स्ट्रीट लाइटिंग इंटरकनेक्टेड स्मार्ट शहरों के लिए एक आदर्श मंच प्रदान करती है

परस्पर जुड़े हुए स्मार्ट शहर सुंदर सपने लाते हैं। ऐसे शहरों में, डिजिटल प्रौद्योगिकियां परिचालन दक्षता और बुद्धिमत्ता में सुधार करने के लिए कई अद्वितीय नागरिक कार्यों को एक साथ बुनती हैं। यह अनुमान लगाया जाता है कि 2050 तक, दुनिया की 70% आबादी स्मार्ट शहरों में रहेगी, जहां जीवन स्वस्थ, खुश और सुरक्षित होगा। महत्वपूर्ण रूप से, यह ग्रह के विनाश के खिलाफ हरे, मानवता का अंतिम ट्रम्प कार्ड होने का वादा करता है।

लेकिन स्मार्ट शहर कड़ी मेहनत कर रहे हैं। नई प्रौद्योगिकियां महंगी हैं, स्थानीय सरकारें विवश हैं, और राजनीति कम चुनाव चक्रों में बदल जाती है, जिससे एक अत्यधिक परिचालन और वित्तीय कुशल केंद्रीकृत प्रौद्योगिकी तैनाती मॉडल प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है जो विश्व स्तर पर या राष्ट्रीय स्तर पर शहरी क्षेत्रों में पुन: उपयोग किया जाता है। वास्तव में, सुर्खियों में अधिकांश प्रमुख स्मार्ट शहर वास्तव में विभिन्न प्रौद्योगिकी प्रयोगों और क्षेत्रीय पक्ष परियोजनाओं का एक संग्रह हैं, जिनके विस्तार के लिए बहुत कम है।

आइए डंपस्टर्स और पार्किंग लॉट को देखें, जो सेंसर और एनालिटिक्स के साथ स्मार्ट हैं; इस संदर्भ में, रिटर्न ऑन इन्वेस्टमेंट (ROI) की गणना और मानकीकरण करना मुश्किल है, खासकर जब सरकारी एजेंसियां ​​इतनी खंडित होती हैं (सार्वजनिक एजेंसियों और निजी सेवाओं के साथ -साथ शहरों, शहरों, क्षेत्रों और देशों के बीच)। वायु गुणवत्ता की निगरानी को देखें; एक शहर में स्वास्थ्य सेवाओं पर स्वच्छ हवा के प्रभाव की गणना करना कैसे आसान है? तार्किक रूप से, स्मार्ट शहरों को लागू करना कठिन है, लेकिन इनकार करना भी कठिन है।

हालांकि, डिजिटल परिवर्तन के कोहरे में प्रकाश की एक झलक है। सभी नगरपालिका सेवाओं में स्ट्रीट लाइटिंग शहरों को स्मार्ट फ़ंक्शंस प्राप्त करने और पहली बार कई अनुप्रयोगों को संयोजित करने के लिए एक मंच प्रदान करती है। अमेरिका में सैन डिएगो और डेनमार्क में कोपेनहेगन में लागू की जा रही विभिन्न स्मार्ट स्ट्रीट लाइटिंग परियोजनाओं को देखें, और वे संख्या में बढ़ रहे हैं। ये परियोजनाएं प्रकाश के रिमोट कंट्रोल की अनुमति देने और ट्रैफिक काउंटरों, वायु गुणवत्ता मॉनिटर और यहां तक ​​कि बंदूक डिटेक्टरों जैसे अन्य कार्यों को चलाने के लिए लाइट पोल के लिए तय किए गए मॉड्यूलर हार्डवेयर इकाइयों के साथ सेंसर के सरणियों को जोड़ती हैं।

प्रकाश ध्रुव की ऊंचाई से, शहरों ने सड़क पर शहर की "जीवंतता" को संबोधित करना शुरू कर दिया है, जिसमें यातायात प्रवाह और गतिशीलता, शोर और वायु प्रदूषण और उभरते व्यावसायिक अवसरों सहित। यहां तक ​​कि पार्किंग सेंसर, पारंपरिक रूप से पार्किंग स्थल में दफन, सस्ते और कुशलता से प्रकाश व्यवस्था के बुनियादी ढांचे से जुड़ा हो सकता है। पूरे शहरों को अचानक सड़कों को खोदने या स्थान किराए पर लेने या स्वस्थ रहने और सुरक्षित सड़कों के बारे में अमूर्त कंप्यूटिंग समस्याओं को हल किए बिना नेटवर्क और अनुकूलित किया जा सकता है।

