स्ट्रीट लाइटिंग परस्पर जोडलेल्या स्मार्ट शहरांसाठी एक आदर्श व्यासपीठ प्रदान करते

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

पण स्मार्ट शहरे कठोर परिश्रम आहेत. नवीन तंत्रज्ञान महाग आहेत, स्थानिक सरकारे मर्यादित आहेत आणि राजकारणाने निवडलेल्या चक्रात बदल केला आहे, ज्यामुळे जागतिक किंवा राष्ट्रीय पातळीवर शहरी भागात पुन्हा वापरल्या जाणार्‍या अत्यंत कार्यकारी आणि आर्थिक कार्यक्षम केंद्रीकृत तंत्रज्ञान तैनात मॉडेल साध्य करणे कठीण होते. खरं तर, मथळ्यांमधील बहुतेक अग्रगण्य स्मार्ट शहरे खरोखरच भिन्न तंत्रज्ञान प्रयोग आणि प्रादेशिक बाजूच्या प्रकल्पांचा संग्रह आहेत, ज्यात विस्ताराची अपेक्षा नाही.

चला डंपस्टर आणि पार्किंग लॉट्स पाहूया, जे सेन्सर आणि विश्लेषणेसह स्मार्ट आहेत; या संदर्भात, रिटर्न ऑन इन्व्हेस्टमेंट (आरओआय) ची गणना करणे आणि प्रमाणित करणे कठीण आहे, विशेषत: जेव्हा सरकारी संस्था इतक्या खंडित असतात (सार्वजनिक संस्था आणि खाजगी सेवा, तसेच शहरे, शहरे, प्रदेश आणि देशांमधील). हवेची गुणवत्ता देखरेख पहा; शहरातील आरोग्य सेवांवर स्वच्छ हवेच्या परिणामाची गणना करणे कसे सोपे आहे? तार्किकदृष्ट्या, स्मार्ट शहरे अंमलात आणणे कठीण आहे, परंतु नाकारणे देखील कठीण आहे.

तथापि, डिजिटल बदलाच्या धुक्यात प्रकाशाची एक चमक आहे. सर्व नगरपालिका सेवांमधील स्ट्रीट लाइटिंग शहरांना स्मार्ट फंक्शन्स मिळविण्यासाठी आणि प्रथमच एकाधिक अनुप्रयोग एकत्र करण्यासाठी एक व्यासपीठ प्रदान करते. अमेरिकेतील सॅन डिएगो आणि डेन्मार्कमधील कोपेनहेगनमध्ये अंमलात आणल्या जाणार्‍या विविध स्मार्ट स्ट्रीट लाइटिंग प्रकल्पांकडे पहा आणि ते संख्या वाढत आहेत. या प्रकल्पांमध्ये लाइटिंगच्या रिमोट कंट्रोलला अनुमती देण्यासाठी आणि ट्रॅफिक काउंटर, एअर क्वालिटी मॉनिटर्स आणि अगदी गन डिटेक्टर्स यासारख्या इतर कार्ये चालविण्याकरिता मॉड्यूलर हार्डवेअर युनिट्ससह सेन्सरचे अ‍ॅरे एकत्र केले जातात.

हलकी खांबाच्या उंचीवरून, शहरांनी रस्त्यावर शहराच्या “लिव्हबिलिटी” ला रहदारीचा प्रवाह आणि गतिशीलता, आवाज आणि वायू प्रदूषण आणि उदयोन्मुख व्यवसाय संधींचा समावेश केला आहे. पारंपारिकपणे पार्किंगमध्ये दफन केलेले पार्किंग सेन्सर स्वस्त आणि कार्यक्षमतेने प्रकाश पायाभूत सुविधांशी जोडले जाऊ शकतात. संपूर्ण शहरे अचानक रस्ते खोदून किंवा जागा भाड्याने न देता किंवा निरोगी राहणीमान आणि सुरक्षित रस्त्यांविषयी अमूर्त संगणकीय समस्यांचे निराकरण न करता अचानक नेटवर्क आणि ऑप्टिमाइझ केले जाऊ शकतात.

हे कार्य करते कारण, बहुतेक वेळा, स्मार्ट सोल्यूशन्सच्या बचतीवरील पैजसह स्मार्ट लाइटिंग सोल्यूशन्सची सुरुवातीस गणना केली जात नाही. त्याऐवजी, शहरी डिजिटल क्रांतीची व्यवहार्यता हा एकाच वेळी प्रकाशाच्या विकासाचा अपघाती परिणाम आहे.

