Det elektriska gatubelysningssystemet
Mycket förändrats. Vid slutet av 1900-talet var elektrifierad gatubelysning väl på väg och föll under auktoritet av elverktyg och kommunfullmäktige. Detta innebar att belysning kunde fjärrstyras från en enda källa och kopplade till säsongsbaserade scheman, vilket bara krävde att fel rapporterades av antingen invånare eller rådet.
Dessa steg framåt var betydelsefulla och ett av de första stora stegen i automatiseringen av elektrisk infrastruktur på stadsnivå, men det skapade också problem. Fel som t.ex. felaktiga lampor, storm eller väderskador eller till och med regelbundet underhåll innebar att mobilisera arbetskraft, vilket var tidskrävande och dyrt. Som 20-talet bar på och som tillverkning och förvaltning blev mer automatiserad blev arbetskostnadsfaktorn samt tiden utmaningar .
Icke-fungerande gatubelysning påverkade mycket mer än bara ett verktygs bottenlinje men det påverkade samhället ännu starkare. Skadad gatubelysning skulle påverka fotgängares och bilisters säkerhet, och affärsverksamheten skulle påverkas.
Gatubelysning är också en av de tungaste elförbrukarna - och räkningen för denna "oanmälda konsumtion" faller slutligen på kunden. Fram till nyligen kunde förbrukning som denna endast mätas periodiskt och mestadels, felaktigt.
De lampor som användes förrän var ineffektiva - genererar stora mängder förlorad värmeenergi och ersätts av mycket effektivare LED-belysning. Dessa faktorer resulterade i överskjutande kostnader.
Fram till tio år sedan var dessa problem globala, men tillkomsten av mer avancerad nätkommunikation, där tvåvägskommunikation mellan verktyg och tillgångar blev möjlig, har öppnat vägen till framtida smarta städer och smartare verktyg.
Internet av saker (IoT) innebär att nästan vilken elektronisk enhet som helst kan kommunicera med andra tillgångar, eller verktyg eller kommunal förvaltning. Utbyggnaden av smart mätning har varit ett exempel på det moderna nätet, där konsumtionsdata delas trådlöst och omedelbart tack vare teknikcell- och radioteknik som Sigfox, LoRa och Wi-Fi.
Fördelarna till städer, verktyg och medborgare globalt:
Verktyg insåg snabbt att denna typ av automatiserad nätkommunikation hade större potential - det kunde ansluta stora delar av stadsinfrastrukturen på alla nivåer där verktyg har kontroll och nya områden med potentiell tillväxt. Vattenhantering, strömavbrott, mikrogrids där konsumenterna kunde sälja ström till nyttan och gatubelysning är bara de omedelbara möjligheterna. I själva verket kan reaktiva eller proaktiva men arbetsintensiva och tidskänsliga uppgifter bli effektiviserade och mycket kostnadseffektiva, vilket sparar både nytta och därmed kunden, pengar.
Ett skadat gatubelysning kan till exempel automatiskt rapportera att ett fel har inträffat vid leverans av ström, vilket gör det möjligt för nätverkshanteringsprogramvaran att omdirigera ström till gatubelyset som en del av ett "självläkande" rutnät.
Vid skadat ljus skulle tillgången omedelbart anmäla arbetspersonal , så reparationer kan planeras och genomföras på kortare tid, med mindre ansträngning och kostnad. Detta minimerar också den inverkan ett sådant fel skulle ha på samhället.
Dessa tekniker och lösningar är alla enablers i nästa steg som moderna bosättningar tar - blir verkligen smarta städer, där vägtransporter, smarta byggnader, elfordon (EV) och laddningsinfrastruktur och till och med övervakning av luftföroreningar nu ingår i nyttighetsekosystemet.
Enligt forskare på Navigant Research är en fjärdedel av de 221 städer världen över som spåras av sin Smart City Tracker utrullning av smart street lighting-initiativ.
I ett nyligen webbseminarier undersökte vi vilka verktyg som används för att säkerställa att denna nya teknik antas och de centrala rollverktygen kommer att spela i de smarta städerna i framtiden, men den stora infrastrukturen som möjliggör alla dessa tekniker? Smart Street Lighting.
