Konnektivität in der intelligenten Stadt

Ein neues Konzept der Vernetzung

Im Laufe der letzten 100 Jahre haben Fortschritte bei der drahtlosen Steuerung und Überwachung von Versorgungssystemen und öffentlichen Dienstleistungen die Leistung von Städten stark verändert. In unseren Überlegungen, wie die Stadt der Zukunft aussehen soll, befinden wir uns heute an einem entscheidenden Wendepunkt.

AUTOREN: Bruce Bishop, Fellow, Antennas, Data and Devices 
Nicholas Langston, Senior Manager, Business Development, Communications Solutions

Das Konzept der intelligenten Stadt hat viele neue Ideen zur Integration von Dienstleistungen hervorgebracht, die Menschen täglich in Anspruch nehmen. Heute gibt es Lösungen, die Komfort, Sicherheit und Effizienz bieten und noch vor wenigen Jahren unvorstellbar waren. Dieser nie dagewesene Grad der Vernetzung wird unter anderem durch drahtlose Kommunikation und ein vielfältiges Angebot an Sensoren ermöglicht. Dank dieser Vernetzung können die Beleuchtung, die Leistung der Infrastruktur sowie der Energieverbrauch in Städten optimiert werden.

In der intelligenten Stadt wird die Straßenbeleuchtung nur dann aktiviert, wenn die Straße genutzt wird.

Heute ersetzen viele Kommunen die herkömmliche Straßenbeleuchtung durch LED-Leuchten, die über moderne Sensoren verfügen und mit integrierten Netzwerken verbunden sind. So entsteht ein Beleuchtungssystem, das vor Ort oder aus der Ferne aktiviert wird und nur dann reagiert, wenn die Straße genutzt wird, beispielsweise nachts von einem Fußgänger. Wenn Städte ihre Straßenbeleuchtung durch eine solche Art von System ersetzen, hilft ihnen dies dabei, unmittelbar den Stromverbrauch zu senken und so langfristig Kosten zu sparen.

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Fußgänger in einem U-Bahnhof.

In der intelligenten Stadt würden Menschen in den Genuss von fortschrittlicher Konnektivität und den damit verbundenen Annehmlichkeiten kommen, einschließlich Möglichkeiten zur Integration der zahlreichen Dienstleistungen, die sie täglich in Anspruch nehmen, vom Parken bis hin zum Navigieren in der Stadt.
Wenn wir uns zuerst große Parkflächen vornehmen, wie man sie an Flughäfen und Einkaufszentren findet, ist es unter Zuhilfenahme von Videotechnik möglich, die einzelnen Beleuchtungseinheiten nur dann vor Ort oder aus der Ferne zu aktivieren, wenn diese auch benötigt werden. So können gleichzeitig Energie gespart und die Sicherheit erhöht werden. Der gesamte Datenverkehr und die Steuerung könnten durch die aktuellen 4G-Drahtlosnetzwerke oder die 5G-Netzwerke der Zukunft abgedeckt werden. Dank dieser Hochgeschwindigkeitsverbindungen zum Internet und zur Cloud könnten wir via WLAN Informationen über freie Parkplätze und besondere Angebote in den Läden und Restaurants der Umgebung zur Verfügung stellen. Mit Werbeeinnahmen lassen sich die Kosten für die Einrichtung dieser zukunftsweisenden Technologie senken.

Smartphone-Verbindungen

TE bietet kompakte Verbinderlösungen sowie Antennen, EMI-Abschirmungen und Schaltungsschutz, die den Anforderungen moderner Geräte entsprechen.

Ein weiterer unmittelbarer Vorteil der intelligenten Stadt besteht in Verkehrs- und Parkleitsystemen für Metropolregionen. Stellen Sie sich vor, wie angenehm es wäre, in eine Großstadt hineinzufahren und alle verfügbaren Parkmöglichkeiten in direkter Umgebung Ihres Ziels angezeigt zu bekommen. Mit der Einführung von intelligenten und selbstfahrenden Autos lassen sich Services wie Parkinformationen, Wegbeschreibungen und Abrechnung automatisieren. Da Informationen zur Verkehrslage überall in Echtzeit verfügbar sein werden, können Verkehrsbehörden den Verkehr umleiten und Ampelschaltungen ändern, um den Verkehrsfluss zu optimieren. Dies ist insbesondere für Gegenden, in denen Sportveranstaltungen stattfinden oder beliebte Ziele angesiedelt sind, von großem Wert. An jedem Standort lassen sich Umweltinformationen überwachen, beispielsweise zum Wetter, zur Luftverschmutzung oder zur Lärmbelastung. Dennoch kann die Aufgabe, all diese Funktionen in einem kompakten Paket zu integrieren, entmutigend sein. Allein die Anzahl der Sensoren und Funkeinheiten, die gemeinsam untergebracht werden müssen, ist eine Herausforderung. Aspekte wie das Leistungs- und Wärmemanagement oder das Design der Antennen ist für eine erfolgreiche Integration von grundlegender Wichtigkeit.

So wie die Straßenbeleuchtung der intelligenten Stadt nur im Bedarfsfall aktiviert wird, lässt sich auch die Leistung von Energieversorgung und Geräten optimieren. Sind Geräte nur dann eingeschaltet, wenn es wirklich nötig ist, kann dies beträchtliche Auswirkungen auf die Umwelt haben. Überlegen Sie sich einmal, wie viele Kühlschränke und Klimaanlagen es in einer Stadt gibt. Allein diese beiden Geräte machen einen großen Teil des Energieverbrauchs von Privathaushalten aus. Wenn es uns gelingen würde, dass diese Geräte mit dem Stromnetz kommunizieren, ließen sich die optimalen Betriebszeiten ermitteln, um die Zieltemperatur zu halten. Vielleicht kann der Kühlschrank etwas niedrigere Temperaturen erreichen, bevor der Spitzenbedarf der Klimaanlage eintritt, sodass die Auslastung des Stromversorgers stabil und im Rahmen bleibt. Stellen Sie sich ein öffentliches Bewässerungssystem vor, das die aktuelle Verfügbarkeit von Wasser, Bodenverhältnisse und die Wettervorhersage berücksichtigt, sodass nur so viel Wasser verbraucht wird, wie zur Pflege von Parks und Feldern erforderlich ist.

Quo vadis?

Da die Bevölkerungszahlen in Entwicklungsländern weiter steigen und die Bewohner zunehmend nach dem Komfort von Industrieländern verlangen, gerät die bestehende Infrastruktur an ihre Belastungsgrenze. Durch die Lösungen der intelligenten Stadt ist es möglich, den Zugang zu den Annehmlichkeiten der entwickelten Länder auf ebenso verantwortungsvolle wie vernünftige Weise zu gewähren.