La farola moderna está experimentando una transformación masiva de lámparas de sodio de alta presión a diseños LED de alta eficiencia. Los factores de forma de iluminación y los sistemas de control se someterán a una transformación única en un siglo que agregará interconectividad inalámbrica, inteligencia y una gran cantidad de sensores ambientales y capacidades de imágenes de video. Como piedra angular de muchos planes municipales para la ciudad inteligente del mañana, será necesario abordar las preguntas sobre cómo se accederá, almacenarán, protegerán y gestionarán las nuevas oleadas de datos de alumbrado público conectado.
Cientos de millones de farolas cumplirán sus misiones tradicionales de iluminación esta noche, pero al mismo tiempo se las está considerando para mucho más. Sus posiciones individuales dentro de una cuadrícula actualizable en casi todas las calles de la ciudad y formaciones colectivas dentro de los distritos municipales son únicas entre los activos del sector público. Pronto serán aprovechados por una variedad de intereses públicos (y privados) en la confluencia de una actualización masiva hacia una iluminación LED más eficiente. Impulsarán la evolución de muchas iniciativas de ciudades inteligentes impulsadas por los avances de la tecnología inalámbrica 5G y las aplicaciones de IoT. Algunos verán estas actualizaciones como inevitables y deseables. Otros verán la farola como la pieza central de un movimiento de big data con implicaciones mucho más allá de su alcance original ... como otro ejemplo más en el que la tecnología puede haber superado la comprensión pública o la supervisión municipal. En cualquier medida, el concepto centenario de lo que es (o podría ser) una farola pública nunca será el mismo.
Al principio: un único propósito
Desde los primeros intentos de aprovechar el gas volcánico o la quema de petróleo, los seres humanos se han sentido atraídos por la perspectiva de aprovechar más horas útiles de cada día iluminando la noche. Las farolas municipales han estado iluminando los caminos de los viajeros durante cientos de años, y muchos núcleos urbanos funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana, como ciudades que nunca, o rara vez, duermen.
Hace siglos, los gobernadores de la ciudad ordenaban el uso de lámparas a base de aceite en las paredes que dan a la calle de las casas de la ciudad para hacer de la noche una parte menos amenazadora del ciclo diario. A medida que se desplegaron las farolas públicas, los diseños evolucionaron desde llamas débiles en el techo que ardían desde mechas empapadas en aceite de pescado hasta diseños cada vez más avanzados. Los innovadores reflectores de cobre plateados que podían enfocar y dirigir mecánicamente la luz de una llama se hicieron populares en París durante la década de 1760. Décadas más tarde, las lámparas de gas llegaron a la corriente principal en Inglaterra e introdujeron una red más brillante de 'soles artificiales' junto con un nuevo título de trabajo: lamplighter.
El ingeniero ruso Pavel Yablochkov introdujo un enfoque de alumbrado público eléctrico en París que utilizaba lámparas de arco de carbono con corriente alterna. Para 1879, la compañía de Thomas Edison había demostrado un sistema de alumbrado público eléctrico de 12 unidades en Cleveland, Ohio, que definía un nuevo tipo de servicio público con el alumbrado público en el centro. En la década de 1880, Barcelona encargó la producción de farolas de candelabro al aclamado artista español Antoni Gaudí. Muchos de estos todavía están en pie hoy en día y comúnmente atraen a los turistas a tomarse selfies en Instagram. A medida que las ciudades de todo el mundo instalaron sus propias rejillas de iluminación de gas a principios de siglo, los diseños de farolas variaron desde lo práctico hasta lo ornamentado. El fabricante británico William Sugg& Co, produjo un catálogo con docenas de modelos, incluidos Metropole, Lambeth y Westminster, cada uno con opciones de lámpara y pedestal a juego para postes de hasta 20 pies de altura. Los londinenses reconocerán los famosos pedestales de peces retorcidos de esta época mientras caminan junto al río Támesis hoy.
En menos de un siglo, los planificadores urbanos migraron de las lámparas de gas que a menudo eran mantenidas por los departamentos de policía a sistemas de iluminación totalmente electrificados que aprovechaban matrices compuestas por miles de farolas colocadas a lo largo de las calles de la ciudad. En los tiempos modernos, estamos siendo testigos de la próxima transición: de las lámparas de sodio de alta presión (HID), que siguen siendo el tipo más común de alumbrado público, a soluciones LED más eficientes.
El alumbrado público del sector público suele ser el gasto fijo más grande del fondo general de una ciudad cada año. Esa es una de las razones por las que el atractivo de las soluciones basadas en LED que prometen ahorros operativos sustanciales es un abridor de puertas tan fácil entre los administradores de la ciudad.
De una red de polos a la conectividad en red
A medida que las organizaciones de servicios públicos trabajan con sus proveedores de confianza para abordar la migración a la iluminación basada en LED, se están incorporando todo tipo de avances tecnológicos relacionados. La altura, ubicación y elevación de las farolas de un municipio ofrecen un lugar prometedor para sensores de tráfico inteligentes, cámaras de seguridad de alta definición, puntos de acceso Wi-Fi® públicos, sensores ambientales, estaciones base de células pequeñas 4G / LTE y 5G, paneles solares y nodos de IoT. para aplicaciones que aún no se han desarrollado.
