تشهد مصابيح الشوارع الحديثة تحولًا هائلاً من مصابيح الصوديوم عالية الضغط إلى تصميمات LED عالية الكفاءة. ستخضع عوامل شكل الإضاءة وأنظمة التحكم لعملية تحول لمرة واحدة في القرن من شأنها أن تضيف الاتصال اللاسلكي والذكاء ومجموعة من أجهزة الاستشعار البيئية وقدرات تصوير الفيديو. كحجر زاوية للعديد من الخطط البلدية لمدينة الغد الذكية ، يجب معالجة الأسئلة حول كيفية الوصول إلى الموجات الجديدة من بيانات إنارة الشوارع المتصلة وتخزينها وتأمينها وإدارتها.
مئات الملايين من مصابيح الشوارع ستنجز مهماتها التقليدية للإضاءة هذا المساء ، ولكن في نفس الوقت يتم النظر فيها للمزيد. تعتبر مواقعهم الفردية داخل شبكة قابلة للترقية في كل شارع في المدينة تقريبًا والتشكيلات الجماعية داخل المناطق البلدية فريدة من نوعها بين أصول القطاع العام. سيتم الاستفادة منها قريبًا من قبل مجموعة متنوعة من المصالح العامة (والخاصة) عند التقاء ترقية ضخمة لإضاءة LED أكثر كفاءة. سيبدأون في تطوير العديد من مبادرات المدن الذكية مدفوعة بالتقدم التكنولوجي اللاسلكي 5G وتطبيقات إنترنت الأشياء. سيرى البعض هذه الترقيات على أنها حتمية ومرغوبة. سيرى الآخرون أن ضوء الشارع هو حجر الزاوية في حركة البيانات الضخمة ذات الآثار التي تتجاوز نطاقها الأصلي ... كمثال آخر حيث قد تكون التكنولوجيا قد تجاوزت سرعة الفهم العام أو الرقابة البلدية. بأي مقياس ، فإن المفهوم القديم لماهية إنارة الشوارع العامة (أو ما يمكن أن يكون) لن يكون هو نفسه أبدًا.
في البداية: غرض واحد
منذ المحاولات الأولى لتسخير الغاز البركاني أو حرق النفط ، تم إغراء البشر باحتمالات عصر المزيد من الساعات المفيدة من كل يوم عن طريق إضاءة الليل. تضيء مصابيح الشوارع البلدية مسارات المسافرين منذ مئات السنين حتى الآن ، حيث تعمل العديد من المراكز الحضرية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع كمدن لا تنام أبدًا أو نادرًا.
منذ قرون ، كان حكام المدن يفرضون استخدام المصابيح التي تعتمد على الزيت على الجدران المواجهة للشوارع في منازل المدينة لجعل الليل جزءًا أقل خطورة من الدورة اليومية. مع نشر مصابيح الشوارع العامة ، تطورت التصميمات من ألسنة اللهب الضعيفة التي تحترق من الفتائل المبللة بزيت السمك إلى تصميمات أكثر تقدمًا بشكل متزايد. أصبحت العواكس النحاسية المبتكرة المطلية بالفضة والتي يمكنها تركيز ضوء اللهب وتوجيهه ميكانيكيًا شائعة في باريس خلال ستينيات القرن الثامن عشر. بعد عقود ، وصلت المصابيح التي تعمل بالغاز إلى التيار الرئيسي في إنجلترا وقدمت شبكة أكثر إشراقًا من "الشموس الاصطناعية" إلى جانب المسمى الوظيفي الجديد: المصباح.
