Hoe IoT-gedreven Slimme Steden De Stedelijke Leven Revolusioneren Voor Groei En Duurzaamheid

De impact van het Internet of Things (IoT) op de moderne samenleving kan niet onderschat worden. Op de een of andere manier heeft het ons in staat gesteld om verbinding te maken met onze apparaten en onze omgeving. Door deze technologie te gebruiken, streven steden er nu naar om "slim" te worden in plaats van alleen maar "ontwikkeld" te worden genoemd.

Slimme Stedelijke Oplossingen Voor De Toekomst

IoT-gedreven slimme stadoplossingen richten zich op het ontwikkelen van toekomststeden die economische groei bevorderen, infrastructuur en milieu verbeteren, en openbare activa digitaal optimaliseren. Een slimme stad is een verzameling van miljarden slimme apparaten die informatie verzamelen en delen via een breed netwerk dat zich over de hele stad uitstrekt. Deze apparaten delen data met elkaar en coördineren zich om de leefstijl van burgers te vereenvoudigen.

Steden benutten nu verwerkingscapaciteiten om het verkeersstromen te managen, nutsbedrijfsoperaties te optimaliseren en geautomatiseerde diensten voor burgers te ontwikkelen. IoT heeft verschillende stadsonderdelen ongetwijfeld verbeterd in termen van data-acquisitie en -verwerking met behulp van diverse sensorische apparaten.

Volgens een Gartner-rapport zullen er eind 2020 meer dan 20 miljard verbonden apparaten zijn. Door deze apparaten te gebruiken, wordt geschat dat slimme stedelijke diensten de benchmark van 400 miljard dollar per jaar zullen overschrijden. Laten we enkele componenten verkennen die slimme steden helpen deze prestatie te behalen.

1) Slimme Infrastructuur

Slimme stadoplossingen omvatten het gebruik van slimme stedelijke infrastructuren die de leefstijl van burgers vergemakkelijken. Hieronder volgen enkele van de meest voorkomende slimme infrastructuren in slimme steden.

Slimme Wegen

Slimme wegen maken gebruik van sensoren en IoT-technologie die rijden veiliger en makkelijker maken. Deze wegen bieden bestuurders realtime informatie over weer- en wegcondities. Ze kunnen ook helpen bij het vinden van vrije parkeerplaatsen en ongelukken voorkomen door bestuurders te waarschuwen voor inkomend verkeer. Deze wegen zijn bijzonder nuttig op bergwegen waar aardverschuivingen vaak voorkomen. Wegen uitgerust met laadmogelijkheden voor elektrische voertuigen kunnen ook EV's opladen terwijl ze erover rijden, dankzij elektromagnetische effecten.

Slimme Verlichting

Slimme verlichting stelt steden in staat om verlichting op verschillende locaties te garanderen op basis van de lichtvraag. Deze lichten draaien op zonne-energie en verzamelen daarmee energie overdag. Slimme straatlantaarns besparen energie door alleen aan te gaan wanneer een voertuig of persoon hun nabijheid passeert. Ze verminderen ook het energieverbruik door het licht te dimmen in gebieden met lage bezetting, zoals parkeergarages.

Slim Parkeerbeheer

In de grond aangebrachte voertuigdetectiesensoren hebben de ontwikkeling van slimme parkeerbeheersystemen mogelijk gemaakt. Deze systemen helpen bestuurders om direct een vrije parkeerplaats in een winkelcentrum of stadscentrum te identificeren. Een centraal parkeerbeheersysteem gebruikt lokale signaalprocessoren in parkeerplaatsen en stuurt een lege parkeerplaats door naar het dichtstbijzijnde voertuig. Dit vermindert congestie in parkeergarages, verlaagt voertuemissies en vermindert de stress die een bestuurder ervaart bij het parkeren.