Las farolas se colocan naturalmente a lo largo de las calles y carreteras, donde está la gente. ¡Esto es realmente una propiedad inmobiliaria importante! Los pequeños cuadrados de tierra donde están anclados los postes de servicios públicos y las farolas podrían estar entre las parcelas de tierra más notables en pies cuadrados de cualquier ciudad. Durante siglos, las empresas de servicios públicos han asegurado servidumbres para instalar alambres, cables y tuberías e instalar los activos de infraestructura relacionados. Las empresas de electricidad, gas, telecomunicaciones, agua, alcantarillado y televisión por cable a menudo utilizan servidumbres públicas para conectar los servicios a los ciudadanos. Las servidumbres públicas que permiten la infraestructura de servicios públicos en terrenos privados se combinan con la propiedad de la ciudad para crear una matriz de postes elevados que son ideales para permitir la interconectividad inalámbrica y como puertas de entrada a las redes públicas. Su ubicación y disponibilidad para la tecnología coubicada ha impulsado a las farolas municipales al papel de catalizador para sacar las iniciativas de ciudades inteligentes del tablero de dibujo y llevarlas al mundo real.
Históricamente, el panorama de las farolas no ha tenido conectividad de red a gran escala ni estándares universales. Los líderes urbanos a menudo enfrentan costos operativos costosos y cargas de mantenimiento, junto con resultados de eficiencia energética menos que estelares. Los municipios ahora están comenzando a publicitar planes y propuestas para programas de IoT de ciudades inteligentes que prometen soluciones rentables para administrar los activos públicos y la interconexión entre las comunidades vecinas. Tanto en las agencias de servicios públicos estatales como en las agencias públicas / privadas altamente reguladas, el concepto de alumbrado público como tecnología habilitadora para proyectos de ciudades inteligentes tiene un gran impulso. Se prevé que las farolas conectadas reduzcan el costo de la iluminación municipal y ofrezcan capacidades avanzadas que eran impensables hace una generación. Los administradores de la ciudad podrán manipular los niveles de iluminación a lo largo del día, incrementándolos gradualmente a medida que se acerca la puesta de sol ... como una sala de estar gigante con un interruptor de atenuación. Los picos en el tráfico de vehículos, los cambios dinámicos en las condiciones climáticas, los comportamientos antisociales y las reuniones públicas en eventos importantes podrían complementarse con una mayor iluminación de las plataformas de ciudades inteligentes (SCP). Imagine un futuro en el que las vías de las luminarias urbanas codificadas por colores y bajo demanda puedan encenderse en un instante para proporcionar señales visuales para las evacuaciones durante una emergencia ambiental o balizas direccionales para los socorristas que llegan al lugar de un accidente.
Ciudades de todo el mundo han estado implementando proyectos de actualización de LED con miras a migrar los objetivos de las ciudades inteligentes a sus planes a largo plazo. Miami, París, Madrid, Los Ángeles, Yakarta, Montreal, Birmingham (Reino Unido), Dongguan (China), Buenos Aires y Milán han sido particularmente agresivos en la implementación de actualizaciones de farolas LED conectadas.
Hacia una ciudad inteligente habilitada para IoT
No es necesario que sepa sus bellotas de sus cabezas de cobra para comprender que una red conectada de farolas LED también podría ofrecer una serie de beneficios paralelos a los administradores de la ciudad, los departamentos de policía, las organizaciones de servicios de emergencia y los ciudadanos cuando se mejoran con funcionalidades adicionales que aprovechar su ubicación, capacidad de administración y acceso a la energía. (Nota: las bellotas son los artefactos de iluminación estilo globo que se colocan sobre postes de luz y proyectan un patrón de luz casi omnidireccional, mientras que las cabezas de cobra son las configuraciones aéreas que se extienden hasta el final de los brazos arqueados gradualmente y dirigen sus rayos hacia las carreteras. y calles).
Por su propia definición, las farolas conectadas son solo eso. Conectado. Esto podría lograrse a través de Ethernet, pero la mayoría de las arquitecturas modulares exigirán módulos de comunicaciones inalámbricas como LoRa® para interconectividad de largo alcance entre luces adyacentes y conexión a SCP municipales, así como Bluetooth® para conexiones de corto alcance a nivel de dispositivo o en el poste. nivel. Los módulos 4G / LTE y 5G introducen otra vía segura para conectarse a los sistemas del gobierno local, las bases de datos de mantenimiento y las soluciones de actualización de software y firmware por aire (OTA), mientras que la tecnología Wi-Fi agrega una opción inalámbrica híbrida y capacidades de puntos de acceso público potenciales a la caja de herramientas del ingeniero de redes de metro.
Un recinto de farolas OEM resistente a la intemperie diseñado para LED que también incluye un espectro completo de opciones de conectividad inalámbrica es solo la base de referencia. Los nodos de IoT de banda estrecha (NB-IoT) también encontrarán un hogar en estas arquitecturas. Entonces, ¿qué hay de los sensores?
