Città intelligenti interconnesse portano bei sogni. In tali città, le tecnologie digitali intrecciano molteplici funzioni civiche uniche per migliorare l'efficienza operativa e l'intelligenza. Si stima che entro il 2050, il 70% della popolazione mondiale vivrà in città intelligenti, dove la vita sarà sana, felice e sicura. Fondamentalmente, promette di essere verde, l'ultima carta vincente dell'umanità contro la distruzione del pianeta.
Ma le città intelligenti sono un duro lavoro. Le nuove tecnologie sono costose, i governi locali sono vincolati e la politica si sposta a brevi cicli elettorali, rendendo difficile ottenere un modello di distribuzione della tecnologia centralizzata altamente operativa e finanziaria che viene riutilizzato nelle aree urbane a livello globale o nazionale. In effetti, la maggior parte delle principali città intelligenti nei titoli sono solo solo una raccolta di diversi esperimenti tecnologici e progetti secondari regionali, con poco da guardare all'espansione.
Diamo un'occhiata a cassonetti e parcheggi, che sono intelligenti con sensori e analisi; In questo contesto, il ritorno sugli investimenti (ROI) è difficile da calcolare e standardizzare, soprattutto quando le agenzie governative sono così frammentate (tra agenzie pubbliche e servizi privati, nonché tra città, città, regioni e paesi). Guarda il monitoraggio della qualità dell'aria; In che modo è facile calcolare l'impatto dell'aria pulita sui servizi sanitari in una città? Logicamente, le città intelligenti sono difficili da implementare, ma anche difficili da negare.
Vi è, tuttavia, un barlume di luce nella nebbia del cambiamento digitale. L'illuminazione stradale in tutti i servizi municipali fornisce una piattaforma per le città per acquisire funzioni intelligenti e combinare più applicazioni per la prima volta. Guarda i vari progetti di illuminazione di strada intelligenti implementati a San Diego negli Stati Uniti e Copenaghen in Danimarca e stanno aumentando in numero. Questi progetti combinano array di sensori con unità hardware modulari fissate a pali della luce per consentire il controllo remoto dell'illuminazione stessa e per eseguire altre funzioni, come contatori di traffico, monitor di qualità dell'aria e persino rilevatori di armi.
Dall'altezza del palo della luce, le città hanno iniziato ad affrontare la "vivibilità" della città per strada, tra cui il flusso del traffico e la mobilità, il rumore e l'inquinamento atmosferico e le opportunità commerciali emergenti. Anche i sensori di parcheggio, tradizionalmente sepolti nei parcheggi, possono essere collegati in modo economico ed efficiente all'infrastruttura di illuminazione. Intere città possono essere improvvisamente in rete e ottimizzate senza scavare le strade o noleggiare spazio o risolvere problemi di elaborazione astratti sulla vita più sana e le strade più sicure.
Questo funziona perché, per la maggior parte, le soluzioni di illuminazione intelligente non sono inizialmente calcolate con una scommessa sui risparmi da soluzioni intelligenti. Invece, la redditività della rivoluzione digitale urbana è una conseguenza accidentale dello sviluppo simultaneo dell'illuminazione.
I risparmi energetici dalla sostituzione di bulbi a incandescenza con illuminazione a LED a stato solido, insieme a alimentatori prontamente disponibili e ampie infrastrutture di illuminazione, rendono fattibile le città intelligenti.
Il ritmo della conversione a LED è già piatto e l'illuminazione intelligente è in forte espansione. Circa il 90% dei 363 milioni di lampioni del mondo sarà illuminato dai LED entro il 2027, secondo Northeast Group, un analista di infrastrutture intelligenti. Un terzo di loro eseguirà anche applicazioni intelligenti, una tendenza iniziata alcuni anni fa. Fino a quando non vengono pubblicati finanziamenti e progetti sostanziali, l'illuminazione stradale è più adatta come infrastruttura di rete per varie tecnologie digitali nelle città intelligenti su larga scala.
Risparmia il costo LED
Secondo le regole del pollice proposte dai produttori di illuminazione e sensori, l'illuminazione intelligente può ridurre i costi amministrativi e di manutenzione relativi alle infrastrutture dal 50 al 70 percento. Ma la maggior parte di quei risparmi (circa il 50 percento, abbastanza per fare la differenza) potrebbe essere realizzata semplicemente passando a lampadine a LED ad alta efficienza energetica. Il resto dei risparmi deriva dal collegamento e dal controllo degli illuminatori e dal trasmettere informazioni intelligenti su come funzionano attraverso la rete di illuminazione.
