Bauingenieure schlagen schon seit Jahrzehnten Alarm wegen des Zustands der öffentlichen Infrastruktur. Die Probleme reichen von Ärgernissen wie Schlaglöchern in den Straßen der Städte bis hin zu katastrophalen Brückenbrüchen und bleihaltigem Trinkwasser. Heute, da sich die Wirtschaft von der COVID-19-Pandemie erholt, bereiten sich die Regierungen - insbesondere in den USA - darauf vor, diese Mängel mit Mitteln zu beheben, die dem Ausmaß des Problems entsprechen.
Der größte Teil dieser Investitionen wird in großen und kleinen Städten getätigt werden. Und wir glauben
intelligente Städte die modernste Internet-of-Things-Technologie (IoT) in ihre Infrastrukturmodernisierungen einbeziehen, werden in der Lage sein, den größten langfristigen Nutzen für ihre Bürgerinnen und Bürger zu erbringen - und den besten Wert für ihre Infrastrukturausgaben.
Die Gründe dafür sind vielfältig. IoT-basierte Projekte ermöglichen die Prozessautomatisierung bei Infrastrukturprojekten wie intelligenten Verkehrssystemen (ITS). IoT ermöglicht die Datenverwaltung und Einblicke am Rande des Netzes, wodurch der Bedarf an Personal und Netzressourcen verringert wird. Und die Geräte von IoT können dort eingesetzt werden, wo es riskant oder unmöglich ist, Menschen hinzuschicken - z. B. an der Spitze von Straßenlaternen, in den Tiefen von städtischen Kanalisations- und Abwassermanagementsystemen und sogar im Inneren des Betons, der für den Bau von Straßen und Dämmen verwendet wird. Lesen Sie weiter, um mehr über die Möglichkeiten zu erfahren, wie intelligente Städte mit intelligenten Infrastrukturprojekten vorankommen.
Was sind Ausgaben für die Infrastruktur?
Die traditionelle Definition des Begriffs "Infrastruktur" bezieht sich auf langfristige Vermögenswerte, insbesondere auf Einrichtungen und Bauwerke des Verkehrssektors. Sie umfasst aber auch Gebäude, Kommunikationsnetze, Verkehrsmanagementsysteme und Wasser-/Abwassersysteme, die es den Städten ermöglichen, reibungslos zu funktionieren und die täglichen Bedürfnisse der Bürger und Unternehmen zu erfüllen.
Die
Amerikanische Gesellschaft der Bauingenieure (ASCE) (die übrigens Mitglieder in 177 Ländern hat) hat in ihrer Report Card 2021 18 verschiedene Kategorien zur amerikanischen Infrastruktur untersucht. Diese Kategorien reichten von Luftfahrt bis Abwasser und umfassten alles von Brücken und Breitband bis hin zu Schienenverkehr, Straßen und Transit. Die Gesamtnote für das Land lautete leider C-. Daher die Forderung nach massiven Investitionen in all diese Kategorien.
Erste Vorschläge für Infrastrukturausgaben der US-Bundesregierung konzentrieren sich stark auf das Verkehrswesen und sehen Investitionen in Höhe von 621 Milliarden Dollar in Straßen, Brücken und Schienen vor. Weitere 174 Milliarden Dollar sollen in die Infrastruktur für Elektrofahrzeuge fließen, darunter ein Netz von 500.000 Ladestationen für Elektrofahrzeuge sowie Elektrobusse und andere Fahrzeuge. Besonders wichtig für die Modernisierung der Infrastruktur sind 100 Milliarden Dollar für Hochgeschwindigkeits-Breitbandnetze. Das Ziel ist eine flächendeckende Breitbandversorgung, die von vielen Beobachtern mit der Zeit der Depression verglichen wird.
Ländliche Elektrifizierung Programm. Unabhängig von den endgültigen Dollarbeträgen wird fast jede größere öffentliche Einrichtung im ganzen Land davon profitieren.
