Prvi korak ka pametnom gradu

Ulična rasvjeta funkcioniše poput gradskog nervnog sistema, što je čini odličnim polazištem za urbane sredine koje priželjkuju status pametnog grada. Povezana s internetom, senzorima i kamerama u maniru simbiotskog organizma, može igrati ključnu ulogu u pametnim gradovima jer predstavlja pravi multifunkcionalan sistem
Izvor: a&s International
E-mail: redakcija@asadria.com

Pametna ulična rasvjeta može smanjiti račune za komunalne usluge, povećati javnu sigurnost, poboljšati uslove u saobraćaju i pratiti okolišne parametre. Ovaj sistem izveden je iz tradicionalne mreže uličnih svjetiljki i gradskim vlastima može donijeti više pogodnosti, poput ušteda i efikasnijeg menadžmenta. „Gradske uprave prepoznaju pametnu uličnu rasvjetu kao prvi korak ka razvoju pametnog grada“, kaže Ryan Citron, analitičar za istraživanja u kompaniji Navigant Research. Vjerovatno najvažnija činjenica je ta da pametna ulična rasvjeta pomaže u smanjenju troškova komunalnih usluga.

Gradovi imaju koristi od pametne rasvjete
Na uličnu rasvjetu otpada otprilike 40 posto prosječne gradske potrošnje električne energije, a prema podacima kompanije Navigant Research, LED sijalice mogu smanjiti potrošnju energije za uličnu rasvjetu i do 50 posto. Nadalje, one omogućavaju gradovima da prilagode boju, intenzitet i ugao ulične rasvjete. „Iako se u svijetu sve više koriste LED sijalice za potrebe ulične rasvjete, one rješavaju samo polovinu problema. Korištenjem mrežnih i prilagodljivih rješenja za uličnu rasvjetu, gradovi mogu ne samo doći do dodatnih ušteda energije već i skratiti period povrata na uloženo za nekoliko godina“, kaže Abhay Bhargava, direktor industrijske prakse za Bliski Istok i Afriku u kompaniji Frost & Sullivan. On se poziva na studiju jedne konsultantske kompanije nazvanu „Prognoza za globalno umreženu uličnu rasvjetu i tržišta pametnih rasvjetnih stubova do 2024. godine“. Umrežena ulična rasvjeta može slati različite vrste podataka do centralnog upravljačkog sistema na nivou grada, odnosno raditi nešto više od pukog rastjerivanja mraka u svakodnevnom životu građana. Naprimjer, umrežene ulične svjetiljke mogu slati obavijesti o tome da je neka sijalica pregorjela. Bez ove tehnologije gradovi bi noću morali slati patrole na teren da vrše provjere ili čekati da neki građanin prijavi kvar na rasvjeti.

Dvije popularne mrežne opcije: IEEE ili 3GPP
Za pametnu uličnu rasvjetu potrebna je određena komunikacijska infrastruktura. Opcije su ZigBee mreža, LoRa, Sigfox, NB-IoT, LTE bežična rješenja ili komunikacija preko napojnog kabla (PLC). „Gradovi se mogu odlučiti za adekvatno komunikacijsko rješenje u skladu sa svojim lokalnim okruženjem i zahtjevima“, navodi Chintan Shah, osnivač i izvršni direktor Tvilighta, koji nudi pametna rješenja za rasvjetu. Shah kaže da su danas sve popularnije dvije opcije. Standard IEEE 802.15.4 podržava otvorenu bežičnu komunikaciju, kao što je ZigBee mreža kapaciteta 2,4 GHz. On omogućava uređajima da stvaraju vlastitu bežičnu širokopojasnu mrežu, što je optimalno za prostore na otvorenom i tunele. Nadalje, ovaj standard je temelj sigurne mreže koja se može koristiti na globalnom nivou bez posebnih dozvola. Alternativa su NB-IoT i LTE CAT-M1 mreže, a njih podržava globalna organizacija za standarde 3GPP i one su posebno dizajnirane za aplikacije interneta stvari (IoT) u pametnim gradovima. Riječ je o veoma sigurnim komunikacijskim mrežama dugog dometa koje su lako dostupne i imaju veliki domet. One omogućavaju direktno povezivanje pametne rasvjete s lokalnim baznim stanicama. „Nekoliko gradova širom svijeta već je implementiralo pametnu uličnu rasvjetu, a počinje se koristiti i na selima, u kampusima, industrijskim parkovima i lukama. Više od 20 posto gradova širom svijeta već aktivno implementira pilot-projekte pametne rasvjete“, navodi Shah.

