相互接続されたスマートシティは美しい夢をもたらします。このような都市では、デジタルテクノロジーは複数のユニークな市民機能を織り込み、運用効率と知性を向上させます。 2050年までに、世界の人口の70％がスマートシティに住むと推定されています。重要なのは、惑星の破壊に対する人類の最後の切り札である緑であることを約束します。
しかし、賢い都市は大変な仕事です。新しいテクノロジーは高価であり、地方自治体は制約されており、政治は短い選挙サイクルに移行し、世界的または全国的に都市部で再利用される、非常に運用上および財務効率の高い集中技術展開モデルを達成することを困難にしています。実際、見出しの主要なスマートシティのほとんどは、実際にはさまざまなテクノロジー実験と地域のサイドプロジェクトのコレクションにすぎず、拡大することをほとんど楽しみにしていません。
センサーと分析を備えたダンプスターと駐車場を見てみましょう。これに関連して、特に政府機関が非常に断片化されている場合（公的機関と民間サービス間、町、都市、地域、国の間）、投資収益率（ROI）は計算と標準化が困難です。大気質の監視を見てください。都市の医療サービスに対するきれいな空気の影響を計算するのはどのように簡単ですか？論理的には、スマートシティは実装するのが難しいが、否定するのも難しい。
ただし、デジタル変化の霧には光のかすかな光があります。すべての市営サービスの街路照明は、都市がスマート機能を取得し、初めて複数のアプリケーションを組み合わせるためのプラットフォームを提供します。米国のサンディエゴとデンマークのコペンハーゲンで実装されているさまざまなスマートストリート照明プロジェクトを見てください。これらのプロジェクトは、センサーの配列とモジュラーハードウェアユニットをライトポールに固定して、照明自体のリモート制御を可能にし、トラフィックカウンター、大気質モニター、さらには銃検出器などの他の機能を実行できるようにします。
軽いポールの高さから、都市は、交通の流れや機動性、騒音と大気汚染、新たなビジネスチャンスなど、路上の都市の「居住性」に対処し始めています。伝統的に駐車場に埋葬されていた駐車センサーでさえ、照明インフラストラクチャに安価かつ効率的に接続できます。都市全体を、通りを掘り下げたり、スペースを借りたり、より健康的な生活やより安全な通りに関する抽象的なコンピューティングの問題を解決せたりせずに、突然ネットワーク化および最適化できます。
これは、ほとんどの場合、スマート照明ソリューションが最初にスマートソリューションからの節約に賭けて計算されていないためです。代わりに、都市のデジタル革命の生存率は、照明の同時発達の偶発的な結果です。
白熱電球をソリッドステートLED照明に置き換えることによる省エネは、容易に利用可能な電源と広範な照明インフラストラクチャとともに、スマートシティを実現可能にします。
LED変換のペースはすでにフラットであり、スマート照明は活況を呈しています。スマートインフラアナリストであるNortheast Groupによると、世界の3億6,300万の街路灯の約90％が2027年までにLEDに照らされる予定です。それらの3分の1はスマートアプリケーションも実行されます。これは、数年前に始まった傾向です。多額の資金と青写真が公開されるまで、街路照明は、大規模なスマートシティのさまざまなデジタルテクノロジーのネットワークインフラストラクチャとして最適です。
LEDコストを節約します
照明とセンサーのメーカーによって提案された経験則によれば、スマート照明はインフラストラクチャに関連する管理およびメンテナンスコストを50〜70％削減できます。しかし、これらの節約のほとんど（約50％、違いを生むのに十分）は、エネルギー効率の高いLED電球に切り替えるだけで実現できます。残りの節約は、照明器具を接続および制御し、照明ネットワーク全体でどのように機能するかについてのインテリジェントな情報を渡すことから得られます。
