Bidh bailtean-mòra sgairteil eadar-cheangailte a’ toirt aislingean brèagha. Ann am bailtean-mòra mar sin, bidh teicneòlasan didseatach a’ fighe grunn ghnìomhan catharra gun samhail gus èifeachdas obrachaidh agus fiosrachadh a leasachadh. Thathas den bheachd ro 2050, gum bi 70% de shluagh an t-saoghail a’ fuireach ann am bailtean-mòra sgairteil, far am bi beatha fallain, toilichte agus sàbhailte. Gu deatamach, tha e a’ gealltainn a bhith uaine, a’ chairt trump mu dheireadh aig a’ chinne-daonna an aghaidh sgrios a’ phlanaid.
Ach tha bailtean-mòra sgairteil nan obair chruaidh. Tha teicneòlasan ùra daor, tha riaghaltasan ionadail air an cuingealachadh, agus bidh poilitigs a’ gluasad gu cuairtean taghaidh goirid, ga dhèanamh duilich modal cleachdadh teicneòlais meadhanaichte a tha fìor èifeachdach agus ionmhasail a choileanadh a tha air ath-chleachdadh ann an sgìrean bailteil air feadh na cruinne no gu nàiseanta. Gu dearbh, chan eil anns a’ mhòr-chuid de na prìomh bhailtean sgairteil anns na cinn-naidheachd ach cruinneachadh de dheuchainnean teicneòlais eadar-dhealaichte agus pròiseactan taobh roinneil, le glè bheag ri coimhead air adhart ri leudachadh.
Bheir sinn sùil air dumpsters agus ionadan pàircidh, a tha sgiobalta le mothachairean agus anailisean; Anns a ’cho-theacsa seo, tha e duilich toradh air tasgadh (ROI) obrachadh a-mach agus a cho-òrdanachadh, gu sònraichte nuair a tha buidhnean riaghaltais cho sgapte (eadar buidhnean poblach agus seirbheisean prìobhaideach, a bharrachd air eadar bailtean, mòr-bhailtean, roinnean agus dùthchannan). Thoir sùil air sgrùdadh càileachd adhair; Ciamar a tha e furasta obrachadh a-mach buaidh èadhar glan air seirbheisean slàinte ann am baile-mòr? Gu loidsigeach, tha bailtean-mòra sgairteil duilich a chuir an gnìomh, ach cuideachd duilich a dhol às àicheadh.
Ach, tha sealladh soilleir ann an ceò an atharrachaidh dhidseatach. Tha solais sràide anns a h-uile seirbheis baile a’ toirt àrd-ùrlar dha bailtean-mòra gus gnìomhan snasail fhaighinn agus grunn thagraidhean a chur còmhla airson a’ chiad uair. Thoir sùil air na diofar phròiseactan solais sràide smart a thathas a’ cur an gnìomh ann an San Diego anns na SA agus Copenhagen san Danmhairg, agus tha iad a’ dol am meud. Bidh na pròiseactan sin a’ cothlamadh sreath de luchd-mothachaidh le aonadan bathar-cruaidh modular ceangailte ri pòlaichean solais gus smachd a chumail air an t-solais fhèin aig astar agus gus gnìomhan eile a ruith, leithid cunntairean trafaic, sgrùdairean càileachd adhair, agus eadhon lorgairean gunna.
Bho àirde a ’phòla solais, tha bailtean-mòra air tòiseachadh a’ dèiligeadh ri “beòthalachd” a ’bhaile air an t-sràid, a’ toirt a-steach sruthadh trafaic agus gluasad, truailleadh fuaim is èadhair, agus cothroman gnìomhachais a tha a ’tighinn am bàrr. Faodaidh eadhon mothachairean pàircidh, a tha gu traidiseanta air an tiodhlacadh ann an ionadan pàircidh, a bhith ceangailte gu saor agus gu h-èifeachdach ris a’ bhun-structar solais. Gu h-obann faodaidh bailtean-mòra a bhith air an lìonradh agus air an ùrachadh gun a bhith a’ cladhach sràidean no àite fhaighinn air màl no fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan coimpiutaireachd eas-chruthach mu bhith beò nas fhallaine agus sràidean nas sàbhailte.
