Mae dinasoedd clyfar rhyng-gysylltiedig yn dod â breuddwydion hardd. Mewn dinasoedd o'r fath, mae technolegau digidol yn plethu nifer o swyddogaethau dinesig unigryw i wella effeithlonrwydd gweithredol a deallusrwydd. Amcangyfrifir erbyn 2050 y bydd 70% o boblogaeth y byd yn byw mewn dinasoedd clyfar, lle bydd bywyd yn iach, yn hapus ac yn ddiogel. Yn hollbwysig, mae'n addo bod yn wyrdd, cerdyn trwmp olaf dynoliaeth yn erbyn dinistrio'r blaned.
Ond mae dinasoedd clyfar yn waith caled. Mae technolegau newydd yn ddrud, mae llywodraethau lleol wedi'u cyfyngu, ac mae gwleidyddiaeth yn symud i gylchoedd etholiad byr, gan ei gwneud hi'n anodd cyflawni model defnyddio technoleg ganolog sy'n effeithlon iawn yn weithredol ac yn ariannol ac sy'n cael ei ailddefnyddio mewn ardaloedd trefol yn fyd-eang neu'n genedlaethol. Mewn gwirionedd, dim ond casgliad o wahanol arbrofion technoleg a phrosiectau ochr rhanbarthol yw'r rhan fwyaf o'r dinasoedd clyfar blaenllaw yn y penawdau, heb fawr ddim i edrych ymlaen at ei ehangu.
Beth am edrych ar finiau sbwriel a meysydd parcio, sy'n glyfar gyda synwyryddion a dadansoddeg; Yn y cyd-destun hwn, mae'n anodd cyfrifo a safoni enillion ar fuddsoddiad (ROI), yn enwedig pan fo asiantaethau'r llywodraeth mor dameidiog (rhwng asiantaethau cyhoeddus a gwasanaethau preifat, yn ogystal â rhwng trefi, dinasoedd, rhanbarthau a gwledydd). Edrychwch ar fonitro ansawdd aer; Sut mae'n hawdd cyfrifo effaith aer glân ar wasanaethau iechyd mewn dinas? Yn rhesymegol, mae dinasoedd clyfar yn anodd eu gweithredu, ond hefyd yn anodd eu gwadu.
Fodd bynnag, mae yna lygad o olau yng nghysgod newid digidol. Mae goleuadau stryd ym mhob gwasanaeth bwrdeistrefol yn darparu llwyfan i ddinasoedd gaffael swyddogaethau clyfar a chyfuno nifer o gymwysiadau am y tro cyntaf. Edrychwch ar y gwahanol brosiectau goleuadau stryd clyfar sy'n cael eu gweithredu yn San Diego yn yr Unol Daleithiau a Copenhagen yn Nenmarc, ac maent yn cynyddu o ran nifer. Mae'r prosiectau hyn yn cyfuno araeau o synwyryddion ag unedau caledwedd modiwlaidd sydd wedi'u gosod ar bolion golau i ganiatáu rheoli'r goleuadau eu hunain o bell ac i redeg swyddogaethau eraill, fel cownteri traffig, monitorau ansawdd aer, a hyd yn oed synwyryddion gynnau.
O uchder y polyn golau, mae dinasoedd wedi dechrau mynd i'r afael â "bywadwyedd" y ddinas ar y stryd, gan gynnwys llif traffig a symudedd, sŵn a llygredd aer, a chyfleoedd busnes sy'n dod i'r amlwg. Gellir cysylltu hyd yn oed synwyryddion parcio, a gladdir yn draddodiadol mewn meysydd parcio, yn rhad ac yn effeithlon â'r seilwaith goleuo. Gellir rhwydweithio a optimeiddio dinasoedd cyfan yn sydyn heb gloddio strydoedd na rhentu lle na datrys problemau cyfrifiadura haniaethol am fyw'n iachach a strydoedd mwy diogel.
Mae hyn yn gweithio oherwydd, i raddau helaeth, nid yw atebion goleuo clyfar yn cael eu cyfrifo i ddechrau gyda bet ar arbedion o atebion clyfar. Yn hytrach, mae hyfywedd y chwyldro digidol trefol yn ganlyniad damweiniol i ddatblygiad goleuo ar yr un pryd.
Mae'r arbedion ynni o ddisodli bylbiau gwynias â goleuadau LED cyflwr solid, ynghyd â chyflenwadau pŵer sydd ar gael yn rhwydd a seilwaith goleuo helaeth, yn gwneud dinasoedd clyfar yn ymarferol.