Gli aggiustamenti e le osservazioni centralizzati possono ridurre significativamente i costi di manutenzione. Esistono molti modi e si completano a vicenda: programmazione, controllo stagionale e regolazione dei tempi; Diagnosi dei guasti e ridotta frequenza di camion di manutenzione. L'impatto aumenta con le dimensioni della rete di illuminazione e scorre nel caso ROI iniziale. Il mercato afferma che questo approccio può pagare da solo in circa cinque anni e ha il potenziale per pagare da solo in meno tempo incorporando concetti "più morbidi" della città intelligente, come quelli con sensori di parcheggio, monitor del traffico, controllo della qualità dell'aria e rilevatori di armi.
Guidehouse Insights, un analista di mercato, tiene traccia di oltre 200 città per valutare il ritmo del cambiamento; Dice che un quarto delle città sta lanciando schemi di illuminazione intelligenti. Le vendite di sistemi intelligenti sono in aumento. ABI Research calcola che i ricavi globali salteranno dieci volte a $ 1,7 miliardi entro il 2026. Il "momento della lampadina" della Terra è così; L'infrastruttura di illuminazione stradale, che è strettamente correlata alle attività umane, è la strada da percorrere come piattaforma per le città intelligenti in un contesto più ampio. Già nel 2022, oltre i due terzi delle nuove installazioni di illuminazione stradale saranno legati a una piattaforma di gestione centrale per integrare i dati di più sensori di città intelligenti, ABI ha affermato.
Adarsh Krishnan, principale analista di ABI Research, ha dichiarato: “Esistono molte più opportunità commerciali per i venditori di città intelligenti che sfruttano l'infrastruttura urbana di pole di luce luminosa implementando la connettività wireless, i sensori ambientali e persino le telecamere intelligenti. La sfida è trovare modelli di business vitali che incoraggiano la società a implementare soluzioni multi-sensor in modo elegante.”
La domanda non è più se connettersi, ma come e quanto connettersi in primo luogo. Come osserva Krishnan, parte di questo riguarda i modelli di business, ma il denaro sta già scorrendo in città intelligenti attraverso la cooperativa privatizzazione delle utility (PPP), in cui le società private correranno a rischio finanziario in cambio del successo nel capitale di rischio. I contratti "As-A-Service" basati su abbonamento hanno diffuso investimenti durante i periodi di rimborso, che hanno anche stimolato l'attività.
Al contrario, i lampioni in Europa sono collegati a reti tradizionali a nido d'ape (in genere 2G fino a LTE (4G)) e al nuovo dispositivo standard IoT a nido d'ape, LTE-M. Anche la tecnologia proprietaria Ultra-Narrowband (UNB) sta entrando in gioco, insieme a Zigbee, una piccola diffusione di Bluetooth a bassa potenza e derivati IEEE 802.15.4.
La Bluetooth Technology Alliance (SIG) pone particolare enfasi sulle città intelligenti. Il gruppo prevede che le spedizioni di Bluetooth a bassa potenza in Smart Cities cresceranno cinque volte nei prossimi cinque anni, a 230 milioni all'anno. La maggior parte sono legati al monitoraggio delle risorse in luoghi pubblici, come aeroporti, stadi, ospedali, centri commerciali e musei. Tuttavia, il Bluetooth a bassa potenza è anche rivolto a reti esterne. "La soluzione di gestione patrimoniale migliora l'utilizzo delle risorse della città intelligente e aiuta a ridurre i costi operativi urbani", ha affermato Bluetooth Technology Alliance.
Una combinazione delle due tecniche è migliore!
Ogni tecnologia ha le sue controversie, tuttavia, alcune delle quali sono state risolte nel dibattito. Ad esempio, UNB propone limiti più severi sui programmi di payload e consegna, escludendo il supporto parallelo per più applicazioni di sensori o per applicazioni come le telecamere che lo richiedono. La tecnologia a corto raggio è più economica e fornisce una maggiore velocità per lo sviluppo di impostazioni di illuminazione a piattaforma. È importante sottolineare che possono anche svolgere un ruolo di backup in caso di disconnessione del segnale WAN e fornire un mezzo per i tecnici per leggere i sensori direttamente per il debug e la diagnostica. Bluetooth a bassa potenza, ad esempio, funziona con quasi tutti gli smartphone sul mercato.
Sebbene una griglia più densa possa migliorare la robustezza, la sua architettura diventa complessa e pone maggiori richieste di energia su sensori punto-punto interconnessi. Anche la gamma di trasmissione è problematica; La copertura con Zigbee e Bluetooth a bassa potenza è al massimo di poche centinaia di metri. Sebbene una varietà di tecnologie a corto raggio siano competitive e adatte per i sensori a livello della griglia, a livello di vicino, sono reti chiuse che alla fine richiedono l'uso di gateway per trasmettere i segnali al cloud.