Tha seo ag obair oir, sa mhòr-chuid, chan eil fuasglaidhean solais snasail air an tomhas an toiseach le geall air sàbhalaidhean bho fhuasglaidhean snasail. An àite sin, tha comas obrachaidh an tionndadh didseatach bailteil mar thoradh tubaisteach air leasachadh solais aig an aon àm.
Tha na sàbhalaidhean lùtha bho bhith a’ cur solais LED làn-stàite an àite bleibean gealbhruthach, còmhla ri solar cumhachd a tha ri fhaighinn gu furasta agus bun-structar solais farsaing, a’ dèanamh bailtean-mòra sgairteil so-dhèanta.
Tha astar tionndadh LED mar-thà rèidh, agus tha solais snasail a’ soirbheachadh. Bidh timcheall air 90% de na 363 millean solais sràide san t-saoghal air an soillseachadh le solais ro 2027, a rèir Northeast Group, anailisiche bun-structair snasail. Bidh an treas cuid dhiubh cuideachd a’ ruith thagraidhean snasail, gluasad a thòisich o chionn beagan bhliadhnaichean. Gus an tèid maoineachadh susbainteach agus blueprints fhoillseachadh, tha solais sràide nas freagarraiche mar bhun-structar lìonra airson diofar theicneòlasan didseatach ann am bailtean mòra smart.
Sàbhail cosgais LED
A rèir nan riaghailtean òrdail a mhol luchd-saothrachaidh solais is mothachaidh, faodaidh solais snasail cosgaisean rianachd is cumail suas bun-structair a lughdachadh 50 gu 70 sa cheud. Ach dh’ fhaodadh a’ mhòr-chuid de na sàbhalaidhean sin (timcheall air 50 sa cheud, gu leòr airson eadar-dhealachadh a dhèanamh) a bhith air an coileanadh dìreach le bhith ag atharrachadh gu bulbaichean LED lùth-èifeachdach. Tha an còrr de na sàbhalaidhean a’ tighinn bho bhith a’ ceangal agus a’ cumail smachd air soillseachadh agus a’ toirt seachad fiosrachadh tuigseach mu mar a bhios iad ag obair thairis air an lìonra solais.
Faodaidh atharrachaidhean meadhanach agus amharc leotha fhèin cosgaisean cumail suas a lughdachadh gu mòr. Tha iomadh dòigh ann, agus tha iad a’ cur ri chèile: clàr-ama, smachd ràitheil agus atharrachadh ùine; Dearbhadh lochdan agus lùghdachadh ann an làthaireachd làraidh cumail suas. Bidh a’ bhuaidh ag àrdachadh le meud an lìonra solais agus a’ sruthadh air ais a-steach don chiad chùis ROI. Tha a’ mhargaidh ag ràdh gum faod an dòigh-obrach seo pàigheadh air a shon fhèin ann an timcheall air còig bliadhna, agus gu bheil comas aige pàigheadh air a shon fhèin ann an nas lugha de ùine le bhith a’ toirt a-steach bun-bheachdan baile-mòr smart “nas buige”, leithid an fheadhainn le mothachairean pàircidh, sgrùdairean trafaic, smachd càileachd adhair agus lorgairean gunna. .
