Vernetzt Smart Cities bréngen schéi Dreem. An esou Stied verbannen digital Technologien verschidde eenzegaarteg biergerlech Funktiounen, fir d'operativ Effizienz an d'Intelligenz ze verbesseren. Et gëtt geschat, datt bis 2050 70% vun der Weltbevëlkerung a Smart Cities liewen, wou d'Liewe gesond, glécklech a sécher ass. Entscheedend ass, datt et gréng versprécht, déi lescht Trumpfkaart vun der Mënschheet géint d'Zerstéierung vum Planéit.
Mä Smart Cities sinn haart Aarbecht. Nei Technologien si deier, lokal Regierunge si limitéiert, an d'Politik wiesselt op kuerz Wahlzyklen, wat et schwéier mécht, e ganz operationellt a finanziell effizient zentraliséiert Technologiemodell z'erreechen, dat a städtesche Gebidder weltwäit oder national nei benotzt gëtt. Tatsächlech sinn déi meescht vun de féierende Smart Cities an den Schlagzeilen eigentlech just eng Sammlung vun ënnerschiddlechen Technologieexperimenter a regionale Säiteprojeten, mat wéineg Ausbauméiglechkeeten.
Kucke mer eis d'Müllcontainer an d'Parkplazen un, déi mat Sensoren an Analytik intelligent sinn; An dësem Kontext ass de Return on Investment (ROI) schwéier ze berechnen an ze standardiséieren, besonnesch wann d'Regierungsagenturen sou fragmentéiert sinn (tëscht ëffentlechen Agenturen a private Servicer, souwéi tëscht Stied, Regiounen a Länner). Kuckt Iech d'Iwwerwaachung vun der Loftqualitéit un; Wéi ass et einfach den Impakt vu propperer Loft op d'Gesondheetsdéngschter an enger Stad ze berechnen? Logescherweis sinn intelligent Stied schwéier ëmzesetzen, awer och schwéier ze verleegnen.
Et gëtt awer e Liichtbléck am Niwwel vum digitale Wandel. D'Stroossebeliichtung an alle kommunale Servicer bitt Stied eng Plattform fir intelligent Funktiounen ze kréien a fir d'éischt Kéier verschidde Applikatiounen ze kombinéieren. Kuckt Iech déi verschidde Projeten fir intelligent Stroossebeliichtung un, déi zu San Diego an den USA a Kopenhagen an Dänemark ëmgesat ginn, an hir Zuel hëlt zou. Dës Projeten kombinéieren Sensore mat modulare Hardware-Eenheeten, déi u Liichtmaste befestegt sinn, fir d'Beliichtung selwer op Distanz ze steieren an aner Funktiounen ze bedreiwen, wéi Verkéiersziler, Loftqualitéitsmonitore a souguer Waffendetektoren.
Vun der Héicht vum Liichtmast un hunn d'Stied ugefaangen, sech mat der "Liewensqualitéit" vun der Stad op der Strooss ze beschäftegen, dorënner de Verkéiersfloss a Mobilitéit, de Kaméidi an d'Loftverschmotzung, an déi nei Geschäftsméiglechkeeten. Och Parksensoren, déi traditionell a Parkplazen verstoppt sinn, kënne bëlleg an effizient mat der Beliichtungsinfrastruktur verbonne ginn. Ganz Stied kënnen op eemol vernetzt an optimiséiert ginn, ouni Stroossen auszegruewen, Plaz ze lounen oder abstrakt Rechenproblemer iwwer e méi gesond Liewen a méi sécher Stroossen ze léisen.
Dëst funktionéiert well, gréisstendeels, intelligent Beliichtungsléisungen net ufanks mat enger Wett op Erspuernisser duerch intelligent Léisunge berechent ginn. D'Machbarkeet vun der urbaner digitaler Revolutioun ass éischter eng zoufälleg Konsequenz vun der gläichzäiteger Entwécklung vun der Beliichtung.
D'Energiespuernisser, déi duerch den Ersatz vu Glühbirnen duerch LED-Festkierperbeliichtung entstinn, zesumme mat liicht verfügbaren Stroumversuergungen an enger extensiver Beliichtungsinfrastruktur, maachen intelligent Stied machbar.
