स्ट्रीट लाइटिंग इंटरकनेक्टेड स्मार्ट शहरांसाठी एक आदर्श प्लॅटफॉर्म प्रदान करते

एकमेकांशी जोडलेली स्मार्ट शहरे सुंदर स्वप्ने घेऊन येतात.अशा शहरांमध्ये, ऑपरेशनल कार्यक्षमता आणि बुद्धिमत्ता सुधारण्यासाठी डिजिटल तंत्रज्ञान अनेक अद्वितीय नागरी कार्ये एकत्र विणतात.असा अंदाज आहे की 2050 पर्यंत, जगातील 70% लोक स्मार्ट शहरांमध्ये राहतील, जिथे जीवन निरोगी, आनंदी आणि सुरक्षित असेल.निर्णायकपणे, ते ग्रहाच्या विनाशाविरूद्ध मानवतेचे शेवटचे ट्रम्प कार्ड, हिरवे असल्याचे वचन देते.

पण स्मार्ट शहरे ही मेहनतीची आहे.नवीन तंत्रज्ञान महागडे आहेत, स्थानिक सरकारे मर्यादित आहेत आणि राजकारण लहान निवडणूक चक्रांकडे वळते, ज्यामुळे जागतिक किंवा राष्ट्रीय स्तरावर शहरी भागात पुनर्वापरले जाणारे उच्च कार्यक्षम आणि आर्थिक कार्यक्षम केंद्रीकृत तंत्रज्ञान उपयोजन मॉडेल साध्य करणे कठीण होते.खरं तर, मथळ्यांमधली बरीचशी आघाडीची स्मार्ट शहरे ही खरोखरच विविध तंत्रज्ञान प्रयोग आणि प्रादेशिक बाजूच्या प्रकल्पांचा संग्रह आहे, ज्याचा विस्तार होण्याची फारशी अपेक्षा नाही.

चला डंपस्टर्स आणि पार्किंग लॉट्स पाहू, जे सेन्सर्स आणि विश्लेषणासह स्मार्ट आहेत;या संदर्भात, गुंतवणुकीवर परतावा (ROI) मोजणे आणि प्रमाणित करणे कठीण आहे, विशेषत: जेव्हा सरकारी एजन्सी खूप विखुरलेल्या असतात (सार्वजनिक संस्था आणि खाजगी सेवांमध्ये, तसेच शहरे, शहरे, प्रदेश आणि देशांमधील).हवेच्या गुणवत्तेचे निरीक्षण पहा;शहरातील आरोग्य सेवेवर स्वच्छ हवेचा प्रभाव कसा मोजणे सोपे आहे?तार्किकदृष्ट्या, स्मार्ट शहरे अंमलात आणणे कठीण आहे, परंतु नाकारणे देखील कठीण आहे.

डिजिटल बदलाच्या धुक्यात मात्र प्रकाशाची झलक दिसत आहे.सर्व महानगरपालिका सेवांमधील स्ट्रीट लाइटिंग शहरांना स्मार्ट फंक्शन्स प्राप्त करण्यासाठी आणि प्रथमच अनेक अनुप्रयोग एकत्र करण्यासाठी एक व्यासपीठ प्रदान करते.अमेरिकेतील सॅन दिएगो आणि डेन्मार्कमधील कोपनहेगन येथे राबविण्यात येत असलेले विविध स्मार्ट स्ट्रीट लाइटिंग प्रकल्प पहा आणि त्यांची संख्या वाढत आहे.हे प्रकल्प प्रकाशाच्या खांबावर निश्चित केलेल्या मॉड्यूलर हार्डवेअर युनिटसह सेन्सर्सचे ॲरे एकत्र करतात जेणेकरुन प्रकाशाचे रिमोट कंट्रोल होऊ शकेल आणि ट्रॅफिक काउंटर, एअर क्वालिटी मॉनिटर्स आणि अगदी गन डिटेक्टर यांसारखी इतर कार्ये चालवता येतील.

