Moderna ulična rasvjeta prolazi kroz ogromnu transformaciju od visokotlačnih natrijumskih lampi do visokoefikasnih LED dizajna. Faktori oblika rasvjete i kontrolni sistemi će proći kroz transformaciju koja se događa jednom u vijeku i koja će dodati bežičnu međusobnu povezanost, inteligenciju i mnoštvo senzora okoliša i mogućnosti video snimanja. Kao kamen temeljac mnogih opštinskih planova za pametni grad sutrašnjice, morat će se riješiti pitanja o tome kako će se novim talasima povezanih podataka o uličnoj rasvjeti pristupiti, pohraniti, osigurati i upravljati.
Stotine miliona uličnih svjetiljki ove večeri će ostvariti svoje tradicionalne misije rasvjete, ali se u isto vrijeme razmatra i mnogo više. Njihove pojedinačne pozicije unutar mreže koja se može nadograditi na skoro svakoj gradskoj ulici i kolektivne formacije unutar općinskih okruga su jedinstvene među sredstvima javnog sektora. Uskoro će ih koristiti različiti javni (i privatni) interesi na ušću masovne nadogradnje efikasnije LED rasvjete. Oni će pokrenuti evoluciju mnogih inicijativa pametnih gradova potaknutih napretkom 5G bežične tehnologije i IoT aplikacijama. Neki će ove nadogradnje vidjeti kao neizbježne i poželjne. Drugi će uličnu rasvjetu vidjeti kao središnji dio pokreta velikih podataka sa implikacijama koje su daleko izvan njihovog prvobitnog opsega... kao još jedan primjer gdje je tehnologija možda nadmašila razumijevanje javnosti ili općinski nadzor. Po bilo kojoj mjeri, vekovima star koncept o tome šta javna ulična rasveta jeste (ili bi mogla biti) nikada neće biti isti.
Na početku: Jedinstvena svrha
Od najranijih pokušaja da se iskoristi vulkanski gas ili zapaljeno ulje, ljudi su bili namamljeni izgledima da iz svakog dana izvuku više korisnih sati osvjetljavanjem noći. Opštinska ulična rasvjeta osvjetljava puteve putnika već stotinama godina, a mnoga urbana jezgra rade 24/7 kao gradovi koji nikada, ili rijetko, spavaju.
Prije nekoliko stoljeća, gradski guverneri su nalagali upotrebu lampi na bazi ulja na zidovima gradskih kuća okrenutim prema ulici kako bi noć učinili manje opasnim dijelom dnevnog ciklusa. Kako su javne ulične svjetiljke bile postavljene, dizajn je evoluirao od slabog, gornjeg plamena koji gori od fitilja natopljenog ribljim uljem do sve naprednijih dizajna. Inovativni, posrebreni bakreni reflektori koji su mogli mehanički fokusirati i upravljati svjetlošću plamena postali su popularni u Parizu tokom 1760-ih. Decenijama kasnije, lampe na gas dospele su u mainstream u Engleskoj i uvele svetliju mrežu 'veštačkog sunca' zajedno sa novim nazivom posla: upaljač lampi.
Ruski inženjer Pavel Jabločkov uveo je pristup električnoj uličnoj rasvjeti u Parizu koji je koristio karbonske lučne lampe sa naizmjeničnom strujom. Do 1879. godine, kompanija Thomasa Edisona je demonstrirala sistem električne ulične rasvjete od 12 jedinica u Clevelandu, Ohajo, koji je definirao novu vrstu javnih usluga sa uličnom rasvjetom u središtu. Barselona je 1880-ih naručila proizvodnju kandelabarskih stubova od poznatog španskog umetnika Antonija Gaudija. Mnogi od njih i danas stoje i obično privlače turiste za Instagram selfije. Kako su gradovi širom svijeta na prijelazu stoljeća postavljali vlastite plinske rasvjetne mreže, dizajn stubova za lampe se kretao od praktičnih do ukrašenih. Britanski proizvođač, William Sugg& Co je proizveo katalog sa desetinama modela uključujući Metropole, Lambeth i Westminster, svaki sa odgovarajućim opcijama lampe i postolja za stubove visine do 20 stopa. Londonci će prepoznati poznate uvrnute riblje postolje ovog doba dok danas hodaju pored rijeke Temze.
