Lumina stradală modernă trece printr-o transformare masivă de la lămpi cu sodiu de înaltă presiune la modele LED de înaltă eficiență. Factorii de formă de iluminat și sistemele de control vor suferi o transformare o dată într-un secol, care va adăuga interconectivitate wireless, inteligență și o serie de senzori de mediu și capacități de imagini video. Ca piatră de temelie a multor planuri municipale pentru orașul inteligent de mâine, întrebările despre modul în care noile valuri de date de iluminare stradală vor fi accesate, stocate, securizate și gestionate vor trebui să fie abordate.
Sute de milioane de lumini stradale își vor îndeplini misiunile tradiționale de iluminare în această seară, dar în același timp sunt luate în considerare pentru mult mai mult. Pozițiile lor individuale în cadrul unei rețele actualizabile pe aproape fiecare stradă a orașului și formațiunile colective din districtele municipale sunt unice printre activele sectorului public. Ele vor fi în curând stimulate de o varietate de interese publice (și private) la confluența unei actualizări masive la iluminarea LED mai eficientă. Ele vor demara evoluția multor inițiative ale orașelor inteligente, conduse de progresele tehnologiei wireless 5G și de aplicațiile IoT. Unii vor vedea aceste upgrade-uri ca fiind inevitabile și de dorit. Alții vor vedea lumina stradală ca piesa centrală a unei mișcări de date mari cu implicații mult dincolo de domeniul lor inițial... ca încă un exemplu în care tehnologia ar fi depășit înțelegerea publicului sau supravegherea municipală. În orice măsură, conceptul vechi de secole despre ceea ce este (sau ar putea fi) un iluminat public nu va fi niciodată același.
La început: un singur scop
De la primele încercări de a valorifica gazul vulcanic sau arderea petrolului, oamenii au fost atrași de perspectivele de a stoarce mai multe ore utile din fiecare zi, luminând noaptea. Luminile stradale municipale luminează căile călătorilor de sute de ani acum, multe nuclee urbane funcționând 24/7 ca orașe care nu dorm niciodată sau rar.
Cu secole în urmă, guvernatorii orașului impuneau utilizarea lămpilor pe bază de ulei pe pereții dinspre stradă ai caselor orașului pentru a face din timpul nopții o parte mai puțin amenințătoare a ciclului zilnic. Pe măsură ce lămpile publice au fost instalate, modelele au evoluat de la flăcări slabe, deasupra capului, care ardeau de la fitilurile înmuiate în ulei de pește, la modele din ce în ce mai avansate. Reflectoarele inovatoare din cupru placate cu argint, care puteau focaliza și direcționa mecanic lumina unei flăcări, au devenit populare la Paris în anii 1760. Decenii mai târziu, lămpile alimentate cu gaz au ajuns în curentul principal în Anglia și au introdus o rețea mai strălucitoare de „sori artificiali”, împreună cu un nou titlu de post: aprinzător.
Inginerul rus Pavel Yablochkov a introdus o abordare a iluminatului stradal electric la Paris, care folosea lămpi cu arc de carbon cu curent alternativ. Până în 1879, compania lui Thomas Edison a demonstrat un sistem de iluminat stradal electric de 12 unități în Cleveland, Ohio, care a definit un nou tip de utilitate publică cu iluminatul stradal în centrul. În anii 1880, Barcelona a comandat producția de candelabre de la renumitul artist spaniol Antoni Gaudí. Multe dintre acestea sunt încă în picioare astăzi și atrag de obicei turiștii pentru selfie-uri pe Instagram. Pe măsură ce orașele din întreaga lume și-au instalat propriile rețele de iluminat cu gaz la începutul secolului, modelele pentru stâlpi de iluminat au variat de la cele practice la cele ornamentate. Producător britanic, William Sugg&lificator; Co, a produs un catalog cu zeci de modele, inclusiv Metropole, Lambeth și Westminster, fiecare cu opțiuni de lampă și piedestal potrivite pentru stâlpi de până la 20 de picioare înălțime. Londonezii vor recunoaște celebrele socluri de pești răsucite ale acestei epoci în timp ce merg astăzi pe lângă râul Tamisa.