قدم المهندس الروسي بافيل يابلوشكوف طريقة إنارة الشوارع الكهربائية في باريس والتي تستخدم مصابيح القوس الكربوني التي تتميز بالتيار المتردد. بحلول عام 1879 ، عرضت شركة توماس إديسون نظامًا كهربائيًا لإنارة الشوارع مكونًا من 12 وحدة في كليفلاند ، أوهايو ، والذي حدد نوعًا جديدًا من المرافق العامة مع إنارة الشوارع في جوهرها. في ثمانينيات القرن التاسع عشر ، كلفت برشلونة بإنتاج أعمدة إنارة من الشمعدان للفنان الإسباني الشهير أنتوني غاودي. لا يزال العديد من هؤلاء قائمين حتى يومنا هذا ويجتذبون السائحين لالتقاط صور سيلفي على Instagram. مع قيام المدن حول العالم بتركيب شبكات إنارة الغاز الخاصة بها في مطلع القرن ، تراوحت تصاميم أعمدة الإنارة من العملي إلى المزخرف. الصانع البريطاني ، William Sugg&؛ أنتج Co ، كتالوجًا يضم عشرات الطرز بما في ذلك Metropole و Lambeth و Westminster ، ولكل منها خيارات مطابقة للمصباح والقاعدة للوظائف التي يصل ارتفاعها إلى 20 قدمًا. سوف يتعرف سكان لندن على قواعد الأسماك الملتوية الشهيرة في هذه الحقبة أثناء سيرهم بجانب نهر التايمز اليوم.
في أقل من قرن من الزمان ، هاجر المخططون الحضريون من المصابيح التي تعمل بالغاز والتي غالبًا ما يتم صيانتها من قبل أقسام الشرطة إلى أنظمة الإضاءة المكهربة بالكامل التي تستفيد من المصفوفات المكونة من آلاف أعمدة الإنارة المتمركزة على طول شوارع المدينة. في العصر الحديث ، نشهد الانتقال التالي: من مصابيح الصوديوم عالية الضغط (HID) ، والتي لا تزال أكثر أنواع إنارة الشوارع شيوعًا ، إلى حلول LED أكثر كفاءة.
غالبًا ما يكون إنارة الشوارع في القطاع العام أكبر حساب ثابت من الصندوق العام للمدينة كل عام. هذا أحد الأسباب التي تجعل إغراء الحلول المستندة إلى LED والتي تعد بتوفير كبير في التشغيل بمثابة فتح باب سهل بين مديري المدينة.
من شبكة من الأقطاب إلى التوصيل الشبكي
نظرًا لأن مؤسسات المرافق العامة تعمل مع مورديها الموثوق بهم لمعالجة الانتقال إلى الإضاءة القائمة على LED ، يتم إدخال جميع طرق التقدم التكنولوجي ذات الصلة في هذا المزيج. يوفر ارتفاع مصابيح الشوارع في البلدية وموقعها وارتفاعها موقعًا واعدًا لأجهزة استشعار حركة المرور الذكية وكاميرات الأمان عالية الدقة ونقاط اتصال Wi-Fi® العامة وأجهزة الاستشعار البيئية ومحطات القاعدة الخلوية الصغيرة 4G / LTE و 5G والألواح الشمسية وعقد إنترنت الأشياء للتطبيقات التي لم يتم تطويرها بعد.
يتم وضع مصابيح الشوارع بشكل طبيعي على طول الشوارع والطرق - حيث يتواجد الناس. هذا عقار مهم بالفعل! قد تكون المربعات الصغيرة من الأرض حيث يتم تثبيت أعمدة الكهرباء وإنارة الشوارع من بين أروع قطع الأرض على أساس قدم مربع في أي مدينة. لعدة قرون ، قامت شركات المرافق بتأمين حقوق الارتفاق من أجل تشغيل الأسلاك والكابلات والأنابيب وتركيب أصول البنية التحتية ذات الصلة. غالبًا ما تستخدم شركات الكهرباء والغاز والاتصالات والمياه والصرف الصحي والتلفزيون الكابلي تسهيلات عامة لتوصيل الخدمات بالمواطنين. تتحد حقوق الارتفاق العامة التي تسمح للبنية التحتية للمرافق على الأراضي الخاصة بالممتلكات المملوكة للمدينة لإنشاء مصفوفة من الأعمدة المرتفعة التي تعتبر مثالية لتمكين التوصيل البيني اللاسلكي وكعبارات للشبكات العامة. لقد دفع موقعها وتوافرها للتكنولوجيا ذات الموقع المشترك إنارة الشوارع البلدية إلى دور المحفز لإخراج مبادرات المدن الذكية من لوحة الرسم إلى العالم الحقيقي.