Za manje od jednog veka, urbanisti su prešli sa lampi na gas koje su često održavale policijske uprave na potpuno elektrificirane sisteme osvetljenja koji su koristili matrice sačinjene od hiljada stubova za lampe stacioniranih duž gradskih ulica. U modernim vremenima svedoci smo sledeće tranzicije: od visokotlačnih natrijumovih (HID) lampi, koje su još uvek najčešći tip ulične rasvete, ka efikasnijim LED rešenjima.
Ulična rasvjeta javnog sektora je često najveći fiksni trošak iz gradskog opšteg fonda svake godine. To je jedan od razloga zašto je privlačnost rješenja zasnovanih na LED diodama koja obećavaju značajne operativne uštede tako lako otvarati vrata gradskim administratorima.
Od mreže polova do umreženog povezivanja
Kako javne komunalne organizacije rade sa svojim dobavljačima od povjerenja na rješavanju migracije na LED osvjetljenje, sve vrste srodnih tehnoloških napretka se uvode u miks. Visina, lokacija i nadmorska visina općinskih uličnih svjetala nude obećavajuće mjesto za pametne senzore saobraćaja, sigurnosne kamere visoke definicije, javne Wi-Fi® žarišne tačke, senzore okoliša, 4G/LTE i 5G bazne stanice za male ćelije, solarne panele i IoT čvorove za aplikacije koje tek treba da budu razvijene.
Ulična rasvjeta je prirodno postavljena duž ulica i puteva - tamo gdje su ljudi. Ovo je zaista značajna nekretnina! Mali kvadrati zemlje na kojima su usidreni stubovi i ulična rasvjeta mogu biti među najistaknutijim parcelama na kvadratnom metru u bilo kojem gradu. Vjekovima su komunalna preduzeća obezbjeđivala služnosti za provođenje žica, kablova i cijevi i instaliranje povezanih infrastrukturnih sredstava. Kompanije za električnu energiju, gas, telekomunikacije, vodu, kanalizaciju i kablovsku televiziju često koriste javne službe za povezivanje usluga građanima. Javne služnosti koje omogućavaju komunalnu infrastrukturu na privatnom zemljištu u kombinaciji sa gradskom imovinom stvaraju matricu povišenih stubova koji su idealni za omogućavanje bežične međusobne povezanosti i kao kapije za javne mreže. Njihova lokacija i dostupnost za ko-locirane tehnologije gurnuli su općinske ulične svjetiljke u ulogu katalizatora za izbacivanje inicijativa pametnih gradova sa crtaće ploče u stvarni svijet.
Istorijski gledano, pejzaž ulične rasvjete je bio bez širokog mrežnog povezivanja ili univerzalnih standarda. Urbani lideri se često suočavaju sa skupim operativnim troškovima i opterećenjem održavanja, zajedno sa manje od zvjezdanih rezultata energetske efikasnosti. Općine sada počinju objavljivati planove i prijedloge za pametne gradske IoT programe koji obećavaju isplativa rješenja za upravljanje javnom imovinom i međusobno povezivanje susjednih zajednica. I u državnim komunalnim agencijama iu visoko reguliranim javnim/privatnim agencijama, koncept ulične rasvjete kao tehnologije koja omogućava projekte pametnih gradova ima veliki zamah. Predviđeno je da će povezana ulična rasvjeta smanjiti troškove gradske rasvjete i ponuditi napredne mogućnosti koje su bile nezamislive prije jedne generacije. Gradski menadžeri će moći da manipulišu nivoima osvetljenja tokom dana, povećavajući ih postepeno kako se približava zalazak sunca... kao džinovska dnevna soba na prekidaču za prigušivanje. Nagli promet vozila, dinamične promjene vremenskih uvjeta, antisocijalna ponašanja i javna okupljanja na velikim događajima mogli bi biti dopunjeni pojačanim osvjetljenjem sa platformi pametnih gradova (SCP). Zamislite budućnost u kojoj bi se putevi gradskih svetiljki na zahtjev, obojeni bojama, mogli uključiti u trenu kako bi pružili vizualne naznake za evakuaciju tokom vanredne situacije u okolini ili usmjerene svjetiljke za osobe koje prve reagiraju na mjesto nesreće.
