

დაზოგეთ LED ღირებულება

განათების და სენსორების მწარმოებლების მიერ შემოთავაზებული წესების მიხედვით, ჭკვიანურ განათებას შეუძლია შეამციროს ინფრასტრუქტურასთან დაკავშირებული ადმინისტრაციული და ტექნიკური ხარჯები 50-დან 70 პროცენტამდე. მაგრამ ამ დანაზოგის უმეტესი ნაწილი (დაახლოებით 50 პროცენტი, საკმარისია სხვაობის შესაქმნელად) შეიძლება განხორციელდეს უბრალოდ ენერგოეფექტურ LED ნათურებზე გადასვლით. დანარჩენი დანაზოგი მოდის ილუმინატორების შეერთებისა და კონტროლიდან და ინტელექტუალური ინფორმაციის გადაცემით იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობენ ისინი განათების ქსელში.

მხოლოდ ცენტრალიზებულმა კორექტირებამ და დაკვირვებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს ტექნიკური ხარჯები. ბევრი გზა არსებობს და ისინი ერთმანეთს ავსებენ: განრიგი, სეზონური კონტროლი და დროის კორექტირება; გაუმართაობის დიაგნოზი და შემცირებული ტექნიკური სატვირთო მანქანების დასწრება. ზემოქმედება იზრდება განათების ქსელის ზომასთან ერთად და მიედინება თავდაპირველ ROI შემთხვევაში. ბაზარი ამბობს, რომ ამ მიდგომას შეუძლია გადაიხადოს საკუთარი თავისთვის დაახლოებით ხუთი წლის განმავლობაში და აქვს პოტენციალი გადაიხადოს თავისთვის ნაკლებ დროში "უფრო რბილი" ჭკვიანი ქალაქის კონცეფციების ჩართვის გზით, როგორიცაა პარკირების სენსორები, მოძრაობის მონიტორები, ჰაერის ხარისხის კონტროლი და იარაღის დეტექტორები. .

Guidehouse Insights, ბაზრის ანალიტიკოსი, აკონტროლებს 200-ზე მეტ ქალაქს, რათა შეაფასოს ცვლილებების ტემპი; ნათქვამია, რომ ქალაქების მეოთხედი ამუშავებს ჭკვიანი განათების სქემებს. ჭკვიანი სისტემების გაყიდვები იზრდება. ABI Research-ის გამოთვლით, რომ გლობალური შემოსავალი 2026 წლისთვის ათჯერ გაიზრდება $1,7 მილიარდამდე. დედამიწის „ნათურის მომენტი“ ასეთია; ქუჩის განათების ინფრასტრუქტურა, რომელიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული ადამიანის საქმიანობასთან, არის გზა, როგორც ჭკვიანი ქალაქების პლატფორმა უფრო ფართო კონტექსტში. უკვე 2022 წელს, ქუჩების განათების ახალი დანადგარების ორ მესამედზე მეტი მიბმული იქნება ცენტრალური მართვის პლატფორმაზე, რათა მოხდეს მრავალი ჭკვიანი ქალაქის სენსორების მონაცემების ინტეგრირება, თქვა ABI-მ.

ადარშ კრიშნანმა, ABI Research-ის მთავარმა ანალიტიკოსმა, თქვა: „ჭკვიანი ქალაქის გამყიდველებისთვის კიდევ ბევრი ბიზნეს შესაძლებლობაა, რომლებიც იყენებენ ურბანული სინათლის ბოძების ინფრასტრუქტურას უკაბელო კავშირის, გარემოსდაცვითი სენსორების და ჭკვიანი კამერების განლაგებით. გამოწვევა არის სიცოცხლისუნარიანი ბიზნეს მოდელების პოვნა, რომელიც წაახალისებს საზოგადოებას გამოიყენოს მრავალსენსორული გადაწყვეტილებები მასშტაბური ხარჯებით ეფექტური გზით. ”