Mae cyflymder y broses o drawsnewid LED eisoes yn wastad, ac mae goleuadau clyfar yn ffynnu. Bydd tua 90% o 363 miliwn o oleuadau stryd y byd yn cael eu goleuo gan LEDs erbyn 2027, yn ôl Northeast Group, dadansoddwr seilwaith clyfar. Bydd traean ohonynt hefyd yn rhedeg cymwysiadau clyfar, tuedd a ddechreuodd ychydig flynyddoedd yn ôl. Hyd nes y cyhoeddir cyllid a chynlluniau sylweddol, goleuadau stryd yw'r mwyaf addas fel seilwaith rhwydwaith ar gyfer amrywiol dechnolegau digidol mewn dinasoedd clyfar ar raddfa fawr.
Arbedwch gost LED
Yn ôl y rheolau cyffredinol a gynigiwyd gan weithgynhyrchwyr goleuadau a synwyryddion, gall goleuadau clyfar leihau costau gweinyddol a chynnal a chadw sy'n gysylltiedig â seilwaith o 50 i 70 y cant. Ond gellid gwireddu'r rhan fwyaf o'r arbedion hynny (tua 50 y cant, digon i wneud gwahaniaeth) trwy newid i fylbiau LED sy'n effeithlon o ran ynni. Daw gweddill yr arbedion o gysylltu a rheoli goleuadau a throsglwyddo gwybodaeth ddeallus am sut maen nhw'n gweithio ar draws y rhwydwaith goleuadau.
Gall addasiadau a arsylwadau canolog yn unig leihau costau cynnal a chadw yn sylweddol. Mae yna lawer o ffyrdd, ac maent yn ategu ei gilydd: amserlennu, rheolaeth dymhorol ac addasu amseru; Diagnosis namau a llai o bresenoldeb mewn tryciau cynnal a chadw. Mae'r effaith yn cynyddu gyda maint y rhwydwaith goleuadau ac yn llifo'n ôl i'r achos ROI cychwynnol. Dywed y farchnad y gall y dull hwn dalu amdano'i hun mewn tua phum mlynedd, ac mae ganddo'r potensial i dalu amdano'i hun mewn llai o amser trwy ymgorffori cysyniadau dinas glyfar "mwy meddal", fel y rhai â synwyryddion parcio, monitorau traffig, rheoli ansawdd aer a synwyryddion gynnau.
Mae Guidehouse Insights, dadansoddwr marchnad, yn olrhain mwy na 200 o ddinasoedd i fesur cyflymder y newid; Dywed fod chwarter y dinasoedd yn cyflwyno cynlluniau goleuo clyfar. Mae gwerthiant systemau clyfar yn codi’n sydyn. Mae ABI Research yn cyfrifo y bydd refeniw byd-eang yn neidio ddeg gwaith i $1.7 biliwn erbyn 2026. Mae “eiliad bylbiau golau” y Ddaear fel hyn; Seilwaith goleuadau stryd, sy'n gysylltiedig yn agos â gweithgareddau dynol, yw'r ffordd ymlaen fel platfform ar gyfer dinasoedd clyfar mewn cyd-destun ehangach. Mor gynnar â 2022, bydd mwy na dwy ran o dair o osodiadau goleuadau stryd newydd wedi'u clymu i blatfform rheoli canolog i integreiddio data o synwyryddion dinasoedd clyfar lluosog, meddai ABI.
Dywedodd Adarsh Krishnan, prif ddadansoddwr yn ABI Research: “Mae llawer mwy o gyfleoedd busnes i werthwyr dinasoedd clyfar sy’n manteisio ar seilwaith polion golau trefol trwy ddefnyddio cysylltedd diwifr, synwyryddion amgylcheddol a hyd yn oed camerâu clyfar. Yr her yw dod o hyd i fodelau busnes hyfyw sy’n annog cymdeithas i ddefnyddio atebion aml-synhwyrydd ar raddfa fawr mewn modd cost-effeithiol.”
Nid yw'r cwestiwn bellach yn ymwneud â chysylltu, ond sut, a faint i gysylltu yn y lle cyntaf. Fel y mae Krishnan yn ei sylwi, mae rhan o hyn yn ymwneud â modelau busnes, ond mae arian eisoes yn llifo i ddinasoedd clyfar trwy breifateiddio cyfleustodau cydweithredol (PPP), lle mae cwmnïau preifat yn cymryd risg ariannol yn gyfnewid am lwyddiant mewn cyfalaf menter. Mae contractau "fel gwasanaeth" sy'n seiliedig ar danysgrifiadau yn lledaenu buddsoddiad dros gyfnodau ad-dalu, a oedd hefyd yn sbarduno gweithgaredd.