من الناحية التاريخية ، كانت المناظر الطبيعية لأضواء الشوارع بدون اتصال شبكة واسعة النطاق أو معايير عالمية. غالبًا ما يواجه القادة الحضريون تكاليف تشغيلية باهظة وأعباء صيانة ، إلى جانب نتائج كفاءة طاقة أقل من ممتاز. بدأت البلديات الآن في الإعلان عن خطط ومقترحات لبرامج إنترنت الأشياء في المدن الذكية والتي تعد بحلول فعالة من حيث التكلفة لإدارة الأصول العامة والربط البيني بين المجتمعات المجاورة. في كل من وكالات المرافق التي تديرها الدولة وفي الوكالات العامة / الخاصة عالية التنظيم ، فإن مفهوم إنارة الشوارع كتكنولوجيا تمكين لمشاريع المدن الذكية له قدر كبير من الزخم. من المتوقع أن تقلل مصابيح الشوارع المتصلة من تكلفة الإضاءة البلدية ، وتوفر إمكانات متقدمة لم يكن من الممكن تصورها منذ جيل مضى. سيكون مديرو المدينة قادرين على التلاعب بمستويات الإضاءة على مدار اليوم ، وزيادتها تدريجياً مع اقتراب غروب الشمس ... مثل غرفة جلوس عملاقة على مفتاح باهت. يمكن استكمال الزيادات في حركة مرور المركبات والتغيرات الديناميكية في ظروف الطقس والسلوكيات المعادية للمجتمع والتجمعات العامة في الأحداث الكبرى بإضاءة متزايدة من منصات المدينة الذكية (SCPs). تخيل مستقبلاً يمكن فيه تشغيل مسارات مصابيح المدينة المرمزة بالألوان عند الطلب في لحظة لتوفير إشارات مرئية لعمليات الإخلاء أثناء الطوارئ البيئية أو منارات توجيهية للمستجيبين الأوائل الذين يصلون إلى مكان الحادث.
تقوم المدن في جميع أنحاء العالم بطرح مشاريع ترقية LED مع التركيز على ترحيل أهداف المدينة الذكية إلى خططها طويلة المدى. كانت ميامي ، وباريس ، ومدريد ، ولوس أنجلوس ، وجاكرتا ، ومونتريال ، وبرمنغهام (المملكة المتحدة) ، ودونغقوان (الصين) ، وبوينس آيريس ، وميلانو عدوانية بشكل خاص في نشر تحديثات إنارة الشوارع LED المتصلة.
نحو مدينة ذكية تدعم إنترنت الأشياء
لا تحتاج إلى معرفة الجوز الخاص بك من رؤوس الكوبرا الخاصة بك لفهم أن الشبكة المتصلة من مصابيح الشوارع LED يمكن أن تقدم أيضًا مجموعة من المزايا الموازية لمديري المدينة وأقسام الشرطة ومؤسسات خدمات الطوارئ والمواطنين عندما يتم تعزيزهم بوظائف إضافية الاستفادة من موقعهم وإمكانية إدارتهم والوصول إلى السلطة. (ملاحظة: البلوط هي تركيبات الإضاءة على غرار الكرة الأرضية التي تجلس فوق أعمدة الإنارة وتعرض نمطًا ضوئيًا متعدد الاتجاهات تقريبًا ، في حين أن رؤوس الكوبرا هي التكوينات العلوية التي تمتد إلى نهاية الأذرع المقوسة تدريجياً وتوجه أشعةها إلى الطرق. والشوارع).