Hubo un tiempo en que los administradores de la ciudad registraban las temperaturas desde un lugar singular, como un aeropuerto. Eso parece la edad oscura ahora. Considere los sensores de temperatura en cada esquina de la calle o en la mayoría de los recintos de alumbrado público de la ciudad. Tendría una capacidad de mapa de calor sin precedentes en cada nodo con una amplia variedad de casos de uso. Ahora agregue sensores de humedad, sensores de vibración para monitorear la actividad sísmica, sensores de sonido, fotocélulas y todo tipo de sensores de movimiento para monitorear los patrones y densidades del tráfico de peatones, bicicletas, motocicletas, automóviles, camiones y autobuses. Los sensores de sonido podrían escuchar las frecuencias únicas de los vidrios rotos y el chirrido de los frenos para dirigir a los primeros en responder a las escenas del accidente antes de que se inicie la primera llamada de emergencia. La magia que muchos proponen ocurre cuando el acceso seguro y abierto a estos datos sensoriales está disponible para desarrolladores externos para que puedan crear aplicaciones de estacionamiento, índices de calidad del aire en tiempo real y sistemas inteligentes de gestión del tráfico.
¿Cámaras y audio? Las cámaras de video 4K son una opción modular obvia en la era de 5G. Las cámaras IP de alta definición, los sensores de imagen y los micrófonos se pueden utilizar para vincular las fuentes en tiempo real a los sistemas de almacenamiento de medios en el ayuntamiento, dentro de los departamentos de policía o directamente a las organizaciones de servicios de emergencia. Los despachadores podrían desplegar socorristas con información de video en tiempo real en los entornos de emergencia que encontrarán ... antes de que lleguen. El video se puede archivar por períodos designados y sellar con la ubicación precisa de cada nodo de video aéreo.
las antenas de red y las celdas pequeñas podrían generar ingresos para una ciudad al mismo tiempo que la iluminación LED está recortando sus facturas de energía. Ese es un lanzamiento poderoso. Y uno que se vuelve más realista con cada complemento que se puede ubicar durante la iluminación LED de migración masiva.
Cuando una farola ya no es una farola
Pocos argumentarían que el potencial de usar tecnología de ciudad inteligente (a través de farolas conectadas) para habilitar aplicaciones para peatones con discapacidad visual, crear rutas seguras para corredores o entregar datos espacialmente conscientes para localizar a niños desaparecidos sería algo menos del 100 por ciento positivo.
Pero con cualquier gran avance que involucre datos personales y tecnología de video, la pregunta de quién tiene acceso a los datos y videos (y por qué) seguramente seguirá. Y esa pregunta seguramente se verá reforzada por preocupaciones justificadas sobre la vigilancia y la privacidad.
Pregunta: ¿Ha notado que es difícil usar la palabra vigilancia en una oración que transmite un mensaje positivo? Una vez que se usa, generalmente hay muchas explicaciones que hacer.
También es muy difícil describir la cantidad de privacidad que uno debería esperar en las vías públicas de la ciudad o el grado de anonimato que uno debería asumir en un lugar público, así que ni siquiera lo intentaré. Ese es el trabajo de planificadores urbanos, líderes comunitarios, políticos, defensores de la privacidad, agencias gubernamentales, departamentos de policía y ayuntamientos, entre otros. Es probable que varíe mucho de una persona a otra. De ciudad en ciudad. Y de un país a otro.
redes y monitoreo ambiental habilitado para IoT, el atractivo de aprovechar la infraestructura inteligente y conectada de alumbrado público no puede subestimarse.
Los municipios pioneros han descubierto que muchos ciudadanos solo descubren las capacidades de video en las farolas después de que han comenzado los programas piloto, independientemente de sus audiencias previas al lanzamiento y campañas de divulgación pública. En algunos casos, la solicitud de una agencia de aplicación de la ley para acceder a imágenes de video despertará interés entre los miembros de la comunidad. A menudo es demasiado tarde. Una reacción violenta es inevitable. En ese momento, las farolas no son farolas. Son torres de video espía clandestinas. Escáneres de matrículas. Y máquinas de reconocimiento facial.
Estamos en un momento y un lugar no muy diferente al sector de UAV (drones) minoristas habilitados con cámara hace unos siete u ocho años. Hubo una demanda reprimida por parte de las agencias inmobiliarias para usar imágenes de video y fotografías de drones para ayudar a vender casas. Aparentemente inofensivo. Pero la tecnología estaba muy por delante de la política. La Administración Federal de Aviación de EE. UU. (FAA) y un grupo de las agencias inmobiliarias más grandes parecían estar de acuerdo con una coalición cada vez mayor de administradores de la ciudad en que las aplicaciones comerciales para el uso de drones debían prohibirse (temporalmente) hasta que las leyes, reglas y políticas pudieran aplicarse. hasta. Aparentemente dijeron: "No anticipamos la disponibilidad generalizada de esta tecnología, y necesitamos tiempo para considerar cómo se debe administrar". Fueron necesarios varios años para que la legislación, la regulación y la educación se pusieran al día con la tecnología.