În mai puțin de un secol, planificatorii urbani au migrat de la lămpile alimentate cu gaz, care erau adesea întreținute de departamentele de poliție, la sistemele de iluminat complet electrificate, utilizând matrice formate din mii de stâlpi de iluminat poziționați de-a lungul străzilor orașului. În vremurile moderne, asistăm la următoarea tranziție: de la lămpile cu sodiu de înaltă presiune (HID), care sunt încă cel mai comun tip de iluminat stradal, la soluții LED mai eficiente.
Iluminatul stradal din sectorul public este adesea cea mai mare cheltuială fixă din fondul general al orașului în fiecare an. Acesta este unul dintre motivele pentru care atracția soluțiilor bazate pe LED-uri care promit economii operaționale substanțiale este o deschidere atât de ușor în rândul administratorilor orașului.
De la o rețea de stâlpi la conectivitate în rețea
Pe măsură ce organizațiile de utilități publice lucrează cu furnizorii lor de încredere pentru a aborda migrarea către iluminatul bazat pe LED, toate tipurile de progrese tehnologice conexe sunt introduse în combinație. Înălțimea, locația și înălțimea farurilor stradale ale unei municipalități oferă o locație promițătoare pentru senzori de trafic inteligenți, camere de securitate de înaltă definiție, hotspot-uri publice Wi-Fi®, senzori de mediu, stații de bază cu celule mici 4G/LTE și 5G, panouri solare și noduri IoT. pentru aplicații care nu au fost încă dezvoltate.
Luminile stradale sunt poziționate în mod natural de-a lungul străzilor și drumurilor - acolo unde se află oamenii. Acesta este într-adevăr un imobil semnificativ! Micile pătrate de teren unde sunt ancorați stâlpii de utilitate și luminile stradale ar putea fi printre cele mai remarcabile loturi de teren la metru pătrat din orice oraș. Timp de secole, companiile de utilități au asigurat servituți pentru a rula fire, cabluri și țevi și pentru a instala activele de infrastructură aferente. Companiile de electricitate, gaze, telecomunicații, apă, canalizare și televiziune prin cablu folosesc adesea servituți publice pentru a conecta serviciile la cetățeni. Servituțile publice care permit infrastructura de utilități pe teren privat se combină cu proprietatea orașului pentru a crea o matrice de stâlpi înălțați, care sunt ideale pentru a permite interconectivitate fără fir și ca porți de acces la rețelele publice. Locația și disponibilitatea lor pentru tehnologia amplasată în comun a transformat luminile municipale în rolul de catalizator pentru a scoate inițiativele de orașe inteligente de pe planșa de desen și în lumea reală.
Din punct de vedere istoric, peisajul farurilor stradale a fost fără conectivitate la scară largă la rețea sau standarde universale. Liderii urbani se confruntă adesea cu costuri operaționale costisitoare și sarcini de întreținere, împreună cu rezultate de eficiență energetică mai puțin stelară. Municipalitățile încep acum să publice planuri și propuneri pentru programele IoT pentru orașe inteligente care promit soluții rentabile pentru gestionarea bunurilor publice și interconectarea dintre comunitățile învecinate. Atât în agențiile de utilități administrate de stat, cât și în agențiile publice/private foarte reglementate, conceptul de iluminare stradală ca tehnologie care permite proiectele de orașe inteligente are o mare amploare. Se preconizează că farurile stradale conectate vor scădea costul iluminatului municipal și vor oferi capabilități avansate care erau de neconceput cu o generație în urmă. Administratorii orașului vor putea să manipuleze nivelurile de iluminare pe tot parcursul zilei, crescându-le treptat pe măsură ce se apropie apusul... ca o cameră de zi uriașă pe un întrerupător. Creșterile în traficul vehiculelor, schimbările dinamice ale condițiilor meteorologice, comportamentele antisociale și adunările publice la evenimente majore ar putea fi completate cu iluminare sporită de la platformele orașelor inteligente (SCP). Imaginați-vă un viitor în care căile la cerere, cu coduri de culoare ale corpurilor de iluminat din oraș ar putea fi pornite într-o clipă pentru a oferi indicii vizuale pentru evacuări în timpul unei urgențe de mediu sau balize direcționale pentru primii care sosesc la locul unui accident.