Bidh Guidehouse Insights, anailisiche margaidh, a’ cumail sùil air còrr air 200 baile-mòr gus astar an atharrachaidh a thomhas; Tha e ag ràdh gu bheil cairteal de bhailtean-mòra a’ sgaoileadh sgeamaichean solais snasail. Tha reic shiostaman snasail a’ dol suas. Tha ABI Research a' tomhas gun leum teachd-a-steach cruinneil deich uiread gu $1.7 billean ro 2026. Tha “mionaid bulb solais” na Talmhainn mar seo; Is e bun-structar solais sràide, aig a bheil dlùth cheangal ri gnìomhachd daonna, an t-slighe air adhart mar àrd-ùrlar airson bailtean-mòra sgairteil ann an co-theacsa nas fharsainge. Cho tràth ri 2022, bidh còrr air dà thrian de dh’ ionadan solais sràide ùra ceangailte ri àrd-ùrlar riaghlaidh meadhanach gus dàta bho ioma mothachairean bailtean-mòra fhilleadh a-steach, thuirt ABI.
Thuirt Adarsh Krishnan, prìomh mhion-sgrùdair aig ABI Research: “Tha mòran a bharrachd chothroman gnìomhachais ann dha luchd-reic bailtean-mòra sgairteil a bhios a’ faighinn buannachd bho bhun-structar pòla solais bailteil le bhith a’ cleachdadh ceangal gun uèir, mothachairean àrainneachd agus eadhon camarathan snasail. Is e an dùbhlan modalan gnìomhachais obrachail a lorg a bhrosnaicheas a’ chomann-shòisealta gus fuasglaidhean ioma-mhothachaidh a chleachdadh aig sgèile ann an dòigh a tha èifeachdach a thaobh cosgais.”
Chan e a’ cheist tuilleadh am bu chòir dhut ceangal a dhèanamh, ach ciamar, agus dè an ìre a bu chòir dhut ceangal a dhèanamh sa chiad àite. Mar a tha Krishnan a’ faicinn, tha pàirt de seo mu dheidhinn modalan gnìomhachais, ach tha airgead mu thràth a’ sruthadh a-steach do bhailtean-mòra sgairteil tro phrìobhaideachadh goireasan co-obrachail (PPP), far am bi companaidhean prìobhaideach a’ gabhail os làimh cunnart ionmhais mar thoradh air soirbheachas ann an calpa iomairt. Bidh cùmhnantan “mar-a-seirbheis” stèidhichte air ballrachd a’ sgaoileadh tasgadh thar amannan pàighidh air ais, a bhrosnaich gnìomhachd cuideachd.
An coimeas ri sin, tha Streetlights san Roinn Eòrpa gan ceangal ri lìonraidhean meala traidiseanta (mar as trice 2G suas gu LTE (4G)) a bharrachd air an inneal àbhaisteach HONEYCOMB Iot ùr, LTE-M. Tha teicneòlas bann-leathann ultra-caol (UNB) cuideachd a’ tighinn a-steach, còmhla ri Zigbee, sgaoileadh beag de Bluetooth cumhachd ìosal, agus derivatives IEEE 802.15.4.
Tha an Bluetooth Technology Alliance (SIG) a’ cur cuideam sònraichte air bailtean-mòra sgairteil. Tha a’ bhuidheann an dùil gum fàs luchdan de Bluetooth le cumhachd ìosal ann am bailtean-mòra sgairteil còig uiread thairis air na còig bliadhna a tha romhainn, gu 230 millean sa bhliadhna. Tha a’ mhòr-chuid ceangailte ri tracadh maoin ann an àiteachan poblach, leithid puirt-adhair, stadiuman, ospadalan, ionadan-bhùthan agus taighean-tasgaidh. Ach, tha Bluetooth cumhachd ìosal cuideachd ag amas air lìonraidhean a-muigh. “Tha am fuasgladh stiùireadh maoin a’ leasachadh cleachdadh ghoireasan bailtean-mòra sgairteil agus a ’cuideachadh le bhith a’ lughdachadh cosgaisean obrachaidh bailteil, ”thuirt an Bluetooth Technology Alliance.
Tha measgachadh den dà dhòigh-obrach nas fheàrr!
