Nếu thuật ngữ thông minh thì được sử dụng theo nghĩa thuần túy nhất, thì đèn đường thông minh đã tồn tại trong một thiên niên kỷ - bắt đầu với khuôn mặt rất con người. Cho đến thế kỷ 20, chính con người đã quản lý ánh sáng, thiết lập vào mỗi buổi tối và buổi sáng để bật và tắt đèn, và duy trì phần đầu này của những gì sẽ tạo thành một phần quan trọng của việc trở thành lưới điện.
Hệ thống đèn điện đường phố
Rất nhiều thay đổi. Vào đầu thế kỷ 20, đèn đường điện khí hóa đang hoạt động tốt và nằm dưới quyền của các công ty điện lực và hội đồng địa phương. Điều này có nghĩa là ánh sáng có thể được điều khiển từ xa từ một nguồn duy nhất và được liên kết với lịch biểu theo mùa, chỉ yêu cầu các lỗi được báo cáo bởi người dân hoặc hội đồng.
Những bước tiến này rất có ý nghĩa và là một trong những bước quan trọng đầu tiên trong việc tự động hóa cơ sở hạ tầng điện cấp thành phố, nhưng nó cũng tạo ra vấn đề. Ví dụ, các lỗi như bóng đèn bị lỗi, bão hoặc thiệt hại thời tiết hoặc thậm chí bảo trì thường xuyên có nghĩa là huy động nhân lực, tốn thời gian và tốn kém. Khi thế kỷ 20 trôi qua, và khi việc sản xuất và quản lý trở nên tự động hơn, yếu tố chi phí lao động cũng như thời gian trở thành thách thức.
Đèn đường không hoạt động ảnh hưởng nhiều hơn chỉ là điểm mấu chốt của tiện ích, tuy nhiên, nó còn ảnh hưởng đến xã hội nhiều hơn. Ánh sáng đường phố bị hư hại sẽ ảnh hưởng đến an toàn cho người đi bộ và người lái xe, và các hoạt động kinh doanh sẽ bị ảnh hưởng.
Chiếu sáng đường phố cũng là một trong những người tiêu dùng điện nặng nhất - và hóa đơn cho mức tiêu thụ không được kiểm soát này của nhóm này cuối cùng thuộc về khách hàng. Cho đến gần đây, mức tiêu thụ như thế này chỉ có thể được đo định kỳ và chủ yếu là không chính xác.
Các bóng đèn được sử dụng cho đến gần đây không hiệu quả - tạo ra một lượng lớn năng lượng nhiệt bị mất và được thay thế bằng ánh sáng LED hiệu quả hơn nhiều. Những yếu tố này dẫn đến chi phí vượt quá.
Cho đến gần đây mười năm trước, những vấn đề này là toàn cầu, nhưng sự ra đời của truyền thông lưới tiên tiến hơn, nơi giao tiếp hai chiều giữa các tiện ích và tài sản trở nên khả thi đã mở đường cho các thành phố thông minh trong tương lai và các tiện ích thông minh hơn.
Internet của vạn vật (IoT) có nghĩa là hầu hết mọi thiết bị điện tử có thể giao tiếp với các tài sản khác, hoặc quản lý tiện ích hoặc thành phố. Việc triển khai đo sáng thông minh là một ví dụ của lưới điện hiện đại, nơi dữ liệu tiêu thụ được chia sẻ không dây và ngay lập tức, nhờ các công nghệ công nghệ di động và vô tuyến như Sigfox, LoRa và Wi-fi.
Những lợi ích cho các thành phố, tiện ích và công dân trên toàn cầu:
Các tiện ích nhanh chóng nhận ra rằng loại truyền thông lưới tự động này có tiềm năng lớn hơn - nó có thể kết nối các yếu tố chính của cơ sở hạ tầng thành phố ở mọi cấp độ mà các tiện ích có quyền kiểm soát và các lĩnh vực tăng trưởng tiềm năng mới. Quản lý nước, quản lý mất điện, microgrids nơi người tiêu dùng có thể bán điện trở lại cho tiện ích và chiếu sáng đường phố là những khả năng trước mắt. Trong thực tế, các nhiệm vụ phản ứng hoặc chủ động nhưng tốn nhiều công sức và nhạy cảm với thời gian có thể được sắp xếp hợp lý và mang lại hiệu quả cao về chi phí, tiết kiệm cả tiện ích và do đó, khách hàng, tiền bạc.
