Las ciudades inteligentes interconectadas traen hermosos sueños.En dichas ciudades, las tecnologías digitales entrelazan múltiples funciones cívicas únicas para mejorar la eficiencia operativa y la inteligencia.Se estima que para 2050, el 70% de la población mundial vivirá en ciudades inteligentes, donde la vida será sana, feliz y segura.Fundamentalmente, promete ser verde, la última carta de triunfo de la humanidad contra la destrucción del planeta.
Pero las ciudades inteligentes requieren un trabajo duro.Las nuevas tecnologías son costosas, los gobiernos locales están limitados y la política cambia hacia ciclos electorales cortos, lo que dificulta lograr un modelo de implementación de tecnología centralizada altamente operativa y financieramente eficiente que se reutilice en áreas urbanas a nivel mundial o nacional.De hecho, la mayoría de las ciudades inteligentes líderes en los titulares son en realidad sólo una colección de diferentes experimentos tecnológicos y proyectos paralelos regionales, con poco que esperar expandirse.
Miremos los contenedores de basura y los estacionamientos, que son inteligentes con sensores y análisis;En este contexto, el retorno de la inversión (ROI) es difícil de calcular y estandarizar, especialmente cuando las agencias gubernamentales están tan fragmentadas (entre agencias públicas y servicios privados, así como entre pueblos, ciudades, regiones y países).Mire el monitoreo de la calidad del aire;¿Cómo es fácil calcular el impacto del aire limpio en los servicios de salud de una ciudad?Lógicamente, las ciudades inteligentes son difíciles de implementar, pero también difíciles de negar.
Sin embargo, hay un rayo de luz en la niebla del cambio digital.El alumbrado público de todos los servicios municipales proporciona una plataforma para que las ciudades adquieran funciones inteligentes y combinen múltiples aplicaciones por primera vez.Si se observan los diversos proyectos de alumbrado público inteligente que se están implementando en San Diego, Estados Unidos, y Copenhague, Dinamarca, su número está aumentando.Estos proyectos combinan conjuntos de sensores con unidades de hardware modulares fijadas a postes de luz para permitir el control remoto de la propia iluminación y ejecutar otras funciones, como contadores de tráfico, monitores de calidad del aire e incluso detectores de armas.
Desde lo alto del poste de luz, las ciudades han comenzado a abordar la “habitabilidad” de la ciudad en la calle, incluidos el flujo de tráfico y la movilidad, el ruido y la contaminación del aire, y las oportunidades comerciales emergentes.Incluso los sensores de aparcamiento, tradicionalmente enterrados en los aparcamientos, pueden conectarse de forma económica y eficiente a la infraestructura de iluminación.De repente, ciudades enteras pueden conectarse en red y optimizarse sin necesidad de excavar calles, alquilar espacios o resolver problemas informáticos abstractos sobre una vida más saludable y calles más seguras.
Esto funciona porque, en su mayor parte, las soluciones de iluminación inteligente no se calculan inicialmente con una apuesta por el ahorro que suponen las soluciones inteligentes.Más bien, la viabilidad de la revolución digital urbana es una consecuencia accidental del desarrollo simultáneo de la iluminación.
El ahorro de energía que supone la sustitución de bombillas incandescentes por iluminación LED de estado sólido, junto con fuentes de alimentación fácilmente disponibles y una amplia infraestructura de iluminación, hacen viables las ciudades inteligentes.
El ritmo de conversión de LED ya es estable y la iluminación inteligente está en auge.Alrededor del 90% de los 363 millones de farolas del mundo estarán iluminadas por LED para 2027, según Northeast Group, un analista de infraestructura inteligente.Un tercio de ellos también ejecutará aplicaciones inteligentes, una tendencia que comenzó hace unos años.Hasta que se publiquen fondos y proyectos sustanciales, el alumbrado público es el más adecuado como infraestructura de red para diversas tecnologías digitales en ciudades inteligentes a gran escala.
Ahorre costos de LED
Según las reglas generales propuestas por los fabricantes de iluminación y sensores, la iluminación inteligente puede reducir los costos administrativos y de mantenimiento relacionados con la infraestructura entre un 50 y un 70 por ciento.Pero la mayoría de esos ahorros (alrededor del 50 por ciento, suficiente para marcar la diferencia) podrían lograrse simplemente cambiando a bombillas LED de bajo consumo.El resto del ahorro proviene de conectar y controlar iluminadores y transmitir información inteligente sobre cómo funcionan a través de la red de iluminación.
