Đèn đường LED thông minh đại diện cho một giải pháp tiết kiệm chi phí cho các thành phố để cắt giảm tiêu thụ năng lượng, tăng cường an toàn công cộng và thúc đẩy sự phát triển hơn nữa trong cơ sở hạ tầng thông minh.
Đối với các thành phố muốn đầu tư vào công nghệ thông minh, đèn đường thông minh mang đến cơ hội gặt hái những lợi ích vượt bậc cho một khoản đầu tư tương đối nhỏ. Ở dạng đơn giản nhất, đèn LED nối mạng hứa hẹn sẽ giảm chi phí năng lượng bằng cách sử dụng máy cảm biến chuyển động để cung cấp ánh sáng chỉ khi cần thiết. Ngoài hiệu quả năng lượng và khả năng chiếu sáng tiên tiến, các nhà quy hoạch thành phố đang tìm cách khai thác trí thông minh dựa trên dữ liệu có thể sử dụng mạng lưới đèn đường thông minh làm nền tảng để xây dựng các ứng dụng thành phố thông minh.
Mặc dù có nhiều sáng kiến thành phố thông minh có thể mang lại lợi ích cho các tổ chức và người dân dân, nhưng tự động điều chính độ sáng là giải pháp tối ưu nhất cho ngân sách các nhà quy hoạch thành phố. Đầu tiên và quan trọng nhất, thay thế đèn đường có thể được thực hiện từng phần và không cần thay thế toàn bộ cơ sở hạ tầng hiện có.
Đèn đường thông minh có thể được trang bị một loạt các cảm biến và máy ảnh để thu thập các dữ liệu quan trọng, giúp các thành phố đưa ra quyết định sáng suốt và cải thiện khả năng sử dụng của thành phố cho cư dân. Trên đỉnh của Internet of Things (IoT), đèn đường có thể giao tiếp với nhau không dây trong khi theo dõi điều kiện giao thông, theo dõi cập nhật bảo trì, cảnh báo các quan chức về các rủi ro bảo mật tiềm ẩn và hơn thế nữa.
Các hệ thống chiếu sáng thông minh dễ dàng và cực kỳ linh hoạt, rất có thể sẽ đi đầu trong phát triển đô thị khi các thành phố bắt đầu có bước nhảy vọt trong tương lai.
Khai thác sức mạnh của đèn đường thông minh
Navigant Research ước tính rằng đến năm 2023, sẽ có 100 triệu đèn đường LED được sử dụng, mỗi đèn ước tính thay thế cho mỗi đèn HPS. Những đèn thông minh này sẽ giúp các thành phố giảm chi phí điện, giảm lượng khí thải CO2 và cải thiện bảo trì. Với khả năng tự động làm mờ, hẹn giờ và một loạt các khả năng khác, các thành phố có thể giảm 50-75% chi phí năng lượng thông qua chiếu sáng đường phố thông minh.
Nhưng hiệu quả năng lượng chỉ là khởi đầu. Giám sát chất lượng không khí, kiểm soát giao thông, wi-fi công cộng có thể truy cập, camera an ninh, thiết bị phát hiện tiếng súng và biển báo / quảng cáo kỹ thuật số đều đại diện cho các ứng cử viên khả thi để thực hiện vào cơ sở hạ tầng đèn đường đô thị. Các ứng dụng an toàn công cộng có thể giảm tội phạm tới 10%, theo Silver Spring Networks.
Đèn đường thông minh trong thực tiễn
Đèn đường thông minh đang được cắt xén ở các thành phố trên toàn cầu, với kết quả đầy hứa hẹn về mặt an toàn và bảo tồn năng lượng. Chicago dẫn đầu với một dự án trị giá 160 triệu đô la để thay thế 85% đèn công cộng của thành phố – một sáng kiến cho thấy các dự án văn phòng của thị trưởng sẽ giảm 50-75% mức tiêu thụ năng lượng.
Los Angeles đã lắp đặt đèn đường thông minh trên 80% đường phố của mình. Những đèn kết nối này có bóng đèn LED và kết nối không dây 4G LTE, cũng như các cảm biến có khả năng phát hiện tiếng súng và các mối đe dọa khác đối với an toàn công cộng. Chỉ riêng trong năm đầu tiên, LA đã được hưởng lợi từ việc giảm 63% chi phí năng lượng ngoài việc cải thiện dịch vụ di động trên toàn thành phố.