Tha connspaidean aig gach teicneòlas, ge-tà, agus chaidh cuid dhiubh fhuasgladh ann an deasbad. Mar eisimpleir, tha UNB a’ moladh crìochan nas cruaidhe air uallach pàighidh agus clàran lìbhrigidh, a’ dùnadh a-mach taic co-shìnte airson ioma-iarrtasan mothachaidh no airson tagraidhean leithid camarathan a dh’ fheumas e. Tha teicneòlas raon-goirid nas saoire agus a’ toirt seachad barrachd tar-chuir airson a bhith a’ leasachadh shuidheachaidhean solais mar àrd-ùrlar. Gu cudromach, faodaidh iad cuideachd pàirt cùl-taic a chluich ma thèid comharran WAN a dhì-cheangal, agus dòigh a thoirt do theicneòlaichean mothachairean a leughadh gu dìreach airson debugging agus breithneachadh. Bidh Bluetooth cumhachd ìosal, mar eisimpleir, ag obair le cha mhòr a h-uile fòn cliste air a ’mhargaidh.
Ged a dh’fhaodas cliath nas dùmhail neart a neartachadh, bidh an ailtireachd aige iom-fhillte agus a’ cur iarrtasan lùtha nas àirde air mothachairean puing-gu-puing eadar-cheangailte. Tha raon tar-chuir cuideachd na dhuilgheadas; Chan eil an còmhdach a’ cleachdadh Zigbee agus Bluetooth le cumhachd ìosal ach beagan cheudan mheatairean aig a’ char as àirde. Ged a tha measgachadh de theicneòlasan raon-goirid farpaiseach agus gu math freagarrach airson mothachairean stèidhichte air cliath, air feadh nàbaidhean, tha iad nan lìonraidhean dùinte a dh’ fheumas aig a’ cheann thall geataichean a chleachdadh gus comharran a chuir air ais chun sgòth.
Mar as trice bidh ceangal meala air a chur ris aig an deireadh. Is e an gluasad airson luchd-reic solais snasail a bhith a’ cleachdadh ceangal meala puing-gu-sgòth gus geata astar 5 gu 15 km no còmhdach inneal mothachaidh a thoirt seachad. Bheir teicneòlas beehive raon tar-chuir mòr agus sìmplidheachd; Bidh e cuideachd a’ toirt seachad lìonrachadh far-na-sgeilp agus ìre nas àirde de thèarainteachd, a rèir coimhearsnachd Hive.
Thuirt Neill Young, ceannard Internet of Things Vertical aig an GSMA, buidheann gnìomhachais a tha a’ riochdachadh luchd-obrachaidh lìonra gluasadach: “Tha a h-uile còmhdach den sgìre gu lèir aig gnìomhaichean gnìomh… . Anns an lìonra meala speactram ceadaichte tha sàbhailteachd agus earbsachd, a’ ciallachadh gu bheil na suidheachaidhean as fheàrr aig a’ ghnìomhaiche, gun urrainn dhaibh taic a thoirt do àireamh mhòr de fheumalachdan airson beatha bataraidh fada nas fhaide agus glè bheag de chumail suas agus astar tar-chuir fada de uidheamachd cosgais ìosal. ”
De na teicneòlasan ceangail a tha rim faighinn, chì HONEYCOMB am fàs as motha anns na bliadhnachan ri teachd, a rèir ABI. Tha an othail mu lìonraidhean 5G agus an scramble gus aoigheachd a thoirt do bhun-structar 5G air toirt air gnìomhaichean grèim fhaighinn air a’ phòla solais agus aonadan beaga meala a lìonadh ann an àrainneachdan bailteil. Anns na Stàitean Aonaichte, tha Las Vegas agus Sacramento a’ cleachdadh LTE agus 5G, a bharrachd air mothachairean baile-mòr smart, air solais sràide tro luchd-giùlan AT&T agus Verizon. Tha Hong Kong dìreach air plana fhoillseachadh gus 400 post-lampa le comas 5G a chuir a-steach mar phàirt den iomairt baile-mòr smart aca.