De Rhythmus vun der LED-Konversioun ass scho flaach, an d'intelligent Beliichtung boomt. Ongeféier 90% vun de weltwäit 363 Millioune Stroosseluuchten wäerten bis 2027 mat LEDs beliicht ginn, laut der Northeast Group, engem Analyst fir intelligent Infrastruktur. En Drëttel vun hinne wäerten och intelligent Applikatiounen ausféieren, en Trend, deen virun e puer Joer ugefaangen huet. Bis substantiell Finanzéierung a Pläng publizéiert ginn, ass d'Stroossebeliichtung am beschten als Netzwierkinfrastruktur fir verschidden digital Technologien a grousse Smart Cities geegent.
Spuert LED Käschten
No de Faustregelen, déi vu Beliichtungs- a Sensorenhersteller proposéiert ginn, kann intelligent Beliichtung d'Verwaltungs- a Wartungskäschten am Zesummenhang mat der Infrastruktur ëm 50 bis 70 Prozent reduzéieren. Awer déi meescht vun dësen Erspuernisser (ongeféier 50 Prozent, genuch fir en Ënnerscheed ze maachen) kéinte realiséiert ginn, andeems einfach op energieeffizient LED-Glühbirnen ëmgestallt ginn. De Rescht vun den Erspuernisser kënnt duerch d'Uschléissen an d'Steierung vun Illuminatoren an d'Weiderginn vun intelligenten Informatiounen iwwer hir Funktiounsweis iwwer d'Beliichtungsnetz.
Zentraliséiert Upassungen an Observatiounen eleng kënnen d'Ënnerhaltskäschten däitlech reduzéieren. Et gëtt vill Méiglechkeeten, an si ergänzen sech géigesäiteg: Planung, saisonal Kontroll an Zäitupassung; Feelerdiagnos a reduzéiert Besuch vun Ënnerhaltscamionen. Den Impakt klëmmt mat der Gréisst vum Beliichtungsnetz a fléisst zréck an den initialen ROI-Fall. De Maart seet, datt dës Approche sech a ronn fënnef Joer zréckbezuele kann, an huet de Potenzial, sech a manner Zäit zréckzebezuelen, andeems "méi mëll" Smart-City-Konzepter integréiert ginn, wéi zum Beispill déi mat Parksensoren, Verkéiersmonitore, Loftqualitéitskontroll a Waffendetektoren.
Guidehouse Insights, e Maartanalyst, verfollegt méi wéi 200 Stied fir de Tempo vum Wandel ze moossen; et seet, datt e Véirel vun de Stied intelligent Beliichtungssysteme aféieren. De Verkaf vu intelligente Systemer klëmmt an d'Luucht. ABI Research berechent, datt d'global Einnahmen bis 2026 ëm den Zéngfach op 1,7 Milliarden Dollar eropgoe wäerten. De "Glühbirnenmoment" op der Äerd ass esou; D'Stroossebeliichtunginfrastruktur, déi enk mat mënschlechen Aktivitéite verbonnen ass, ass de Wee no vir als Plattform fir intelligent Stied an engem méi breede Kontext. Schon am Joer 2022 wäerte méi wéi zwee Drëttel vun den neie Stroossebeliichtunginstallatioune mat enger zentraler Gestiounsplattform verbonne sinn, fir Daten vu verschiddene Smart-City-Sensoren z'integréieren, sot ABI.
Den Adarsh Krishnan, Haaptanalyst bei ABI Research, sot: „Et gëtt vill méi Geschäftsméiglechkeete fir Smart City-Ubidder, déi d'Infrastruktur vu städtesche Liichtmasten notzen, andeems se drahtlos Konnektivitéit, Ëmweltsensoren a souguer Smart Kameraen asetzen. D'Erausfuerderung ass et, liewensfäeg Geschäftsmodeller ze fannen, déi d'Gesellschaft encouragéieren, Multisensorléisungen a groussem Moossstaf op eng kosteneffektiv Manéier anzesetzen.“
D'Fro ass net méi, ob een sech verbënnt, mee wéi a wéi vill een iwwerhaapt verbënnt. Wéi de Krishnan bemierkt, geet et en Deel dovun ëm Geschäftsmodeller, awer d'Sue fléissen schonn an d'Smart Cities duerch kooperativ Versuergungsprivatiséierung (PPP), wou privat Firmen am Géigenzuch fir Erfolleg am Risikokapital finanziell Risiken iwwerhuelen. Abonnementbaséiert "as-a-Service"-Kontrakter verdeelen d'Investitiounen iwwer d'Réckbezuelungsperioden, wat och d'Aktivitéit ugedriwwen huet.