Tại Dallas, TX, chương trình Phòng thí nghiệm sống thành phố thông minh đang phát triển một số dự án ở Khu lịch sử West End. Thành phố đã hợp tác với AT&T để lắp đặt 23 đèn đường thông minh với bóng đèn LED, cũng như các thiết bị bổ sung có thể quản lý bãi đậu xe, tưới cỏ và theo dõi chất lượng không khí. Kể từ khi bắt đầu sáng kiến này, West End đã giảm 35% chi phí năng lượng, tăng 12% doanh thu kinh doanh địa phương và giảm 6% tội phạm. Nếu chương trình được thực hiện trên 85.000 đèn của Dallas, thành phố sẽ mong đợi khoảng 90 triệu đô la tiết kiệm hàng năm.
Khi Schenectady, NY triển khai chiếu sáng đường phố thông minh trên toàn thành phố, Thị trưởng Gary McCarthy đang xem xét các cách tiếp theo để hưởng lợi từ công nghệ IoT. Đèn LED của thành phố sử dụng cảm biến chuyển động để mờ khi không có lưu lượng truy cập và toàn bộ mạng có thể truy cập thông qua trình duyệt web an toàn. Các cột đèn schenectady sẽ được trang bị camera HD để cải thiện lưu lượng giao thông và bảo vệ an toàn cho người dân. McCarthy cũng tin rằng những chiếc máy ảnh này có thể tăng cường nỗ lực bảo trì thành phố bằng cách chụp một bức ảnh bề mặt đường phố mỗi tháng trong khoảng thời gian ba đến năm năm.
ROI của sáng kiến đèn đường thông minh
Tính đến năm 2017, thị trường đèn đường thông minh trị giá 3,59 tỷ đô la và dự kiến sẽ đạt gần 9 tỷ vào năm 2024. Hiện tại, châu Âu nắm giữ thị phần lớn nhất với 34%, tiếp theo là Bắc Mỹ và Châu Á. Với nguồn vốn đáng kể được đầu tư vào chiếu sáng thông minh, điều cần thiết là các quan chức thành phố phải thể hiện giá trị của cơ sở hạ tầng thông minh không chỉ về giá trị của nó đối với người dân mà còn cả lợi tức đầu tư tiềm năng (ROI).
May mắn thay, việc hoàn vốn cho đèn đường thông minh nhanh hơn và cao hơn hầu hết các sáng kiến thành phố thông minh khác, với hầu hết các báo cáo ước tính giảm chi phí 70-75%. Việc chuyển sang bóng đèn LED cung cấp ROI ngắn hạn đáng kể (và có thể đo lường được), mở đường cho việc triển khai đồng thời các công nghệ với hoàn vốn dài hơn và ROI khó nắm bắt như giám sát giao thông thời gian thực.
Một phân tích của Silver Springs cho thấy chỉ riêng bóng đèn LED có khả năng được hoàn vốn trong khoảng tám năm, trong khi đèn hỗ trợ IoT dự kiến sẽ đạt được sự hoàn vốn chỉ trong sáu năm. Mặc dù việc thêm kết nối có thể làm tăng chi phí ban đầu lên 20%, nhưng nó dự kiến sẽ tiết kiệm hơn 30% chi phí trở lên trong suốt tuổi thọ của bóng đèn – có thể kéo dài tới 20 năm.
Các sáng kiến đèn đường được kết nối tiếp tục có ý nghĩa hơn. Các nghiên cứu điển hình thành công đang chồng chất, chi phí phần cứng đang giảm xuống và các nhà quy hoạch thành phố đang thấy việc mua vào công chúng dễ dàng và dễ dàng hơn. ROI ngắn hạn được tạo ra bởi khả năng cốt lõi của đèn đường thông minh ngày càng không thể phủ nhận.
Nhưng cơ hội lớn hơn thuộc về các khả năng phụ trợ – mảng dữ liệu khổng lồ và đa dạng có thể được thu thập và chuyển đổi – từ thông tin thô thành trí thông minh và hành động. Các sở giao thông vận tải có thể chịu trách nhiệm triển khai mạng lưới đèn đường thông minh, nhưng tất cả các sở ban ngành thành phố đều được hưởng lợi – từ nhà ở đến lao động đến thực thi pháp luật đến năng lượng và hơn thế nữa.
