من مرتباً با مدیران شهری و نوآوران گفتوگو میکنم. ما درباره تضاد بین تمایل یک شهر به هوشمندتر شدن و ارائه نتایج بهتر برای جامعهاش و چالشهای انجام این کار با بودجه محدود و مسیری نامشخص برای پیشرفت صحبت میکنیم. شهرها فرصتهای دادهای عظیمی دارند. بنابراین، برای هوشمند کردن شهرها، رهبران باید بتوانند دادهها را به شکلی قابلاستفاده جمعآوری کنند تا بینشهایی به دست آورند و تصمیمگیری کنند.
فهرست مطالب
چرا شهرهای هوشمند؟
چه چیزی شهرها را به سمت هوشمند شدن سوق میدهد؟ اغلب، فشار ناشی از افزایش شهرنشینی و رشد تراکم جمعیت است. شهرنشینی مجموعهای از چالشها و فرصتها را به همراه دارد. از نظر فرصتها، افزایش شهرنشینی امکان استفاده مقیاسپذیر از منابع، رشد شغلی و افزایش فعالیت اقتصادی را فراهم میکند. اینترنت اشیا (IoT) میتواند چالشهای رشد شهری را شناسایی و کاهش دهد. یک شهر زمانی هوشمندتر میشود که دادهها را جمعآوری، سازماندهی و مدیریت کند بهگونهای که بینشهایی ایجاد کند و به تصمیمگیریهای بهتری منجر شود.
با استفاده از IoT، یک شهر هوشمند میتواند اطلاعاتی را جمعآوری کند تا بهتر بفهمد کجا و چه زمانی باید منابع را به کار ببرد و کارایی را بهبود دهد. همان فناوریهای IoT میتوانند اطلاعات را از حسگرها جمعآوری کرده و نقاط دادهای درباره رابطه بین عناصر شهر ارائه دهند. با جمعآوری و تحلیل دادهها، یک شهر هوشمند میتواند تصمیمگیری، پایداری و کیفیت زندگی برای ساکنانش را بهبود ببخشد.
LoRa Alliance میگوید:
«با استفاده از IoT، یک شهر هوشمند میتواند اطلاعاتی را جمعآوری کند تا بهتر بفهمد کجا و چه زمانی باید منابع را به کار ببرد و کارایی را بهبود دهد.»
سؤالمکرری که میشنوم این است: «راه درست برای شروع چیست؟» هر شهر باید با درک چالشهای کنونی و تصور چالشهای آینده، بهویژه آنهایی که رشد جمعیت ممکن است به همراه بیاورد، شروع کند. سپس، یک شهر باید دید یا چشمانداز روشنی از نتایج مورد انتظار خود ایجاد کند. در نهایت، شهر باید تصمیم بگیرد چه دادههایی را جمعآوری کند، چگونه آنها را جمعآوری کند، چه نهادهای دیگری ممکن است آنها را جمعآوری کنند و دادهها چگونه مدیریت خواهند شد. بهطور خلاصه، آنها باید بدانند از کدام فناوریها برای جمعآوری و مدیریت نقاط داده استفاده کنند. در ادامه، برخی از الزامات برای انتخاب فناوری ارتباطی مناسب برای یک شهر هوشمند بحث و ارائه میشود.
انتخاب فناوری IoT برای یک شهر
هنگام انتخاب فناوری برای یک شهر هوشمند، باید نتایج مورد انتظار، هزینههای تخمینی و بازگشت سرمایه احتمالی پیشبینی شود. همانطور که یک مدیر فناوری اطلاعات (CIO) گفت:
«ما نمیخواهیم این فناوری امروز یک چیز درخشان و جذاب باشد و فردا باری بر دوش شهر.»
پس چه چیزی یک فناوری ارتباطی IoT خوب یا حتی عالی را میسازد؟ برای IoT گسترده با هزاران حسگر، بهترین انتخاب شبکههای گسترده کممصرف (LPWAN) است. تجربه من نشان میدهد که از میان LPWANهای موجود، LoRaWAN گستردهترین مزایا را برای هوشمند شدن شهرها ارائه میدهد. LoRaWAN یک استاندارد باز است که انعطافپذیر، مقیاسپذیر، کارآمد و قابلهمکاری با نیازهای شهر است. استانداردهای باز طول عمر را تضمین میکنند و اکوسیستمی را تشویق میکنند که رقابت کرده و مشارکت میکند، و خطر را برای تولیدکنندگان فناوری و شهرها کاهش میدهد.
برای اطمینان از اجرای صحیح استانداردهای LoRaWAN، LoRa Alliance یک برنامه گواهینامه جامع ارائه میدهد که به شهرها اطمینان میدهد دستگاهها قابلاعتماد و مطابق با استانداردها هستند، که هزینههای پشتیبانی بالقوه را کاهش داده و قابلیت همکاری را تضمین میکند. LoRaWAN در دسامبر 2021 بهعنوان یک استاندارد رسمی توسط اتحادیه بینالمللی مخابرات (ITU) تأیید شد، که طول عمر آن را بیشتر تضمین میکند.
مزایای LoRaWAN
یک شهر متصل به شبکهای انعطافپذیر نیاز دارد که بتواند موارد استفاده متعددی را در محیطهای متنوع پشتیبانی کند. LoRaWAN بهطور منحصربهفرد پوشش مقیاسپذیر و فراگیری را در توپوگرافی متنوع یک شهر هوشمند فراهم میکند، به دلیل معماری منحصربهفرد دستگاه به ابر و گزینههای استقرار گسترده. قابلیت نفوذ برتر LoRaWAN پوشش را در فضاهای داخلی، خارجی و حتی زیرزمینی تسهیل میکند. این برای اتصال نقاط پایانی توزیعشده در سراسر شهر ضروری است. بیایید نگاهی به برخی دیگر از مزایای LoRaWAN برای شهرهای هوشمند بیندازیم.
