Den moderne gadelygte gennemgår en massiv transformation fra højtryksnatriumlamper til højeffektive LED-design. Belysningsformfaktorer og kontrolsystemer vil gennemgå en transformation én gang i et århundrede, der vil tilføje trådløs sammenkobling, intelligens og et væld af miljøsensorer og videobilledfunktioner. Som en hjørnesten i mange kommuneplaner for morgendagens smarte by skal spørgsmål om, hvordan de nye bølger af forbundne gadelygtedata tilgås, opbevares, sikres og administreres, behandles.
Hundredvis af millioner af gadelygter vil udføre deres traditionelle belysningsopgaver denne aften, men samtidig overvejes de til meget mere. Deres individuelle positioner inden for et opgraderbart net på næsten alle bygader og kollektive formationer i kommunale distrikter er unikke blandt offentlige aktiver. De vil snart blive udnyttet af en række offentlige (og private) interesser ved sammenløbet af en massiv opgradering til mere effektiv LED-belysning. De vil kickstarte udviklingen af mange smart city-initiativer drevet af 5G trådløs teknologifremskridt og IoT-applikationer. Nogle vil se disse opgraderinger som uundgåelige og ønskværdige. Andre vil se gadelyset som midtpunktet i en big data-bevægelse med implikationer langt ud over deres oprindelige rækkevidde … som endnu et eksempel, hvor teknologien kan have overgået offentlig forståelse eller kommunalt tilsyn. På nogen måde vil det århundreder gamle koncept om, hvad en offentlig gadelygte er (eller kunne være), aldrig blive det samme.
I begyndelsen: Et enkelt formål
Fra de tidligste forsøg på at udnytte vulkansk gas eller brændende olie er mennesker blevet lokket af udsigterne til at presse flere nyttige timer fra hver dag ved at lyse op om natten. Kommunale gadelygter har oplyst rejsendes stier i hundreder af år nu, hvor mange bykerner fungerer 24/7 som byer, der aldrig eller sjældent sover.
For århundreder siden ville byguvernører påbyde brugen af oliebaserede lamper på gadevæggene i byhuse for at gøre natten til en mindre truende del af den daglige cyklus. Efterhånden som offentlige gadelygter blev indsat, udviklede design sig fra svage, overliggende flammer, der brændte fra væger gennemvædet i fiskeolie til stadig mere avancerede designs. Innovative, sølvbelagte kobberreflektorer, som mekanisk kunne fokusere og styre en flammes lys, blev populære i Paris i løbet af 1760'erne. Årtier senere nåede gasdrevne lamper mainstream i England og introducerede et lysere netværk af 'kunstige sole' sammen med en ny jobtitel: lamplighter.
Den russiske ingeniør Pavel Yablochkov introducerede en elektrisk gadebelysningstilgang i Paris, som brugte kulbuelamper med vekselstrøm. I 1879 havde Thomas Edisons firma demonstreret et elektrisk gadebelysningssystem med 12 enheder i Cleveland, Ohio, som definerede en ny form for offentlig forsyning med gadebelysning i centrum. I 1880'erne bestilte Barcelona produktionen af kandelaberlygtepæle af den anerkendte spanske kunstner, Antoni Gaudí. Mange af disse står stadig i dag og tiltrækker almindeligvis turister til Instagram-selfies. Da byer rundt om i verden installerede deres egne gasbelysningsgitre ved århundredeskiftet, spændte design til lygtepæle fra det praktiske til det udsmykkede. Britisk producent, William Sugg& Co, producerede et katalog med snesevis af modeller, herunder Metropole, Lambeth og Westminster, hver med matchende lampe og piedestal muligheder for stolper op til 20 fod høje. Londonboere vil genkende de berømte snoede fiskesokler fra denne æra, når de går langs Themsen i dag.
På mindre end et århundrede migrerede byplanlæggere fra gasdrevne lamper, der ofte blev vedligeholdt af politiafdelinger, til fuldt elektrificerede belysningssystemer, der udnyttede matricer, der består af tusindvis af lygtepæle, der er placeret langs byens gader. I moderne tid er vi vidne til den næste overgang: fra højtryksnatrium (HID) lamper, som stadig er den mest almindelige type gadelygter, til mere effektive LED-løsninger.
Offentlig gadebelysning er ofte den største faste udgift fra en bys generelle fond hvert år. Det er en af grundene til, at lokket med LED-baserede løsninger, der lover betydelige driftsbesparelser, er så let en døråbner blandt byadministratorer.
Fra et netværk af poler til netværksforbindelse
Efterhånden som offentlige forsyningsorganisationer arbejder med deres betroede leverandører for at løse migrationen til LED-baseret belysning, introduceres alle mulige relaterede teknologiske fremskridt i blandingen. Højden, placeringen og højden af en kommunes gadelygter tilbyder en lovende lokalitet for smarte trafiksensorer, high-definition sikkerhedskameraer, offentlige Wi-Fi®-hotspots, miljøsensorer, 4G/LTE og 5G små celle basestationer, solpaneler og IoT noder til applikationer, der endnu ikke er udviklet.
