ไฟถนนเป็นแพลตฟอร์มที่เหมาะสำหรับเมืองอัจฉริยะที่เชื่อมต่อถึงกัน

เมืองอัจฉริยะที่เชื่อมต่อถึงกันนำความฝันที่สวยงาม ในเมืองดังกล่าวเทคโนโลยีดิจิตอลสานต่อฟังก์ชั่นพลเมืองที่ไม่ซ้ำกันหลายอย่างเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการปฏิบัติงานและความฉลาด คาดว่าภายในปี 2593 ประชากรโลก 70% จะอาศัยอยู่ในเมืองอัจฉริยะซึ่งชีวิตจะมีสุขภาพดีมีความสุขและปลอดภัย มันเป็นสิ่งสำคัญคือสัญญาว่าจะเป็นสีเขียวการ์ดทรัมป์ใบสุดท้ายของมนุษยชาติต่อการทำลายล้างของโลก

แต่เมืองอัจฉริยะเป็นงานหนัก เทคโนโลยีใหม่มีราคาแพงรัฐบาลท้องถิ่นถูก จำกัด และการเมืองเปลี่ยนไปเป็นวัฏจักรการเลือกตั้งระยะสั้นทำให้เป็นการยากที่จะบรรลุรูปแบบการใช้เทคโนโลยีส่วนกลางที่ดำเนินงานและมีประสิทธิภาพทางการเงินสูงซึ่งนำกลับมาใช้ใหม่ในเขตเมืองทั่วโลกหรือทั่วประเทศ ในความเป็นจริงเมืองอัจฉริยะชั้นนำส่วนใหญ่ในพาดหัวข่าวเป็นเพียงการรวบรวมการทดลองทางเทคโนโลยีที่แตกต่างกันและโครงการด้านภูมิภาคโดยมีเพียงเล็กน้อยที่รอคอยที่จะขยายตัว

ลองดูที่ถังขยะและลานจอดรถซึ่งฉลาดด้วยเซ็นเซอร์และการวิเคราะห์ ในบริบทนี้ผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) นั้นยากที่จะคำนวณและสร้างมาตรฐานโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหน่วยงานของรัฐมีการแยกส่วน (ระหว่างหน่วยงานสาธารณะและบริการส่วนตัวรวมถึงระหว่างเมืองเมืองภูมิภาคและประเทศ) ดูการตรวจสอบคุณภาพอากาศ การคำนวณผลกระทบของอากาศสะอาดต่อบริการสุขภาพในเมืองเป็นเรื่องง่ายอย่างไร อย่างมีเหตุผลเมืองอัจฉริยะนั้นยากที่จะนำไปใช้ แต่ก็ยากที่จะปฏิเสธ

อย่างไรก็ตามมีแสงแวววาวในหมอกของการเปลี่ยนแปลงดิจิตอล ไฟถนนในบริการเทศบาลทั้งหมดเป็นแพลตฟอร์มสำหรับเมืองที่จะได้รับฟังก์ชั่นอัจฉริยะและรวมแอปพลิเคชันหลายรายการเป็นครั้งแรก ดูโครงการไฟส่องสว่างบนถนนอัจฉริยะต่าง ๆ ที่นำไปใช้ในซานดิเอโกในสหรัฐอเมริกาและโคเปนเฮเกนในเดนมาร์กและพวกเขากำลังเพิ่มขึ้น โครงการเหล่านี้รวมอาร์เรย์ของเซ็นเซอร์เข้ากับหน่วยฮาร์ดแวร์แบบแยกส่วนที่จับจ้องไปที่เสาไฟเพื่อให้การควบคุมระยะไกลของแสงเองและเพื่อเรียกใช้ฟังก์ชั่นอื่น ๆ เช่นเคาน์เตอร์การจราจรจอภาพคุณภาพอากาศและแม้แต่เครื่องตรวจจับปืน