सहज उपलब्ध वीजपुरवठा आणि विस्तृत प्रकाशयोजना पायाभूत सुविधांसह, सॉलिड-स्टेट एलईडी लाइटिंगसह इनकॅन्डेसेंट बल्ब बदलण्यापासून उर्जा बचत स्मार्ट शहरे व्यवहार्य बनवते.

एलईडी रूपांतरणाची गती आधीच सपाट आहे आणि स्मार्ट लाइटिंग भरभराट आहे. ईशान्य ग्रुपच्या म्हणण्यानुसार, जगातील 363 दशलक्ष स्ट्रीट लाइट्सपैकी सुमारे 90% स्ट्रीट लाइट्स एलईडीने 2027 पर्यंत प्रकाशित केल्या जातील. त्यातील एक तृतीयांश स्मार्ट अनुप्रयोग देखील चालवतील, हा एक ट्रेंड जो काही वर्षांपूर्वी सुरू झाला होता. भरीव निधी आणि ब्लूप्रिंट्स प्रकाशित होईपर्यंत, मोठ्या प्रमाणात स्मार्ट शहरांमधील विविध डिजिटल तंत्रज्ञानासाठी नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर म्हणून स्ट्रीट लाइटिंग योग्य आहे.

एलईडी किंमत वाचवा

लाइटिंग आणि सेन्सर उत्पादकांनी प्रस्तावित केलेल्या थंबच्या नियमांनुसार, स्मार्ट लाइटिंगमुळे पायाभूत सुविधांशी संबंधित प्रशासकीय आणि देखभाल खर्च 50 ते 70 टक्क्यांनी कमी होऊ शकतात. परंतु त्यापैकी बहुतेक बचत (सुमारे 50 टक्के, फरक करण्यासाठी पुरेसे) फक्त ऊर्जा-कार्यक्षम एलईडी बल्बवर स्विच करून लक्षात येऊ शकते. उर्वरित बचत प्रदीपनकर्त्यांना कनेक्ट करणे आणि नियंत्रित करणे आणि ते लाइटिंग नेटवर्कमध्ये कसे कार्य करतात याबद्दल बुद्धिमान माहिती उत्तीर्ण करून येतात.

एकट्या केंद्रीकृत समायोजन आणि निरीक्षणे देखभाल खर्च लक्षणीय प्रमाणात कमी करू शकतात. असे बरेच मार्ग आहेत आणि ते एकमेकांना पूरक आहेत: वेळापत्रक, हंगामी नियंत्रण आणि वेळ समायोजन; फॉल्ट निदान आणि देखभाल ट्रकची उपस्थिती कमी. प्रकाश नेटवर्कच्या आकारासह प्रभाव वाढतो आणि प्रारंभिक आरओआय प्रकरणात परत जातो. बाजारपेठ म्हणते की हा दृष्टिकोन सुमारे पाच वर्षांत स्वत: साठी पैसे देऊ शकतो आणि पार्किंग सेन्सर, ट्रॅफिक मॉनिटर्स, हवेची गुणवत्ता नियंत्रण आणि तोफा शोधकांसारख्या “मऊ” स्मार्ट सिटी संकल्पनांचा समावेश करून कमी वेळात स्वत: साठी पैसे देण्याची क्षमता आहे.

गाईडहाऊस अंतर्दृष्टी, बाजार विश्लेषक, बदलाच्या गतीचे मोजमाप करण्यासाठी 200 हून अधिक शहरांचा मागोवा घेतात; त्यात म्हटले आहे की एक चतुर्थांश शहरे स्मार्ट लाइटिंग योजना आखत आहेत. स्मार्ट सिस्टमची विक्री वाढत आहे. एबीआय रिसर्चची गणना केली आहे की 2026 पर्यंत जागतिक महसूल दहापट वाढून 1.7 अब्ज डॉलर्सवर जाईल. पृथ्वीचा “लाइट बल्ब क्षण” असे आहे; स्ट्रीट लाइटिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर, जी मानवी क्रियाकलापांशी जवळून संबंधित आहे, हा विस्तृत संदर्भात स्मार्ट शहरांसाठी व्यासपीठ म्हणून पुढे जाण्याचा मार्ग आहे. २०२२ च्या सुरुवातीस, एकाधिक स्मार्ट सिटी सेन्सरचा डेटा समाकलित करण्यासाठी दोन तृतीयांश नवीन स्ट्रीट लाइटिंग इन्स्टॉलेशन्स केंद्रीय व्यवस्थापन व्यासपीठावर जोडल्या जातील, असे एबीआयने सांगितले.