यह काम करता है, क्योंकि अधिकांश भाग के लिए, स्मार्ट लाइटिंग समाधानों की शुरुआत में स्मार्ट समाधानों से बचत पर एक दांव के साथ गणना नहीं की जाती है। इसके बजाय, शहरी डिजिटल क्रांति की व्यवहार्यता प्रकाश के एक साथ विकास का एक आकस्मिक परिणाम है।

ठोस-राज्य एलईडी लाइटिंग के साथ गरमागरम बल्बों को बदलने से ऊर्जा की बचत, आसानी से उपलब्ध बिजली की आपूर्ति और व्यापक प्रकाश व्यवस्था के बुनियादी ढांचे के साथ, स्मार्ट शहरों को संभव बनाती है।

एलईडी रूपांतरण की गति पहले से ही सपाट है, और स्मार्ट लाइटिंग फलफूल रही है। एक स्मार्ट इन्फ्रास्ट्रक्चर विश्लेषक नॉर्थईस्ट ग्रुप के अनुसार, दुनिया की 363 मिलियन स्ट्रीट लाइटों में से लगभग 90% एलईडी द्वारा एलईडी द्वारा रोशन किया जाएगा। उनमें से एक तिहाई स्मार्ट एप्लिकेशन भी चलाएगा, एक प्रवृत्ति जो कुछ साल पहले शुरू हुई थी। जब तक पर्याप्त धन और ब्लूप्रिंट प्रकाशित नहीं होते हैं, तब तक स्ट्रीट लाइटिंग बड़े पैमाने पर स्मार्ट शहरों में विभिन्न डिजिटल प्रौद्योगिकियों के लिए एक नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर के रूप में सबसे उपयुक्त है।

एलईडी लागत बचाओ

प्रकाश और सेंसर निर्माताओं द्वारा प्रस्तावित अंगूठे के नियमों के अनुसार, स्मार्ट प्रकाश व्यवस्था से संबंधित प्रशासनिक और रखरखाव लागत को 50 से 70 प्रतिशत तक कम कर सकता है। लेकिन उन बचत में से अधिकांश (लगभग 50 प्रतिशत, एक अंतर बनाने के लिए पर्याप्त) को केवल ऊर्जा-कुशल एलईडी बल्बों पर स्विच करके महसूस किया जा सकता है। शेष बचत इल्युमिनेटर को जोड़ने और नियंत्रित करने और लाइटिंग नेटवर्क में कैसे काम करती है, इसके बारे में बुद्धिमान जानकारी को पारित करने से आती है।

केंद्रीकृत समायोजन और अवलोकन अकेले रखरखाव की लागत को कम कर सकते हैं। कई तरीके हैं, और वे एक दूसरे के पूरक हैं: शेड्यूलिंग, मौसमी नियंत्रण और समय समायोजन; दोष निदान और रखरखाव ट्रक उपस्थिति को कम किया। प्रभाव प्रकाश नेटवर्क के आकार के साथ बढ़ता है और प्रारंभिक आरओआई मामले में वापस बहता है। बाजार का कहना है कि यह दृष्टिकोण लगभग पांच वर्षों में अपने लिए भुगतान कर सकता है, और "नरम" स्मार्ट सिटी अवधारणाओं को शामिल करके कम समय में खुद के लिए भुगतान करने की क्षमता है, जैसे कि पार्किंग सेंसर, ट्रैफ़िक मॉनिटर, वायु गुणवत्ता नियंत्रण और बंदूक डिटेक्टरों के साथ।

