Өзара байланысты ақылды қалалар әдемі армандарға жеткізеді. Мұндай қалаларда цифрлық технологиялар операциялық тиімділік пен интеллектті жақсарту үшін бірнеше бірегей азаматтық функцияларды біріктіреді. 2050 жылға қарай әлем халқының 70%-ы өмірі салауатты, бақытты және қауіпсіз болатын ақылды қалаларда тұрады деп есептеледі. Ең бастысы, ол планетаның жойылуына қарсы адамзаттың соңғы козырі болып табылатын жасыл экономикаға айналады деп уәде етеді.
Бірақ ақылды қалалар - бұл қиын жұмыс. Жаңа технологиялар қымбат, жергілікті басқару органдары шектеулі, ал саясат қысқа сайлау циклдеріне ауысады, бұл қалалық жерлерде жаһандық немесе ұлттық деңгейде қайта қолданылатын жоғары операциялық және қаржылық тиімді орталықтандырылған технологияларды орналастыру моделіне қол жеткізуді қиындатады. Шын мәнінде, жаңалықтардағы жетекші ақылды қалалардың көпшілігі іс жүзінде әртүрлі технологиялық эксперименттер мен аймақтық қосымша жобалардың жиынтығы ғана, олардың кеңеюін күтуге ештеңе жоқ.
Қоқыс жәшіктері мен тұрақтарды қарастырайық, олар сенсорлар мен аналитикамен ақылды; Осы тұрғыда инвестициялардың қайтарымдылығын (ROI) есептеу және стандарттау қиын, әсіресе мемлекеттік мекемелер тым бөлшектенген кезде (мемлекеттік мекемелер мен жеке қызметтер арасында, сондай-ақ қалалар, қалалар, аймақтар және елдер арасында). Ауа сапасын бақылауға қараңыз; Қаладағы денсаулық сақтау қызметтеріне таза ауаның әсерін есептеу қалай оңай? Логикалық тұрғыдан алғанда, ақылды қалаларды енгізу қиын, бірақ оларды жоққа шығару да қиын.
Дегенмен, цифрлық өзгерістердің тұманында жарық сәулесі бар. Барлық муниципалдық қызметтердегі көше жарықтандыруы қалаларға ақылды функцияларды алуға және бірнеше қолданбаларды алғаш рет біріктіруге мүмкіндік беретін платформа ұсынады. АҚШ-тағы Сан-Диегода және Даниядағы Копенгагенде жүзеге асырылып жатқан әртүрлі ақылды көше жарықтандыру жобаларына қараңыз, олардың саны артып келеді. Бұл жобалар жарықтандырудың өзін қашықтан басқаруға және жол қозғалысы есептегіштері, ауа сапасын бақылаушылар және тіпті қару детекторлары сияқты басқа функцияларды іске қосуға мүмкіндік беретін жарық бағаналарына бекітілген модульдік аппараттық құрылғылармен сенсорлар массивтерін біріктіреді.
Жарық бағанасының биіктігінен бастап, қалалар көшедегі қаланың «өмір сүруге қолайлылығы» мәселелерін, соның ішінде көлік ағыны мен қозғалысын, шу мен ауаның ластануын және пайда болатын бизнес мүмкіндіктерін шешуге кірісті. Тіпті дәстүрлі түрде тұрақ алаңдарында көмілген тұрақ сенсорларын да жарықтандыру инфрақұрылымына арзан және тиімді түрде қосуға болады. Тұтас қалаларды көшелерді қазбай немесе кеңістікті жалға алмай немесе салауатты өмір сүру мен қауіпсіз көшелер туралы абстрактілі есептеу мәселелерін шешпей кенеттен желіге қосып, оңтайландыруға болады.
Бұл жұмыс істейді, себебі көп жағдайда ақылды жарықтандыру шешімдері бастапқыда ақылды шешімдерден үнемдеуге ставка жасаумен есептелмейді. Керісінше, қалалық цифрлық революцияның өміршеңдігі жарықтандырудың бір мезгілде дамуының кездейсоқ салдары болып табылады.
Қыздыру шамдарын қатты күйдегі жарықдиодты жарықтандырумен ауыстырудан түсетін энергия үнемдеу, сондай-ақ қолжетімді қуат көздері және кең жарықтандыру инфрақұрылымы ақылды қалаларды мүмкін етеді.