კითხვა აღარ არის თუ არა დაკავშირება, არამედ ის, თუ როგორ და რამდენად დაკავშირება პირველ რიგში. როგორც კრიშნანი აღნიშნავს, ამის ნაწილი ბიზნეს მოდელებს ეხება, მაგრამ ფული უკვე მიედინება ჭკვიან ქალაქებში კოოპერატიული კომუნალური პრივატიზაციის (PPP) მეშვეობით, სადაც კერძო კომპანიები იღებენ ფინანსურ რისკს სარისკო კაპიტალში წარმატების სანაცვლოდ. გამოწერაზე დაფუძნებული „როგორც სერვისის“ კონტრაქტები ავრცელებენ ინვესტიციებს ანაზღაურების პერიოდებში, რამაც ასევე გამოიწვია აქტივობა.

ამის საპირისპიროდ, ევროპაში Streetlights უკავშირდება ტრადიციულ თაფლის ქსელებს (როგორც წესი, 2G-დან LTE-მდე (4G)), ისევე როგორც ახალ HONEYCOMB Iot სტანდარტულ მოწყობილობას, LTE-M. საკუთრებაში არსებული ულტრა ვიწროზოლიანი (UNB) ტექნოლოგია ასევე მოქმედებს Zigbee-სთან ერთად, დაბალი სიმძლავრის Bluetooth-ის მცირე გავრცელებასთან და IEEE 802.15.4 წარმოებულებთან ერთად.

Bluetooth Technology Alliance (SIG) განსაკუთრებული აქცენტი კეთდება ჭკვიან ქალაქებზე. ჯგუფის პროგნოზით, დაბალი სიმძლავრის Bluetooth-ის მიწოდება ჭკვიან ქალაქებში ხუთჯერ გაიზრდება მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში, წელიწადში 230 მილიონამდე. უმეტესობა დაკავშირებულია აქტივების თვალყურის დევნებასთან საჯარო ადგილებში, როგორიცაა აეროპორტები, სტადიონები, საავადმყოფოები, სავაჭრო ცენტრები და მუზეუმები. თუმცა, დაბალი სიმძლავრის Bluetooth ასევე მიმართულია გარე ქსელებზე. „აქტივების მართვის გადაწყვეტა აუმჯობესებს ჭკვიანი ქალაქის რესურსების გამოყენებას და ხელს უწყობს ურბანული საოპერაციო ხარჯების შემცირებას“, - თქვა Bluetooth Technology Alliance-მა.

ორი ტექნიკის კომბინაცია უკეთესია!

თითოეულ ტექნოლოგიას აქვს თავისი წინააღმდეგობები, თუმცა, ზოგიერთი მათგანი მოგვარებულია დებატებში. მაგალითად, UNB გვთავაზობს უფრო მკაცრ შეზღუდვებს დატვირთვისა და მიწოდების გრაფიკზე, გამორიცხავს პარალელურ მხარდაჭერას მრავალი სენსორის აპლიკაციისთვის ან ისეთი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა კამერები, რომლებიც ამას მოითხოვს. მოკლე დიაპაზონის ტექნოლოგია უფრო იაფია და უზრუნველყოფს უფრო დიდ გამტარუნარიანობას განათების როგორც პლატფორმის პარამეტრების შესაქმნელად. მნიშვნელოვანია, რომ მათ ასევე შეუძლიათ შეასრულონ სარეზერვო როლი WAN სიგნალის გათიშვის შემთხვევაში და უზრუნველყონ ტექნიკოსებისთვის სენსორების წაკითხვის საშუალება უშუალოდ გამართვისა და დიაგნოსტიკისთვის. დაბალი სიმძლავრის Bluetooth, მაგალითად, მუშაობს თითქმის ყველა სმარტფონთან ბაზარზე.