लाईट पोलच्या उंचीपासून, शहरांनी रस्त्यावरील शहराच्या "राहण्यायोग्यता" कडे लक्ष देण्यास सुरुवात केली आहे, ज्यात वाहतूक प्रवाह आणि गतिशीलता, ध्वनी आणि वायू प्रदूषण आणि उदयोन्मुख व्यवसाय संधी यांचा समावेश आहे.पारंपारिकपणे पार्किंगच्या ठिकाणी पुरलेले पार्किंग सेन्सर देखील स्वस्त आणि कार्यक्षमतेने प्रकाशाच्या पायाभूत सुविधांशी जोडले जाऊ शकतात.संपूर्ण शहरे रस्त्यावर खोदल्याशिवाय किंवा जागा भाड्याने न घेता किंवा निरोगी राहणीमान आणि सुरक्षित रस्त्यांबद्दल अमूर्त संगणकीय समस्या सोडविल्याशिवाय अचानक नेटवर्क आणि ऑप्टिमाइझ केली जाऊ शकतात.

हे कार्य करते कारण, बहुतांश भागांमध्ये, स्मार्ट लाइटिंग सोल्यूशन्सची गणना सुरुवातीला स्मार्ट सोल्यूशन्समधून बचत करण्याच्या पैजाने केली जात नाही.त्याऐवजी, शहरी डिजिटल क्रांतीची व्यवहार्यता प्रकाशाच्या एकाचवेळी विकासाचा अपघाती परिणाम आहे.

इन्कॅन्डेन्सेंट बल्बच्या जागी सॉलिड-स्टेट एलईडी लाइटिंग, सहज उपलब्ध वीज पुरवठा आणि विस्तृत प्रकाश पायाभूत सुविधांसह ऊर्जा बचत स्मार्ट शहरांना व्यवहार्य बनवते.

LED रूपांतरणाची गती आधीच सपाट आहे आणि स्मार्ट लाइटिंग तेजीत आहे.स्मार्ट इन्फ्रास्ट्रक्चर विश्लेषक नॉर्थईस्ट ग्रुपच्या म्हणण्यानुसार, 2027 पर्यंत जगातील 363 दशलक्ष स्ट्रीट लाइट्सपैकी सुमारे 90% लीड्सने प्रकाशित केले जातील.त्यापैकी एक तृतीयांश स्मार्ट ॲप्लिकेशन्स देखील चालवतील, हा ट्रेंड काही वर्षांपूर्वी सुरू झाला होता.जोपर्यंत भरीव निधी आणि ब्लूप्रिंट प्रकाशित होत नाहीत, तोपर्यंत मोठ्या प्रमाणात स्मार्ट शहरांमध्ये विविध डिजिटल तंत्रज्ञानासाठी नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर म्हणून स्ट्रीट लाइटिंग सर्वोत्तम आहे.

एलईडी खर्च वाचवा

लाइटिंग आणि सेन्सर उत्पादकांनी प्रस्तावित केलेल्या थंबच्या नियमांनुसार, स्मार्ट लाइटिंगमुळे पायाभूत सुविधांशी संबंधित प्रशासकीय आणि देखभाल खर्च 50 ते 70 टक्क्यांनी कमी होऊ शकतो.परंतु त्यापैकी बहुतेक बचत (सुमारे 50 टक्के, फरक करण्यासाठी पुरेशी) फक्त ऊर्जा-कार्यक्षम एलईडी बल्बवर स्विच करून प्राप्त केली जाऊ शकते.उर्वरित बचत इल्युमिनेटर कनेक्ट करून आणि नियंत्रित करण्यापासून होते आणि ते प्रकाश नेटवर्कवर कसे कार्य करतात याबद्दल बुद्धिमान माहिती पास करतात.