Жарықдиодты шамдарды түрлендіру қарқыны қазірдің өзінде бірқалыпты, ал ақылды жарықтандыру қарқынды дамып келеді. Ақылды инфрақұрылымды талдаушы Northeast Group компаниясының мәліметтері бойынша, 2027 жылға қарай әлемдегі 363 миллион көше шамының шамамен 90%-ы жарықдиодты шамдармен жарықтандырылады. Олардың үштен бір бөлігі ақылды қосымшаларды да іске қосады, бұл үрдіс бірнеше жыл бұрын басталған. Айтарлықтай қаржыландыру мен жобалар жарияланғанға дейін көше жарықтандыруы ірі көлемді ақылды қалалардағы әртүрлі цифрлық технологиялар үшін желілік инфрақұрылым ретінде ең қолайлы болып табылады.
Жарықдиодты жарықдиодты шығындарды үнемдеңіз
Жарықтандыру және сенсор өндірушілері ұсынған жалпы ережелерге сәйкес, ақылды жарықтандыру инфрақұрылымға байланысты әкімшілік және техникалық қызмет көрсету шығындарын 50-ден 70 пайызға дейін төмендете алады. Бірақ бұл үнемдеудің көп бөлігі (шамамен 50 пайыз, бұл өзгеріс енгізуге жеткілікті) энергия үнемдейтін жарықдиодты шамдарға ауысу арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Қалған үнемдеу жарықтандырғыштарды қосу және басқару, сондай-ақ олардың жарықтандыру желісі арқылы қалай жұмыс істейтіні туралы ақылды ақпаратты беруден келеді.
Орталықтандырылған түзетулер мен бақылаулардың өзі техникалық қызмет көрсету шығындарын айтарлықтай төмендете алады. Көптеген жолдар бар және олар бір-бірін толықтырады: кесте құру, маусымдық бақылау және уақытты реттеу; Ақауларды диагностикалау және техникалық қызмет көрсету жүк көлігінің қатысуын азайту. Әсер жарықтандыру желісінің көлемімен артады және бастапқы инвестициялық кірістілікке қайта оралады. Нарық бұл тәсіл шамамен бес жыл ішінде өзін-өзі ақтай алады және тұрақ сенсорлары, жол қозғалысын бақылаушылар, ауа сапасын бақылау және қару детекторлары сияқты «жұмсақ» ақылды қала тұжырымдамаларын енгізу арқылы өзін-өзі аз уақыт ішінде ақтау мүмкіндігіне ие дейді.
Нарық талдаушысы Guidehouse Insights өзгеріс қарқынын бағалау үшін 200-ден астам қаланы бақылайды; қалалардың төрттен бір бөлігі ақылды жарықтандыру схемаларын енгізіп жатқанын айтады. Ақылды жүйелердің сатылымы күрт өсуде. ABI Research әлемдік кіріс 2026 жылға қарай он есеге өсіп, 1,7 миллиард долларға жетеді деп есептейді. Жердің «шам сәті» осындай; Адам әрекетімен тығыз байланысты көше жарықтандыру инфрақұрылымы кең ауқымда ақылды қалалар үшін платформа ретінде алға жылжудың жолы болып табылады. ABI мәліметтері бойынша, 2022 жылдың басында жаңа көше жарықтандыру қондырғыларының үштен екісінен астамы бірнеше ақылды қала сенсорларынан алынған деректерді біріктіру үшін орталық басқару платформасына байланыстырылады.
ABI Research компаниясының бас талдаушысы Адарш Кришнан былай деді: «Сымсыз байланысты, қоршаған орта сенсорларын және тіпті ақылды камераларды орналастыру арқылы қалалық жарық бағаналары инфрақұрылымын пайдаланатын ақылды қала жеткізушілері үшін көптеген бизнес мүмкіндіктері бар. Қиындық қоғамды көп сенсорлы шешімдерді ауқымды түрде және тиімді түрде орналастыруға ынталандыратын өміршең бизнес модельдерін табуда».
Сұрақ енді қосылу керек пе, жоқ па, сонда емес, ең алдымен қалай және қанша қосылу керек. Кришнанның айтуынша, мұның бір бөлігі бизнес-модельдерге қатысты, бірақ ақша қазірдің өзінде кооперативтік коммуналдық қызметтерді жекешелендіру (МЖК) арқылы ақылды қалаларға ағылып жатыр, мұнда жеке компаниялар венчурлық капиталдағы табыс үшін қаржылық тәуекелге барады. Жазылымға негізделген «қызмет ретінде» келісімшарттар инвестицияларды өтелу мерзімдеріне бөледі, бұл да белсенділікті ынталандырады.