მიუხედავად იმისა, რომ უფრო მჭიდრო ქსელს შეუძლია გააძლიეროს გამძლეობა, მისი არქიტექტურა ხდება რთული და აყენებს ენერგიის მაღალ მოთხოვნებს ურთიერთდაკავშირებულ წერტილ-წერტილ სენსორებზე. გადაცემის დიაპაზონი ასევე პრობლემატურია; Zigbee და დაბალი სიმძლავრის Bluetooth-ის გამოყენებით დაფარვა მაქსიმუმ რამდენიმე ასეული მეტრია. მიუხედავად იმისა, რომ სხვადასხვა მოკლე დიაპაზონის ტექნოლოგიები კონკურენტუნარიანია და კარგად შეეფერება ქსელზე დაფუძნებულ, მეზობელ ფართო სენსორებს, ისინი დახურული ქსელებია, რომლებიც საბოლოოდ საჭიროებენ კარიბჭეების გამოყენებას სიგნალების ღრუბელში გადასაცემად.

ბოლოს ჩვეულებრივ ემატება თაფლისებრი კავშირი. ჭკვიანი განათების გამყიდველების ტენდენციაა გამოიყენონ წერტილიდან ღრუბელში თაფლის საჭე კავშირი, რათა უზრუნველყონ 5-დან 15 კმ-მდე მანძილის კარიბჭე ან სენსორული მოწყობილობის დაფარვა. ფუტკრის ტექნოლოგიას მოაქვს გადაცემის დიდი დიაპაზონი და სიმარტივე; Hive საზოგადოების თანახმად, ის ასევე უზრუნველყოფს თაროზე არსებული ქსელის და უსაფრთხოების უფრო მაღალ დონეს.

ნილ იანგმა, ვერტიკალური ინტერნეტის ხელმძღვანელმა GSMA-ში, ინდუსტრიის ორგანომ, რომელიც წარმოადგენს მობილური ქსელის ოპერატორებს, თქვა: „მოქმედების ოპერატორებს... აქვთ მთელი ტერიტორიის დაფარვა, ამიტომ არ საჭიროებს დამატებით ინფრასტრუქტურას ურბანული განათების მოწყობილობებისა და სენსორების დასაკავშირებლად. . ლიცენზირებული სპექტრის თაფლის ქსელს აქვს უსაფრთხოება და საიმედოობა, რაც იმას ნიშნავს, რომ ოპერატორს აქვს საუკეთესო პირობები, შეუძლია უზრუნველყოს დიდი რაოდენობის საჭიროებები, ბატარეის გაცილებით მეტი ხანგრძლივობა და მინიმალური მოვლა და გადაცემის დიდი მანძილი იაფი აღჭურვილობის.

ყველა ხელმისაწვდომი დაკავშირების ტექნოლოგიებიდან, ABI-ს თანახმად, HONEYCOMB უახლოეს წლებში ყველაზე დიდ ზრდას დაინახავს. 5G ქსელების შესახებ ხმაურმა და 5G ინფრასტრუქტურის მასპინძლობაზე ჩხუბმა აიძულა ოპერატორები დაეჭირათ შუქის ბოძს და შეავსონ პატარა თაფლის ბლოკები ურბანულ გარემოში. შეერთებულ შტატებში, ლას ვეგასი და საკრამენტო განათავსებენ LTE და 5G, ასევე ჭკვიანი ქალაქის სენსორებს ქუჩის განათებებზე AT&T და Verizon-ის ოპერატორების მეშვეობით. ჰონგ-კონგმა ახლახან გამოაქვეყნა გეგმა 400 5G-ზე ჩართული ნათურების დაყენების შესახებ, როგორც მისი ჭკვიანი ქალაქის ინიციატივის ნაწილი.

ტექნიკის მჭიდრო ინტეგრაცია

Nielsen-მა დაამატა: „Nordic გთავაზობთ მრავალრეჟიმიან მოკლე და გრძელ დისტანციურ პროდუქტებს, თავისი nRF52840 SoC-ით, რომელიც მხარს უჭერს დაბალი სიმძლავრის Bluetooth-ს, Bluetooth Mesh-ს და Zigbee-ს, ასევე Thread-ს და საკუთრებაში არსებულ 2.4 გჰც სისტემებს. Nordic's Honeycomb-ზე დაფუძნებული nRF9160 SiP გთავაზობთ LTE-M და NB-iot მხარდაჭერას. ამ ორი ტექნოლოგიის კომბინაციას მოაქვს ეფექტურობა და ღირებულების უპირატესობა.”