केवळ केंद्रीकृत समायोजन आणि निरीक्षणे देखभाल खर्च लक्षणीयरीत्या कमी करू शकतात.बरेच मार्ग आहेत आणि ते एकमेकांना पूरक आहेत: वेळापत्रक, हंगामी नियंत्रण आणि वेळेचे समायोजन;दोष निदान आणि कमी देखभाल ट्रक उपस्थिती.प्रकाश नेटवर्कच्या आकारासह प्रभाव वाढतो आणि प्रारंभिक ROI केसमध्ये परत जातो.मार्केट म्हणते की हा दृष्टीकोन सुमारे पाच वर्षांत स्वतःसाठी पैसे देऊ शकतो, आणि पार्किंग सेन्सर्स, ट्रॅफिक मॉनिटर्स, एअर क्वालिटी कंट्रोल आणि गन डिटेक्टर यासारख्या “मऊ” स्मार्ट सिटी संकल्पना समाविष्ट करून कमी वेळेत पैसे देण्याची क्षमता आहे. .

Guidehouse Insights, बाजार विश्लेषक, बदलाची गती मोजण्यासाठी 200 हून अधिक शहरांचा मागोवा घेते;त्यात म्हटले आहे की एक चतुर्थांश शहरे स्मार्ट लाइटिंग योजना आणत आहेत.स्मार्ट सिस्टमची विक्री वाढत आहे.ABI रिसर्चने गणना केली आहे की 2026 पर्यंत जागतिक महसूल दहापटीने $1.7 अब्ज होईल. पृथ्वीचा "लाइट बल्ब मोमेंट" असा आहे;स्ट्रीट लाइटिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर, जी मानवी क्रियाकलापांशी जवळून संबंधित आहे, व्यापक संदर्भात स्मार्ट शहरांसाठी एक व्यासपीठ म्हणून पुढे जाण्याचा मार्ग आहे.2022 च्या सुरुवातीस, दोन तृतीयांशपेक्षा जास्त नवीन स्ट्रीट लाइटिंग इंस्टॉलेशन्स अनेक स्मार्ट सिटी सेन्सर्समधील डेटा एकत्रित करण्यासाठी केंद्रीय व्यवस्थापन प्लॅटफॉर्मशी जोडले जातील, ABI ने सांगितले.

ABI रिसर्चचे प्रमुख विश्लेषक आदर्श कृष्णन म्हणाले: “वायरलेस कनेक्टिव्हिटी, पर्यावरणीय सेन्सर्स आणि अगदी स्मार्ट कॅमेरे तैनात करून शहरी प्रकाश-ध्रुव पायाभूत सुविधांचा लाभ घेणाऱ्या स्मार्ट सिटी विक्रेत्यांसाठी आणखी अनेक व्यवसाय संधी आहेत.व्यवहार्य व्यवसाय मॉडेल शोधणे हे आव्हान आहे जे समाजाला बहु-सेन्सर सोल्यूशन्स मोठ्या प्रमाणात खर्च-प्रभावी पद्धतीने तैनात करण्यास प्रोत्साहित करतात.”

कनेक्ट करायचे की नाही हा प्रश्न यापुढे आहे, परंतु प्रथम स्थानावर कसे आणि किती कनेक्ट करावे.कृष्णन यांनी निरीक्षण केल्याप्रमाणे, यातील एक भाग व्यवसाय मॉडेल्सचा आहे, परंतु सहकारी युटिलिटी प्रायव्हेटायझेशन (PPP) द्वारे पैसा आधीच स्मार्ट शहरांमध्ये वाहत आहे, जिथे खाजगी कंपन्या उद्यम भांडवलाच्या यशाच्या बदल्यात आर्थिक जोखीम पत्करतात.सबस्क्रिप्शन-आधारित "सेवा म्हणून" करार पेबॅक कालावधीत गुंतवणूक पसरवतात, ज्यामुळे क्रियाकलापांना देखील चालना मिळते.