Керісінше, Еуропадағы көше шамдары дәстүрлі ұялы желілерге (әдетте 2G-ден LTE-ге (4G) дейін), сондай-ақ жаңа HONEYCOMB Iot стандартты құрылғысы LTE-M-ге қосылуда. Меншіктелген ультра тар жолақты (UNB) технологиясы, сондай-ақ төмен қуатты Bluetooth-тың шағын таралуы Zigbee және IEEE 802.15.4 туындылары да қолданысқа енуде.
Bluetooth технологиялары альянсы (SIG) ақылды қалаларға ерекше назар аударады. Топ ақылды қалалардағы аз қуатты Bluetooth жеткізілімдері алдағы бес жылда бес есеге өсіп, жылына 230 миллионға жетеді деп болжайды. Көпшілігі әуежайлар, стадиондар, ауруханалар, сауда орталықтары және мұражайлар сияқты қоғамдық орындардағы активтерді бақылаумен байланысты. Дегенмен, аз қуатты Bluetooth сыртқы желілерге де бағытталған. «Активтерді басқару шешімі ақылды қала ресурстарын пайдалануды жақсартады және қалалық пайдалану шығындарын азайтуға көмектеседі», - деді Bluetooth технологиялары альянсы.
Екі техниканың үйлесімі жақсырақ!
Әрбір технологияның өзіндік даулары бар, дегенмен, олардың кейбіреулері пікірталас барысында шешілді. Мысалы, UNB пайдалы жүктеме мен жеткізу кестелеріне қатаң шектеулер ұсынады, бірнеше сенсорлық қолданбаларды немесе оны қажет ететін камералар сияқты қолданбаларды параллель қолдауды болдырмайды. Қысқа қашықтықтағы технология арзанырақ және жарықтандыруды платформа ретіндегі параметрлерді әзірлеу үшін үлкен өткізу қабілетін қамтамасыз етеді. Маңыздысы, олар WAN сигналы үзілген жағдайда қосалқы рөл атқара алады және техниктерге ақауларды жою және диагностикалау үшін сенсорларды тікелей оқу құралын ұсына алады. Мысалы, төмен қуатты Bluetooth нарықтағы барлық дерлік смартфондармен жұмыс істейді.
Тығызырақ тор беріктікті арттыра алса да, оның архитектурасы күрделене түседі және өзара байланысты нүктеден нүктеге дейінгі сенсорларға жоғары энергия қажеттіліктерін тудырады. Тарату диапазоны да проблемалы; Zigbee және Low-Power Bluetooth пайдаланатын қамту аймағы ең көбі бірнеше жүз метрді құрайды. Қысқа қашықтықтағы әртүрлі технологиялар бәсекеге қабілетті және торға негізделген, көршілес сенсорларға жақсы сәйкес келсе де, олар сайып келгенде сигналдарды бұлтқа қайтару үшін шлюздерді пайдалануды қажет ететін жабық желілер болып табылады.
Әдетте соңында ұяшыққа қосылу қосылады. Ақылды жарықтандыру өндірушілерінің үрдісі - 5-тен 15 км-ге дейінгі қашықтықтағы шлюзді немесе сенсорлық құрылғыны қамтуды қамтамасыз ету үшін нүктеден бұлтқа ұяшыққа қосылуды пайдалану. Beehive технологиясы үлкен беру ауқымын және қарапайымдылықты қамтамасыз етеді; Hive қауымдастығының айтуынша, ол сонымен қатар дайын желіні және жоғары деңгейдегі қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.
Ұялы байланыс операторларының мүддесін қорғайтын салалық орган GSMA-ның «Заттар интернетінің тік бөлігі» бөлімінің басшысы Нилл Янг былай деді: «Әрекет операторлары... бүкіл аумақты қамтиды, сондықтан қалалық жарықтандыру құрылғылары мен сенсорларды қосу үшін қосымша инфрақұрылым қажет емес. Лицензияланған спектрдегі ұялы желі қауіпсіздік пен сенімділікке ие, бұл оператордың ең жақсы жағдайларға ие екенін, көптеген қажеттіліктерді қанағаттандыра алатынын, батареяның әлдеқайда ұзақ қызмет ету мерзімін және минималды техникалық қызмет көрсетуді және арзан жабдықтың ұзақ берілу қашықтығын қамтамасыз ете алатынын білдіреді».