Mewn cyferbyniad, mae goleuadau stryd yn Ewrop yn cael eu cysylltu â rhwydweithiau diliau mêl traddodiadol (fel arfer 2G hyd at LTE (4G)) yn ogystal â'r ddyfais safonol HONEYCOMB Iot newydd, LTE-M. Mae technoleg band cul iawn (UNB) perchnogol hefyd yn dod i rym, ynghyd â Zigbee, lledaeniad bach o Bluetooth pŵer isel, a deilliadau IEEE 802.15.4.
Mae'r Gynghrair Technoleg Bluetooth (SIG) yn rhoi pwyslais arbennig ar ddinasoedd clyfar. Mae'r grŵp yn rhagweld y bydd llwythi o Bluetooth pŵer isel mewn dinasoedd clyfar yn tyfu bum gwaith dros y pum mlynedd nesaf, i 230 miliwn y flwyddyn. Mae'r rhan fwyaf yn gysylltiedig ag olrhain asedau mewn mannau cyhoeddus, fel meysydd awyr, stadia, ysbytai, canolfannau siopa ac amgueddfeydd. Fodd bynnag, mae Bluetooth pŵer isel hefyd wedi'i anelu at rwydweithiau awyr agored. “Mae'r ateb rheoli asedau yn gwella'r defnydd o adnoddau dinasoedd clyfar ac yn helpu i leihau costau gweithredu trefol,” meddai'r Gynghrair Technoleg Bluetooth.
Mae cyfuniad o'r ddau dechneg yn well!
Mae gan bob technoleg ei dadleuon, fodd bynnag, ac mae rhai ohonynt wedi'u datrys mewn dadl. Er enghraifft, mae UNB yn cynnig cyfyngiadau llymach ar amserlenni llwyth a chyflenwi, gan ddiystyru cefnogaeth gyfochrog ar gyfer cymwysiadau synhwyrydd lluosog neu ar gyfer cymwysiadau fel camerâu sydd ei angen. Mae technoleg amrediad byr yn rhatach ac yn darparu trwybwn mwy ar gyfer datblygu Gosodiadau goleuo fel platfform. Yn bwysig, gallant hefyd chwarae rôl wrth gefn rhag ofn y bydd signal WAN yn cael ei ddatgysylltu, a darparu modd i dechnegwyr ddarllen synwyryddion yn uniongyrchol ar gyfer dadfygio a diagnosteg. Mae Bluetooth pŵer isel, er enghraifft, yn gweithio gyda bron pob ffôn clyfar ar y farchnad.
Er y gall grid dwysach wella cadernid, mae ei bensaernïaeth yn dod yn gymhleth ac yn rhoi gofynion ynni uwch ar synwyryddion pwynt-i-bwynt rhyng-gysylltiedig. Mae ystod trosglwyddo hefyd yn broblemus; dim ond ychydig gannoedd o fetrau ar y mwyaf yw'r sylw gan ddefnyddio Zigbee a Bluetooth pŵer isel. Er bod amrywiaeth o dechnolegau ystod fer yn gystadleuol ac yn addas iawn ar gyfer synwyryddion sy'n seiliedig ar y grid ac ar draws cymdogion, maent yn rhwydweithiau caeedig sydd yn y pen draw angen defnyddio pyrth i drosglwyddo signalau yn ôl i'r cwmwl.
Fel arfer, ychwanegir cysylltiad crwybr mêl ar y diwedd. Y duedd i werthwyr goleuadau clyfar yw defnyddio cysylltedd crwybr mêl pwynt-i-gwmwl i ddarparu sylw porth neu ddyfais synhwyrydd pellter o 5 i 15 km. Mae technoleg Beehive yn dod ag ystod drosglwyddo fawr a symlrwydd; Mae hefyd yn darparu rhwydweithio parod a lefel uwch o ddiogelwch, yn ôl cymuned Hive.
Dywedodd Neill Young, pennaeth Rhyngrwyd Pethau Fertigol yn y GSMA, corff diwydiant sy'n cynrychioli gweithredwyr rhwydweithiau symudol: “Mae gan weithredwyr… wasanaeth yr ardal gyfan, felly nid oes angen seilwaith ychwanegol i gysylltu'r dyfeisiau goleuo trefol a'r synwyryddion. Yn y sbectrwm trwyddedig mae gan rwydwaith diliau mêl ddiogelwch a dibynadwyedd, sy'n golygu bod gan y gweithredwr yr amodau gorau, gall gefnogi nifer fawr o anghenion bywyd batri llawer hirach a chynnal a chadw lleiaf a phellter trosglwyddo hir offer cost isel.”
