أضواء الشوارع المتصلة: مستقبل الإضاءة الحضرية

توفر مصابيح الشوارع الذكية للمدن وسيلة فعالة من حيث التكلفة لخفض استخدام الطاقة، وتحسين السلامة العامة، وإرساء الأساس للبنية التحتية الحضرية المتقدمة.

 

إن الاستثمار في التكنولوجيا الذكية، وخاصة إنارة الشوارع الذكية، يحقق فوائد كبيرة مقابل الحد الأدنى من النفقات. في جوهرها، تستخدم إضاءة LED المتصلة بالشبكة أجهزة استشعار للحركة للإضاءة فقط عند الضرورة، مما يقلل بشكل كبير من نفقات الطاقة. لكن المزايا تتجاوز مجرد توفير الطاقة والإضاءة المحسنة؛ ويمكن لهذه الأنظمة أيضًا أن تكون بمثابة العمود الفقري لتطبيقات المدن الذكية المتطورة، وذلك بفضل قدرتها على جمع وتحليل كميات هائلة من البيانات.

 

من بين العديد من مشاريع المدن الذكية، تتميز الإضاءة التكيفية بأنها تقدم القيمة الأكبر. ويمكن تنفيذه تدريجيًا، دون الحاجة إلى إصلاح البنية التحتية الحالية — وذلك ببساطة عن طريق تحديث أضواء الشوارع القديمة.

 

تأتي هذه الأضواء الذكية مزودة بأجهزة استشعار وكاميرات متنوعة تجمع البيانات الأساسية، مما يساعد المدن على اتخاذ قرارات مستنيرة وتعزيز قابلية العيش بشكل عام للمقيمين. ومن خلال إنترنت الأشياء (IoT)، يمكن لهذه الأضواء الاتصال لاسلكيًا ومراقبة حركة المرور وتتبع احتياجات الصيانة وتحديد التهديدات الأمنية وغير ذلك الكثير.

 

نظرًا لقابلية التوسع وتعدد الاستخدامات، تستعد أنظمة الإضاءة الذكية للعب دور محوري في التنمية الحضرية حيث تتبنى المدن بشكل متزايد التقدم التكنولوجي.

 

تسخير قوة أضواء الشوارع الذكية

 

وفقًا لشركة Navigant Research، بحلول عام 2023، سيكون هناك ما يقرب من 116 مليون مصباح LED للشوارع قيد التشغيل، وهو ما يتوافق مع عدد تركيبات الصوديوم عالي الضغط (HPS) الموجودة. تهدف حلول الإضاءة المتقدمة هذه إلى تقليل تكاليف الكهرباء بشكل كبير، وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وتبسيط عمليات الصيانة. ومع ميزات مثل التعتيم التلقائي والجدولة، قد تشهد المدن انخفاضًا في تكاليف الطاقة بنسبة 50-75% من خلال اعتماد إضاءة الشوارع الذكية.

 

ومع ذلك، فإن الفوائد المحتملة لأضواء الشوارع الذكية تمتد إلى ما هو أبعد من توفير الطاقة. يمكن أن تتضمن هذه الأنظمة أيضًا أجهزة مراقبة جودة الهواء، وأدوات إدارة حركة المرور، ونقاط الوصول العامة لشبكة Wi-Fi، والكاميرات الأمنية، وأنظمة الكشف عن الطلقات النارية، وشاشات الإعلانات الرقمية. ولا تعمل عمليات التكامل هذه على تعزيز البنية التحتية الحضرية فحسب، بل تعمل أيضًا على تعزيز السلامة العامة، مع انخفاض محتمل في معدلات الجريمة بنسبة تصل إلى 10% كما أوضحت شركة Silver Spring Networks. تجعل هذه الوظائف المتعددة من مصابيح الشوارع الذكية عنصرًا رئيسيًا في استراتيجية المدينة الذكية الأوسع، مما يحول إضاءة الشوارع العادية إلى أداة حاسمة للتنمية الحضرية.

 

تطبيق الإضاءة الذكية: المدن العالمية تقود الطريق

 

تعتمد المدن في جميع أنحاء العالم مصابيح الشوارع الذكية، مما يحقق مكاسب ملحوظة في السلامة وكفاءة الطاقة. شيكاغو في الطليعة بمبادرة ضخمة بقيمة 160 مليون دولار لاستبدال 85% من الإضاءة العامة. ومن المتوقع أن يؤدي هذا المشروع، الذي يدعمه مكتب رئيس البلدية، إلى خفض استخدام الطاقة بنسبة 50-75%.

 

اعتمدت لوس أنجلوس الإضاءة الذكية في 80% من شوارعها، حيث تم دمج مصابيح LED واتصال 4G LTE وأجهزة الاستشعار التي تكتشف طلقات الرصاص وغيرها من تهديدات السلامة العامة. في عامها الأول، أعلنت مدينة لوس أنجلوس عن انخفاض بنسبة 63% في تكاليف الطاقة وتحسينات في الخدمة الخلوية على مستوى المدينة.