Gradovi širom svijeta uvode projekte nadogradnje LED-a s ciljem migracije ciljeva pametnih gradova u svoje dugoročne planove. Majami, Pariz, Madrid, Los Anđeles, Džakarta, Montreal, Birmingem (Velika Britanija), Dongguan (Kina), Buenos Ajres i Milano bili su posebno agresivni u primeni ažuriranja povezanih LED uličnih svetla.
Prema pametnom gradu s omogućenim IoT-om
Ne morate znati svoje žireve od vaših kobrinih glava da biste shvatili da bi povezana mreža LED uličnih svjetala također mogla ponuditi niz paralelnih prednosti gradskim menadžerima, policijskim upravama, organizacijama hitnih službi i građanima kada su poboljšane dodatnim funkcijama koje iskoristiti njihovu lokaciju, upravljivost i pristup snazi. (Napomena: žir su rasvjetna tijela u stilu globusa koja se nalaze na rasvjetnim stupovima i projektuju gotovo svesmjerni svjetlosni uzorak, dok su glave kobre konfiguracije iznad glave koje se protežu do kraja postepeno zakrivljenih krakova i usmjeravaju svoje zrake prema dolje na kolovoz i ulice).
Po svojoj definiciji, povezana ulična rasvjeta je upravo to. Povezano. To bi se moglo postići putem Etherneta, ali većina modularnih arhitektura zahtijevat će bežične komunikacijske module kao što je LoRa® za međusobnu povezanost između susjednih svjetala i povezivanje s općinskim SCP-ovima, kao i Bluetooth® za veze kratkog dometa na nivou uređaja ili na stupu. nivo. 4G/LTE i 5G moduli uvode još jedan siguran put za povezivanje sa sistemima lokalne samouprave, bazama podataka za održavanje i bežičnim (OTA) softverskim i softverskim rješenjima za ažuriranje, dok Wi-Fi tehnologija dodaje hibridnu bežičnu opciju i potencijalne mogućnosti javne pristupne tačke u alatna kutija inženjera metro mreže.
OEM kućište za ulične svjetiljke otporno na vremenske uvjete dizajnirano za LED diode koje također uključuje cijeli spektar opcija bežičnog povezivanja je samo osnovna osnova. Uskopojasni IoT (NB-IoT) čvorovi će također naći dom u ovim arhitekturama. Pa šta je sa senzorima?
Bilo je vremena kada su gradski menadžeri bilježili temperature sa jedinstvene lokacije, poput aerodroma. To sada izgleda kao mračno doba. Razmotrite senzore temperature na svakom uglu ulice ili u većini uličnih svjetala u gradu. Imali biste neviđenu sposobnost toplotne mape u svakom čvoru sa širokim spektrom slučajeva upotrebe. Sada dodajte senzore vlažnosti, senzore vibracija za praćenje seizmičke aktivnosti, zvučne senzore, fotoćelije i sve vrste senzora pokreta za praćenje obrazaca i gustoće saobraćaja od pješaka, bicikala, motocikala, automobila, kamiona i autobusa. Senzori zvuka mogli bi osluškivati jedinstvene frekvencije lomljenja stakla i škripe kočnica kako bi usmjerili osobe koje prve reagiraju na mjesta nesreće prije nego što se pokrene prvi hitni poziv. Magija koju mnogi predlažu događa se kada je siguran, otvoren pristup ovim senzornim podacima dostupan programerima trećih strana kako bi mogli kreirati aplikacije za parkiranje, indekse kvaliteta zraka u realnom vremenu i pametne sisteme upravljanja prometom.