จากความสูงของเสาไฟเมืองต่างๆได้เริ่มพูดถึง "ความสามารถในการอยู่อาศัย" ของเมืองบนถนนรวมถึงการไหลเวียนของการจราจรและการเคลื่อนย้ายเสียงรบกวนและมลพิษทางอากาศและโอกาสทางธุรกิจที่เกิดขึ้นใหม่ แม้แต่เซ็นเซอร์ที่จอดรถที่ฝังอยู่ในลานจอดรถสามารถเชื่อมต่อกับโครงสร้างพื้นฐานแสงได้อย่างถูกและมีประสิทธิภาพ ทั้งเมืองสามารถสร้างเครือข่ายและปรับให้เหมาะสมได้โดยไม่ต้องขุดถนนหรือเช่าพื้นที่หรือแก้ปัญหาการคำนวณเชิงนามธรรมเกี่ยวกับการใช้ชีวิตที่มีสุขภาพดีและถนนที่ปลอดภัยกว่า

สิ่งนี้ใช้งานได้เพราะส่วนใหญ่แล้วโซลูชันแสงอัจฉริยะไม่ได้ถูกคำนวณในขั้นต้นด้วยการเดิมพันในการออมจากโซลูชั่นอัจฉริยะ แต่ความมีชีวิตของการปฏิวัติดิจิตอลในเมืองเป็นผลมาจากการพัฒนาแสงพร้อมกัน

การประหยัดพลังงานจากการเปลี่ยนหลอดไส้ด้วยแสง LED โซลิดสเตตพร้อมกับแหล่งจ่ายไฟที่พร้อมใช้งานและโครงสร้างพื้นฐานแสงที่กว้างขวางทำให้เมืองอัจฉริยะเป็นไปได้

ความเร็วของการแปลง LED นั้นแบนอยู่แล้วและแสงอัจฉริยะกำลังเฟื่องฟู ประมาณ 90% ของไฟถนน 363 ล้านของโลกจะส่องสว่างโดย LED ภายในปี 2570 ตามรายงานของ Northeast Group นักวิเคราะห์โครงสร้างพื้นฐานที่ชาญฉลาด หนึ่งในสามของพวกเขาจะเรียกใช้แอพพลิเคชั่นอัจฉริยะซึ่งเป็นเทรนด์ที่เริ่มต้นเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา จนกระทั่งมีการเผยแพร่เงินทุนและพิมพ์เขียวที่สำคัญถนนไฟสตรีทจะเหมาะที่สุดในฐานะโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายสำหรับเทคโนโลยีดิจิตอลที่หลากหลายในเมืองอัจฉริยะขนาดใหญ่

ประหยัดค่าใช้จ่าย LED

ตามกฎของหัวแม่มือที่เสนอโดยผู้ผลิตแสงและเซ็นเซอร์แสงอัจฉริยะสามารถลดค่าใช้จ่ายด้านการบริหารและการบำรุงรักษาที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างพื้นฐานได้ 50 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ แต่การออมส่วนใหญ่ (ประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์เพียงพอที่จะสร้างความแตกต่าง) สามารถรับรู้ได้ง่ายๆโดยเปลี่ยนเป็นหลอดไฟ LED ประหยัดพลังงาน ส่วนที่เหลือของการออมมาจากการเชื่อมต่อและควบคุมแสงสว่างและผ่านข้อมูลอัจฉริยะเกี่ยวกับวิธีการทำงานของพวกเขาในเครือข่ายแสง

การปรับและการสังเกตจากส่วนกลางเพียงอย่างเดียวสามารถลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาได้อย่างมีนัยสำคัญ มีหลายวิธีและพวกเขาเติมเต็มซึ่งกันและกัน: การกำหนดเวลาการควบคุมตามฤดูกาลและการปรับเวลา; การวินิจฉัยข้อผิดพลาดและการเข้าร่วมรถบรรทุกบำรุงรักษาลดลง ผลกระทบเพิ่มขึ้นตามขนาดของเครือข่ายแสงและไหลกลับเข้าไปในกรณี ROI เริ่มต้น ตลาดกล่าวว่าวิธีการนี้สามารถจ่ายให้กับตัวเองได้ในเวลาประมาณห้าปีและมีศักยภาพที่จะจ่ายให้กับตัวเองในเวลาที่น้อยลงโดยการรวมแนวคิดสมาร์ทซิตี้ที่“ นุ่มกว่า” เช่นผู้ที่มีเซ็นเซอร์ที่จอดรถตรวจสอบการจราจรการควบคุมคุณภาพอากาศและเครื่องตรวจจับปืน