गाइडहाउस इनसाइट्स, एक बाजार विश्लेषक, परिवर्तन की गति को मापने के लिए 200 से अधिक शहरों को ट्रैक करता है; यह कहता है कि एक चौथाई शहर स्मार्ट लाइटिंग योजनाओं को रोल आउट कर रहे हैं। स्मार्ट सिस्टम की बिक्री बढ़ रही है। एबीआई अनुसंधान गणना करता है कि वैश्विक राजस्व 2026 तक दस गुना $ 1.7 बिलियन हो जाएगा। पृथ्वी का "लाइट बल्ब पल" इस तरह है; स्ट्रीट लाइटिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर, जो मानव गतिविधियों से निकटता से संबंधित है, एक व्यापक संदर्भ में स्मार्ट शहरों के लिए एक मंच के रूप में आगे है। 2022 की शुरुआत में, कई स्मार्ट सिटी सेंसर के डेटा को एकीकृत करने के लिए दो-तिहाई से अधिक नई स्ट्रीट लाइटिंग इंस्टॉलेशन एक केंद्रीय प्रबंधन मंच से बंधे होंगे, अबी ने कहा।

ABI रिसर्च के प्रमुख विश्लेषक Adarsh ​​Krishnan ने कहा: "स्मार्ट सिटी विक्रेताओं के लिए कई और व्यावसायिक अवसर हैं जो वायरलेस कनेक्टिविटी, पर्यावरण सेंसर और यहां तक ​​कि स्मार्ट कैमरों को तैनात करके शहरी प्रकाश-पोल बुनियादी ढांचे का लाभ उठाते हैं। चुनौती व्यवहार्य व्यवसाय मॉडल को खोजने के लिए है जो समाज को एक लागत पर बहु-धारा समाधानों को तैनात करने के लिए प्रोत्साहित करती है।"

सवाल अब नहीं है कि क्या कनेक्ट करना है, लेकिन कैसे, और कितना पहले स्थान पर कनेक्ट करें। जैसा कि कृष्णन देखते हैं, इसका एक हिस्सा व्यावसायिक मॉडल के बारे में है, लेकिन पैसा पहले से ही सहकारी उपयोगिता निजीकरण (पीपीपी) के माध्यम से स्मार्ट शहरों में बह रहा है, जहां निजी कंपनियां उद्यम पूंजी में सफलता के बदले में वित्तीय जोखिम लेती हैं। सब्सक्रिप्शन-आधारित "एएस-ए-सर्विस" अनुबंधों ने पेबैक अवधि में निवेश फैलाया, जिसने गतिविधि को भी प्रेरित किया।

इसके विपरीत, यूरोप में स्ट्रीटलाइट्स पारंपरिक हनीकॉम्ब नेटवर्क (आमतौर पर 2 जी से एलटीई (4 जी)) के साथ-साथ नए हनीकॉम IoT मानक डिवाइस, LTE-M से जुड़े हो रहे हैं। मालिकाना अल्ट्रा-नैरोबैंड (UNB) तकनीक भी Zigbee के साथ, कम-शक्ति ब्लूटूथ का एक छोटा सा प्रसार, और IEEE 802.15.4 डेरिवेटिव के साथ खेल में आ रही है।

ब्लूटूथ टेक्नोलॉजी एलायंस (एसआईजी) स्मार्ट शहरों पर विशेष जोर देता है। समूह भविष्यवाणी करता है कि स्मार्ट शहरों में कम-शक्ति वाले ब्लूटूथ के शिपमेंट अगले पांच वर्षों में पांच गुना बढ़ेंगे, जो प्रति वर्ष 230 मिलियन हो जाएगा। अधिकांश सार्वजनिक स्थानों पर परिसंपत्ति ट्रैकिंग से जुड़े हैं, जैसे कि हवाई अड्डे, स्टेडियम, अस्पताल, शॉपिंग मॉल और संग्रहालय। हालांकि, कम-शक्ति ब्लूटूथ भी आउटडोर नेटवर्क के उद्देश्य से है। ब्लूटूथ टेक्नोलॉजी एलायंस ने कहा, "एसेट मैनेजमेंट सॉल्यूशन स्मार्ट सिटी संसाधनों के उपयोग में सुधार करता है और शहरी परिचालन लागत को कम करने में मदद करता है।"

दो तकनीकों का एक संयोजन बेहतर है!