集中調整と観測だけで、メンテナンスコストを大幅に削減できます。多くの方法があり、それらはお互いを補完します。スケジューリング、季節制御、タイミング調整。障害診断とメンテナンストラックへの出席の減少。衝撃は照明ネットワークのサイズとともに増加し、最初のROIケースに戻ります。市場では、このアプローチは約5年で自らを支払うことができ、駐車センサー、交通モニター、大気質管理、銃の探知機などの「より柔らかい」スマートシティのコンセプトを組み込むことで、より短い時間で支払う可能性があります。
市場アナリストであるガイドハウス洞察は、200を超える都市を追跡して、変化のペースを測定します。それは、都市の4分の1がスマート照明スキームを展開していると言います。スマートシステムの販売は急上昇しています。 ABIの研究では、世界の収益は2026年までに10倍に跳ね上がると17億ドルになります。地球の「電球の瞬間」はこのようなものです。人間の活動に密接に関連している街路照明インフラストラクチャは、より広い文脈におけるスマートシティのプラットフォームとしての今後の方法です。早くも2022年には、新しい街路照明設備の3分の2以上が、複数のスマートシティセンサーからのデータを統合するための中央管理プラットフォームに結び付けられます、とABIは言いました。
ABI ResearchのプリンシパルアナリストであるAdarsh Krishnan氏は次のように述べています。「ワイヤレス接続、環境センサー、さらにはスマートカメラを展開することにより、都市の光極インフラストラクチャを活用するスマートシティベンダーには、さらに多くのビジネスチャンスがあります。
問題は、接続するかどうかではなく、そもそもどのように、どのくらい接続するかです。クリシュナンが観察しているように、これの一部はビジネスモデルに関するものですが、お金はすでに協力的なユーティリティプライバティゼーション（PPP）を通じてスマートな都市に流れています。サブスクリプションベースの「AS-A-Service」契約は、回収期間にわたって投資を広め、活動に拍車をかけました。
対照的に、ヨーロッパの街灯は、従来のハニカムネットワーク（通常はLTE（4G）までの2G）と、新しいハニカムIoT標準デバイスLTE-Mに接続されています。独自のウルトラナローバンド（UNB）テクノロジーも、Zigbee、低電力Bluetooth、IEEE 802.15.4の派生物の小さな広がりとともに作用しています。
Bluetooth Technology Alliance（SIG）は、スマートシティに特別な重点を置いています。グループは、スマートシティでの低電力Bluetoothの出荷が今後5年間で年間2億3,000万人に成長すると予測しています。ほとんどは、空港、スタジアム、病院、ショッピングモール、博物館などの公共の場所での資産追跡に関連しています。ただし、低電力Bluetoothは屋外ネットワークを対象としています。 「資産管理ソリューションは、スマートシティリソースの利用を改善し、都市の運用コストを削減するのに役立ちます」とBluetooth Technology Alliance氏は述べています。
2つのテクニックの組み合わせが優れています！
しかし、各テクノロジーには論争がありますが、そのいくつかは議論で解決されています。たとえば、UNBは、ペイロードと配達のスケジュールに関するより厳格な制限を提案し、複数のセンサーアプリケーションまたはそれを必要とするカメラなどのアプリケーションの並行サポートを除外します。短距離テクノロジーは安価で、プラットフォームとしての照明設定を開発するためのスループットが大きくなります。重要なことに、WAN信号切断が発生した場合にバックアップの役割を果たし、技術者がデバッグと診断のためにセンサーを直接読む手段を提供することもできます。たとえば、低電力Bluetoothは、市場に出回っているほぼすべてのスマートフォンで動作します。
より密度の高いグリッドは堅牢性を高めることができますが、そのアーキテクチャは複雑になり、相互接続されたポイントツーポイントセンサーにより高いエネルギー需要が高くなります。トランスミッション範囲も問題があります。 Zigbeeと低電力のBluetoothを使用したカバレッジは、せいぜいわずか数百メートルです。さまざまな短距離技術は競争力があり、グリッドベースの近隣幅のセンサーに適していますが、最終的にクラウドに信号を送り返すためにゲートウェイを使用する必要がある閉鎖ネットワークです。