Guidehouse Insights นักวิเคราะห์ตลาดติดตามมากกว่า 200 เมืองเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลง มันบอกว่าหนึ่งในสี่ของเมืองกำลังเปิดตัวโครงการแสงอัจฉริยะ ยอดขายของระบบอัจฉริยะกำลังเพิ่มสูงขึ้น ABI Research คำนวณว่ารายได้ทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นเป็นสิบเท่าเป็น 1.7 พันล้านเหรียญสหรัฐภายในปี 2569 "ช่วงเวลาหลอดไฟ" ของโลกเป็นเช่นนี้ โครงสร้างพื้นฐานไฟถนนซึ่งเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกิจกรรมของมนุษย์เป็นหนทางไปข้างหน้าในฐานะแพลตฟอร์มสำหรับเมืองอัจฉริยะในบริบทที่กว้างขึ้น เร็วเท่าที่ 2022 การติดตั้งไฟถนนใหม่มากกว่าสองในสามจะเชื่อมโยงกับแพลตฟอร์มการจัดการส่วนกลางเพื่อรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์อัจฉริยะหลายแห่ง ABI กล่าว

Adarsh ​​Krishnan นักวิเคราะห์หลักของ ABI Research กล่าวว่า“ มีโอกาสทางธุรกิจอีกมากมายสำหรับผู้ขายในเมืองอัจฉริยะที่ใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานเสาไฟในเมืองโดยการปรับใช้การเชื่อมต่อแบบไร้สายเซ็นเซอร์ด้านสิ่งแวดล้อมและกล้องอัจฉริยะ

คำถามไม่ได้เป็นอีกต่อไปว่าจะเชื่อมต่ออีกต่อไป แต่อย่างไรและจะเชื่อมต่อได้มากแค่ไหนในสถานที่แรก ดังที่กฤษณะตั้งข้อสังเกตส่วนหนึ่งของเรื่องนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับรูปแบบธุรกิจ แต่เงินกำลังไหลเข้าสู่เมืองอัจฉริยะผ่านการแปรรูปยูทิลิตี้สหกรณ์ (PPP) ซึ่ง บริษัท เอกชนรับความเสี่ยงทางการเงินเพื่อผลตอบแทนความสำเร็จในการร่วมลงทุน สัญญาการสมัครสมาชิก“ AS-A-Service” กระจายการลงทุนในช่วงเวลาคืนทุนซึ่งกระตุ้นกิจกรรมด้วย

ในทางตรงกันข้ามไฟถนนในยุโรปกำลังเชื่อมต่อกับเครือข่ายรังผึ้งแบบดั้งเดิม (โดยทั่วไปคือ 2G ถึง LTE (4G)) รวมถึงอุปกรณ์มาตรฐาน Honeycomb IoT ใหม่ LTE-M เทคโนโลยี Ultra-Narrowband (UNB) ที่เป็นกรรมสิทธิ์ก็เข้ามาเล่นพร้อมกับ Zigbee การแพร่กระจายของบลูทู ธ พลังงานต่ำและ IEEE 802.15.4 อนุพันธ์

The Bluetooth Technology Alliance (SIG) ให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับเมืองอัจฉริยะ กลุ่มคาดการณ์ว่าการจัดส่งบลูทู ธ พลังงานต่ำในเมืองอัจฉริยะจะเติบโตขึ้นห้าเท่าในอีกห้าปีข้างหน้าเป็น 230 ล้านต่อปี ส่วนใหญ่เชื่อมโยงกับการติดตามสินทรัพย์ในสถานที่สาธารณะเช่นสนามบินสนามกีฬาโรงพยาบาลห้างสรรพสินค้าและพิพิธภัณฑ์ อย่างไรก็ตามบลูทู ธ พลังงานต่ำยังมุ่งเป้าไปที่เครือข่ายกลางแจ้ง “ โซลูชันการจัดการสินทรัพย์ปรับปรุงการใช้ทรัพยากรเมืองอัจฉริยะและช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานในเมือง” พันธมิตรเทคโนโลยีบลูทู ธ กล่าว

การรวมกันของสองเทคนิคนั้นดีกว่า!