 

في دالاس، يعد برنامج Smart Cities Living Lab في منطقة ويست إند التاريخية بمثابة منارة للابتكار. بالتعاون مع AT&T، قامت دالاس بتركيب 23 مصباحًا ذكيًا للشوارع مزودة بمصابيح LED وأجهزة تشرف على مواقف السيارات وري الحدائق ومراقبة جودة الهواء. منذ إنشائها، تمتعت منطقة ويست إند بانخفاض قدره 35% في تكاليف الطاقة، وزيادة بنسبة 12% في إيرادات الأعمال المحلية، وانخفاض بنسبة 6% في الجريمة. إذا تم توسيعها على مستوى المدينة لتغطي جميع الأضواء البالغ عددها 85000، فيمكن أن تشهد دالاس وفورات سنوية تبلغ حوالي 90 مليون دولار.

 

تخطو مدينة شينيكتادي، نيويورك أيضًا خطوات كبيرة من خلال نشر مصابيح الإضاءة الذكية في الشوارع. يستكشف العمدة غاري مكارثي فوائد إضافية من تكنولوجيا إنترنت الأشياء. تم تجهيز مصابيح LED في المدينة بأجهزة استشعار للحركة للحفاظ على الطاقة في حالة عدم وجود حركة مرور، وتتم إدارة الشبكة من خلال واجهة ويب آمنة. تشتمل أعمدة الإضاءة في شينيكتادي على كاميرات عالية الدقة لتعزيز إدارة حركة المرور والسلامة العامة. ويفكر مكارثي أيضًا في استخدام هذه الكاميرات لصيانة المدينة، مثل التصوير الشهري لسطح الشوارع على مدار عدة سنوات، لزيادة الاستفادة من هذه التكنولوجيا.

 

عائد الاستثمار لمبادرات Smart Light: تقييم الفوائد المالية والاستراتيجية

 

اعتبارًا من عام 2017، بلغت قيمة سوق مصابيح الشوارع المتصلة 3.59 مليار دولار أمريكي، ومن المتوقع أن ترتفع إلى ما يقرب من 9 مليارات دولار أمريكي بحلول عام 2024. وتتصدر أوروبا حاليًا حصة سوقية تبلغ 34%، تليها مباشرة أمريكا الشمالية وآسيا. ومع ضخ استثمارات كبيرة في الإضاءة الذكية، من المهم أن يوضح قادة البلديات ليس فقط الفوائد المجتمعية ولكن أيضًا العائد الملموس على الاستثمار (ROI) الذي توفره هذه التقنيات.

 

توفر مصابيح الشوارع الذكية عائدًا أسرع وأكثر أهمية من العديد من المساعي الأخرى المتعلقة بالمدن الذكية، حيث تتراوح نسبة التوفير في كثير من الأحيان بين 70 و75%. يوفر الانتقال إلى إضاءة LED وحدها عائدًا على الاستثمار قابلاً للقياس على المدى القصير، مما يسهل اعتماد تقنيات إضافية قد تكون لها جداول زمنية أطول لعائد الاستثمار أو فوائد أكثر مراوغة، مثل مراقبة حركة المرور في الوقت الفعلي.

 

وفقًا لتحليل شركة Silver Springs، من المتوقع أن تسترد إضاءة LED تكاليفها في حوالي ثماني سنوات، في حين قد تشهد المصابيح المعززة بإنترنت الأشياء استرداد تكاليفها في غضون ست سنوات فقط. على الرغم من أن إضافة الاتصال يؤدي في البداية إلى رفع التكاليف بحوالي 20%، إلا أنه من المتوقع أن يؤدي إلى توفير إضافي بنسبة 30% على الأقل على مدى عمر المصباح، والذي يمكن أن يمتد حتى 20 عامًا.

 

أصبحت قضية مصابيح الشوارع المتصلة مقنعة بشكل متزايد. ومع المزيد من قصص النجاح، وانخفاض تكاليف الأجهزة، والدعم العام المتزايد، أصبح من الصعب تجاهل العوائد المالية المباشرة من الوظائف الأساسية لأضواء الشوارع الذكية.

 

ومع ذلك، تكمن القيمة الأكبر في الوظائف الثانوية التي يمكن لهذه الأنظمة إنجازها، وهي جمع مجموعة واسعة من البيانات التي يمكن تحويلها من مجرد معلومات إلى معلومات استخباراتية قابلة للتنفيذ. في حين أن إدارات النقل قد تقود نشر شبكات إنارة الشوارع الذكية، فإن المزايا تمتد عبر مختلف الإدارات البلدية - بدءًا من الإسكان والعمل إلى إنفاذ القانون والطاقة وغير ذلك - مما يسلط الضوء على التأثير الواسع وإمكانات حلول الإضاءة الذكية في المناطق الحضرية.<p >