智慧(hui)城(cheng)市是(shi)提高(gao)公(gong)民生(sheng)活質量(liang)和減少碳排(pai)放的(de)關鍵。監測(ce)電力、空氣、水質和運輸需要(yao)在強大、經濟、高(gao)效的(de)網絡中使用可靠的(de)低成本(ben)傳感器。
公用(yong)事業運營商是物聯(lian)網(物聯(lian)網)技術的早期用(yong)戶,需要提(ti)高公民和游客的可持續性和生(sheng)活質量。物聯(lian)網傳感器(qi)網絡(luo)的更(geng)大機遇(yu)之一是提(ti)高效率,更(geng)好地(di)管(guan)理自然資源。
了解與天氣相關的條件(如雨(yu)量和水(shui)位)如何實時(shi)變化,有助于更快地(di)準(zhun)備和應對潛在危險,從而更好地(di)保護(hu)基礎設施和社區(qu)。連接傳感器支持這種數據(ju)捕獲,分析(xi)揭示關鍵觀點,遠程連接非常重要,因為(wei)傳感器處于戶(hu)外和惡劣(lie)環境(jing)中(zhong)。
低功耗傳感器和網絡。
低功率無(wu)線傳感器由電(dian)(dian)(dian)池(chi)或(huo)太(tai)陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)供電(dian)(dian)(dian),無(wu)論(lun)是供水(shui)、電(dian)(dian)(dian)力、智能(neng)建筑還是物流,都可(ke)以為此(ci)類物聯(lian)網網絡提(ti)供關鍵數據(ju)。電(dian)(dian)(dian)池(chi)支持的(de)傳感器可(ke)以放置在(zai)許多位置,以提(ti)供盡可(ke)能(neng)多的(de)數據(ju)。LPWAN提(ti)供了具有數十年(nian)電(dian)(dian)(dian)池(chi)壽命的(de)長距離鏈路。通過(guo)避免定期(qi)更換電(dian)(dian)(dian)池(chi)周期(qi)的(de)需(xu)要(yao),更大限度地降低部(bu)署監控網絡的(de)成(cheng)本。
所(suo)有這些數據都(dou)可以(yi)提取到機器學(xue)習(xi)數據庫中(zhong),可以(yi)識別模式,突出(chu)可能出(chu)現故障(zhang)的設備,并允許(xu)更準確地(di)提供資源(yuan)。這是優化和利用日益稀缺的資源(yuan),提高城市公民(min)生活質(zhi)量的基本要素。
事實上,根據世界(jie)經濟論壇和(he)物聯網(wang)(wang)分析聯合報告,84%的(de)物聯網(wang)(wang)部署(shu)正在解決(jue)聯合國定義的(de)可(ke)持續發展目標(SDG)。這(zhe)些傳感(gan)器(qi)網(wang)(wang)絡(luo)(luo)以(yi)幾(ji)種(zhong)不同的(de)方(fang)式在智(zhi)能(neng)城市的(de)許多地(di)方(fang)提供這(zhe)些可(ke)操作的(de)數據。早期實施顯示了智(zhi)能(neng)路燈、空氣(qi)質(zhi)量傳感(gan)器(qi)和(he)交通監控(kong)sub-GHz網(wang)(wang)絡(luo)(luo)。
所有這些數(shu)(shu)據都可(ke)以(yi)(yi)提取(qu)到機器(qi)學習數(shu)(shu)據庫(ku)中,可(ke)以(yi)(yi)識別模式,突出可(ke)能出現故障的(de)(de)(de)設(she)備,并允許(xu)更準確地提供(gong)資源。PWAN網(wang)絡的(de)(de)(de)長距離和低功耗(hao)允許(xu)傳(chuan)感器(qi)放置(zhi)在最有意義(yi)的(de)(de)(de)位置(zhi),以(yi)(yi)提供(gong)必要(yao)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)據,而(er)不是基于可(ke)用的(de)(de)(de)功率或連接性。這些傳(chuan)感器(qi)鏈(lian)接到網(wang)關,網(wang)關將數(shu)(shu)據反饋到企業軟(ruan)件系統進行(xing)實時(shi)監(jian)控。
網絡的(de)范圍和強(qiang)大的(de)設(she)計(ji)意味著只需要(yao)幾個網關就可以(yi)覆(fu)蓋一個城市。這(zhe)些網關可以(yi)由市政(zheng)府、LPWAN網絡運(yun)營商甚至擁有寬帶連(lian)接的(de)公(gong)民快速輕松地(di)推出。隨(sui)著城市努(nu)力(li)變得更加(jia)可持續,公(gong)共照明基礎設(she)施通(tong)過基于云的(de)監控和管理以(yi)及與智(zhi)能計(ji)量等(deng)城市物聯網功能的(de)集(ji)成,為提(ti)高能源效率提(ti)供了機會(hui)。
智能建筑
智(zhi)能建筑中的(de)傳感(gan)器可(ke)(ke)以(yi)提供(gong)更多關(guan)于哪里需要資(zi)源的(de)數(shu)(shu)據(ju)。城(cheng)市需要優化資(zi)源的(de)使用(yong),因為它們通常消(xiao)耗最(zui)多的(de)能源,產生(sheng)(sheng)最(zui)多的(de)廢物(wu)。配電網(wang)難(nan)以(yi)平(ping)衡(heng)生(sheng)(sheng)產和消(xiao)費。從LPWAN網(wang)絡中提供(gong)高度準確的(de)實時數(shu)(shu)據(ju),使供(gong)應商能夠(gou)采(cai)用(yong)更靈活、更敏捷(jie)的(de)管理方法,基于可(ke)(ke)操(cao)作數(shu)(shu)據(ju)做出關(guan)鍵決策。