Slimme Verkeerslichten

Slimme verkeerslichten maken deel uit van een CV2X-netwerk (cellular vehicle-to-everything). Via dit netwerk blijft een verkeerslicht te allen tijde in contact met verbonden auto's. Auto's sturen realtime informatie naar deze verkeerssignalen, waardoor ze hun lichten kunnen schakelen op basis van verkeersomstandigheden. Dit voorkomt files op kruispunten en zorgt voor een soepel verkeersverloop in de stad.

Snelle Transacties

IoT-technologie helpt dienstverleners om een soepel klantenstromen te handhaven door facturen direct te berekenen en geld over te maken vanuit hun slimme portemonnees. Bijvoorbeeld: een IoT-oplossing met slimme contracten op tankstations kan de waarde van de verbruikte brandstof berekenen en het bedrag aftrekken van de e-wallet van de voertuigeigenaar nadat ze het tankstation verlaten.

2) Slimme Gebouwen

Zelfs gebouwen worden slim door de implementatie van het Internet of Things. Slimme gebouwen verminderen energieverbruik en versterken beveiliging in hun structuur. Verschillende IoT-systemen zorgen ook voor goed onderhoud van hun activa en ondersteunen de algehele gezondheid van hun omgeving. Enkele van deze systemen zijn:

Energiemonitoringssystemen

IoT-energiemonitoringoplossingen maken realtime monitoring mogelijk van het energieverbruik door apparaten in een gebouw. Met deze informatie kunnen gebouwbeheerders het elektriciteitsgebruik optimaliseren en de energierekeningen verlagen.

Waterpeil Monitoringssystemen

Slimme gebouwen kunnen met een waterreservoir-peilmonitoringssysteem een optimale hoeveelheid benodigd water als buffervoorraad handhaven. Dit draadloze systeem waarschuwt gebouwbewoners wanneer het waterpeil onder de drempelwaarde daalt. Door dit systeem te integreren met TDS, pH en andere sensoren, kan de waterkwaliteit ook accuraat worden geschat. Dit geeft bewoners voldoende tijd om hun gemeente of een watertankwagenleverancier te bellen voordat het water op is.

Veiligheids- en Beveiligingssystemen

Deze systemen omvatten apparaten zoals biometrie, IP-bewakingscamera's en draadloze alarmssystemen. Deze beveiligingssystemen voorkomen toegang van onbevoegde personen en maken externe monitoring van het gebouw mogelijk. Door perimetersbeveiliging en toegangsculturesystemen te benutten, kan toegang tot gevoelige en persoonlijke gebieden worden beperkt. Dit vermindert diefstalrisico's en helpt bij de identificatie van personen in niet-geautoriseerde locaties van het gebouw.

3) Slimme Voertuigen

De voordelen die IoT brengt in de automobilesector zijn exemplaar. IoT-automotive heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van moderne infotainmentsystemen en predictieve analysecapaciteiten. De grootste toepassingen van slimme voertuigen zijn echter verbonden auto's en vlootbeheer.

Verbonden en Autonome Voertuigen

De markt van verbonden auto's groeit voortdurend. Volgens een schatting zal het totale aantal verbonden voertuigen in 2020 meer dan 250 miljoen bedragen. Een verbonden auto is onderdeel van een CV2X-netwerk dat het in staat stelt om verbinding te maken met andere auto's, voetgangers en infrastructuur.

Deze netwerk deelt informatie over verkeer, ongevallen, weer- en wegcondities met de voertuigen, waardoor ze de kortste mogelijke route naar hun bestemming kunnen kiezen. Het netwerk waarschuwt de bestuurder ook realtime over verkeerslichten op de volgende kruising, tolhekjes en nuttige locaties in de buurt zoals tankstations en restaurants.

Voertuigen met autonome mogelijkheden kunnen ook gedeeltelijke controle over het voertuig nemen om bestuurders te helpen door het verkeer te glijden. Het verbonden ecosysteem tussen verbonden auto's en infrastructuur zal helpen verkeerscongestie in slimme steden te voorkomen en een vlotte verkeersstroom op slimme wegen te regelen.