Pametnom gradu treba nešto više od umrežene rasvjete
Gradovi ne postaju pametni prostim instaliranjem pametnih uličnih svjetiljki, koje će obavljati i mnoštvo drugih funkcija. Pametna ulična rasvjeta može se nadograditi dodavanjem integrisanih sigurnosnih kamera, ambijentalnih senzora, monitora saobraćaja i punjača za električna vozila (EV). Svaki ugrađeni senzor ili naprava su dodatna prednost za gradove koji žele imati pametnu uličnu rasvjetu.„Javna rasvjeta predstavlja jednu od najkvalitetnije napajanih mreža u gradovima širom svijeta. Ona je nervni sistem gradova, koji za više od 360 miliona uličnih svjetiljki širom svijeta osigurava cjelodnevno napajanje električnom energijom. Na taj način rasvjetni stub postaje idealna platforma za postavljanje pametnih gradskih sistema“, kaže Shah. Videonadzorna kamera može se postaviti na pametnu uličnu svjetiljku radi nadgledanja javnih površina i izradu snimaka incidenata, dok senzori ambijentalnih parametara mogu prikupljati podatke, npr. o vlazi, temperaturi i kvalitetu zraka koji udišu građani. Također, senzori za saobraćaj mogu u stvarnom vremenu prikupljati informacije o stanju na putevima.

Buduća ulična rasvjeta bi čak mogla i projicirati obojeno svjetlo na pravcu kretanja vozila hitne pomoći, tako da se vozila u saobraćaju mogu unaprijed skloniti i prije nego što čuju sirene. „Uz pristup utemeljen na otvorenom API-ju, više uređaja, sistema i resursa može se povezati kako bi se gradovima omogućilo da se pripreme za budućnost i iskoriste ovaj vid interoperabilnosti. Inteligentna rasvjeta od prvog dana štedi novac gradovima i nudi atraktivne mogućnosti za generisanje prihoda, npr. za zakup prostora za pametne reklamne panoe“, kaže Shah. Kada je riječ o mrežama, Shah kaže da se danas bazne stanice temelje na 3GPP mreži i prolaze ubrzanu nadogradnju kako bi ponudile mogućnost NB-IoT komunikacije kroz jednostavno ažuriranje softvera. „Ova jeftina M2M komunikacija između više mašina nudi široku pokrivenost za povezivanje pametne rasvjete i drugih uređaja pametnih gradova kao što su centri za parkiranje, brojači saobraćajnih vozila i senzori za praćenje zagađenja zraka.“ Povoljne telekomunikacijske mreže kao što je NB-IoT također mogu eliminirati potrebu za praksom da gradovi moraju upravljati drugim mrežama kao što su LoRA, Sigfox, UNB ili Wi- SUN“, ističe on.

San Diego koristi podatke iz čvorišta pametne rasvjete
Grad San Diego instalirao je 4.200 CityIQ čvorišta kompanije Current by GE, koji služe za prikupljanje podataka na području grada. Cilj je bio smanjiti emisije stakleničkih plinova, efikasnije iskoristiti infrastrukturu, ponuditi održive vidove transporta u gradu i potaknuti ekonomski rast. Podatke koje prikupljaju CityIQ čvorišta već koriste Ured za ekonomski razvoj, Policijska uprava San Diega i Centar za upravljanje saobraćajem, i to za poboljšanje protoka saobraćaja i sigurnost pješaka. Neke javne aplikacije kreirane su na temelju ovih podataka, uključujući aplikaciju za intervencije u stvarnom vremenu i umreženu platformu Xaqt, koja koristi podatke i vještačku inteligenciju za praćenje obrazaca mobilnosti tokom parkiranja i kretanja pješaka. „Bilo da je riječ o smanjenju zagušenja saobraćaja i skraćenju prosječnog trajanja putovanja, obavještavanju lokalne policije prilikom detekcije pucnja ili praćenju kvaliteta zraka, inteligentna platforma pametnog grada može prepoznati obrasce unutar mase podataka kako bi gradskoj upravi u stvarnom vremenu ponudila kvalitetne uvide i olakšala joj donošenje odluka koje utječu na svakodnevni život“, kaže Austin Ashe, direktor pametnih gradova u kompaniji Current by GE.