Los ajustes y observaciones centralizados por sí solos pueden reducir significativamente los costos de mantenimiento.Hay muchas formas y se complementan entre sí: programación, control estacional y ajuste temporal;Diagnóstico de fallas y reducción de asistencia de camiones de mantenimiento.El impacto aumenta con el tamaño de la red de iluminación y regresa al caso de retorno de la inversión inicial.El mercado dice que este enfoque puede amortizarse en unos cinco años y tiene el potencial de amortizarse en menos tiempo incorporando conceptos de ciudad inteligente "más suaves", como aquellos con sensores de estacionamiento, monitores de tráfico, control de calidad del aire y detectores de armas. .
Guidehouse Insights, un analista de mercado, rastrea más de 200 ciudades para medir el ritmo del cambio;Dice que una cuarta parte de las ciudades están implementando sistemas de iluminación inteligente.Las ventas de sistemas inteligentes se están disparando.ABI Research calcula que los ingresos globales se multiplicarán por diez hasta alcanzar los 1.700 millones de dólares en 2026. El “momento de la bombilla” de la Tierra es así;La infraestructura de alumbrado público, que está estrechamente relacionada con las actividades humanas, es el camino a seguir como plataforma para las ciudades inteligentes en un contexto más amplio.Ya en 2022, más de dos tercios de las nuevas instalaciones de alumbrado público estarán vinculadas a una plataforma de gestión central para integrar datos de múltiples sensores de ciudades inteligentes, dijo ABI.
Adarsh Krishnan, analista principal de ABI Research, dijo: “Hay muchas más oportunidades de negocio para los proveedores de ciudades inteligentes que aprovechan la infraestructura de postes de luz urbanos mediante el despliegue de conectividad inalámbrica, sensores ambientales e incluso cámaras inteligentes.El desafío es encontrar modelos de negocio viables que alienten a la sociedad a implementar soluciones multisensor a escala de manera rentable”.
La pregunta ya no es si conectarse, sino cómo y cuánto conectarse en primer lugar.Como observa Krishnan, parte de esto tiene que ver con los modelos de negocios, pero el dinero ya está fluyendo hacia las ciudades inteligentes a través de la privatización cooperativa de servicios públicos (APP), donde las empresas privadas asumen riesgos financieros a cambio de éxito en el capital de riesgo.Los contratos “como servicio” basados en suscripción distribuyeron la inversión a lo largo de los períodos de recuperación, lo que también estimuló la actividad.
Por el contrario, las farolas en Europa se están conectando a redes tradicionales en forma de panal (normalmente 2G hasta LTE (4G)), así como al nuevo dispositivo estándar HONEYCOMB IoT, LTE-M.También está entrando en juego la tecnología patentada de banda ultraestrecha (UNB), junto con Zigbee, una pequeña variedad de Bluetooth de bajo consumo y derivados IEEE 802.15.4.
La Bluetooth Technology Alliance (SIG) pone especial énfasis en las ciudades inteligentes.El grupo predice que los envíos de Bluetooth de bajo consumo en ciudades inteligentes se quintuplicarán en los próximos cinco años, hasta 230 millones al año.La mayoría están vinculados al seguimiento de activos en lugares públicos, como aeropuertos, estadios, hospitales, centros comerciales y museos.Sin embargo, el Bluetooth de bajo consumo también está dirigido a redes exteriores."La solución de gestión de activos mejora la utilización de los recursos de la ciudad inteligente y ayuda a reducir los costos operativos urbanos", dijo Bluetooth Technology Alliance.
¡Una combinación de las dos técnicas es mejor!
Cada tecnología tiene sus controversias, sin embargo, algunas de las cuales se han resuelto en debate.Por ejemplo, la UNB propone límites más estrictos en la carga útil y los cronogramas de entrega, descartando el soporte paralelo para múltiples aplicaciones de sensores o para aplicaciones como cámaras que lo requieran.La tecnología de corto alcance es más barata y proporciona un mayor rendimiento para desarrollar entornos de iluminación como plataforma.Es importante destacar que también pueden desempeñar una función de respaldo en caso de desconexión de la señal WAN y proporcionar un medio para que los técnicos lean los sensores directamente para depuración y diagnóstico.El Bluetooth de bajo consumo, por ejemplo, funciona con casi todos los teléfonos inteligentes del mercado.
Aunque una red más densa puede mejorar la robustez, su arquitectura se vuelve compleja y exige mayores demandas de energía para los sensores interconectados punto a punto.El alcance de la transmisión también es problemático;La cobertura mediante Zigbee y Bluetooth de bajo consumo es de sólo unos pocos cientos de metros como máximo.Aunque una variedad de tecnologías de corto alcance son competitivas y adecuadas para sensores vecinos basados en redes, son redes cerradas que en última instancia requieren el uso de puertas de enlace para transmitir señales a la nube.