एबीआय रिसर्चचे मुख्य विश्लेषक आदीश कृष्णन म्हणाले: “स्मार्ट सिटी विक्रेत्यांसाठी बर्‍याच व्यवसायिक संधी आहेत ज्या वायरलेस कनेक्टिव्हिटी, पर्यावरणीय सेन्सर आणि अगदी स्मार्ट कॅमेरे तैनात करून शहरी लाइट-पोल इन्फ्रास्ट्रक्चरचा फायदा घेतात. एक व्यवहार्य व्यवसाय मॉडेल शोधणे हे आव्हान आहे जे समाजात मोठ्या प्रमाणात सोल्यूशन्स तैनात करण्यास प्रोत्साहित करतात.”

प्रश्न यापुढे कनेक्ट करायचा की नाही, परंतु प्रथम स्थानावर कसे आणि कसे कनेक्ट करावे हे प्रश्न आहे. कृष्णन यांनी म्हटल्याप्रमाणे, याचा एक भाग व्यवसाय मॉडेलचा आहे, परंतु सहकारी युटिलिटी प्रायव्हेटायझेशन (पीपीपी) च्या माध्यमातून पैसे आधीपासूनच स्मार्ट शहरांमध्ये वाहत आहेत, जेथे खासगी कंपन्या उद्यम भांडवलाच्या यशाच्या बदल्यात आर्थिक जोखीम घेतात. सबस्क्रिप्शन-आधारित “एएस-ए-सर्व्हिस” करारामुळे पेबॅक कालावधीत गुंतवणूक पसरली, ज्यामुळे क्रियाकलाप देखील उत्तेजन मिळतो.

याउलट, युरोपमधील स्ट्रीटलाइट्स पारंपारिक हनीकॉम्ब नेटवर्क (सामान्यत: एलटीई (4 जी) पर्यंत 2 जी पर्यंत जोडल्या जात आहेत तसेच नवीन हनीकॉम्ब आयओटी स्टँडर्ड डिव्हाइस, एलटीई-एम. झिगबीसह, लो-पॉवर ब्लूटूथचा एक छोटासा प्रसार आणि आयईईई 802.15.4 डेरिव्हेटिव्ह्जसह प्रोप्रायटरी अल्ट्रा-नॅरोबँड (यूएनबी) तंत्रज्ञान देखील प्लेमध्ये येत आहे.

ब्लूटूथ टेक्नॉलॉजी अलायन्स (एसआयजी) स्मार्ट शहरांवर विशेष भर देते. या गटाचा अंदाज आहे की स्मार्ट शहरांमध्ये कमी-शक्तीच्या ब्लूटूथची शिपमेंट पुढील पाच वर्षांत पाचपट वाढेल, वर्षाकाठी 230 दशलक्ष होईल. बहुतेक विमानतळ, स्टेडियम, रुग्णालये, शॉपिंग मॉल्स आणि संग्रहालये यासारख्या सार्वजनिक ठिकाणी मालमत्ता ट्रॅकिंगशी जोडलेले आहेत. तथापि, लो-पॉवर ब्लूटूथ देखील मैदानी नेटवर्कसाठी आहे. ब्लूटूथ टेक्नॉलॉजी अलायन्सने सांगितले की, “मालमत्ता व्यवस्थापन समाधान स्मार्ट सिटी रिसोर्सचा वापर सुधारते आणि शहरी ऑपरेटिंग खर्च कमी करण्यास मदत करते.”

दोन तंत्रांचे संयोजन चांगले आहे!

प्रत्येक तंत्रज्ञानाचे वाद आहेत, तथापि, त्यातील काही वादविवादात निराकरण झाले आहेत. उदाहरणार्थ, यूएनबी पेलोड आणि वितरण वेळापत्रकांवर कठोर मर्यादा प्रस्तावित करते, एकाधिक सेन्सर अनुप्रयोगांसाठी समांतर समर्थन नाकारते किंवा त्या आवश्यक कॅमेर्‍यासारख्या अनुप्रयोगांसाठी. शॉर्ट-रेंज तंत्रज्ञान स्वस्त आहे आणि लाइटिंग एएस-ए-प्लॅटफॉर्म सेटिंग्ज विकसित करण्यासाठी अधिक थ्रूपूट प्रदान करते. महत्त्वाचे म्हणजे, डब्ल्यूएएन सिग्नल डिस्कनेक्शनच्या घटनेत ते बॅकअपची भूमिका देखील बजावू शकतात आणि तंत्रज्ञांना डीबगिंग आणि डायग्नोस्टिक्ससाठी थेट सेन्सर वाचण्याचे एक साधन प्रदान करतात. लो-पॉवर ब्लूटूथ, उदाहरणार्थ, बाजारातील जवळजवळ प्रत्येक स्मार्टफोनसह कार्य करते.