ABI мәліметтері бойынша, қолжетімді барлық байланыс технологияларының ішінде HONEYCOMB алдағы жылдары ең үлкен өсімді көрсетеді. 5G желілері туралы шу және 5G инфрақұрылымын орналастыру үшін күрес операторларды жарық бағанын алып, қалалық ортадағы шағын ұяшықтарды толтыруға итермеледі. Америка Құрама Штаттарында Лас-Вегас пен Сакраменто AT&T және Verizon операторлары арқылы көше шамдарына LTE және 5G, сондай-ақ ақылды қала сенсорларын орналастыруда. Гонконг жақында өзінің ақылды қала бастамасының бөлігі ретінде 400 5G қолдайтын шам бағаналарын орнату жоспарын жариялады.
Аппараттық құралдардың тығыз интеграциясы
Nielsen былай деп қосты: «Nordic компаниясы көп режимді қысқа және ұзақ қашықтықтағы өнімдерді ұсынады, оның nRF52840 SoC жүйесі төмен қуатты Bluetooth, Bluetooth Mesh және Zigbee, сондай-ақ Thread және меншікті 2,4 ГГц жүйелерін қолдайды. Nordic компаниясының Honeycomb негізіндегі nRF9160 SiP жүйесі LTE-M және NB-iot қолдауын ұсынады. Екі технологияның үйлесімі өнімділік пен баға артықшылықтарын әкеледі».
Жиіліктерді бөлу бұл жүйелердің қатар өмір сүруіне мүмкіндік береді, біріншісі рұқсатсыз 2,4 ГГц диапазонында, ал екіншісі LTE орналасқан жерде жұмыс істейді. Төменгі және жоғары жиіліктерде кең аумақты қамту мен үлкен өткізу қабілеті арасында ымыраға келу бар. Бірақ жарықтандыру платформаларында әдетте сенсорларды өзара байланыстыру үшін қысқа қашықтықтағы сымсыз технология қолданылады, бақылау және талдау үшін шеткі есептеу қуаты қолданылады, ал ұя тәрізді iot деректерді бұлтқа қайтару үшін, сондай-ақ жоғары техникалық қызмет көрсету деңгейлері үшін сенсорды басқару үшін қолданылады.
Әзірге қысқа және ұзақ қашықтықтағы радиолар бір кремний чипіне салынбаған, бөлек қосылды. Кейбір жағдайларда компоненттер бөлек орналасады, себебі жарықтандырғыштың, сенсордың және радионың істен шығуы әртүрлі. Дегенмен, қос радионы бір жүйеге біріктіру технологиялық интеграцияны тығыздауға және сатып алу шығындарын төмендетуге әкеледі, бұл ақылды қалалар үшін негізгі мәселелер болып табылады.
Nordic нарық осы бағытта жылжып келеді деп санайды. Компания қысқа қашықтықтағы сымсыз және ұялы IoT қосылым технологияларын әзірлеуші деңгейінде аппараттық және бағдарламалық жасақтамаға біріктірді, осылайша шешім өндірушілері жұпты сынақ қолданбаларында бір уақытта іске қоса алады. Nordic компаниясының nRF9160 SiP үшін DK тақтасы әзірлеушілерге «өздерінің Honeycomb iot қолданбаларын жұмыс істеуі үшін» жасалған; Nordic Thingy:91 ерте өнім дизайны үшін дайын прототиптеу платформасы немесе тұжырымдаманы дәлелдеу ретінде пайдалануға болатын «толыққанды дайын шлюз» ретінде сипатталған.
Екеуі де көп режимді ұялы байланыс nRF9160 SiP және көп хаттамалы қысқа қашықтықтағы nRF52840 SoC жүйелерімен жабдықталған. Nordic мәліметтері бойынша, коммерциялық IoT орналастыруларына арналған екі технологияны біріктіретін ендірілген жүйелер коммерцияландырудан «бірнеше ай» ғана қалды.
Nordic Nielsen былай деді: «Ақылды қалалық жарықтандыру платформасы осы байланыс технологияларының барлығын орнатты; нарық оларды қалай біріктіру керектігін анық көрсетеді, біз өндірушілердің даму кеңесіне олардың қалай бірге жұмыс істейтінін тексеру үшін шешімдер ұсындық. Оларды бизнес шешімдеріне біріктіру өте маңызды, бұл уақыт мәселесі».
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 29 наурыз