"Med lägre hårdvarukostnader uppnår nu nya gatustämpelstrukturer och innovativa finansieringsmekanismer, LED- och smart street-belysningsteknik nu även små och medelstora städer. Smart streetlights är nu väl på väg att bilda ryggraden i större smarta stadens initiativ. " - Ben Gardner, VD för NorthEast Group
Potentialen:
Smart street belysning ses som ryggraden från vilken dessa tekniker kan stamma tack vare IoT. Hongkong har nyligen startat en smart street lighting pilot som innehåller flera av teknikerna som också införlivas i andra globala initiativ, såsom:
IoT-aktiverade smarta sensorer kan kommunicera stadsdata såsom väder, luftkvalitet, temperatur och till och med fot- och fordonstrafik till verktyg och kommuner.
Laddning av elfordon kan införlivas i gatubelysning , vilket ger enkel och bekväm laddning, med tanke på att EV har redan nått lika pris med bensin- eller dieseldrivna fordon och länder förbjuder fossila transporter i stället för e-mobilitetslösningar för offentlig och privat transport .
Tjänster kan även omfatta Wi-Fi-hotspots för användning av konsumenter, eller tillgänglighet på parkeringsplatser, och till och med offentliga meddelanden och reklam.
Slutligen kan smarta gateljus drivas av förnybara källor, som solenergi eller vindkraft, vilket betyder att de kan vara helt självdrivna och till och med skicka överflödig kraft tillbaka till verktyget, vilket bidrar till att balansera efterfrågan och göra nätet mer motståndskraftigt.
Gatan belyser projekt globalt:
En av de snabbast växande regionerna är Oceanien , där Australien och Nya Zeeland investerar upp till 780 miljoner dollar i streetlights över en tioårsperiod. Över 95% av strålkastarna i Oceanien kommer att ha konverterats till lysdioder, medan 70% kommer att kopplas till 2027.
Enligt Ben Gardner, president för nordöstra koncernen: "Nya Zeelands regering finansierar nu 85% av kostnaden för gatljusprojekt och australiensiska stater har kommit med nya finansieringsmekanismer och belysningskoder som uppmuntrar implementeringar. Nya Zeeland har redan över 25% av sina strålkastare på nätet. "
Australiens flytt att utveckla smart gridinfrastruktur har varit en viktig drivkraft. Flertalet av streetlightsna ägs huvudsakligen av verktyg, men som smarta stadsplaner ökar kommer smart gatubelysning att ge ett kritiskt grundskikt.
I USA , enligt en ny studie som genomförs av nordöstra gruppen under det närmaste decenniet, kommer nästan 90% av amerikanska gatljus att konverteras till lysdioder, medan 38% kommer att vara nätverksanslutna.
Största delen av landets 306 största städer har nu antingen börjat eller överväger att använda både LED och smarta eller anslutna, strålkastare.
ComEd i Illinois har meddelat att de kommer att uppgradera 140 000 gatljus till smarta enheter och Tampa Electric i Florida har nyligen följt efter.
Det beräknas att ComEd-initiativet kan spara Chicago i området om 10 miljoner dollar årligen.
Tampa Electric installerar 260 000 Itron smart fotoceller år 2024.
I New York tilldelade stadens maktmyndighet nyligen $ 7,5 miljoner dollar i smart streetlighting-finansiering. Syracuse City kommer att bli den första stora kommunen i New York för att testa ny gatubelysningsteknik och pilotprojektet planerat installation av utrustning som kan utöka Wi-Fi, 4G och 5G-internetanslutningskapaciteter på dess strålkastare och installera andra digitala förbättringar till city-wide tjänster.
Eurelectric har rapporterat att europeiska städer syftar till att ha 10 miljoner smarta gatljus installerade år 2025.
I Frankrike, Enedis, den lokala DSO piloten användning av gatubelysning infrastruktur och laddning av elektriska fordon. Enligt Domonique Lagarde, direktör för det elektriska mobilitetsprogrammet för verktyget: "Vi har nyligen genomfört en pilot där vi använde det offentliga belysningsnätet som laddningspunkter och hittade den rätta lösningen för att göra detta arbete både från ett tekniskt och avtalsperspektiv i för att effektivt leverera laddningsinfrastruktur utan att behöva utveckla nya nät för specifikt laddning. Vi vill nu rulla ut det till ett större område. "
Vägen till framtiden är upplyst av smart street lighting - ryggraden till teknik som kommer att se städer formas av nya effektiviteter, renare hållbarare städer och klimatförändringsmålen träffades.