Am Géigesaz dozou ginn Stroosseluuchten an Europa mat traditionellen Hunnegabennetzwierker (typescherweis 2G bis LTE (4G)) souwéi dem neien HONEYCOMB IoT Standardapparat, LTE-M, verbonnen. Proprietär Ultra-Narrowband (UNB) Technologie kënnt och an d'Spill, zesumme mat Zigbee, enger klenger Verbreedung vu Low-Power Bluetooth, an IEEE 802.15.4 Derivater.
D'Bluetooth Technology Alliance (SIG) leet besonnesche Wäert op Smart Cities. D'Grupp prognostizéiert, datt d'Liwwerunge vu Bluetooth mat niddregem Energieverbrauch a Smart Cities an den nächste fënnef Joer fënneffach wuessen, op 230 Millioune pro Joer. Déi meescht sinn am Zesummenhang mat der Verfolgung vun den Assets op ëffentleche Plazen, wéi Fluchhäfen, Stadien, Spideeler, Akafszentren a Muséeën. Bluetooth mat niddregem Energieverbrauch ass awer och op Outdoor-Netzwierker geriicht. "D'Asset Management-Léisung verbessert d'Notzung vu Ressourcen a Smart-City-Stied an hëlleft d'Betribskäschte vun den urbanen Entreprisen ze reduzéieren", sot d'Bluetooth Technology Alliance.
Eng Kombinatioun vun den zwou Techniken ass besser!
All Technologie huet awer seng Kontroversen, vun deenen e puer an der Debatt geléist goufen. Zum Beispill proposéiert d'UNB méi streng Limitte fir Notzlaascht- a Liwwerpläng, andeems parallel Ënnerstëtzung fir verschidde Sensorapplikatiounen oder fir Uwendungen wéi Kameraen, déi dat erfuerderen, ausgeschloss gëtt. Kuerzreechtechnologie ass méi bëlleg a bitt e gréisseren Duerchgank fir d'Entwécklung vun "Beliichtung als Plattform"-Astellungen. Wichteg ass, datt si och eng Backup-Roll am Fall vun engem WAN-Signalunterbriechung spille kënnen, an den Techniker e Mëttel bidden, Sensoren direkt fir Debugging an Diagnostik ze liesen. Low-Power Bluetooth, zum Beispill, funktionéiert mat bal all Smartphone um Maart.
Obwuel e méi dichten Netzwierk d'Robustheet erhéije kann, gëtt seng Architektur komplex a stellt méi héijen Energieufuerderungen un déi verbonne Punkt-zu-Punkt-Sensoren. D'Transmissiounsreechwäit ass och problematesch; d'Ofdeckung mat Zigbee a Low-Power Bluetooth ass maximal nëmmen e puer honnert Meter. Och wann eng Vielfalt vun Technologien mat kuerzer Reechwäit kompetitiv a gutt geegent fir Netzwierkbaséiert, Nopeschwäit Sensoren sinn, si si zouen Netzwierker, déi letztendlich d'Benotzung vu Gateways erfuerderen, fir Signaler zréck an d'Cloud ze iwwerdroen.
Um Enn gëtt normalerweis eng Wabenverbindung bäigefüügt. Den Trend fir Ubidder vu Smart Lighting ass et, Point-to-Cloud-Wabenverbindung ze benotzen, fir eng Ofdeckung vun engem Gateway oder Sensor mat enger Distanz vun 5 bis 15 km ze bidden. D'Beehive-Technologie bréngt eng grouss Transmissiounsreechwäit a Einfachheet; si bitt och Standard-Netzwierker an e méi héije Sécherheetsniveau, laut der Hive-Gemeinschaft.
Den Neill Young, Chef vum Internet of Things Vertical bei der GSMA, enger Branchenorganisatioun, déi Mobilfunkbetreiber vertrëtt, sot: „D'Aktioun vun den Operateuren… huet déi ganz Ofdeckung vum ganze Gebitt a brauch dofir keng zousätzlech Infrastruktur fir d'Beliichtungsapparater an d'Sensoren an der Stad unzeschléissen. Am lizenzéierte Spektrum huet en Hunnegabennetz Sécherheet a Zouverlässegkeet, dat heescht, datt den Operateur déi bescht Konditioune huet a kann eng grouss Zuel vu Bedierfnesser erfëllen, eng vill méi laang Batterielaufzäit a minimal Ënnerhalt an eng grouss Iwwerdroungsdistanz vu bëllegen Ausrüstung.“
Vun all de verfügbare Konnektivitéitstechnologien wäert HONEYCOMB an de kommende Joren dat gréisst Wuesstem erliewen, laut ABI. De Buzz ëm 5G-Netzwierker an de Kampf ëm d'5G-Infrastruktur hunn d'Betreiber dozou bruecht, de Liichtmaste ze gräifen a kleng Wabenunitéiten an urbanen Ëmfeld ze fëllen. An den USA setzen Las Vegas a Sacramento LTE a 5G, souwéi Smart-City-Sensoren, op Stroosseluuchten iwwer d'Ubidder AT&T a Verizon an. Hong Kong huet just e Plang virgestallt, fir 400 5G-fäeg Luuchtepottoen am Kader vu senger Smart-City-Initiativ z'installéieren.