प्रत्येक तकनीक के अपने विवाद हैं, हालांकि, जिनमें से कुछ को बहस में हल किया गया है। उदाहरण के लिए, UNB पेलोड और डिलीवरी शेड्यूल पर सख्त सीमाओं का प्रस्ताव करता है, कई सेंसर अनुप्रयोगों के लिए समानांतर समर्थन या कैमरों जैसे अनुप्रयोगों के लिए, इसकी आवश्यकता होती है। शॉर्ट-रेंज तकनीक सस्ती है और प्रकाश व्यवस्था को विकसित करने के लिए अधिक से अधिक थ्रूपुट प्रदान करती है। महत्वपूर्ण रूप से, वे WAN सिग्नल डिस्कनेक्ट की स्थिति में एक बैकअप भूमिका भी निभा सकते हैं, और तकनीशियनों को डिबगिंग और डायग्नोस्टिक्स के लिए सीधे सेंसर पढ़ने के लिए एक साधन प्रदान कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कम-शक्ति ब्लूटूथ, बाजार पर लगभग हर स्मार्टफोन के साथ काम करता है।

यद्यपि एक सघन ग्रिड मजबूती को बढ़ा सकता है, इसकी वास्तुकला जटिल हो जाती है और इंटरकनेक्टेड पॉइंट-टू-पॉइंट सेंसर पर उच्च ऊर्जा मांगें डालती है। ट्रांसमिशन रेंज भी समस्याग्रस्त है; Zigbee और कम-शक्ति ब्लूटूथ का उपयोग करके कवरेज केवल कुछ सौ मीटर की दूरी पर है। यद्यपि विभिन्न प्रकार की छोटी दूरी की तकनीकें प्रतिस्पर्धी हैं और ग्रिड-आधारित, पड़ोसी-चौड़े सेंसर के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं, वे बंद नेटवर्क हैं जिन्हें अंततः क्लाउड पर वापस संकेतों को प्रसारित करने के लिए गेटवे के उपयोग की आवश्यकता होती है।

एक हनीकॉम्ब कनेक्शन आमतौर पर अंत में जोड़ा जाता है। स्मार्ट लाइटिंग विक्रेताओं के लिए प्रवृत्ति 5 से 15 किमी दूरी के गेटवे या सेंसर डिवाइस कवरेज प्रदान करने के लिए पॉइंट-टू-क्लाउड हनीकॉम्ब कनेक्टिविटी का उपयोग करना है। बीहाइव तकनीक बड़ी ट्रांसमिशन रेंज और सादगी लाती है; यह हाइव समुदाय के अनुसार, ऑफ-द-शेल्फ नेटवर्किंग और उच्च स्तर की सुरक्षा प्रदान करता है।

मोबाइल नेटवर्क ऑपरेटरों का प्रतिनिधित्व करने वाले एक उद्योग निकाय में इंटरनेट ऑफ थिंग्स वर्टिकल के प्रमुख नील यंग ने कहा: "एक्शन ऑपरेटरों ... के पास पूरे क्षेत्र के सभी कवरेज हैं, इसलिए शहरी प्रकाश उपकरणों और सेंसर को जोड़ने के लिए कोई अतिरिक्त बुनियादी ढांचा की आवश्यकता नहीं है। उपकरण।"

उपलब्ध सभी कनेक्टिविटी प्रौद्योगिकियों में से, हनीकॉम्ब आने वाले वर्षों में सबसे बड़ी वृद्धि देखेगी, एबीआई के अनुसार। 5 जी नेटवर्क और 5 जी बुनियादी ढांचे की मेजबानी करने के लिए हाथापाई के बारे में चर्चा ने ऑपरेटरों को प्रकाश पोल को हथियाने और शहरी वातावरण में छोटी हनीकॉम्ब इकाइयों को भरने के लिए प्रेरित किया है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, लास वेगास और सैक्रामेंटो एलटीई और 5 जी, साथ ही साथ स्मार्ट सिटी सेंसर, स्ट्रीट लाइट्स पर वाहक एटी एंड टी और वेरिज़ोन के माध्यम से तैनात कर रहे हैं। हांगकांग ने अपने स्मार्ट सिटी पहल के हिस्से के रूप में 400 5 जी-सक्षम लैम्पपोस्ट स्थापित करने की योजना का अनावरण किया है।