使用(yong)sub-GHzLPWAN網(wang)絡可以提(ti)高室內滲(shen)透率,允(yun)許傳感器監(jian)控房間占用(yong)率,并允(yun)許建筑系統(tong)管(guan)理(li)溫度(du)、濕度(du)和照明,從而最有效地利用(yong)資(zi)源(yuan)。從LPWAN網(wang)絡中提(ti)供高度(du)準確(que)的(de)實時數據,使供應商(shang)能(neng)夠采取更(geng)靈活、更(geng)敏捷的(de)管(guan)理(li)方法,基于可操作的(de)數據做出關鍵決策。
這些傳感器甚(shen)至(zhi)可以(yi)通過在歐洲運行868MHz或(huo)在美國(guo)運行912MHz的(de)低(di)功率鏈路(lu)自(zi)供電,從建筑物(wu)中收集光能(neng)或(huo)熱能(neng)。另(ling)一(yi)個趨(qu)勢(shi)是使(shi)用(yong)2.4GHz頻段,它(ta)也被wifi和Zigbeee(或(huo)現在稱為matter)等其他協議占據。使(shi)用(yong)來自(zi)LPWAN網絡(luo)的(de)強大協議和來自(zi)世界(jie)各地的(de)單一(yi)2.4GHz設計(ji)帶來的(de)規(gui)模經濟,可以(yi)為使(shi)用(yong)電池(chi)支持傳感器的(de)智能(neng)建筑提供更(geng)低(di)、更(geng)可靠的(de)監(jian)控網絡(luo)。
智能家居網絡。
智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)建筑LPWAN技術(shu)(shu)也在進入家(jia)庭。雖(sui)然WiFi和(he)藍牙是主要(yao)的(de)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)家(jia)居(ju)技術(shu)(shu),但LPWAN技術(shu)(shu)也用于為各種智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)設備提供可靠的(de)監控和(he)設置。例如(ru),借助智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)揚聲(sheng)器中(zhong)的(de)LPWAN技術(shu)(shu),智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)設備可以很容(rong)易(yi)地添(tian)加到(dao)家(jia)庭網絡(luo)中(zhong)。
這種能力正在以(yi)多(duo)種方(fang)式(shi)進一(yi)步擴展。將(jiang)智能揚聲器(qi)(qi)用作(zuo)遠程LPWAN網關(guan),可以(yi)獲取(qu)相(xiang)鄰傳(chuan)感器(qi)(qi)的數(shu)據,從(cong)而(er)對局部區域進行(xing)更(geng)多(duo)的分(fen)析(xi)。雖然wifi和(he)藍牙是主要的智能家居(ju)技術,但(dan)LPWAN技術也用于(yu)提供(gong)可靠的監控(kong)。
例如,Amazon的(de)Sidewalk項目就是這樣做的(de),它在(zai)城市周圍提供了一(yi)個智能(neng)揚聲器網(wang)絡,作為從人行道等(deng)地(di)方(fang)收(shou)集數據的(de)網(wang)關。提供相(xiang)同(tong)功能(neng)的(de)平等(deng)網(wang)絡也在(zai)出現。通(tong)過正確的(de)網(wang)絡架構和(he)(he)(he)激勵措施(shi),鄰(lin)居和(he)(he)(he)地(di)方(fang)當(dang)局(ju)也可以(yi)提供網(wang)關,用于(yu)收(shou)集房(fang)屋中的(de)傳感(gan)器和(he)(he)(he)安全(quan)數據,以(yi)提供安全(quan)的(de)數據收(shou)集服務。
供應鏈管理與物流。
智能(neng)傳(chuan)感器網(wang)絡(luo)也可(ke)(ke)用于(yu)整個物(wu)流鏈,跟(gen)蹤從工廠到(dao)智能(neng)城市再到(dao)零售的(de)產品。借助標準化的(de)LPWAN技術,同(tong)樣(yang)的(de)低(di)成本(ben)傳(chuan)感器可(ke)(ke)以在設備(bei)通過生產線運輸到(dao)在線分銷倉(cang)庫或商店,并安全跟(gen)蹤設備(bei)。
傳感(gan)器數據甚至可用于設(she)置(zhi)(zhi)智(zhi)能家居設(she)備,并設(she)置(zhi)(zhi)任何保(bao)修(xiu)或擔保(bao)安排。物聯網分析與連(lian)接(jie)技術的結合將加快智(zhi)能決策,提高(gao)整體響(xiang)應時(shi)間,優化資源,應對(dui)自然災害。
如果設備(bei)在運輸過(guo)程中(zhong)或(huo)從倉庫、商店或(huo)家(jia)中(zhong)被盜,LPWAN傳感器可以(yi)提供位置,甚至禁止(zhi)操作(zuo),以(yi)防止(zhi)盜竊和減少浪費。微型紐扣電池具有低功耗運行多年的能力(li)。
雖然這些(xie)跟蹤傳感器可以使(shi)用LPWAN網絡(luo),但(dan)它們(men)越(yue)來(lai)越(yue)多地(di)使(shi)用智能(neng)家居網絡(luo)來(lai)提供(gong)(gong)位置數據。智能(neng)城市的鄰里網絡(luo)可以獲(huo)取一個(ge)單(dan)元的跟蹤數據,以更低的成本提供(gong)(gong)交(jiao)付(fu)期(qi)間和其(qi)他(ta)時間(如有必要)的實(shi)時更新。
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