Beispiele für Ausgaben für die Infrastruktur
Laufende Investitionen in die Infrastruktur sind unerlässlich, damit die Städte optimal funktionieren und die Sicherheit der Bürger gewährleistet ist. Der Großteil der Mittel wird voraussichtlich in folgende Bereiche fließen:
- Modernisierung von Straßen, Brücken und Dämmen
- Aufrüstung des Verkehrsmanagementsystems
- Verbesserung der öffentlichen Verkehrssysteme
- Updates für intelligente Stadtbeleuchtung
- Projekte für grüne Technologie und Nachhaltigkeit
IoT Technologie kann eine Schlüsselrolle bei intelligenteren, kostengünstigeren Infrastrukturprojekten spielen. Lassen Sie uns also diese Schlüsselbereiche besprechen, in denen intelligente Städte und andere Organisationen des öffentlichen Sektors IoT in ihre Pläne einbeziehen können.
Modernisierung von Straßen, Brücken und Dämmen
Große Tiefbauprojekte wie
Straßen,
Brücken und
Dämme fallen eindeutig in die Kategorie der "traditionellen" Infrastruktur und wurden in der ASCE Report Card in verschiedene Kategorien eingeteilt. Diese Anlagen werden für Jahrzehnte oder in einigen Fällen für Jahrhunderte gebaut. IoT spielt eine immer wichtigere Rolle im Hoch- und Tiefbau, nicht nur als nützliche Komponenten der fertigen Strukturen, sondern auch im Bauprozess selbst.
Zum Beispiel können die Lösungen von IoT eine Fernüberwachung der Temperatur während der sensiblen
BetonaushärtungDadurch wird sichergestellt, dass der Beton seine maximale Festigkeit und Haltbarkeit erreicht.
Überwachung der Flotte verfolgt Fahrzeuge, die Transportbeton und andere wichtige Baumaterialien transportieren, um die termingerechte Lieferung zu gewährleisten.
Wearable IoT Lösungen erhöhen die Sicherheit der Arbeiter beim Heben und Tragen, während
digitale Beschilderung hilft den Autofahrern, Baustellen zu umfahren. Zusätzlich,
Flottenmanagement Lösungen tragen dazu bei, Lieferungen zu beschleunigen und die Sicherheit von Fahrern, die an Infrastrukturprojekten arbeiten, zu erhöhen sowie die Kosten durch vorausschauende Wartungslösungen zu senken, die dazu beitragen, die
Schwermaschinen und andere Geräte, die mit maximaler Leistung arbeiten.
Upgrades des Verkehrsmanagementsystems
Verkehrsmanagement ist ein Bereich der Infrastrukturausgaben, in dem IoT Lösungen täglich enorme Vorteile in Bezug auf Sicherheit, Komfort und Effizienz bieten. IoT Lösungen sind ein wichtiger Bestandteil jeder modernen
Intelligentes Verkehrssystem (ITS)Sie erfüllen eine Vielzahl von Verkehrsmanagementfunktionen, z. B. können Ampeln in Echtzeit auf Staus reagieren, um den Verkehrsfluss zu verbessern. Sie tragen auch dazu bei, die Reaktionszeiten für Ersthelfer zu verkürzen, und ermöglichen eine vorrangige, präventive Kommunikation für kritische Infrastrukturen bei öffentlichen Notfällen. Die letztgenannte Fähigkeit ist eine Funktion des
FirstNet®-Systemdas derzeit in den gesamten Vereinigten Staaten eingesetzt wird.
Ein besonders bemerkenswertes und erfolgreiches Projekt, bei dem Digi eine wichtige Rolle spielte, war die Aufrüstung eines Verkehrssystems in
New York Citydie den Einsatz von Digi Mobilfunk Routern an 14.000 Verkehrsknotenpunkten umfasste.
In diesem System, zu dem auch Verkehrskameras, digitale Anzeigetafeln und Fahrzeugerkennungsgeräte gehören, sorgt eine intelligente Softwareanwendung in der Verkehrsmanagementzentrale (TMC) des NYC DOT für die Anpassung an sich ändernde Verkehrsmuster und trägt zur Entlastung des Verkehrs bei. Sie erhält Daten über die Tiefe der Fahrzeugschlangen und die Fahrzeugbewegungen von verschiedenen Sensoren, die in der ganzen Stadt verteilt sind, und passt dann die Signalzeiten an, indem sie sich mit den Advanced Traffic Solid-State Controllers (ASTC) an jeder Kreuzung koordiniert. Ein wesentliches Merkmal des Einsatzes ist die Zero-Touch-Konfiguration, die mit Cloud-basierten
Digi Remote Manager®. Digi Remote Manager unterstützte die Erstinstallation und ermöglicht es dem technischen Personal des NYC DOT, die Geräte zentral zu verwalten und Firmware-Updates virtuell und blitzschnell auf die installierten Router aufzuspielen.