سرمایهگذاری و شبکههای انعطافپذیر
یکی از نقاط قوت کلیدی LoRaWAN توانایی آن در پشتیبانی از هزاران دستگاه به ازای هر دروازه است. معماری ارتباطی پیشرفته، که امکان افزونگی بین دروازهها را فراهم میکند، مقیاسپذیری واقعی را با هزینه معقول ممکن میسازد.
علاوه بر این، یکی از مهمترین ویژگیهای هر فناوری LPWAN مصرف توان دستگاه است. برای موفقیت و پایداری استراتژی شهر هوشمند، نیاز به هزینه کم وجود دارد. یکی از عوامل هزینه در هر فناوری، نگهداری و عملیات مداوم است. یکی از مزایای عمیق LoRaWAN مصرف توان پایین حسگر/دستگاه است که عمر باتری طولانیتری را به همراه دارد. یک تحلیل سریع و ساده در این زمینه میتواند تصمیمگیری درباره فناوری ارتباطی را هدایت کند. LoRaWAN عمر باتری را سه تا هفت برابر بهتر ارائه میدهد که منجر به صرفهجویی قابلتوجهی در هزینهها در طول عمر دستگاه میشود.
استقرارهای LoRaWAN از نظر فناوری و تجاری انعطافپذیر هستند. از نظر فناوری، زیرساخت شبکه LoRaWAN انعطافپذیر است و امکان توزیع دروازهها یا نقاط جمعآوری در سراسر شهر را فراهم میکند. هزینهها به دلیل ردپای فیزیکی کوچک و نیازهای توان کم بسیار پایین است. دروازهها میتوانند در داخل یا خارج نصب شوند، روی ساختمانها یا برجها قرار گیرند یا حتی داخل مبلمان خیابانی نصب شوند. به لطف اکوسیستم رو به رشد تولیدکنندگان، گزینههای زیادی برای تمام نیازهای استقرار وجود دارد.
انعطافپذیری شبکه LoRaWAN به این معناست که یک شهر میتواند یک شبکه خصوصی بسازد، به یک شبکه عمومی ملحق شود، به یک شبکه اجتماعی بپیوندد یا یک مدل هیبریدی را انتخاب کند. شهرها این انتخاب را دارند که شبکه LoRaWAN خود را با استفاده از استانداردهای باز و سختافزارهای موجود در سطح جهانی بسازند یا با فروشندگان فناوری برای یک راهکار کاملاً مدیریتشده همکاری کنند و حتی میتوانند از مهارتها و تجربه بیش از 166 اپراتور LoRaWAN در سراسر جهان بهره ببرند. در نهایت، توانایی جابجایی بین این گزینههای استقرار تجاری مختلف از طریق استانداردهای تثبیتشده به این معناست که LoRaWAN نهایت انعطافپذیری تجاری را ارائه میدهد.
امنیت
هیچ بحثی درباره انتخابهای فناوری شهر هوشمند بدون در نظر گرفتن امنیت و حریم خصوصی دادهها کامل نیست. LoRaWAN از ابتدا با در نظر گرفتن امنیت طراحی و توسعه یافته است. سنگ بنای امنیت LoRaWAN استفاده از دو کلید رمزنگاری 128 بیتی AES برای تعریف امنیت در سطح شبکه و برنامه است. من بررسی اسناد امنیتی موجود در وبسایت LoRa Alliance را تشویق میکنم.
بازگشت سرمایه (ROI)
در نهایت، میخواهم به موضوع موارد استفاده برنامه توجه کنم. ویژگیهای LoRaWAN امکان استفاده از گستردهترین انواع دستگاهها را برای پشتیبانی از مجموعهای از موارد استفاده که شهرها میخواهند کاوش کنند، فراهم میکند. یکی دیگر از موضوعاتی که در کارم با شهرهای سراسر جهان میبینم، بودجههای محدود و بخشهای جدا از هم است. این بخشها اغلب به نتایج و موارد استفاده متفاوتی نیاز دارند. موضوعات شامل کیفیت هوا (داخلی و خارجی)، روشنایی خیابانها، داراییهای تفریحی، زباله، آب، ساختمان و پارکینگ، شمارش افراد و مدیریت ترافیک است. یک شبکه LoRaWAN را مستقر کنید و از همه این موارد استفاده و بیشتر پشتیبانی کنید.
به لطف معماری فراگیر LoRaWAN، جایی که یک مدل پوشش واحد میتواند اکثریت قریب به اتفاق موارد استفاده با پهنای باند کم را فعال کند، استفاده از LoRaWAN در هسته استقرار شما کلید حداکثر کردن سرمایهگذاری شهر هوشمند شما خواهد بود. بازگشت سرمایه بالا به دلیل انتخاب LoRaWAN، مدلهای تجاری انعطافپذیر، مقیاس اکوسیستم و بهترین هزینههای عملیاتی در نوع خود قابل دستیابی است.
آغاز سفر شهر هوشمند
کار با فناوریای که بهخوبی برای هدفی که برای آن طراحی شده مناسب باشد، رایج نیست. LoRaWAN بهطور ایدهآل برای انتخاب فناوری شهرهای هوشمند در سراسر جهان مناسب است. شهرها میتوانند با اطمینان پروژههای هوشمند خود را آغاز یا ادامه دهند، با دانستن اینکه با دادههای بهتر و بینشهای بیشتر، پایدارتر، قابلزیستتر و کارآمدتر خواهند شد.
منبع: iotforall