Una connessione a nido d'ape viene generalmente aggiunta alla fine. La tendenza per i fornitori di illuminazione intelligente è quella di utilizzare la connettività a nido d'ape point-to-cloud per fornire una copertura del gateway di distanza o del sensore di distanza da 5 a 15 km. La tecnologia alveare porta una vasta gamma di trasmissione e semplicità; Fornisce inoltre networking standard e un livello più elevato di sicurezza, secondo la comunità Hive.
Neill Young, capo dell'Internet of Things verticale presso il GSMA, un ente industriale che rappresenta gli operatori della rete mobile, ha dichiarato: "Operatori d'azione ... ha tutta la copertura dell'intera area, quindi non richiede infrastrutture aggiuntive per collegare i dispositivi di illuminazione urbana e la manutenzione a più a lungo. attrezzatura a basso costo. "
Di tutte le tecnologie di connettività disponibili, Honeycomb vedrà la più grande crescita nei prossimi anni, secondo ABI. Il brusio di circa 5G reti e lo scramble per ospitare l'infrastruttura 5G ha spinto gli operatori a prendere il palo della luce e riempire piccole unità a nido d'ape negli ambienti urbani. Negli Stati Uniti, Las Vegas e Sacramento stanno schierando LTE e 5G, nonché sensori di città intelligenti, sui lampioni di strada attraverso i vettori AT&T e Verizon. Hong Kong ha appena svelato un piano per installare lampioni abilitati a 400 5G nell'ambito della sua iniziativa Smart City.
Stretta integrazione dell'hardware
Nielsen ha aggiunto: “Nordic offre prodotti a corto raggio e lungo raggio, con il suo SOC NRF52840 che supporta Bluetooth a bassa potenza, mesh Bluetooth e zigbee, nonché thread e proprietario di blings a due ghzz. Vantaggi. "
La separazione della frequenza consente a questi sistemi di coesistere, con il primo in esecuzione nella banda a 2,4 GHz senza autorizzazione e la seconda in esecuzione ovunque si trovi LTE. A frequenze sempre più alte, esiste un compromesso tra una copertura di area più ampia e una maggiore capacità di trasmissione. Ma nelle piattaforme di illuminazione, la tecnologia wireless a corto raggio viene in genere utilizzata per interconnettere i sensori, la potenza di calcolo dei bordi viene utilizzata per l'osservazione e l'analisi e l'IoT a nido d'ape viene utilizzato per rispedire i dati al cloud, nonché il controllo del sensore per livelli di manutenzione più elevati.
Finora, la coppia di radio a corto e lungo raggio sono state aggiunte separatamente, non integrate nello stesso chip di silicio. In alcuni casi, i componenti sono separati perché i guasti dell'illuminatore, del sensore e della radio sono tutti diversi. Tuttavia, l'integrazione di doppie radio in un singolo sistema comporterà un'integrazione tecnologica più stretta e i costi di acquisizione più bassi, che sono considerazioni chiave per le città intelligenti.
Nordic pensa che il mercato si stia muovendo in quella direzione. La società ha integrato le tecnologie di connettività IoT a corto raggio e a corto di nido d'ape in hardware e software a livello di sviluppatore in modo che i produttori di soluzioni possano eseguire la coppia contemporaneamente nelle applicazioni di test. Nordic's Board DK per NRF9160 SIP è stato progettato per gli sviluppatori di "far funzionare le loro applicazioni IoT a nido d'ape"; Nordic Thingy: 91 è stato descritto come un "gateway fuori dallo scaffale" che può essere utilizzato come piattaforma di prototipazione standard o prova di concetto per i primi progetti di prodotti.
Entrambi sono dotati di SOP NRF9160 Multi-Mode NRF9160 e SOC NRF52840 a corto-protocollo multi-protocollo. I sistemi incorporati che combinano le due tecnologie per le distribuzioni di IoT commerciali sono solo "mesi" lontano dalla commercializzazione, secondo Nordic.
Nordic Nielsen ha dichiarato: "La piattaforma di illuminazione Smart City è stata creata tutta questa tecnologia di connessione; il mercato è molto chiaramente come combinarli insieme, abbiamo fornito soluzioni per il comitato di sviluppo dei produttori, per testare come lavorano insieme. Sono combinati in soluzioni aziendali è indispensabile, in una questione di tempo."
Tempo post: mar-29-2022