Orașele din întreaga lume au lansat proiecte de modernizare a LED-urilor cu un ochi pe migrarea obiectivelor orașelor inteligente în planurile lor pe termen lung. Miami, Paris, Madrid, Los Angeles, Jakarta, Montreal, Birmingham (Marea Britanie), Dongguan (China), Buenos Aires și Milano au fost deosebit de agresive în implementarea actualizărilor de iluminare stradală LED conectată.
Către un oraș inteligent compatibil IoT
Nu trebuie să-ți cunoști ghindele din capetele tale de cobră pentru a înțelege că o rețea conectată de lumini cu LED-uri ar putea oferi, de asemenea, o serie de beneficii paralele administratorilor orașului, departamentelor de poliție, organizațiilor serviciilor de urgență și cetățenilor atunci când acestea sunt îmbunătățite cu funcționalități suplimentare care valorificați locația, gestionabilitatea și accesul la putere. (Notă: ghindele sunt corpuri de iluminat în stil glob, care se așează deasupra stâlpilor de lumină și proiectează un model de lumină aproape omnidirecțional, în timp ce capetele cobra sunt configurațiile de deasupra capului care se extind până la capătul brațelor arcuite treptat și își direcționează fasciculul în jos spre drumuri. și străzi).
Prin însăși definiția lor, luminile stradale conectate sunt doar asta. Conectat. Acest lucru ar putea fi realizat prin Ethernet, dar majoritatea arhitecturilor modulare vor impune module de comunicații fără fir, cum ar fi LoRa®, pentru interconectivitate pe distanță lungă între luminile adiacente și conexiunea la SCP-uri municipale, precum și Bluetooth® pentru conexiuni pe distanță scurtă la nivelul dispozitivului sau la stâlp. nivel. Modulele 4G/LTE și 5G introduc o altă cale sigură pentru conectarea la sisteme guvernamentale locale, baze de date de întreținere și soluții de actualizare a software-ului și firmware-ului over-the-air (OTA), în timp ce tehnologia Wi-Fi adaugă o opțiune wireless hibridă și potențiale capacități de hotspot public. cutia de instrumente a inginerului de rețea de metrou.
O carcasă OEM rezistentă la intemperii, proiectată pentru LED-uri, care include, de asemenea, un spectru complet de opțiuni de conectivitate fără fir este doar baza de bază. Nodurile Narrowband IoT (NB-IoT) își vor găsi, de asemenea, o casă în aceste arhitecturi. Deci ce zici de senzori?
A fost o vreme când managerii orașului înregistrau temperaturile dintr-o locație unică, ca un aeroport. Asta pare a epocii întunecate acum. Luați în considerare senzorii de temperatură la fiecare colț de stradă sau în majoritatea incintelor de iluminat stradal din oraș. Veți avea o capacitate fără precedent de hartă termică în fiecare nod, cu o mare varietate de cazuri de utilizare. Acum adăugați senzori de umiditate, senzori de vibrații pentru a monitoriza activitatea seismică, senzori de sunet, fotocelule și tot felul de senzori de mișcare pentru a monitoriza modelele și densitățile de trafic de la pietoni, biciclete, motociclete, mașini, camioane și autobuze. Senzorii de sunet ar putea asculta frecvențele unice ale spargerii de sticlă și zgomotul frânelor pentru a direcționa primii interventori către scenele accidentului înainte de inițierea primului apel de urgență. Magia pe care mulți o propun se întâmplă atunci când accesul securizat și deschis la aceste date senzoriale este disponibil pentru dezvoltatori terți, astfel încât aceștia să poată crea aplicații de parcare, indici în timp real al calității aerului și sisteme inteligente de management al traficului.