Generalmente se agrega una conexión de panal al final.La tendencia de los proveedores de iluminación inteligente es utilizar conectividad en forma de panal de punto a nube para proporcionar cobertura de dispositivo sensor o puerta de enlace de distancia de 5 a 15 km.La tecnología Beehive aporta simplicidad y un amplio rango de transmisión;También proporciona redes listas para usar y un mayor nivel de seguridad, según la comunidad de Hive.
Neill Young, jefe de Internet de las Cosas Vertical en GSMA, un organismo industrial que representa a los operadores de redes móviles, dijo: "Action Operadores... tiene toda la cobertura de toda el área, por lo tanto, no requiere infraestructura adicional para conectar los dispositivos y sensores de alumbrado urbano". .En el espectro licenciado, la red tipo panal tiene seguridad y confiabilidad, lo que significa que el operador tiene las mejores condiciones, puede soportar una gran cantidad de necesidades, una duración de batería mucho más larga y un mantenimiento mínimo y una larga distancia de transmisión de equipos de bajo costo”.
De todas las tecnologías de conectividad disponibles, HONEYCOMB experimentará el mayor crecimiento en los próximos años, según ABI.Los rumores sobre las redes 5G y la lucha por albergar la infraestructura 5G han llevado a los operadores a agarrar el poste de luz y llenar pequeñas unidades en forma de panal en entornos urbanos.En Estados Unidos, Las Vegas y Sacramento están implementando LTE y 5G, así como sensores urbanos inteligentes, en el alumbrado público a través de los operadores AT&T y Verizon.Hong Kong acaba de presentar un plan para instalar 400 farolas habilitadas para 5G como parte de su iniciativa de ciudad inteligente.
Estrecha integración de hardware
Nielsen agregó: “Nordic ofrece productos multimodo de corto y largo alcance, con su SoC nRF52840 compatible con Bluetooth de baja potencia, Bluetooth Mesh y Zigbee, así como Thread y sistemas patentados de 2,4 GHz.El SiP nRF9160 basado en Honeycomb de Nordic ofrece compatibilidad con LTE-M y NB-iot.La combinación de las dos tecnologías aporta ventajas de rendimiento y costes”.
La separación de frecuencia permite que estos sistemas coexistan: el primero funciona en la banda sin permiso de 2,4 GHz y el segundo funciona dondequiera que se encuentre LTE.En frecuencias más bajas y más altas, existe un equilibrio entre una cobertura de área más amplia y una mayor capacidad de transmisión.Pero en las plataformas de iluminación, la tecnología inalámbrica de corto alcance se utiliza normalmente para interconectar sensores, la potencia informática de vanguardia se utiliza para la observación y el análisis, y el IoT en forma de panal se utiliza para enviar datos de vuelta a la nube, así como el control de sensores para mayores niveles de mantenimiento.
Hasta ahora, el par de radios de corto y largo alcance se han agregado por separado, no integrados en el mismo chip de silicio.En algunos casos, los componentes están separados porque las fallas del iluminador, sensor y radio son todas diferentes.Sin embargo, la integración de radios duales en un solo sistema dará como resultado una integración tecnológica más estrecha y menores costos de adquisición, que son consideraciones clave para las ciudades inteligentes.
Nordic cree que el mercado se está moviendo en esa dirección.La compañía ha integrado tecnologías de conectividad IoT inalámbrica de corto alcance y en forma de panal en hardware y software a nivel de desarrollador para que los fabricantes de soluciones puedan ejecutar el par simultáneamente en aplicaciones de prueba.La placa DK de Nordic para nRF9160 SiP fue diseñada para que los desarrolladores "hagan que sus aplicaciones Honeycomb iot funcionen";Nordic Thingy:91 ha sido descrito como una “puerta de entrada lista para usar” que puede usarse como plataforma de creación de prototipos lista para usar o como prueba de concepto para los primeros diseños de productos.
Ambos cuentan con SiP de panal multimodo nRF9160 y SoC multiprotocolo de corto alcance nRF52840.Según Nordic, los sistemas integrados que combinan las dos tecnologías para implementaciones comerciales de IoT están a sólo “meses” de su comercialización.
Nordic Nielsen dijo: “Se ha creado una plataforma de iluminación urbana inteligente para todas estas tecnologías de conexión;El mercado tiene muy claro cómo combinarlos, hemos proporcionado soluciones para que los fabricantes de placas de desarrollo prueben cómo funcionan juntos.Es imperativo combinarlos en soluciones comerciales, en sólo cuestión de tiempo”.
Hora de publicación: 29-mar-2022