याउलट, युरोपमधील स्ट्रीटलाइट्स पारंपारिक हनीकॉम्ब नेटवर्कशी जोडल्या जात आहेत (सामान्यत: 2G ते LTE (4G)) तसेच नवीन HONEYCOMB Iot मानक उपकरण, LTE-M.झिग्बी, लो-पॉवर ब्लूटूथचा एक छोटासा प्रसार आणि IEEE 802.15.4 डेरिव्हेटिव्हसह प्रोप्रायटरी अल्ट्रा-नॅरोबँड (UNB) तंत्रज्ञान देखील कार्यात येत आहे.

ब्लूटूथ टेक्नॉलॉजी अलायन्स (SIG) स्मार्ट शहरांवर विशेष भर देते.स्मार्ट शहरांमध्ये लो-पॉवर ब्लूटूथची शिपमेंट पुढील पाच वर्षांत पाचपट वाढून वर्षभरात 230 दशलक्ष होईल, असा या गटाचा अंदाज आहे.बहुतेक सार्वजनिक ठिकाणे, जसे की विमानतळ, स्टेडियम, रुग्णालये, शॉपिंग मॉल्स आणि संग्रहालये येथे मालमत्ता ट्रॅकिंगशी जोडलेले आहेत.तथापि, लो-पॉवर ब्लूटूथ आउटडोअर नेटवर्कसाठी देखील आहे."मालमत्ता व्यवस्थापन समाधान स्मार्ट सिटी संसाधनांचा वापर सुधारते आणि शहरी ऑपरेटिंग खर्च कमी करण्यास मदत करते," ब्लूटूथ टेक्नॉलॉजी अलायन्सने म्हटले आहे.

दोन तंत्रांचे संयोजन अधिक चांगले आहे!

प्रत्येक तंत्रज्ञानाचे विवाद आहेत, तथापि, त्यापैकी काही वादविवादात सोडवले गेले आहेत.उदाहरणार्थ, UNB पेलोड आणि वितरण वेळापत्रकांवर कठोर मर्यादा प्रस्तावित करते, एकाधिक सेन्सर अनुप्रयोगांसाठी किंवा आवश्यक असलेल्या कॅमेऱ्यांसारख्या अनुप्रयोगांसाठी समांतर समर्थन नाकारते.शॉर्ट-रेंज तंत्रज्ञान स्वस्त आहे आणि प्लॅटफॉर्म सेटिंग्ज म्हणून प्रकाश विकसित करण्यासाठी अधिक थ्रूपुट प्रदान करते.महत्त्वाचे म्हणजे, ते WAN सिग्नल डिस्कनेक्शन झाल्यास बॅकअपची भूमिका देखील बजावू शकतात आणि तंत्रज्ञांना डीबगिंग आणि निदानासाठी थेट सेन्सर वाचण्याचे साधन प्रदान करू शकतात.लो-पॉवर ब्लूटूथ, उदाहरणार्थ, बाजारातील जवळजवळ प्रत्येक स्मार्टफोनसह कार्य करते.

जरी घनदाट ग्रिड मजबुती वाढवू शकते, तरीही त्याची वास्तुकला जटिल बनते आणि एकमेकांशी जोडलेल्या पॉइंट-टू-पॉइंट सेन्सर्सवर ऊर्जेची उच्च मागणी ठेवते.ट्रान्समिशन रेंज देखील समस्याप्रधान आहे;Zigbee आणि लो-पॉवर ब्लूटूथ वापरून कव्हरेज कमाल फक्त काही शंभर मीटर आहे.जरी विविध प्रकारच्या शॉर्ट-रेंज तंत्रज्ञान स्पर्धात्मक आहेत आणि ग्रिड-आधारित, शेजारी-विस्तृत सेन्सरसाठी योग्य आहेत, तरीही ते बंद नेटवर्क आहेत ज्यांना शेवटी क्लाउडवर सिग्नल पाठवण्यासाठी गेटवेचा वापर करणे आवश्यक आहे.