Izazovi uvođenja pametne rasvjete
Iako se očekuje globalni rast tržišta umrežene ulične rasvjete, njegovo širenje usporavaju problemi poput budžeta, mogućnosti umrežavanja i zaštite privatnosti. Zbog širokog polja primjene globalno tržište umrežene ulične rasvjete i pametnih svjetiljki će do 2024. godine rasti uz složenu godišnju stopu od 33,1 posto, navodi se u procjenama konsultantske kompanije Frost & Sullivan. Međutim, gradovi koji žele uvesti pametnu uličnu rasvjetu suočavaju se s više izazova. Jedan je odabir komunikacijske mreže za potrebe pametne rasvjete, u situaciji kada se gradovima nudi veliki broj njih. „Ne postoji nijedna opcija umrežavanja koja će biti univerzalno dobro rješenje u svim situacijama primjene pametne rasvjete. To zavisi od samih aplikacija koje gradovi žele implementirati“, kaže Citron. Zbog nepostojanja prepreka za ulazak različitih kompanija, visoke fleksibilnosti i relativno fleksibilne regulative, radio-frekventna mreža (RF) postala je uobičajena i popularna tehnologija za pametnu uličnu rasvjetu. Komunikacija putem napojnog kabla (PLC) je standardna i vodeća metoda komunikacije za pametnu uličnu rasvjetu izvan Sjedinjenih Američkih Država i Velike Britanije. Iako pojava 5G mreža, koje nude veće brzine i masovno povezivanje uređaja, dominira raspravama o pametnoj rasvjeti, i mobilna tehnologija tu igra određenu ulogu. „U kompaniji Navigant Research očekujemo da će PLC, RF mreže, mobilna i Wi-Fi rješenja nastaviti igrati ulogu u segmentu pametne ulične rasvjete i u narednoj deceniji“, kaže Citron.

Sigurnije ulice ili ugrožavanje privatnosti?
Iako pametne ulične svjetiljke s ugrađenom kamerom nude sigurnost, postoje i mišljenja da one narušavaju privatnost građana. Aerodrom Newark Liberty International i nekoliko tržnih centara u SAD-u našli su se na udaru kritika nakon što su 2014. godine počeli instalirati pametne LED rasvjete s ugrađenim kamerama. „Umjesto da ih zovemo pametnim sijalicama u pametnim gradovima, ja bih ih nazvao nadzornim sijalicama u nadzornim gradovima“, izjavio je savjetnik za politiku i zagovaranje američke Unije za građanske slobode (ACLU) Chad Marlow. Iako su kao ciljevi navedeni zaštita javne sigurnosti i poboljšanje upravljanja saobraćajem, potrebno je ublažiti zabrinutost građana u vezi s privatnošću. „Dobavljači i gradovi moraju razuvjeriti građane i pokazati im da su prikupljeni podaci anonimni i da se ne koriste za prikupljanje informacija o pojedincima. Naglašavanje fokusa na metapodacima i činjenje podataka javno dostupnim pomoći će u ublažavanju zabrinutosti u vezi s nadzorom i zaštitom privatnosti“, kaže Citron iz kompanije Navigant.

Ostali problemi
Gradovi s manjim budžetima mogli bi biti prvi koji će se povući iz planova uvođenja pametne ulične rasvjete. Iako kvalitetnije upravljanje električnom energijom i LED sijalice dugoročno mogu smanjiti troškove električne energije, gradovima je i dalje potrebno izdašno finansiranje kako bi pokrili krupna ulaganja. U nekim zemljama model vlasništva nad uličnom rasvjetom mogao bi postati još jedna prepreka primjeni ove tehnologije. Kako uličnu rasvjetu uglavnom kontrolišu lokalna komunalna preduzeća, gradovi plaćaju fiksnu tarifu po stubu ulične rasvjete, a ne stvarni utrošak električne energije. Zbog toga nema poticaja za ulaganje u pametnu uličnu rasvjetu. U tom slučaju, regulatori će vjerovatno morati osmisliti druge poticaje za motivisanje pružalaca komunalnih usluga. U konačnici, silosi podataka u odjelima gradskih uprava otežavaju primjenu pametne ulične rasvjete s dodatnim aplikacijama za pametne gradove. Prednosti koje nudi pametna ulična rasvjeta i srodne aplikacije zahtijevaju timski rad. Ako različiti odjeli gradskih uprava ne mogu raditi zajedno, postavljanje dodatnih senzora može se tretirati kao nepotrebna i komplikovana aktivnost za gradove.