Chẳng hạn, đèn đường bị hỏng có thể tự động báo cáo rằng đã xảy ra lỗi trong quá trình cung cấp điện, cho phép phần mềm quản lý lưới định tuyến lại nguồn điện đến đèn đường, như một phần của lưới lưới tự chữa lành.
Trong trường hợp đèn bị hỏng, tài sản sẽ thông báo cho đội làm việc ngay lập tức, do đó việc sửa chữa có thể được lên lịch và thực hiện trong thời gian ngắn hơn, với ít nỗ lực và chi phí hơn. Điều này cũng giảm thiểu tác động như một lỗi như vậy đối với xã hội.
Những công nghệ và giải pháp này đều là những yếu tố thúc đẩy các bước định cư hiện đại tiếp theo - trở thành thành phố thực sự thông minh, nơi giao thông đường bộ, tòa nhà thông minh, xe điện (EV) và cơ sở hạ tầng thu phí, và thậm chí giám sát ô nhiễm không khí hiện là một phần của hệ sinh thái tiện ích.
Theo các nhà nghiên cứu tại Navigant Research, một phần tư trong số 221 thành phố trên toàn thế giới đang được theo dõi bởi Smart City Tracker đang triển khai các sáng kiến chiếu sáng đường phố thông minh.
Trong một hội thảo trực tuyến gần đây, chúng tôi đã khám phá các tiện ích vai trò trong việc đảm bảo các công nghệ mới này được áp dụng và các tiện ích vai trò trung tâm sẽ hoạt động trong các thành phố thông minh trong tương lai, nhưng một cơ sở hạ tầng chính sẽ cho phép tất cả các công nghệ này? Chiếu sáng đường phố thông minh.
Với chi phí phần cứng thấp hơn, cấu trúc thuế quan đèn đường mới và cơ chế tài chính sáng tạo, công nghệ chiếu sáng đường phố và đèn LED thông minh hiện đang vươn tới cả các thành phố vừa và nhỏ. Đèn đường thông minh hiện đang trên đường hình thành nên xương sống của các sáng kiến thành phố thông minh lớn hơn. - - Ben Gardner, Chủ tịch Tập đoàn NorthEast
Tiềm năng:
Chiếu sáng đường phố thông minh đang được xem là xương sống mà từ đó các công nghệ này có thể xuất phát nhờ IoT. Hồng Kông gần đây đã bắt đầu một thí điểm chiếu sáng đường phố thông minh có một số công nghệ cũng được tích hợp vào các sáng kiến toàn cầu khác, như:
Các cảm biến thông minh hỗ trợ IoT có thể giao tiếp dữ liệu của thành phố như thời tiết, chất lượng không khí, nhiệt độ và thậm chí lưu lượng xe và chân đến các tiện ích và đô thị.
Sạc xe điện có thể được tích hợp vào đèn đường , giúp sạc dễ dàng và thuận tiện, vì EV đã đạt được mức giá tương đương với xe chạy bằng xăng hoặc dầu diesel và các quốc gia đang cấm vận chuyển nhiên liệu hóa thạch thay cho các giải pháp di động điện tử cho giao thông công cộng và tư nhân .
Các dịch vụ cũng có thể bao gồm các điểm truy cập Wi-Fi để người tiêu dùng sử dụng hoặc có chỗ đỗ xe, và thậm chí cả các thông báo và quảng cáo công khai.
Cuối cùng, đèn đường thông minh có thể được cung cấp năng lượng từ các nguồn tái tạo, chẳng hạn như năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió, nghĩa là chúng có thể tự cung cấp năng lượng và thậm chí gửi lại năng lượng dư thừa cho tiện ích, giúp cân bằng nhu cầu và làm cho lưới điện trở nên linh hoạt hơn.