แต่ละเทคโนโลยีมีข้อโต้แย้ง แต่บางอย่างได้รับการแก้ไขในการอภิปราย ตัวอย่างเช่น UNB เสนอข้อ จำกัด ที่เข้มงวดในการบรรทุกและกำหนดเวลาการจัดส่งโดยพิจารณาจากการสนับสนุนแบบขนานสำหรับแอปพลิเคชันเซ็นเซอร์หลายตัวหรือสำหรับแอปพลิเคชันเช่นกล้องที่ต้องใช้ เทคโนโลยีระยะสั้นมีราคาถูกกว่าและให้ปริมาณงานที่มากขึ้นสำหรับการพัฒนาการตั้งค่าแสงตามแพลตฟอร์ม ที่สำคัญพวกเขายังสามารถมีบทบาทสำรองในกรณีที่การขาดการเชื่อมต่อสัญญาณ WAN และเป็นวิธีการสำหรับช่างเทคนิคในการอ่านเซ็นเซอร์โดยตรงสำหรับการดีบักและการวินิจฉัย ยกตัวอย่างเช่นบลูทู ธ พลังงานต่ำทำงานร่วมกับสมาร์ทโฟนเกือบทุกตัวในตลาด

แม้ว่ากริดที่หนาแน่นจะสามารถเพิ่มความทนทานได้ แต่สถาปัตยกรรมของมันก็มีความซับซ้อนและทำให้ความต้องการพลังงานสูงขึ้นในเซ็นเซอร์แบบจุดต่อจุดที่เชื่อมต่อกัน ช่วงการส่งสัญญาณก็เป็นปัญหาเช่นกัน ครอบคลุมการใช้ ZigBee และ Bluetooth พลังงานต่ำเพียงไม่กี่ร้อยเมตร แม้ว่าเทคโนโลยีระยะสั้นที่หลากหลายนั้นมีการแข่งขันและเหมาะสำหรับเซ็นเซอร์ที่ใช้กริดซึ่งใช้กันทั่วทั้งเพื่อนบ้าน

การเชื่อมต่อรังผึ้งมักจะถูกเพิ่มเข้ามาในตอนท้าย เทรนด์สำหรับผู้ขายแสงอัจฉริยะคือการใช้การเชื่อมต่อแบบจุดต่อคลาวด์เพื่อให้เกตเวย์ระยะทาง 5 ถึง 15 กม. หรือการครอบคลุมอุปกรณ์เซ็นเซอร์ เทคโนโลยีรังผึ้งนำช่วงการส่งสัญญาณขนาดใหญ่และความเรียบง่าย นอกจากนี้ยังให้เครือข่ายนอกชั้นวางและระดับความปลอดภัยที่สูงขึ้นตามชุมชน Hive

Neill Young หัวหน้า Internet of Things Vertical ที่ GSMA ซึ่งเป็นหน่วยงานอุตสาหกรรมที่เป็นตัวแทนของผู้ให้บริการเครือข่ายมือถือกล่าวว่า:“ ผู้ให้บริการแอ็คชั่น…มีความครอบคลุมทั้งหมดของพื้นที่ทั้งหมดดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานเพิ่มเติมเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์แสงและเซ็นเซอร์ที่มีขนาดใหญ่มาก ระยะทางของอุปกรณ์ราคาถูก”

จากเทคโนโลยีการเชื่อมต่อทั้งหมดที่มีอยู่ Honeycomb จะเห็นการเติบโตที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า Buzz เกี่ยวกับเครือข่าย 5G และการแย่งชิงเพื่อโฮสต์โครงสร้างพื้นฐาน 5G ทำให้ผู้ให้บริการคว้าเสาไฟและเติมหน่วยรังผึ้งขนาดเล็กในสภาพแวดล้อมในเมือง ในสหรัฐอเมริกาลาสเวกัสและแซคราเมนโตกำลังปรับใช้ LTE และ 5G รวมถึงเซ็นเซอร์เมืองอัจฉริยะบนไฟถนนผ่านผู้ให้บริการ AT&T และ Verizon ฮ่องกงเพิ่งเปิดตัวแผนการติดตั้งเสาตะเกียงที่เปิดใช้งาน 400 5G ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความคิดริเริ่มของเมืองอัจฉริยะ