हनीकॉम्ब कनेक्शन सहसा शेवटी जोडले जाते.5 ते 15 किमी अंतराचे गेटवे किंवा सेन्सर उपकरण कव्हरेज देण्यासाठी पॉइंट-टू-क्लाउड हनीकॉम्ब कनेक्टिव्हिटी वापरण्याचा स्मार्ट लाइटिंग विक्रेत्यांचा कल आहे.बीहाइव्ह तंत्रज्ञान मोठ्या प्रसारण श्रेणी आणि साधेपणा आणते;हे Hive समुदायानुसार ऑफ-द-शेल्फ नेटवर्किंग आणि उच्च पातळीची सुरक्षा देखील प्रदान करते.

नील यंग, ​​GSMA मधील इंटरनेट ऑफ थिंग्ज वर्टिकलचे प्रमुख, मोबाइल नेटवर्क ऑपरेटर्सचे प्रतिनिधित्व करणारी एक उद्योग संस्था, म्हणाले: “ॲक्शन ऑपरेटर… संपूर्ण क्षेत्राचे सर्व कव्हरेज आहेत, त्यामुळे शहरी प्रकाश उपकरणे आणि सेन्सर कनेक्ट करण्यासाठी कोणत्याही अतिरिक्त पायाभूत सुविधांची आवश्यकता नाही. .परवानाकृत स्पेक्ट्रममध्ये हनीकॉम्ब नेटवर्कमध्ये सुरक्षितता आणि विश्वासार्हता असते, याचा अर्थ ऑपरेटरकडे सर्वोत्तम परिस्थिती असते, मोठ्या प्रमाणात बॅटरीचे आयुष्य आणि कमीत कमी देखभाल आणि कमी किमतीच्या उपकरणांचे प्रसारण अंतर मोठ्या संख्येने पूर्ण करू शकते.

उपलब्ध सर्व कनेक्टिव्हिटी तंत्रज्ञानांपैकी, HONEYCOMB ची आगामी वर्षांमध्ये सर्वात मोठी वाढ दिसून येईल, ABI नुसार.5G नेटवर्कबद्दलची चर्चा आणि 5G इन्फ्रास्ट्रक्चर होस्ट करण्यासाठी चाललेल्या झुंजीमुळे ऑपरेटर्सना लाइट पोल पकडण्यास आणि शहरी वातावरणात लहान हनीकॉम्ब युनिट्स भरण्यास प्रवृत्त केले.युनायटेड स्टेट्समध्ये, लास वेगास आणि सॅक्रॅमेंटो AT&T आणि Verizon वाहकांच्या माध्यमातून LTE आणि 5G तसेच स्मार्ट सिटी सेन्सर्स स्ट्रीट लाइट्सवर तैनात करत आहेत.हाँगकाँगने नुकतेच त्याच्या स्मार्ट सिटी उपक्रमाचा भाग म्हणून 400 5G-सक्षम लॅम्पपोस्ट स्थापित करण्याच्या योजनेचे अनावरण केले आहे.

हार्डवेअरचे घट्ट एकत्रीकरण

नील्सन पुढे म्हणाले: “नॉर्डिक मल्टी-मोड शॉर्ट-रेंज आणि लाँग-रेंज उत्पादने ऑफर करते, त्याचे nRF52840 SoC कमी पॉवर ब्लूटूथ, ब्लूटूथ मेश आणि झिग्बी, तसेच थ्रेड आणि प्रोप्रायटरी 2.4GHz सिस्टमला समर्थन देते.नॉर्डिकचे हनीकॉम्ब आधारित nRF9160 SiP LTE-M आणि NB-iot समर्थन देते.दोन तंत्रज्ञानाच्या संयोजनामुळे कार्यप्रदर्शन आणि किमतीचे फायदे मिळतात.