जरी डेन्सर ग्रिड मजबुतीकरण वाढवू शकतो, परंतु त्याचे आर्किटेक्चर जटिल होते आणि परस्पर जोडलेल्या पॉईंट-टू-पॉइंट सेन्सरवर उच्च उर्जेच्या मागणी ठेवते. प्रसारण श्रेणी देखील समस्याप्रधान आहे; झिगबी आणि लो-पॉवर ब्लूटूथ वापरुन कव्हरेज जास्तीत जास्त काही शंभर मीटर आहे. ग्रीड-आधारित, शेजारी-वाइड सेन्सरसाठी विविध प्रकारच्या शॉर्ट-रेंज तंत्रज्ञान स्पर्धात्मक आणि योग्य आहेत, परंतु ते बंद नेटवर्क आहेत ज्यांना शेवटी क्लाऊडवर सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी गेटवे वापरण्याची आवश्यकता आहे.

शेवटी हनीकॉम्ब कनेक्शन जोडले जाते. स्मार्ट लाइटिंग विक्रेत्यांचा ट्रेंड म्हणजे 5 ते 15 किमी अंतर गेटवे किंवा सेन्सर डिव्हाइस कव्हरेज प्रदान करण्यासाठी पॉईंट-टू-क्लाउड हनीकॉम्ब कनेक्टिव्हिटी वापरणे. बीहाइव्ह तंत्रज्ञान मोठ्या प्रमाणात ट्रान्समिशन श्रेणी आणि साधेपणा आणते; हे पोळे समुदायाच्या म्हणण्यानुसार ऑफ-द-शेल्फ नेटवर्किंग आणि उच्च पातळीची सुरक्षा देखील प्रदान करते.

मोबाइल नेटवर्क ऑपरेटरचे प्रतिनिधित्व करणारी एक उद्योग संस्था जीएसएमए येथे इंटरनेट ऑफ थिंग्जचे प्रमुख नील यंग म्हणाले: “अ‍ॅक्शन ऑपरेटर… संपूर्ण क्षेत्राचे सर्व कव्हरेज आहे, म्हणूनच शहरी प्रकाश उपकरणे आणि सेन्सरला जोडण्यासाठी कोणत्याही अतिरिक्त पायाभूत सुविधांची आवश्यकता नाही. दीर्घकाळापर्यंत ट्रान्समिशनची पूर्तता केली जाऊ शकते, याचा अर्थ असा आहे की, बरीचशी बॅटरी आहे, याचा अर्थ असा आहे की ऑपरेटरचा बराचसा भाग आहे, म्हणजे ऑपरेटरचा आधार आहे, म्हणजे ऑपरेटरचा आधार आहे, म्हणजे ऑपरेटरचा आधार आहे, म्हणजे ऑपरेटरचा आधार आहे, कमी किमतीची उपकरणे. ”

उपलब्ध असलेल्या सर्व कनेक्टिव्हिटी तंत्रज्ञानापैकी हनीकॉम्ब येत्या काही वर्षांत सर्वात मोठी वाढ दिसून येईल, एबीआयच्या म्हणण्यानुसार. सुमारे 5 जी नेटवर्क आणि 5 जी इन्फ्रास्ट्रक्चर होस्ट करण्यासाठी स्क्रॅमबलमुळे ऑपरेटरला हलका खांब पकडण्यास आणि शहरी वातावरणात लहान मधमाश्या युनिट्स भरण्यास प्रवृत्त केले आहे. अमेरिकेत, लास वेगास आणि सॅक्रॅमेन्टो एलटीई आणि 5 जी, तसेच स्मार्ट सिटी सेन्सर, एटी अँड टी आणि व्हेरिझनच्या वाहकांद्वारे स्ट्रीट लाइट्सवर तैनात करीत आहेत. हाँगकाँगने त्याच्या स्मार्ट सिटी उपक्रमाचा भाग म्हणून 400 5 जी-सक्षम लॅम्पपोस्ट स्थापित करण्याच्या योजनेचे नुकतेच अनावरण केले आहे.

