O poste moderno está passando por uma transformação massiva de lâmpadas de sódio de alta pressão para designs de LED de alta eficiência. Os fatores de forma de iluminação e os sistemas de controle passarão por uma transformação única em um século que adicionará interconectividade sem fio, inteligência e uma série de sensores ambientais e recursos de imagem de vídeo. Como a pedra angular de muitos planos municipais para a cidade inteligente de amanhã, as questões sobre como as novas ondas de dados de postes de luz conectados serão acessados, armazenados, protegidos e gerenciados precisarão ser abordadas.
Centenas de milhões de postes de luz cumprirão suas missões tradicionais de iluminação esta noite, mas ao mesmo tempo estão sendo considerados para muito mais. Suas posições individuais dentro de uma grade atualizável em quase todas as ruas da cidade e formações coletivas dentro de distritos municipais são únicas entre os ativos do setor público. Em breve, eles serão alavancados por uma variedade de interesses públicos (e privados) na confluência de uma atualização massiva para uma iluminação LED mais eficiente. Eles darão início à evolução de muitas iniciativas de cidades inteligentes impulsionadas pelos avanços da tecnologia sem fio 5G e aplicativos IoT. Alguns verão essas atualizações como inevitáveis e desejáveis. Outros verão os postes de luz como a peça central de um movimento de big data com implicações muito além de seu escopo original ... como mais um exemplo em que a tecnologia pode ter ultrapassado a compreensão pública ou a supervisão municipal. De qualquer forma, o conceito secular do que é (ou poderia ser) um poste de luz público nunca mais será o mesmo.
No começo: um único propósito
Desde as primeiras tentativas de aproveitar o gás vulcânico ou queimar óleo, os humanos foram atraídos pela perspectiva de espremer mais horas úteis de cada dia iluminando a noite. A iluminação pública municipal vem iluminando o caminho dos viajantes há centenas de anos, com muitos núcleos urbanos operando 24 horas por dia, 7 dias por semana, como cidades que nunca, ou raramente, dormem.
Séculos atrás, os governadores das cidades determinavam o uso de lâmpadas à base de óleo nas paredes viradas para as ruas das casas da cidade para tornar a noite uma parte menos ameaçadora do ciclo diário. À medida que os postes de iluminação pública eram instalados, os projetos evoluíram de chamas aéreas fracas, queimando de pavios embebidos em óleo de peixe para projetos cada vez mais avançados. Os inovadores refletores de cobre folheado a prata, que podiam focar e direcionar mecanicamente a luz de uma chama, tornaram-se populares em Paris durante a década de 1760. Décadas mais tarde, as lâmpadas movidas a gás alcançaram a popularidade na Inglaterra e introduziram uma rede mais brilhante de "sóis artificiais", juntamente com um novo título de trabalho: acendedor de lâmpadas.
O engenheiro russo Pavel Yablochkov introduziu uma abordagem de iluminação pública elétrica em Paris, que usava lâmpadas de arco de carbono com corrente alternada. Em 1879, a empresa de Thomas Edison demonstrou um sistema de iluminação pública elétrica de 12 unidades em Cleveland, Ohio, que definiu um novo tipo de serviço público com iluminação pública no centro. Na década de 1880, Barcelona encomendou a produção de candelabros ao aclamado artista espanhol Antoni Gaudí. Muitos deles ainda existem hoje e normalmente atraem turistas para selfies do Instagram. À medida que cidades ao redor do mundo instalavam suas próprias grades de iluminação a gás na virada do século, os designs dos postes variavam do prático ao ornamentado. Fabricante britânico, William Sugg& Co, produziu um catálogo com dezenas de modelos, incluindo o Metropole, o Lambeth e o Westminster, cada um com opções de lâmpada e pedestal correspondentes para postes de até 6 metros de altura. Os londrinos reconhecerão os famosos pedestais retorcidos de peixes dessa época enquanto caminham ao lado do rio Tâmisa hoje.
Em menos de um século, os planejadores urbanos migraram de lâmpadas a gás, que costumavam ser mantidas por departamentos de polícia, para sistemas de iluminação totalmente eletrificados, aproveitando matrizes compostas de milhares de postes de luz estacionados ao longo das ruas da cidade. Nos tempos modernos, estamos testemunhando a próxima transição: das lâmpadas de sódio de alta pressão (HID), que ainda são o tipo mais comum de iluminação pública, para soluções de LED mais eficientes.
A iluminação pública do setor público costuma ser a maior despesa fixa do fundo geral de uma cidade a cada ano. Essa é uma das razões pelas quais a atração de soluções baseadas em LED que prometem economias operacionais substanciais é um abridor de portas tão fácil entre os administradores da cidade.
De uma rede de pólos para conectividade em rede
À medida que as organizações de utilidade pública trabalham com seus fornecedores de confiança para abordar a migração para a iluminação baseada em LED, todos os tipos de avanços tecnológicos relacionados estão sendo introduzidos na mistura. A altura, localização e elevação dos postes de luz de um município oferecem um local promissor para sensores de tráfego inteligentes, câmeras de segurança de alta definição, pontos de acesso Wi-Fi® públicos, sensores ambientais, estações base 4G / LTE e 5G de pequenas células, painéis solares e nós de IoT para aplicativos que ainda não foram desenvolvidos.