Gadelygter er naturligt placeret langs gader og veje - hvor folk er. Dette er virkelig betydelig fast ejendom! De små pladser, hvor brugspæle og gadelygter er forankret, kan være blandt de mest bemærkelsesværdige jordlodder på kvadratfodsbasis i enhver by. I århundreder har forsyningsselskaber sikret servitutter for at føre ledninger, kabler og rør og installere relaterede infrastrukturaktiver. El-, gas-, tele-, vand-, kloak- og kabel-tv-selskaber benytter ofte offentlige servitutter til at forbinde tjenester til borgerne. Offentlige servitutter, der tillader forsyningsinfrastruktur på privat grund, kombineres med byejet ejendom for at skabe en matrix af forhøjede poler, som er ideelle til at muliggøre trådløs sammenkobling og som gateways til offentlige netværk. Deres placering og tilgængelighed for co-located teknologi har skubbet kommunale gadelygter ind i rollen som katalysator for at få smart city-initiativer væk fra tegnebrættet og ind i den virkelige verden.
Historisk set har gadelygternes landskab været uden bred netværksforbindelse eller universelle standarder. Byledere står ofte over for dyre driftsomkostninger og vedligeholdelsesbyrder sammen med mindre end stjernernes energieffektivitetsresultater. Kommuner begynder nu at offentliggøre planer og forslag til smart city IoT-programmer, som lover omkostningseffektive løsninger til forvaltning af offentlige aktiver og sammenkobling mellem nabosamfund. I både statsdrevne forsyningsselskaber og i højt regulerede offentlige/private instanser har konceptet med gadelygter som muliggørende teknologi til smart city-projekter stor fart. Forbundne gadelygter forventes at reducere omkostningerne ved kommunal belysning og tilbyde avancerede funktioner, som var utænkelige for en generation siden. Byens ledere vil være i stand til at manipulere belysningsniveauerne i løbet af dagen og øge dem gradvist, når solnedgangen nærmer sig … som en kæmpe stue på en lysdæmper. Pigge i biltrafikken, dynamiske ændringer i vejrforhold, asocial adfærd og offentlige forsamlinger ved større begivenheder kan alt sammen suppleres med øget belysning fra smart city platforme (SCP'er). Forestil dig en fremtid, hvor on-demand, farvekodede veje for byarmaturer kunne tændes på et øjeblik for at give visuelle signaler til evakueringer under en miljømæssig nødsituation eller retningsbestemt beacons for førstehjælpere, der ankommer til ulykkesstedet.
Byer over hele verden har udrullet LED-opgraderingsprojekter med henblik på at migrere smart city-mål til deres langsigtede planer. Miami, Paris, Madrid, Los Angeles, Jakarta, Montreal, Birmingham (Storbritannien), Dongguan (Kina), Buenos Aires og Milano har været særligt aggressive med at implementere tilsluttede LED-gadelysopdateringer.
Mod en IoT-aktiveret Smart City
Du behøver ikke at kende dine agern fra dine kobrahoveder for at forstå, at et tilsluttet gitter af LED-gadebelysning også kan tilbyde en række parallelle fordele for byledere, politiafdelinger, beredskabsorganisationer og borgere, når de er forbedret med yderligere funktionaliteter, som udnytte deres placering, håndterbarhed og adgang til strøm. (Bemærk: agern er lysarmaturer i globusstil, der sidder oven på lyspæle og projicerer et næsten alle retningsbestemt lysmønster, mens kobrahoveder er de overliggende konfigurationer, der strækker sig til enden af gradvist buede arme og retter deres stråler ned til vejbaner og gader).
Ifølge deres selve definition er tilsluttede gadelygter netop det. Forbundet. Dette kan opnås via Ethernet, men de fleste modulære arkitekturer vil påbyde trådløse kommunikationsmoduler såsom LoRa® til lang rækkevidde sammenkobling mellem tilstødende lys og forbindelse til kommunale SCP'er, såvel som Bluetooth® til kortdistanceforbindelser på enhedsniveau eller ved polen niveau. 4G/LTE- og 5G-moduler introducerer endnu en sikker mulighed for at oprette forbindelse til lokale regeringssystemer, vedligeholdelsesdatabaser og over-the-air (OTA) software- og firmwareopdateringsløsninger, mens Wi-Fi-teknologi tilføjer en hybrid trådløs mulighed og potentielle offentlige hotspot-funktioner til metro netværksingeniørens værktøjskasse.
Et vejrbestandigt OEM-gadelygtekabinet designet til LED'er, der også inkluderer et fuldt spektrum af trådløse tilslutningsmuligheder, er blot basisgrundlaget. Narrowband IoT (NB-IoT) noder vil også finde et hjem i disse arkitekturer. Så hvad med sensorer?