हार्डवेअरचे घट्ट एकत्रिकरण

नीलसन जोडले: “नॉर्डिक त्याच्या एनआरएफ 52840 एसओसीसह मल्टी-मोड शॉर्ट-रेंज आणि लांब-श्रेणी उत्पादने ऑफर करते, कमी पॉवर ब्लूटूथ, ब्लूटूथ जाळी आणि झिगबी, तसेच थ्रेड आणि प्रोप्रायटरी 2.4 जीएचझेड सिस्टमला समर्थन देते. नॉर्डिकच्या हनीकॉम्ब आधारित एनआरएफ 9160 या दोन्ही गोष्टींचे समर्थन करते.

फ्रिक्वेन्सी पृथक्करण या सिस्टम एकत्र राहू देते, परवानगी-मुक्त २.4 जीएचझेड बँडमध्ये पूर्वी चालू आहे आणि नंतरचे जेथे एलटीई आहे तेथे चालू आहे. कमी आणि उच्च वारंवारतेवर, विस्तृत क्षेत्र कव्हरेज आणि जास्त ट्रान्समिशन क्षमता दरम्यान व्यापार आहे. परंतु प्रकाश प्लॅटफॉर्ममध्ये, शॉर्ट-रेंज वायरलेस तंत्रज्ञान सामान्यत: सेन्सरला इंटरकनेक्ट करण्यासाठी वापरले जाते, एज कंप्यूटिंग पॉवर निरीक्षण आणि विश्लेषणासाठी वापरली जाते आणि हनीकॉम्ब आयओटी क्लाऊडवर डेटा परत पाठविण्यासाठी तसेच उच्च देखभाल पातळीसाठी सेन्सर नियंत्रणासाठी वापरली जाते.

आतापर्यंत, शॉर्ट-रेंज आणि लाँग-रेंज रेडिओची जोडी स्वतंत्रपणे जोडली गेली आहे, समान सिलिकॉन चिपमध्ये तयार केलेली नाही. काही प्रकरणांमध्ये, घटक वेगळे केले जातात कारण प्रदीपनकर्ता, सेन्सर आणि रेडिओचे अपयश सर्व भिन्न आहेत. तथापि, ड्युअल रेडिओ एकाच प्रणालीमध्ये एकत्रित केल्याने तंत्रज्ञानाचे जवळचे एकत्रीकरण आणि कमी अधिग्रहण खर्च होईल, जे स्मार्ट शहरांसाठी मुख्य विचार आहेत.

नॉर्डिकचा विचार आहे की बाजार त्या दिशेने जात आहे. कंपनीने विकसक स्तरावर हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअरमध्ये शॉर्ट-रेंज वायरलेस आणि हनीकॉम्ब आयओटी कनेक्टिव्हिटी तंत्रज्ञान समाकलित केले आहे जेणेकरून समाधान उत्पादक चाचणी अनुप्रयोगांमध्ये एकाच वेळी जोडी चालवू शकतील. एनआरएफ 9160० एसआयपीसाठी नॉर्डिकचे बोर्ड डीके विकसकांना “त्यांचे हनीकॉम्ब आयओटी अनुप्रयोग कार्य करण्यासाठी” डिझाइन केले होते; नॉर्डिक थिंगी: 91 चे वर्णन “पूर्ण-फेल्ड-द-शेल्फ गेटवे” म्हणून केले गेले आहे जे ऑफ-द-शेल्फ प्रोटोटाइपिंग प्लॅटफॉर्म किंवा लवकर उत्पादनांच्या डिझाइनसाठी प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट म्हणून वापरले जाऊ शकते.

दोन्हीमध्ये मल्टी-मोड हनीकॉम्ब एनआरएफ 9160 एसआयपी आणि मल्टी-प्रोटोकॉल शॉर्ट-रेंज एनआरएफ 52840 एसओसी आहेत. नॉर्डिकच्या म्हणण्यानुसार व्यावसायिक आयओटी उपयोजनांसाठी दोन तंत्रज्ञान एकत्रित करणार्‍या एम्बेडेड सिस्टम केवळ व्यापारीकरणापासून “महिने” दूर आहेत.

नॉर्डिक निल्सेन म्हणाले: “स्मार्ट सिटी लाइटिंग प्लॅटफॉर्म हे सर्व कनेक्शन तंत्रज्ञान स्थापित केले गेले आहे; बाजार त्यांना एकत्र कसे जोडता येईल हे स्पष्टपणे आहे, आम्ही उत्पादक विकास मंडळासाठी समाधान प्रदान केले आहे, ते एकत्र कसे कार्य करतात याची चाचणी घेण्यासाठी. ते व्यवसाय समाधानामध्ये एकत्र केले जातात, फक्त काही काळात ते अत्यावश्यक आहेत.”