Os postes de luz são posicionados naturalmente ao longo das ruas e rodovias - onde as pessoas estão. Este é um imóvel significativo, de fato! Os pequenos quadrados de terreno onde postes e postes de luz estão ancorados podem estar entre os mais notáveis lotes de terreno em uma base de pés quadrados em qualquer cidade. Durante séculos, as empresas de serviços públicos garantiram servidões para instalar fios, cabos e tubos e instalar ativos de infraestrutura relacionados. As empresas de eletricidade, gás, telecomunicações, água, esgoto e televisão a cabo costumam utilizar servidões públicas para conectar serviços aos cidadãos. As servidões públicas que permitem a infraestrutura de serviços públicos em terrenos privados combinam-se com a propriedade da cidade para criar uma matriz de postes elevados que são ideais para permitir a interconectividade sem fio e como portas de entrada para redes públicas. Sua localização e disponibilidade para tecnologia co-localizada impulsionou os postes de luz municipais ao papel de catalisadores para tirar as iniciativas de cidades inteligentes da prancheta e colocá-las no mundo real.
Historicamente, a paisagem dos postes de luz não tem conectividade de rede em larga escala ou padrões universais. Os líderes urbanos muitas vezes enfrentam custos operacionais caros e encargos de manutenção, juntamente com resultados de eficiência energética nada estelares. Os municípios agora estão começando a divulgar planos e propostas para programas de IoT de cidades inteligentes que prometem soluções econômicas para o gerenciamento de bens públicos e a interconexão entre as comunidades vizinhas. Tanto em agências de serviços públicos estatais quanto em agências públicas / privadas altamente regulamentadas, o conceito de postes de luz como tecnologia que possibilita projetos de cidades inteligentes tem um grande impulso. Os postes de luz conectados são projetados para diminuir o custo da iluminação municipal e oferecer recursos avançados que eram impensáveis há uma geração. Os administradores da cidade serão capazes de manipular os níveis de iluminação ao longo do dia, aumentando-os gradualmente à medida que o pôr do sol se aproxima ... como uma sala de estar gigante em um interruptor dimmer. Picos no tráfego de veículos, mudanças dinâmicas nas condições climáticas, comportamentos anti-sociais e reuniões públicas em grandes eventos podem ser complementados com o aumento da iluminação de plataformas de cidades inteligentes (SCPs). Imagine um futuro em que caminhos sob demanda e codificados por cores de luminárias urbanas pudessem ser ligados em um instante para fornecer pistas visuais para evacuações durante uma emergência ambiental ou sinalizadores direcionais para socorristas chegando ao local de um acidente.
Cidades em todo o mundo têm implementado projetos de atualização de LED com o objetivo de migrar os objetivos de cidades inteligentes para seus planos de longo prazo. Miami, Paris, Madrid, Los Angeles, Jacarta, Montreal, Birmingham (Reino Unido), Dongguan (China), Buenos Aires e Milão têm sido particularmente agressivos na implantação de atualizações de postes de LED conectados.
Rumo a uma cidade inteligente habilitada para IoT
Você não precisa saber quais são suas sementes de suas cabeças de cobra para entender que uma rede conectada de postes de LED também pode oferecer uma série de benefícios paralelos aos gestores da cidade, departamentos de polícia, organizações de serviços de emergência e cidadãos quando eles são aprimorados com funcionalidades adicionais que alavancar sua localização, capacidade de gerenciamento e acesso à energia. (Observação: as bolotas são as luminárias de estilo globo que ficam em cima de postes de luz e projetam um padrão de luz quase omnidirecional, enquanto as cabeças de cobra são as configurações aéreas que se estendem até o final dos braços gradualmente arqueados e direcionam seus feixes para as estradas e ruas).
Por sua própria definição, postes de luz conectados são apenas isso. Conectado. Isso poderia ser alcançado via Ethernet, mas a maioria das arquiteturas modulares exigirá módulos de comunicação sem fio, como LoRa® para interconectividade de longo alcance entre luzes adjacentes e conexão a SCPs municipais, bem como Bluetooth® para conexões de curto alcance no nível do dispositivo ou no pólo nível. Os módulos 4G / LTE e 5G introduzem outro caminho seguro para conectar-se a sistemas governamentais locais, bancos de dados de manutenção e soluções de atualização de software e firmware over-the-air (OTA), enquanto a tecnologia Wi-Fi adiciona uma opção sem fio híbrida e potenciais recursos de hotspot público ao caixa de ferramentas do engenheiro de rede metropolitana.
Uma caixa de iluminação de rua OEM à prova de intempéries projetada para LEDs que também inclui um espectro completo de opções de conectividade sem fio é apenas a base básica. Os nós de IoT de banda estreita (NB-IoT) também encontrarão um lar nessas arquiteturas. Então, que tal sensores?