O'r holl dechnolegau cysylltedd sydd ar gael, HONEYCOMB fydd yn gweld y twf mwyaf yn y blynyddoedd i ddod, yn ôl ABI. Mae'r sôn am rwydweithiau 5G a'r frwydr i gynnal seilwaith 5G wedi annog gweithredwyr i gipio'r polyn golau a llenwi unedau crwybr bach mewn amgylcheddau trefol. Yn yr Unol Daleithiau, mae Las Vegas a Sacramento yn defnyddio LTE a 5G, yn ogystal â synwyryddion dinas glyfar, ar oleuadau stryd trwy'r cludwyr AT&T a Verizon. Mae Hong Kong newydd ddatgelu cynllun i osod 400 o bolion lamp sy'n galluogi 5G fel rhan o'i fenter dinas glyfar.
Integreiddio Tynn o Galedwedd
Ychwanegodd Nielsen: “Mae Nordic yn cynnig cynhyrchion aml-fodd amrediad byr a hir, gyda'i SoC nRF52840 yn cefnogi Bluetooth pŵer isel, Bluetooth Mesh a Zigbee, yn ogystal â Thread a systemau 2.4ghz perchnogol. Mae nRF9160 SiP Nordic sy'n seiliedig ar Honeycomb yn cynnig cefnogaeth LTE-M ac NB-iot. Mae'r cyfuniad o'r ddwy dechnoleg yn dod â manteision perfformiad a chost.”
Mae gwahanu amledd yn caniatáu i'r systemau hyn gydfodoli, gyda'r cyntaf yn rhedeg yn y band 2.4ghz heb ganiatâd a'r olaf yn rhedeg lle bynnag y mae LTE wedi'i leoli. Ar amleddau is ac uwch, mae cyfaddawd rhwng sylw ardal ehangach a chynhwysedd trosglwyddo mwy. Ond mewn llwyfannau goleuo, defnyddir technoleg ddiwifr amrediad byr fel arfer i gysylltu synwyryddion, defnyddir pŵer cyfrifiadura ymyl ar gyfer arsylwi a dadansoddi, a defnyddir IoT crwybr mêl i anfon data yn ôl i'r cwmwl, yn ogystal â rheolaeth synwyryddion ar gyfer lefelau cynnal a chadw uwch.
Hyd yn hyn, mae'r pâr o radios amrediad byr a pellter hir wedi'u hychwanegu ar wahân, nid wedi'u hadeiladu i'r un sglodion silicon. Mewn rhai achosion, mae'r cydrannau wedi'u gwahanu oherwydd bod methiannau'r goleuwr, y synhwyrydd a'r radio i gyd yn wahanol. Fodd bynnag, bydd integreiddio radios deuol i mewn i un system yn arwain at integreiddio technoleg agosach a chostau caffael is, sy'n ystyriaethau allweddol ar gyfer dinasoedd clyfar.
Mae Nordic yn credu bod y farchnad yn symud i'r cyfeiriad hwnnw. Mae'r cwmni wedi integreiddio technolegau cysylltedd IoT diwifr amrediad byr a diliau mêl i mewn i galedwedd a meddalwedd ar lefel y datblygwr fel y gall gweithgynhyrchwyr atebion redeg y pâr ar yr un pryd mewn cymwysiadau prawf. Dyluniwyd bwrdd DK Nordic ar gyfer nRF9160 SiP i ddatblygwyr "wneud i'w cymwysiadau IoT Honeycomb weithio"; disgrifiwyd Nordic Thingy:91 fel "porth parod llawn" y gellir ei ddefnyddio fel platfform prototeipio parod neu brawf-o-gysyniad ar gyfer dyluniadau cynnyrch cynnar.
Mae'r ddau yn cynnwys nRF9160 SiP crwybr aml-fodd a nRF52840 SoC amrediad byr aml-brotocol. Dim ond "misoedd" i ffwrdd o fasnacheiddio sydd ar systemau mewnosodedig sy'n cyfuno'r ddwy dechnoleg ar gyfer defnyddio IoT masnachol, yn ôl Nordic.
Dywedodd Nordic Nielsen: “Mae platfform goleuo dinas glyfar wedi’i sefydlu ar gyfer yr holl dechnoleg cysylltu hon; mae’r farchnad yn glir iawn sut i’w cyfuno, rydym wedi darparu atebion i fyrddau datblygu gweithgynhyrchwyr, i brofi sut maen nhw’n gweithio gyda’i gilydd. Mae’n hanfodol eu bod yn cael eu cyfuno i mewn i atebion busnes, mewn dim ond mater o amser.”
Amser postio: Mawrth-29-2022