Camere și sunet? Camerele video 4K sunt o opțiune modulară evidentă în epoca 5G. Camerele IP de înaltă definiție, senzorii de imagine și microfoanele pot fi folosite pentru a conecta fluxurile în timp real la sistemele de stocare media de la primărie, în cadrul departamentelor de poliție sau direct la organizațiile serviciilor de urgență. Dispeceratorii ar putea desfășura primii respondenți cu informații video în timp real în mediile de urgență pe care le vor întâlni... înainte de a ajunge. Videoclipul ar putea fi arhivat pentru perioade desemnate și ștampilat cu locația precisă a fiecărui nod video superior.
antenele de rețea și celulele mici ar putea fi generatoare de venituri pentru un oraș, în același timp, iluminatul cu LED-uri reduce facturile la energie. Acesta este un argument puternic. Și unul care devine mai realist cu fiecare supliment care poate fi amplasat în timpul iluminării cu LED-uri de migrare în masă.
Când un luminar nu mai este un iluminat
Puțini ar susține că potențialul de a utiliza tehnologia orașului inteligent (prin intermediul luminilor stradale conectate) pentru a activa aplicații pentru pietonii cu deficiențe de vedere, pentru a crea rute sigure pentru joggeri sau pentru a furniza date conștiente din punct de vedere spațial pentru a localiza copiii dispăruți ar fi ceva mai puțin de 100% pozitiv.
Dar cu orice mare salt înainte care implică date personale și tehnologia video, întrebarea cine are acces la date și videoclipuri (și de ce) va urma cu siguranță. Și această întrebare va fi cu siguranță sporită de preocupări justificate cu privire la supraveghere și confidențialitate.
Întrebare: Ați observat că este dificil să folosiți cuvântul supraveghere într-o propoziție care transmite un mesaj pozitiv? Odată ce este folosit, de obicei sunt multe de făcut.
De asemenea, este foarte dificil să descrii cantitatea de intimitate la care ar trebui să te aștepți pe străzile orașului sau gradul de anonimat pe care ar trebui să-l asumi într-un loc public, așa că nici nu voi încerca. Aceasta este treaba urbaniștilor, liderilor comunității, politicienilor, susținătorii confidențialității, agențiilor guvernamentale, departamentelor de poliție și consiliilor municipale, printre altele. Este probabil să varieze foarte mult de la o persoană la alta. Din oraș în oraș. Și din țară în județ.
rețelele și monitorizarea mediului prin intermediul IoT, atractivitatea valorificării infrastructurii de iluminat stradal inteligent și conectat nu poate fi subestimată.
Primele municipalități au descoperit că mulți cetățeni descoperă capacități video în luminile stradale doar după ce au început programele pilot, indiferent de audierile lor înainte de lansare și de campaniile de informare publică. În unele cazuri, cererea unei agenții de aplicare a legii de acces la înregistrări video va stârni interesul membrilor comunității. De multe ori e prea târziu. O reacție este inevitabilă. În acel moment, luminile stradale nu sunt lumini stradale. Sunt turnuri de spionaj video clandestine. Scanere de plăci de înmatriculare. Și aparate de recunoaștere facială.
Ne aflăm într-un timp și într-un loc asemănător sectorului UAV (drone) de vânzare cu amănuntul cu camere în urmă cu aproximativ șapte sau opt ani. A existat o cerere reprimată din partea agențiilor imobiliare de a folosi imagini video și fotografii cu drone pentru a ajuta la vânzarea caselor. Aparent inofensiv. Dar tehnologia a fost cu mult înaintea politicii. Administrația Federală a Aviației din SUA (FAA) și un grup dintre cele mai mari agenții imobiliare păreau să fie de acord cu o coaliție din ce în ce mai mare de manageri de orașe că aplicațiile comerciale pentru utilizarea dronelor trebuie interzise (temporar) până când legile, regulile și politicile ar putea prinde. sus. Se pare că ei au spus: „Nu am anticipat disponibilitatea pe scară largă a acestei tehnologii și avem nevoie de timp pentru a ne gândi cum ar trebui gestionată”. Au fost nevoie de câțiva ani pentru ca legislația, reglementările și educația să ajungă din urmă cu tehnologia.