Houve um tempo em que os administradores municipais registravam as temperaturas de um local único, como um aeroporto. Isso parece a idade das trevas agora. Considere sensores de temperatura em cada esquina ou na maioria dos postes de iluminação da cidade. Você teria capacidade de mapa de calor sem precedentes em cada nó com uma ampla variedade de casos de uso. Agora adicione sensores de umidade, sensores de vibração para monitorar a atividade sísmica, sensores de som, fotocélulas e todos os tipos de sensores de movimento para monitorar padrões de tráfego e densidades de pedestres, bicicletas, motocicletas, carros, caminhões e ônibus. Sensores de som podem ouvir as frequências exclusivas de vidros quebrando e o barulho dos freios para direcionar os primeiros socorros às cenas de acidentes antes que a primeira chamada de emergência seja iniciada. A mágica que muitos propõem acontece quando o acesso seguro e aberto a esses dados sensoriais está disponível para desenvolvedores terceirizados, para que eles possam criar aplicativos de estacionamento, índices de qualidade do ar em tempo real e sistemas inteligentes de gerenciamento de tráfego.
Câmeras e áudio? As câmeras de vídeo 4K são uma opção modular óbvia na era dos 5G. Câmeras IP de alta definição, sensores de imagem e microfones podem ser usados para conectar feeds em tempo real a sistemas de armazenamento de mídia na prefeitura, dentro de departamentos de polícia ou diretamente a organizações de serviços de emergência. Os despachantes podem implantar socorristas com visão em vídeo em tempo real dos ambientes de emergência que encontrarão ... antes de chegarem. O vídeo pode ser arquivado por períodos designados e carimbado com a localização precisa de cada nó de vídeo suspenso.
antenas de rede e pequenas células podem ser geradoras de receita para uma cidade ao mesmo tempo em que a iluminação LED está reduzindo suas contas de energia. Esse é um argumento poderoso. E um que fica mais realista com cada complemento que pode ser colocado durante a migração em massa de iluminação LED.
Quando um Streetlight não é mais um Streetlight
Poucos argumentariam que o potencial de usar tecnologia de cidade inteligente (por meio de postes de luz conectados) para habilitar aplicativos para pedestres com deficiência visual, criar rotas seguras para corredores ou fornecer dados espacialmente cientes para localizar crianças desaparecidas seria nada menos que 100 por cento positivo.
Mas com qualquer grande salto que envolva dados pessoais e tecnologia de vídeo, a questão de quem tem acesso aos dados e vídeo (e por quê) certamente virá. E essa questão certamente será reforçada por preocupações justificáveis sobre vigilância e privacidade.
Pergunta: Você percebeu que é difícil usar a palavra vigilância em uma frase que transmite uma mensagem positiva? Depois de usado, geralmente há muito o que explicar.
Também é muito difícil descrever a quantidade de privacidade que se deve esperar nas vias públicas da cidade ou a extensão do anonimato que se deve assumir em um local público, então nem tentarei. Esse é o trabalho de planejadores urbanos, líderes comunitários, políticos, defensores da privacidade, agências governamentais, departamentos de polícia e conselhos municipais, entre outros. É provável que varie muito de pessoa para pessoa. De cidade em cidade. E de um país para outro.
rede e monitoramento ambiental habilitado para IoT, a atratividade de aproveitar a infraestrutura de iluminação pública inteligente e conectada não pode ser subestimada.
Municípios pioneiros descobriram que muitos cidadãos só descobrem recursos de vídeo em postes de rua após o início dos programas-piloto, independentemente de suas audiências de pré-lançamento e campanhas de divulgação pública. Em alguns casos, a solicitação de uma agência de aplicação da lei para acesso a imagens de vídeo despertará o interesse entre os membros da comunidade. Muitas vezes isso é tarde demais. Uma reação é inevitável. Nesse ponto, as luzes da rua não são luzes da rua. Eles são torres de espionagem de vídeo clandestinas. Scanners de placas de veículos. E máquinas de reconhecimento facial.
Estamos em um momento e lugar não muito diferente do setor de varejo de UAV (drones) habilitado para câmeras, cerca de sete ou oito anos atrás. Houve uma demanda reprimida por agências imobiliárias de usar vídeos e fotografias drones para ajudar a vender casas. Aparentemente inofensivo. Mas a tecnologia estava muito à frente da política. A Administração Federal de Aviação dos Estados Unidos (FAA) e um grupo das maiores agências imobiliárias pareciam concordar com uma coalizão cada vez maior de administradores municipais de que os aplicativos comerciais para o uso de drones precisavam ser proibidos (temporariamente) até que as leis, regras e políticas pudessem pegar acima. Eles aparentemente disseram: “Não previmos a ampla disponibilidade dessa tecnologia e precisamos de tempo para considerar como ela deve ser gerenciada”. Demorou vários anos para que a legislação, a regulamentação e a educação se adaptassem à tecnologia.