通常、ハニカム接続が最後に追加されます。スマート照明ベンダーの傾向は、ポイントツークラウドのハニカム接続を使用して、5〜15 kmの距離ゲートウェイまたはセンサーデバイスカバレッジを提供することです。 Beehive Technologyは、大きな送信範囲とシンプルさをもたらします。 Hiveコミュニティによると、既製のネットワーキングとより高いレベルのセキュリティも提供しています。
モバイルネットワークオペレーターを代表する業界団体であるGSMAの垂直インターネットの責任者であるNeill Young氏は、「アクションオペレーターは、エリア全体のすべてのカバレッジを持っているため、都市照明デバイスとセンサーを接続するための追加のインフラストラクチャを必要としません。低コストの機器の。」
ABIによると、利用可能なすべての接続技術の中で、Honeycombは今後数年間で最大の成長を遂げます。 5Gネットワークについての話題と5Gインフラストラクチャをホストするスクランブルにより、オペレーターは軽いポールをつかみ、都市環境で小さなハニカムユニットを埋めるようになりました。米国では、ラスベガスとサクラメントは、LTEと5G、およびスマートシティセンサーを街灯に登録して、AT＆TとVerizonを航行しています。香港は、スマートシティイニシアチブの一環として、400 5G対応の街灯柱をインストールする計画を発表しました。
ハードウェアの緊密な統合
Nielsen氏は次のように付け加えました。「Nordicは、NRF52840 SOCが低電力のBluetooth、Bluetooth Mesh、Zigbeeをサポートしているマルチモードの短距離および長距離製品を提供しています。
周波数分離により、これらのシステムが共存することができ、前者は許可のない2.4GHzバンドで実行され、後者はLTEのどこにいても実行されます。より低い周波数とより高い周波数では、より広いエリアカバレッジとより大きな伝送容量との間にトレードオフがあります。しかし、照明プラットフォームでは、通常、短距離ワイヤレステクノロジーがセンサーを相互接続するために使用され、エッジコンピューティングパワーは観測と分析に使用され、ハニカムIoTはクラウドにデータを送信し、より高いメンテナンスレベルのセンサー制御を送信します。
これまでのところ、同じシリコンチップには組み込まれていない短距離ラジオと長距離ラジオが個別に追加されています。場合によっては、照明器、センサー、ラジオの故障がすべて異なるため、コンポーネントが分離されます。ただし、デュアルラジオを単一のシステムに統合すると、スマートシティにとって重要な考慮事項であるテクノロジー統合と獲得コストが削減されます。
ノルディックは、市場がその方向に動いていると考えています。同社は、ソリューションメーカーがテストアプリケーションでペアを同時に実行できるように、開発者レベルで短距離ワイヤレスおよびハニカムIoT接続テクノロジーをハードウェアとソフトウェアに統合しました。 NRF9160 SIPのNordicのボードDKは、開発者が「ハニカムIoTアプリケーションを機能させる」ために設計されました。 Nordic Thingy：91は、初期の製品設計のための既製のプロトタイピングプラットフォームまたは概念実証として使用できる「本格的な既製のゲートウェイ」と言われています。
どちらも、マルチモードハニカムNRF9160 SIPとマルチプロトコル短距離NRF52840 SOCを特徴としています。 Nordicによると、商用IoTの展開の2つのテクノロジーを組み合わせた埋め込みシステムは、商業化から「数か月」しか離れていません。
Nordic Nielsen氏は次のように述べています。「Smart City Lighting Platformはこれらすべての接続テクノロジーを設定しました。市場はそれらを組み合わせる方法を非常に明確にしています。メーカー開発委員会にソリューションを提供し、それらがどのように連携するかをテストしました。
投稿時間：Mar-29-2022