სიხშირის განცალკევება ამ სისტემებს თანაარსებობის საშუალებას აძლევს, პირველი მუშაობს ნებართვის გარეშე 2.4 გჰც დიაპაზონში, ხოლო მეორე მუშაობს იქ, სადაც LTE მდებარეობს. უფრო დაბალ და მაღალ სიხშირეებზე, არსებობს კომპრომისი ფართო ზონის დაფარვასა და გადაცემის უფრო დიდ სიმძლავრეს შორის. მაგრამ განათების პლატფორმებში, მოკლე დიაპაზონის უკაბელო ტექნოლოგია, როგორც წესი, გამოიყენება სენსორების დასაკავშირებლად, კიდეების გამოთვლითი სიმძლავრე გამოიყენება დაკვირვებისა და ანალიზისთვის, ხოლო honeycomb iot გამოიყენება ღრუბელში მონაცემების გასაგზავნად, ასევე სენსორის კონტროლისთვის უფრო მაღალი ტექნიკური დონისთვის.

ჯერჯერობით, წყვილი მოკლე და შორი დისტანციური რადიოები დამატებულია ცალკე, არ არის ჩაშენებული იმავე სილიკონის ჩიპში. ზოგიერთ შემთხვევაში, კომპონენტები გამოყოფილია, რადგან ილუმინატორის, სენსორისა და რადიოს გაუმართაობა ყველა განსხვავებულია. თუმცა, ორმაგი რადიოს ერთ სისტემაში ინტეგრირება გამოიწვევს ტექნოლოგიის უფრო მჭიდრო ინტეგრაციას და შეძენის დაბალ ხარჯებს, რაც საკვანძო მოსაზრებაა ჭკვიანი ქალაქებისთვის.

Nordic ფიქრობს, რომ ბაზარი ამ მიმართულებით მოძრაობს. კომპანიამ ინტეგრირებულია მოკლე დიაპაზონის უკაბელო და თაფლისებრი IoT დაკავშირების ტექნოლოგიები აპარატურასა და პროგრამულ უზრუნველყოფაში დეველოპერის დონეზე, რათა გადაწყვეტილებების მწარმოებლებმა შეძლონ წყვილის ერთდროულად გაშვება სატესტო აპლიკაციებში. Nordic-ის დაფა DK nRF9160 SiP-ისთვის განკუთვნილი იყო დეველოპერებისთვის, რათა „მოახდინონ თავიანთი Honeycomb iot აპლიკაციები იმუშაონ“; Nordic Thingy:91 აღწერილია, როგორც „სრულფასოვანი თაროზე არსებული კარიბჭე“, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც პროტოტიპის პლატფორმა ან კონცეფციის დადასტურება ადრეული პროდუქტის დიზაინისთვის.

ორივეს აქვს მრავალრეჟიმიანი honeycomb nRF9160 SiP და მრავალპროტოკოლის მოკლე დიაპაზონის nRF52840 SoC. Nordic-ის თანახმად, ჩაშენებულ სისტემებს, რომლებიც აერთიანებს ორ ტექნოლოგიას კომერციული IoT განლაგებისთვის, კომერციალიზაციას მხოლოდ „თვე“ აშორებს.

Nordic Nielsen-მა თქვა: „ჭკვიანი ქალაქის განათების პლატფორმა შეიქმნა ყველა ეს კავშირი ტექნოლოგია; ბაზარზე ძალიან ნათლად ჩანს, თუ როგორ გავაერთიანოთ ისინი ერთად, ჩვენ მივაწოდეთ გადაწყვეტილებები მწარმოებლების განვითარების საბჭოსთვის, რათა შევამოწმოთ როგორ მუშაობენ ისინი ერთად. მათი გაერთიანება ბიზნეს გადაწყვეტილებებში აუცილებელია, მხოლოდ დროის საკითხში. ”