การรวมฮาร์ดแวร์อย่างแน่นหนา

Nielsen กล่าวเสริม:“ Nordic นำเสนอผลิตภัณฑ์ระยะสั้นและระยะยาวหลายโหมดด้วย NRF52840 SoC ที่รองรับบลูทู ธ พลังงานต่ำตาข่ายบลูทู ธ และ Zigbee รวมถึงการรวมตัวของ NRF9160

การแยกความถี่ช่วยให้ระบบเหล่านี้อยู่ร่วมกันได้โดยมีการทำงานในอดีตในวง 2.4GHz ที่ได้รับอนุญาตและการทำงานหลังที่ LTE ตั้งอยู่ ที่ความถี่ที่ต่ำกว่าและสูงกว่ามีการแลกเปลี่ยนระหว่างพื้นที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างขึ้นและความสามารถในการส่งที่มากขึ้น แต่ในแพลตฟอร์มไฟส่องสว่างเทคโนโลยีไร้สายระยะสั้นมักใช้ในการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์การเชื่อมต่อพลังงานการคำนวณขอบจะใช้สำหรับการสังเกตและการวิเคราะห์และ Honeycomb IoT ใช้เพื่อส่งข้อมูลกลับไปยังคลาวด์รวมถึงการควบคุมเซ็นเซอร์สำหรับระดับการบำรุงรักษาที่สูงขึ้น

จนถึงตอนนี้มีการเพิ่มวิทยุระยะสั้นและระยะยาวคู่หนึ่งแยกกันไม่ได้สร้างขึ้นในชิปซิลิกอนเดียวกัน ในบางกรณีส่วนประกอบจะถูกแยกออกเนื่องจากความล้มเหลวของเครื่องส่องแสงเซ็นเซอร์และวิทยุนั้นแตกต่างกันทั้งหมด อย่างไรก็ตามการรวมวิทยุคู่เข้ากับระบบเดียวจะส่งผลให้การรวมเทคโนโลยีอย่างใกล้ชิดและต้นทุนการได้มาซึ่งลดลงซึ่งเป็นข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับเมืองอัจฉริยะ

นอร์ดิกคิดว่าตลาดกำลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางนั้น บริษัท ได้รวมเทคโนโลยีการเชื่อมต่อแบบไร้สายระยะสั้นและ Honeycomb IoT เข้ากับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ในระดับนักพัฒนาเพื่อให้ผู้ผลิตโซลูชันสามารถเรียกใช้คู่พร้อมกันในแอพพลิเคชั่นทดสอบ บอร์ดของ Nordic DK สำหรับ NRF9160 SIP ได้รับการออกแบบมาสำหรับนักพัฒนาเพื่อ“ ทำให้แอปพลิเคชัน Honeycomb IoT ของพวกเขาทำงานได้”; Nordic Thingy: 91 ได้รับการอธิบายว่าเป็น“ เกตเวย์นอกชั้นวางเต็ม” ที่สามารถใช้เป็นแพลตฟอร์มต้นแบบนอกชั้นวางหรือพิสูจน์แนวคิดสำหรับการออกแบบผลิตภัณฑ์ก่อน

ทั้งสองคุณสมบัติ Honeycomb NRF9160 SIP และ Multi-Protocol ระยะสั้น NRF52840 SOC ระบบฝังตัวที่รวมเทคโนโลยีทั้งสองสำหรับการปรับใช้ IoT เชิงพาณิชย์เป็นเพียง“ เดือน” เพียงไม่กี่เดือนจากการค้าตาม Nordic

Nordic Nielsen กล่าวว่า:“ แพลตฟอร์มแสงสว่างในเมืองอัจฉริยะได้รับการตั้งค่าเทคโนโลยีการเชื่อมต่อเหล่านี้ทั้งหมดตลาดมีความชัดเจนมากที่จะรวมเข้าด้วยกันเราได้จัดทำโซลูชั่นสำหรับคณะกรรมการพัฒนาผู้ผลิตเพื่อทดสอบว่าพวกเขาทำงานร่วมกันอย่างไร