من خلال تعريفها ، فإن مصابيح الشوارع المتصلة هي فقط ذلك. متصل. يمكن تحقيق ذلك عبر Ethernet ، لكن معظم البنى المعيارية ستفرض وحدات اتصالات لاسلكية مثل LoRa® للتوصيل البيني بعيد المدى بين الأضواء المجاورة والاتصال بـ SCPs البلدية ، وكذلك Bluetooth® للاتصالات قصيرة المدى على مستوى الجهاز أو على القطب مستوى. تقدم وحدات 4G / LTE و 5G وسيلة آمنة أخرى للاتصال بأنظمة الحكومة المحلية وقواعد بيانات الصيانة وبرامج عبر الهواء (OTA) وحلول تحديث البرامج الثابتة بينما تضيف تقنية Wi-Fi خيارًا لاسلكيًا هجينًا وقدرات نقطة اتصال عامة محتملة إلى مربع أدوات مهندس شبكة المترو.
إن حاوية إنارة الشوارع المصنّعة للمعدات الأصلية المقاومة للطقس والمصممة لمصابيح LED والتي تتضمن أيضًا مجموعة كاملة من خيارات الاتصال اللاسلكي هي مجرد الأساس الأساسي. سوف تجد عقد IoT (NB-IoT) ضيقة النطاق أيضًا موطنًا لهذه البنى. إذن ماذا عن أجهزة الاستشعار؟
كان هناك وقت كان فيه مديرو المدينة يسجلون درجات الحرارة من مكان واحد ، مثل المطار. هذا يبدو وكأنه العصور المظلمة الآن. ضع في اعتبارك مستشعرات درجة الحرارة في كل زاوية شارع ، أو في معظم حاويات إنارة الشوارع في جميع أنحاء المدينة. سيكون لديك قدرة غير مسبوقة على خريطة الحرارة عبر كل عقدة مع مجموعة متنوعة من حالات الاستخدام. أضف الآن مستشعرات الرطوبة وأجهزة استشعار الاهتزاز لمراقبة النشاط الزلزالي وأجهزة استشعار الصوت والخلايا الضوئية وجميع أنواع مستشعرات الحركة لمراقبة أنماط حركة المرور والكثافة من المشاة والدراجات والدراجات النارية والسيارات والشاحنات والحافلات. يمكن لأجهزة استشعار الصوت الاستماع إلى الترددات الفريدة لكسر الزجاج وصرير الفرامل لتوجيه المستجيبين الأوائل إلى مشاهد الحوادث قبل بدء أول مكالمة طوارئ. يحدث السحر الذي يقترحه الكثيرون عندما يكون الوصول الآمن والمفتوح إلى هذه البيانات الحسية متاحًا لمطوري الطرف الثالث حتى يتمكنوا من إنشاء تطبيقات وقوف السيارات ومؤشرات جودة الهواء في الوقت الفعلي وأنظمة إدارة حركة المرور الذكية.
الكاميرات والصوت؟ تعد كاميرات الفيديو بدقة 4K خيارًا معياريًا واضحًا في عصر 5G. يمكن استخدام كاميرات IP عالية الدقة وأجهزة استشعار الصور والميكروفونات لربط التغذية الفورية بأنظمة تخزين الوسائط في قاعة المدينة أو داخل أقسام الشرطة أو مباشرة إلى منظمات خدمات الطوارئ. يمكن للمرسلين نشر المستجيبين الأوائل مع رؤية فيديو في الوقت الفعلي في بيئات الطوارئ التي سيواجهونها ... قبل وصولهم. يمكن أرشفة الفيديو لفترات محددة وختمها بالموقع الدقيق لكل عقدة فيديو علوية.
يمكن أن تكون هوائيات الشبكة والخلايا الصغيرة من مصادر الدخل للمدينة في نفس الوقت الذي تعمل فيه إضاءة LED على خفض فواتير الطاقة الخاصة بها. هذا هو الملعب القوي. وواحد يصبح أكثر واقعية مع كل وظيفة إضافية يمكن وضعها في نفس الموقع أثناء إضاءة LED الخاصة بالهجرة الجماعية.