Dự án chiếu sáng đường phố trên toàn cầu:
Một trong những khu vực phát triển nhanh nhất là Châu Đại Dương , nơi Úc và New Zealand đang đầu tư tới 780 triệu đô la vào đèn đường trong thời gian mười năm. Hơn 95% đèn đường ở Châu Đại Dương sẽ được chuyển đổi thành đèn LED, trong khi 70% sẽ được nối mạng vào năm 2027.
Theo Ben Gardner, chủ tịch của Tập đoàn Đông Bắc: Chính phủ New Zealand hiện đang tài trợ 85% chi phí cho các dự án đèn đường và các bang của Úc đã đưa ra các cơ chế tài chính mới và các mã chiếu sáng đang khuyến khích triển khai. New Zealand đã có hơn 25% đèn đường được nối mạng.
Động thái của Úc để phát triển cơ sở hạ tầng lưới điện thông minh đã là động lực chính. Phần lớn đèn đường được sở hữu chủ yếu bởi các tiện ích, nhưng khi kế hoạch thành phố thông minh tăng lên, đèn đường thông minh sẽ cung cấp một lớp nền tảng quan trọng.
Tại Mỹ , theo một nghiên cứu mới được thực hiện bởi Tập đoàn Đông Bắc, trong thập kỷ tới, gần 90% đèn đường của Mỹ sẽ được chuyển đổi thành đèn LED, trong khi 38% sẽ được nối mạng.
Phần lớn trong số 306 thành phố lớn nhất của đất nước hiện đã bắt đầu hoặc đang xem xét triển khai cả đèn LED và đèn thông minh hoặc được kết nối.
ComEd ở Illinois đã thông báo rằng họ sẽ nâng cấp 140.000 đèn đường lên các đơn vị thông minh và Tampa Electric ở Florida gần đây đã làm theo.
Người ta ước tính rằng sáng kiến ComEd có thể cứu Chicago trong khu vực 10 triệu đô la hàng năm.
Tampa Electric sẽ cài đặt 260 000 máy photocopy thông minh Itron vào năm 2024.
Ở New York, cơ quan quyền lực của thành phố gần đây đã phân bổ 7,5 triệu đô la tài trợ đèn đường thông minh. Thành phố Syracuse sẽ là đô thị lớn đầu tiên ở New York thử nghiệm các công nghệ đèn đường mới và dự án thử nghiệm đã lên kế hoạch lắp đặt thiết bị có thể mở rộng khả năng kết nối internet Wi-Fi, 4G và 5G trên đèn đường và cài đặt các cải tiến kỹ thuật số khác để dịch vụ toàn thành phố.
Eurelectric đã báo cáo rằng các thành phố châu Âu đang đặt mục tiêu có 10 triệu đèn đường thông minh được lắp đặt vào năm 2025.
Tại Pháp, Enedis, DSO địa phương đang thí điểm sử dụng cơ sở hạ tầng chiếu sáng đường phố và sạc xe điện. Theo Domonique Lagarde, Giám đốc Chương trình Điện di động cho tiện ích: "Gần đây chúng tôi đã hoàn thành một thí điểm trong đó chúng tôi sử dụng lưới điện chiếu sáng công cộng làm điểm sạc và tìm ra giải pháp phù hợp để thực hiện công việc này từ góc độ kỹ thuật và hợp đồng trong để cung cấp hiệu quả cơ sở hạ tầng tính phí mà không phải phát triển các lưới mới dành riêng cho việc sạc. Hiện tại chúng tôi đang muốn triển khai hệ thống này đến một khu vực rộng lớn hơn.
Con đường đến tương lai được thắp sáng bởi ánh sáng đường phố thông minh - xương sống cho các công nghệ sẽ thấy các thành phố được định hình bởi hiệu quả mới, các thành phố bền vững sạch hơn và các mục tiêu biến đổi khí hậu đã đạt được.