Der var engang, hvor byledere registrerede temperaturer fra et enkelt sted, som en lufthavn. Det virker som den mørke middelalder nu. Overvej temperatursensorer på hvert gadehjørne eller i de fleste gadelygter rundt omkring i byen. Du ville have hidtil uset varmekort-kapacitet på tværs af hver node med en bred vifte af anvendelsesmuligheder. Tilføj nu fugtsensorer, vibrationssensorer til at overvåge seismisk aktivitet, lydsensorer, fotoceller og alle slags bevægelsessensorer til at overvåge trafikmønstre og tætheder fra fodgængere, cykler, motorcykler, biler, lastbiler og busser. Lydsensorer kunne lytte efter de unikke frekvenser af knusende glas og skrig fra bremser for at dirigere førstehjælpere til ulykkesscener, før det første nødopkald påbegyndes. Den magi, som mange foreslår, sker, når sikker, åben adgang til disse sensoriske data er tilgængelig for tredjepartsudviklere, så de kan skabe parkeringsapps, luftkvalitetsindekser i realtid og smarte trafikstyringssystemer.
Kameraer og lyd? 4K-videokameraer er en oplagt modulopbygning i 5G-alderen. High definition IP-kameraer, billedsensorer og mikrofoner kan bruges til at forbinde realtidsfeeds til medielagringssystemer på rådhuset, inden for politiafdelinger eller direkte til beredskabsorganisationer. Dispatchers kunne indsætte første respondere med videoindsigt i realtid i de nødsituationer, de vil støde på ... før de ankommer. Video kunne arkiveres i bestemte perioder og stemples med den præcise placering af hver overhead videoknude.
netværksantenner og små celler kunne være indtægtsgenererende for en by, samtidig med at LED-belysning skærer deres energiregninger ned. Det er en kraftfuld tonehøjde. Og en, der bliver mere realistisk med hver tilføjelse, der kan placeres sammen under massemigreringen af LED-belysning.
Når en gadelygte ikke længere er en gadelygte
Få vil hævde, at potentialet for at bruge smart city-teknologi (ved hjælp af forbundne gadelygter) til at aktivere apps til synshandicappede fodgængere, skabe sikre ruter for joggere eller levere rumligt bevidste data til at lokalisere forsvundne børn, ville være alt mindre end 100 procent positivt.
Men med ethvert stort spring fremad, der involverer personlige data og videoteknologi, vil spørgsmålet om, hvem der har adgang til dataene og videoen (og hvorfor) helt sikkert følge. Og det spørgsmål vil helt sikkert blive forstærket af berettigede bekymringer over overvågning og privatliv.
Spørgsmål: Har du bemærket, at det er svært at bruge ordet overvågning i en sætning, der formidler et positivt budskab? Når det først er brugt, er der normalt meget at forklare.
Det er også meget svært at beskrive mængden af privatliv, som man kan forvente på bystrækninger, eller omfanget af anonymitet, som man bør påtage sig på et offentligt sted, så jeg vil ikke engang prøve. Det er blandt andet opgaven for byplanlæggere, samfundsledere, politikere, privatlivsforkæmpere, offentlige myndigheder, politiafdelinger og byråd. Det vil sandsynligvis variere meget fra person til person. Fra by til by. Og fra land til amt.
netværk og IoT-aktiveret miljøovervågning, kan det attraktive ved at udnytte den smarte, forbundne gadelygteinfrastruktur ikke undervurderes.
First-mover-kommuner har fundet ud af, at mange borgere først opdager videofunktioner i gadelys, efter at pilotprogrammer er påbegyndt, uanset deres høringer før lanceringen og offentlige opsøgende kampagner. I nogle tilfælde vil en retshåndhævende myndigheds anmodning om adgang til videooptagelser vække interesse blandt fællesskabsmedlemmer. Det er ofte for sent. En modreaktion er uundgåelig. På det tidspunkt er gadelygter ikke gadelygter. De er hemmelige videospiontårne. Nummerplade scannere. Og ansigtsgenkendelsesmaskiner.
Vi er i en tid og et sted, der ikke er ulig den kameraaktiverede detail-UAV (drone) sektor for omkring syv eller otte år siden. Der var et ophobet krav fra ejendomsmæglere om at bruge dronevideooptagelser og fotografier til at hjælpe med at sælge huse. Tilsyneladende harmløst. Men teknologien var langt foran politikken. US Federal Aviation Administration (FAA) og en gruppe af de største ejendomsmæglere syntes at være enige med en stadigt voksende koalition af byledere i, at kommercielle applikationer til dronebrug skulle forbydes (midlertidigt), indtil love, regler og politikker kunne fange op. De sagde tilsyneladende: "Vi havde ikke forudset den udbredte tilgængelighed af denne teknologi, og vi har brug for tid til at overveje, hvordan den skal styres." Det tog flere år for lovgivning og regulering og uddannelse at indhente teknologien.