Voertuigvolging en Vlootbeheer

Vloottracking-oplossingen worden gebruikt door vlootoperators en -managers om hun vrachtwagens en schepen in de gaten te houden. Dezelfde GPS-vlootbeheersystemen kunnen door nooddienstautoriteiten in een stad worden gebruikt om de openbare veiligheid te waarborgen. Politie-eenheden kunnen dit systeem gebruiken om gestolen voertuigen te traceren, terwijl ambulances en brandweerwagens ervan gebruik kunnen maken om zo snel mogelijk bij een brandvoertuig te komen.

Vlootbeheersoplossingen verbeteren ook koeriersdiensten in slimme steden. Een vlootmanager kan zijn vrachtwagens en schepen volgen om ervoor te zorgen dat de lading veilig is in elke fase van het transport. Een bezorger kan ook verbinding maken met het slimme stadsnetwerk om het adres van de ontvanger en de kortste route te lokaliseren.

4) Efficiënte Energieproductie en -distributie

Slimme steden kunnen niet "slim" genoemd worden als ze geen 24/7 elektriciteitsvoorziening hebben. Slimme grids en slimme meters gebruiken de mogelijkheden van IoT om een robuust transmissie- en distributiesysteem (T&D) te creëren. Bovendien stelt IoT energieproductiebedrijven in staat hun productieprocessen te optimaliseren om aan de steeds veranderende eisen van eindgebruikers te voldoen.

Apparaatbeheer

IoT-ingebedde sensoren stellen nutsbedrijven in staat de prestaties van elektriciteitscentrales en andere activa zoals transformatoren te volgen. Deze informatie kan worden gebruikt om apparatuur te beheren tijdens zowel uptime- als downtime-operaties. Een waarschuwing wordt naar de autoriteiten gestuurd om apparatuur te vervangen of te repareren als deze onverwacht uitvalt. Dit stelt de elektriciteitsleverancier in staat om snel condition-based maintenance (CBM) uit te voeren op activa en een ononderbroken stroomvoorziening in de stad te handhaven.

Diefstalldetectie en Dynamische Facturering

Slimme grids met IoT-capaciteiten vormen een netwerk dat elektriciteitsleveranciers in staat stelt de stroom van elektriciteit te volgen. Hierdoor wordt het identificeren van elektriciteitsdiefstal via aanstikken voor de autoriteiten makkelijker. Slimme meters in combinatie met dit netwerk stellen energieleveranciers ook in staat het elektriciteitsverbruik van huishoudens realtime te volgen. Zo kunnen nutsbedhuizen huizen dagelijks factureren, wat elke kans op frauduleuze facturering elimineert.

Hernieuwbare Energiebeheer

Elektriciteitsopwekking uit niet-hernieuwbare bronnen resulteert in vervuiling in de stad. Hernieuwbare bronnen zijn echter volledig afhankelijk van weersomstandigheden, wat ze variabel maakt. IoT maakt gebruik van een slim transmissiesysteem en stelt automatische schakeling tussen niet-hernieuwbare en hernieuwbare energievoorziening in. Dit bevordert het gebruik van hernieuwbare energie bij geschikte weersomstandigheden, wat de vervuiling in steden vermindert.

Voorziening Herleiding en Herstel

Transmissielijnen breken vaak door weersveranderingen en overbelasting. In dergelijke gevallen kan een wijk in een stroomstoring blijven tot de fout wordt gedetecteerd en opgelost. Om dergelijke situaties te overwinnen, kan een slim transmissiesysteem een andere route lokaliseren om elektriciteit te leveren aan het getroffen gebied, totdat de fout is verholpen.