फ्रिक्वेन्सी सेपरेशन या सिस्टीमना एकत्र राहण्यास अनुमती देते, आधीच्या परवानगी-मुक्त 2.4ghz बँडमध्ये चालतात आणि नंतरचे LTE जेथे असेल तेथे चालतात.कमी आणि उच्च फ्रिक्वेन्सीवर, विस्तृत क्षेत्र व्याप्ती आणि अधिक प्रसारण क्षमता यांच्यात व्यापार बंद आहे.परंतु लाइटिंग प्लॅटफॉर्ममध्ये, शॉर्ट-रेंज वायरलेस तंत्रज्ञानाचा वापर सामान्यत: सेन्सर्सला एकमेकांशी जोडण्यासाठी केला जातो, एज कंप्युटिंग पॉवरचा वापर निरीक्षण आणि विश्लेषणासाठी केला जातो आणि हनीकॉम्ब आयओटीचा वापर क्लाउडवर डेटा परत पाठवण्यासाठी तसेच उच्च देखभाल पातळीसाठी सेन्सर नियंत्रणासाठी केला जातो.

आतापर्यंत, लहान-श्रेणी आणि लांब-श्रेणी रेडिओची जोडी स्वतंत्रपणे जोडली गेली आहे, समान सिलिकॉन चिपमध्ये तयार केलेली नाही.काही प्रकरणांमध्ये, घटक वेगळे केले जातात कारण इल्युमिनेटर, सेन्सर आणि रेडिओचे अपयश सर्व भिन्न आहेत.तथापि, एका सिस्टीममध्ये ड्युअल रेडिओ समाकलित केल्याने जवळचे तंत्रज्ञान एकत्रीकरण आणि कमी अधिग्रहण खर्च होईल, जे स्मार्ट शहरांसाठी मुख्य विचार आहेत.

नॉर्डिकला वाटते की बाजार त्या दिशेने वाटचाल करत आहे.कंपनीने विकसक स्तरावर हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअरमध्ये शॉर्ट-रेंज वायरलेस आणि हनीकॉम्ब IoT कनेक्टिव्हिटी तंत्रज्ञान एकत्रित केले आहे जेणेकरून सोल्यूशन उत्पादक चाचणी ऍप्लिकेशन्समध्ये एकाच वेळी जोडी चालवू शकतील.nRF9160 SiP साठी नॉर्डिकचे बोर्ड डीके डेव्हलपरसाठी "त्यांच्या हनीकॉम्ब आयओटी ऍप्लिकेशन्सला कार्य करण्यासाठी" डिझाइन केले होते;नॉर्डिक थिंगी:91 चे वर्णन "पूर्ण-प्रगत ऑफ-द-शेल्फ गेटवे" म्हणून केले गेले आहे ज्याचा वापर ऑफ-द-शेल्फ प्रोटोटाइपिंग प्लॅटफॉर्म किंवा प्रारंभिक उत्पादन डिझाइनसाठी संकल्पना पुरावा म्हणून केला जाऊ शकतो.

दोन्ही वैशिष्ट्यांमध्ये मल्टी-मोड हनीकॉम्ब nRF9160 SiP आणि मल्टी-प्रोटोकॉल शॉर्ट-रेंज nRF52840 SoC आहे.नॉर्डिकच्या म्हणण्यानुसार, व्यावसायिक IoT उपयोजनांसाठी दोन तंत्रज्ञान एकत्र करणाऱ्या एम्बेडेड सिस्टम व्यावसायिकीकरणापासून फक्त "महिने" दूर आहेत.

नॉर्डिक निल्सन म्हणाले: “स्मार्ट सिटी लाइटिंग प्लॅटफॉर्म हे सर्व कनेक्शन तंत्रज्ञान स्थापित केले आहे;त्यांना एकत्र कसे जोडायचे हे बाजार अगदी स्पष्टपणे आहे, आम्ही उत्पादक विकास मंडळासाठी उपाय प्रदान केले आहेत, ते एकत्र कसे कार्य करतात याची चाचणी घेण्यासाठी.ते व्यवसाय उपायांमध्ये एकत्र केले जाणे अत्यावश्यक आहे, फक्त वेळेच्या बाबतीत.