عندما لا يعد إنارة الشارع إنارة شارع
قليلون قد يجادلون بأن إمكانية استخدام تكنولوجيا المدينة الذكية (عن طريق مصابيح الشوارع المتصلة) لتمكين التطبيقات للمشاة المعاقين بصريًا أو إنشاء طرق آمنة للركض أو تقديم بيانات مدركة مكانيًا لتحديد موقع الأطفال المفقودين ستكون أقل من 100٪ إيجابية.
ولكن مع أي قفزة كبيرة إلى الأمام تتضمن البيانات الشخصية وتكنولوجيا الفيديو ، فمن المؤكد أن السؤال حول من يمكنه الوصول إلى البيانات والفيديو (ولماذا) سيتبع. ومن المؤكد أن هذا السؤال سيتعزز بمخاوف مبررة بشأن المراقبة والخصوصية.
سؤال: هل لاحظت أنه من الصعب استخدام كلمة المراقبة في جملة تنقل رسالة إيجابية؟ بمجرد استخدامه ، عادة ما يكون هناك الكثير من الشرح للقيام به.
من الصعب أيضًا وصف مقدار الخصوصية التي يجب أن يتوقعها المرء في شوارع المدينة أو مدى عدم الكشف عن هويته التي يجب أن يفترضها المرء في مكان عام ، لذلك لن أحاول ذلك. هذه مهمة المخططين الحضريين وقادة المجتمع والسياسيين والمدافعين عن الخصوصية والوكالات الحكومية وإدارات الشرطة ومجالس المدن وغيرها. من المحتمل أن تختلف بشكل كبير من شخص لآخر. من مدينة الى مدينة. ومن دولة الى مقاطعة.
الشبكات والمراقبة البيئية التي تدعم إنترنت الأشياء ، لا يمكن التقليل من جاذبية الاستفادة من البنية التحتية الذكية والمتصلة لإنارة الشوارع.
لقد وجدت البلديات التي كانت أول من يتحرك أن العديد من المواطنين لا يكتشفون قدرات الفيديو في إنارة الشوارع إلا بعد بدء البرامج التجريبية ، بغض النظر عن جلسات الاستماع السابقة للإطلاق وحملات التوعية العامة. في بعض الحالات ، سيؤدي طلب وكالة إنفاذ القانون للوصول إلى لقطات الفيديو إلى إثارة الاهتمام بين أفراد المجتمع. غالبًا ما يكون ذلك متأخرًا جدًا. لا مفر من رد الفعل العنيف. في هذه المرحلة ، لا تعتبر مصابيح الشوارع من مصابيح الشوارع. إنها أبراج تجسس فيديو سرية. ماسحات ضوئية للوحة الترخيص. وآلات التعرف على الوجه.
نحن في وقت ومكان لا يختلفان عن قطاع البيع بالتجزئة بدون طيار (الطائرات بدون طيار) المزود بالكاميرا منذ حوالي سبع أو ثماني سنوات. كان هناك طلب مكبوت من قبل وكالات العقارات لاستخدام لقطات فيديو وصور فوتوغرافية بطائرات بدون طيار للمساعدة في بيع المنازل. على ما يبدو غير ضار. لكن التكنولوجيا كانت متقدمة على السياسة. يبدو أن إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) ومجموعة من أكبر الوكالات العقارية تتفق مع تحالف متزايد باستمرار من مديري المدن على ضرورة حظر التطبيقات التجارية لاستخدام الطائرات بدون طيار (مؤقتًا) حتى يتم اكتشاف القوانين والقواعد والسياسات فوق. قالوا على ما يبدو ، "لم نتوقع التوافر الواسع لهذه التكنولوجيا ، ونحن بحاجة إلى وقت للنظر في كيفية إدارتها." استغرق الأمر عدة سنوات للتشريع والتنظيم والتعليم للحاق بالتكنولوجيا.