Eng eng Integratioun vun Hardware
Nielsen huet dobäi gesot: „Nordic bitt Multimode-Produkter fir kuerz a grouss Reechwäit un, woubäi säin nRF52840 SoC Bluetooth mat niddregem Energieverbrauch, Bluetooth Mesh an Zigbee ënnerstëtzt, souwéi Thread a proprietär 2,4 GHz-Systemer. Den Honeycomb-baséierten nRF9160 SiP vun Nordic bitt souwuel LTE-M wéi och NB-IoT-Ënnerstëtzung. D'Kombinatioun vun den zwou Technologien bréngt Performance- a Käschtevirdeeler.“
D'Frequenztrennung erlaabt et dëse Systemer ze koexistéieren, woubäi déi éischt an der permisfräier 2,4 GHz-Band leeft an déi zweet iwwerall wou LTE sech befënnt. Bei méi niddregen an héije Frequenzen gëtt et en Ofwägung tëscht enger méi grousser Flächenofdeckung an enger méi grousser Iwwerdroungskapazitéit. Awer a Beliichtungsplattforme gëtt typescherweis drahtlos Technologie mat kuerzer Reechwäit benotzt fir Sensoren matenee ze verbannen, Edge-Rechenleistung fir Observatioun an Analyse benotzt, an Honeycomb-IoT gëtt benotzt fir Daten zréck an d'Cloud ze schécken, souwéi Sensorsteierung fir méi héich Ënnerhaltsniveauen.
Bis elo goufen déi zwee Kuerz- a Groussreechfunkgeräter separat bäigefüügt, net an deeselwechte Siliziumchip agebaut. A verschiddene Fäll sinn d'Komponente getrennt, well d'Feeler vum Beliichter, Sensor a Funkgerät all ënnerschiddlech sinn. D'Integratioun vun zwou Funkgeräter an engem eenzege System féiert awer zu enger méi enker Technologieintegratioun a méi niddrege Beschaffungskäschten, wat wichteg Iwwerleeunge fir intelligent Stied sinn.
Nordic mengt, datt de Maart sech an déi Richtung beweegt. D'Firma huet Kuerzstrecken-WLAN- an Honeycomb-IoT-Konnektivitéitstechnologien an Hardware a Software op Entwécklerniveau integréiert, sou datt Léisungshersteller d'Koppel gläichzäiteg an Testapplikatioune lafe kënnen. Nordic säi Board DK fir nRF9160 SiP gouf fir Entwéckler entwéckelt, fir "hir Honeycomb IoT-Applikatioune funktionéiere ze loossen"; Nordic Thingy:91 gouf als e "vollwäertege Standard-Gateway" beschriwwen, deen als Standard-Prototyping-Plattform oder Proof-of-Concept fir fréi Produktdesignen benotzt ka ginn.
Béid hunn e Multimode-Waben-nRF9160 SiP an e Multiprotokoll-Kuerzstrecken-nRF52840 SoC. Embedded Systemer, déi déi zwou Technologien fir kommerziell IoT-Asätz kombinéieren, sinn laut Nordic nëmmen "Méint" vun der Kommerzialiséierung ewech.
Nordic Nielsen sot: „Eng Plattform fir Smart City Lighting huet all dës Verbindungstechnologien opgeriicht; um Maart ass et ganz kloer, wéi se zesumme kombinéiert kënne ginn. Mir hunn Léisunge fir d'Entwécklungsplattforme vun den Hiersteller geliwwert, fir ze testen, wéi se zesumme funktionéieren. Et ass onbedéngt néideg, datt se a Geschäftsléisungen a just enger Fro vun der Zäit integréiert ginn.“
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 29. Mäerz 2022