हार्डवेयर का तंग एकीकरण

नीलसन ने कहा: "नॉर्डिक मल्टी-मोड शॉर्ट-रेंज और लंबी-रेंज उत्पादों की पेशकश करता है, इसके NRF52840 SOC के साथ कम पावर ब्लूटूथ, ब्लूटूथ मेष और ज़िग्बी के साथ-साथ थ्रेड और प्रोप्रायटरी 2.4GHZ सिस्टम्स।

फ़्रीक्वेंसी सेपरेशन इन प्रणालियों को सह-अस्तित्व में आने की अनुमति देता है, पूर्व में अनुमति-मुक्त 2.4GHz बैंड में चल रहा है और जहां भी LTE स्थित है, वहां चल रहा है। कम और उच्च आवृत्तियों पर, व्यापक क्षेत्र कवरेज और अधिक से अधिक संचरण क्षमता के बीच एक व्यापार-बंद है। लेकिन लाइटिंग प्लेटफॉर्म में, शॉर्ट-रेंज वायरलेस तकनीक का उपयोग आमतौर पर सेंसर को इंटरकनेक्ट करने के लिए किया जाता है, एज कंप्यूटिंग पावर का उपयोग अवलोकन और विश्लेषण के लिए किया जाता है, और हनीकॉम्ब IoT का उपयोग क्लाउड पर डेटा वापस भेजने के लिए किया जाता है, साथ ही साथ उच्च रखरखाव स्तरों के लिए सेंसर नियंत्रण भी।

अब तक, शॉर्ट-रेंज और लंबी दूरी के रेडियो की जोड़ी को अलग से जोड़ा गया है, न कि एक ही सिलिकॉन चिप में नहीं बनाया गया है। कुछ मामलों में, घटकों को अलग किया जाता है क्योंकि इल्युमिनेटर, सेंसर और रेडियो की विफलताएं सभी अलग -अलग होती हैं। हालांकि, दोहरी रेडियो को एक ही प्रणाली में एकीकृत करने से निकट प्रौद्योगिकी एकीकरण और कम अधिग्रहण लागत होगी, जो स्मार्ट शहरों के लिए महत्वपूर्ण विचार हैं।

नॉर्डिक को लगता है कि बाजार उस दिशा में आगे बढ़ रहा है। कंपनी ने शॉर्ट-रेंज वायरलेस और हनीकॉम IoT कनेक्टिविटी टेक्नोलॉजीज को डेवलपर स्तर पर हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर में एकीकृत किया है ताकि समाधान निर्माता परीक्षण अनुप्रयोगों में एक साथ जोड़ी को चला सकें। NRF9160 SIP के लिए नॉर्डिक के बोर्ड डीके को डेवलपर्स के लिए "अपने हनीकॉम IoT एप्लिकेशन काम करने के लिए" बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया था; नॉर्डिक थिंग: 91 को एक "पूर्ण ऑफ-द-शेल्फ गेटवे" के रूप में वर्णित किया गया है, जिसका उपयोग ऑफ-द-शेल्फ प्रोटोटाइपिंग प्लेटफॉर्म या प्रारंभिक उत्पाद डिजाइनों के लिए प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट के रूप में किया जा सकता है।

दोनों में मल्टी-मोड हनीकॉम NRF9160 SIP और मल्टी-प्रोटोकॉल शॉर्ट-रेंज NRF52840 SOC है। नॉर्डिक के अनुसार, वाणिज्यिक IoT तैनाती के लिए दो तकनीकों को जोड़ने वाली एंबेडेड सिस्टम केवल व्यावसायीकरण से दूर "महीने" हैं।

नॉर्डिक नीलसन ने कहा: "स्मार्ट सिटी लाइटिंग प्लेटफॉर्म को इन सभी कनेक्शन प्रौद्योगिकी की स्थापना की गई है; बाजार बहुत स्पष्ट रूप से है कि उन्हें एक साथ कैसे संयोजित किया जाए, हमने निर्माताओं के विकास बोर्ड के लिए समाधान प्रदान किया है, यह परीक्षण करने के लिए कि वे एक साथ कैसे काम करते हैं। उन्हें व्यापार समाधान में संयुक्त रूप से संयुक्त रूप से संयुक्त रूप से संयुक्त रूप से संयुक्त रूप से संयुक्त रूप से शामिल किया जाता है।"