5) Slimme Boerderijen

De komst van IoT in de landbouwsector wordt beschouwd als de vierde landbouwrevolutie. Slimme boerderijen zullen de economische stabiliteit van slimme steden ondersteunen en de landbouwsector laten meegroeien met de steeds verbeterende stedelijke infrastructuur. Twee van de meest voorkomende toepassingen van slimme boerderijen zijn:

Gewasbeheer

Gewasbeheer omvat het monitoren van verschillende parameters zoals weer, bodem, plagen en het gewas zelf. Verschillende IoT-sensoren die diep in de boerderij zijn ingebed, staan een boer toe deze parameters in de gaten te houden. Dit helpt de boer om een goede opbrengst van gezonde gewassen te produceren.

• Weermonitoring: Weermonitoring IoT-sensoren detecteren plotselinge veranderingen in klimaatomstandigheden, zodat boeren hun volgende landbouwprocessen daarbij kunnen afstemmen.
• Plagendetectie: Plagendetectiesensoren stellen boeren in staat het gebruik van bestrijdingsmiddelen te optimaliseren op basis van het type en aantal plagen in het veld.
• Bodembewaking: Bodemcondities zoals vochtigheid, temperatuur en voedingswaarde kunnen worden gemeten met behulp van verschillende bodemsensoren.

Veehouderijbeheer

Het beheren van de gezondheid van vee is ook belangrijk voor boeren. Door GPS-trackers te gebruiken, kan een veehouder te allen tijde de locaties van zijn runderen monitoren. Geofencing-technologie kan ook worden gebruikt om een waarschuwing te krijgen wanneer het vee de omgeving van de boerderijen/weidegebieden verlaat. Fokpatronen en gezondheid van het vee kunnen ook worden voorspeld door het gebruik van verschillende sensoren die gezondheidsparameters zoals hartslag en temperatuur monitoren.

6) Slim Afvalbeheer

Statistieken geven aan dat in steden ongeveer 4,6 kg vast afval per capita wordt gegenereerd. Om deze enorme hoeveelheid afval te verzamelen en te beheren, biedt het Internet of Things doorbrekende slimme afvalbeheersoplossingen. Deze oplossingen helpen gemeenten om de kosten van afvalinzameling te verlagen, overloop in vuilnisbakken te verminderen, de hoeveelheid afvalgeneratie te voorspellen via analyses, en de manifestatie van schadelijke ziekten en gassen te voorkomen.

Een IoT slim afvalbeheersysteem stelt gemeenten in staat om de hoeveelheid afval in de vuilnisbakken te monitoren en ze te bereiken voordat ze overlopen. De bakken zijn voorzien van sensoren die continu de autoriteiten waarschuwen over hun vulgraad en locatie. Dit stelt de autoriteiten in staat om de kortste route te nemen naar de bakken voordat ze overlopen.

Slimme afvalbeheersystemen stellen afvalservicemanagers in staat om hun operationele kosten te verlagen, afvalinzameling te optimaliseren en de milieuintactiteit te handhaven om het leven in slimme steden te optimaliseren.

CONCLUSIE

IoT-sensoren en geavanceerde telemetrische mogelijkheden fungeren als basis voor de implementatie van slimme stadoplossingen, waardoor burgers een digitaal geoptimaliseerde leefstijl kunnen ervaren. Deze oplossingen maken steden machtig om hun dagelijkse operaties te verbeteren en veranderen de manier waarop mensen interacteren met stedelijke infrastructuren.

Verschillende toepassingen van deze oplossingen op het gebied van nutsbedrijven, infrastructuren en geautomatiseerde diensten optimaliseren steden om veilig, snel, comfortabel en slim te worden. Met een groei in de acceptatie van IoT in verschillende vakgebieden, gaan slimme steden de volgende grote stap zijn.

Kopieer de code om deze gedetailleerde infographic op je blogpagina op te nemen:

<a href="https://www.biz4intellia.com/blog/smart-city-solutions/"> <img class="aligncenter" src="https://nl.mfgrobots.com/UploadFiles_8036/202205/2022052816481381.jpg" alt="smart-city-solutions" width="2000" height="12130" /> </a>