Kamere i audio? 4K video kamere su očigledna modularna opcija u doba 5G. IP kamere visoke definicije, senzori slike i mikrofoni mogu se koristiti za povezivanje izvora u realnom vremenu sa sistemima za skladištenje medija u gradskoj vijećnici, unutar policijskih uprava ili direktno sa organizacijama hitnih službi. Dispečeri bi mogli rasporediti hitne službe s video uvidom u stvarnom vremenu u hitna okruženja na koja će naići… prije nego stignu. Video se može arhivirati za određene periode i obilježiti preciznom lokacijom svakog nadzemnog video čvora.
mrežne antene i male ćelije mogle bi biti generatori prihoda za grad, dok im LED rasvjeta smanjuje račune za energiju. To je moćan potez. I onaj koji postaje realističniji sa svakim dodatkom koji se može locirati tokom masovne migracije LED rasvjete.
Kad ulična svjetiljka više nije ulična
Malo tko bi tvrdio da bi potencijal korištenja tehnologije pametnog grada (putem povezanih uličnih svjetala) za omogućavanje aplikacija za slabovidne pješake, kreiranje sigurnih ruta za trkače ili isporuku prostorno svjesnih podataka za lociranje nestale djece bio ništa manje od 100 posto pozitivan.
Ali sa svakim velikim iskorakom koji uključuje lične podatke i video tehnologiju, pitanje ko ima pristup podacima i videu (i zašto) sigurno slijedi. A to pitanje će sigurno biti pojačano opravdanom zabrinutošću oko nadzora i privatnosti.
Pitanje: Jeste li primijetili da je teško koristiti riječ nadzor u rečenici koja prenosi pozitivnu poruku? Jednom kada se koristi, obično je potrebno mnogo objašnjavanja.
Takođe je veoma teško opisati količinu privatnosti koju treba očekivati na gradskim saobraćajnicama ili stepen anonimnosti koju treba pretpostaviti na javnom mestu, tako da neću ni pokušavati. To je posao urbanista, vođa zajednica, političara, zagovornika privatnosti, vladinih agencija, policijskih uprava i gradskih vijeća između ostalih. Vjerovatno će se uvelike razlikovati od osobe do osobe. Od grada do grada. I od zemlje do okruga.
umrežavanje i praćenje okoliša omogućeno za IoT, privlačnost korištenja pametne, povezane infrastrukture ulične rasvjete ne može se podcijeniti.
Općine koje su prve pokretale otkrile su da mnogi građani otkrivaju video mogućnosti na uličnoj rasvjeti tek nakon što su pilot programi započeli, bez obzira na njihova saslušanja prije pokretanja i javne kampanje. U nekim slučajevima, zahtjev agencije za provođenje zakona za pristup video snimku će izazvati interesovanje među članovima zajednice. To je često prekasno. Reakcija je neizbežna. U tom trenutku ulična svjetla nisu ulična. To su tajni špijunski tornjevi. Skeneri registarskih tablica. I mašine za prepoznavanje lica.
Nalazimo se u vremenu i na mjestu koje nije slično sektoru maloprodajnih bespilotnih letjelica (dronova) s kamerom prije otprilike sedam ili osam godina. Agencija za nekretnine tražila je nestalu potražnju za korištenjem video snimka i fotografije dronom kako bi se prodale kuće. Naizgled bezopasno. Ali tehnologija je bila daleko ispred politike. Američka Federalna uprava za avijaciju (FAA) i grupa najvećih agencija za nekretnine složili su se sa stalno rastućom koalicijom gradskih menadžera da komercijalne aplikacije za korištenje dronova moraju biti zabranjene (privremeno) dok zakoni, pravila i politike ne budu uhvaćeni gore. Naizgled su rekli: „Nismo očekivali široko rasprostranjenu dostupnost ove tehnologije i potrebno nam je vremena da razmislimo kako njome upravljati.” Bilo je potrebno nekoliko godina da zakonodavstvo i regulativa i obrazovanje sustignu tehnologiju.