Amalachadh teann de bhathar-cruaidh
Thuirt Nielsen: “Tha Nordic a’ tabhann toraidhean ioma-mhodh geàrr-raon agus fad-raon, leis an nRF52840 SoC aige a ’toirt taic do Bluetooth cumhachd ìosal, Bluetooth Mesh agus Zigbee, a bharrachd air Thread agus siostaman seilbh 2.4ghz. Tha nRF9160 SiP stèidhichte air Honeycomb aig Nordic a’ tabhann taic LTE-M agus NB-iot. Bheir an cothlamadh den dà theicneòlas buannachdan coileanaidh is cosgais.”
Tha dealachadh tricead a’ leigeil leis na siostaman sin a bhith còmhla, leis a’ chiad fhear a’ ruith anns a’ chòmhlan 2.4ghz gun chead agus an tè mu dheireadh a’ ruith ge bith càite a bheil LTE suidhichte. Aig triceadan nas ìsle agus nas àirde, tha malairt eadar còmhdach sgìre nas fharsainge agus comas tar-chuir nas motha. Ach ann an àrd-ùrlaran solais, mar as trice bidh teicneòlas gun uèir raon goirid air a chleachdadh gus mothachairean a cheangal, thathas a’ cleachdadh cumhachd coimpiutaireachd iomaill airson amharc agus mion-sgrùdadh, agus thathas a’ cleachdadh iot meala gus dàta a chuir air ais chun sgòth, a bharrachd air smachd mothachaidh airson ìrean cumail suas nas àirde.
Gu ruige seo, chaidh am paidhir de rèidiothan geàrr-ùine agus fad-raon a chuir ris air leth, gun a bhith air an togail a-steach don aon chip silicon. Ann an cuid de chùisean, tha na pàirtean air an sgaradh leis gu bheil fàilligeadh an soillseachaidh, an sensor agus an rèidio uile eadar-dhealaichte. Ach, le bhith ag amalachadh rèidiothan dùbailte ann an aon shiostam thig amalachadh teicneòlais nas dlùithe agus cosgaisean togail nas ìsle, a tha nam prìomh bheachdachaidhean airson bailtean-mòra sgairteil.
Tha Nordic den bheachd gu bheil a’ mhargaidh a’ gluasad an taobh sin. Tha a’ chompanaidh air teicneòlasan ceangail IoT gun uèir agus honeycomb a thoirt a-steach do bhathar-cruaidh is bathar-bog aig ìre leasaiche gus an urrainn do luchd-saothrachaidh fuasglaidh am paidhir a ruith aig an aon àm ann an tagraidhean deuchainn. Chaidh bòrd Nordic DK airson nRF9160 SiP a dhealbhadh airson luchd-leasachaidh “toirt air na h-aplacaidean Honeycomb iot aca obrachadh”; Nordic Thingy: Chaidh 91 a mhìneachadh mar “gheata làn-chuimsichte far-na-sgeilp” a dh'fhaodar a chleachdadh mar àrd-ùrlar prototyping far-na-sgeilp no mar dhearbhadh air bun-bheachd airson dealbhadh toraidh tràth.
Tha an dà chuid a’ nochdadh cìr meala ioma-mhodh nRF9160 SiP agus raon goirid ioma-phròtacal nRF52840 SoC. Chan eil siostaman freumhaichte a tha a’ cothlamadh an dà theicneòlas airson cleachdadh malairteach IoT ach “mìosan” air falbh bho mhalairteachadh, a rèir Nordic.
Thuirt Nordic Nielsen: “Chaidh àrd-ùrlar solais baile-mòr smart a stèidheachadh leis na teicneòlasan ceangail sin uile; tha a’ mhargaidh gu math soilleir mar a thèid an cur còmhla, tha sinn air fuasglaidhean a thoirt seachad airson bòrd leasachaidh luchd-saothrachaidh, gus deuchainn a dhèanamh air mar a bhios iad ag obair còmhla. Tha iad air an cur còmhla ann am fuasglaidhean gnìomhachais deatamach, ann an dìreach beagan ùine. ”
Ùine puist: Mar-29-2022