Verbesserungen der öffentlichen Nahverkehrssysteme
Öffentlicher Nahverkehr ist einer der Bereiche, die heute am dringendsten größere Infrastrukturinvestitionen benötigen. In der Tat, in der
ASCE-BerichtskarteDer öffentliche Nahverkehr wurde mit der Note D- bewertet. Autsch. Aber der öffentliche Nahverkehr ist auch einer der Bereiche, in denen IoT am meisten dazu beitragen kann, die Effizienz des Systems zu verbessern,
stadtweite Mobilität und die Verbesserung des Fahrgastkomforts. Die heutigen Busse, Eisenbahnen und U-Bahnen können IoT Lösungen nutzen, wie
unternehmenskritische Mobilfunk router zur Verwaltung von Schlüsselfunktionen wie Fahrpreiserfassung, Navigation, Motorüberwachung und einer wachsenden Zahl von Teilsystemen an Bord.
Digitale Beschilderungkann zum Beispiel genutzt werden, um Fahrgäste mit den aktuellsten Fahrplaninformationen zu versorgen und eine kontinuierliche Einnahmequelle mit flexibler, wirkungsvoller Werbung zu schaffen.
Die Einführung von Hochgeschwindigkeitslösungen mit geringer Latenzzeit
5G-Infrastruktur werden die Vorteile der Lösungen von IoT im Verkehrswesen weiter verbessern. Die hohe Leistung von 5G verbessert zentrale Verkehrsanwendungen wie CAD/ALV, Fahrgeldeinzug und Fahrgast-Wi-Fi und wird mit der Zeit neue Anwendungen hervorbringen. Es ist anzumerken, dass eine zuverlässige Ausfallsicherung zu 4G die 5G-Ausrüstung auch in Gebieten mit begrenzter 5G-Abdeckung zu einer sinnvollen Investition macht. Darüber hinaus können die Fahrgäste dank segmentierter öffentlicher und privater Kommunikation die Vorteile der 5G-Konnektivität nutzen. Dies sorgt für ein besseres Erlebnis, das dazu beiträgt, mehr Fahrgäste zu gewinnen, während die Daten des Verkehrssystems segmentiert und sicher bleiben.
Die Aufrüstung der Kommunikationsinfrastruktur von Verkehrsbetrieben wird angesichts der fortschreitenden Abschaltung der 2G- und 3G-Netze immer dringlicher, so dass die Ausgaben für die Infrastruktur zu keinem besseren Zeitpunkt kommen könnten.
Updates für intelligente Stadtbeleuchtung
Die Beleuchtung von Straßen und öffentlichen Plätzen kann eine der größten laufenden Ausgaben für jede Kommunalverwaltung sein. Intelligente Städte können diese Ausgaben reduzieren, indem sie die Stadtbeleuchtung mit IoT automatisieren. IoT-gesteuert
intelligente Straßenbeleuchtung Systeme können zur Fernüberwachung und -steuerung der Beleuchtung eingesetzt werden, um Energie zu sparen und die Beleuchtung kosteneffizienter zu gestalten. Dies reicht von der Anpassung der Beleuchtung an die aktuellen Bedingungen bis hin zum Einsatz von Bewegungsmeldern entlang von Straßen und Radwegen, damit die Beleuchtung nur dann und dort eingeschaltet wird, wo sie benötigt wird.
Dank der Intelligenz auf Lampenebene können Ausfälle fast sofort erkannt werden, und die Wartungsabteilungen können Serviceeinsätze effektiver planen. IoT Lösungen können dramatische Kostenvorteile bringen, die bis zu
85 % der Energiekosten für die Beleuchtung.
Projekte zu grüner Technologie und Nachhaltigkeit
Im Zuge der Modernisierung ihrer Infrastruktur nutzen viele Städte die Gelegenheit, umweltfreundlichere Maßnahmen zu ergreifen,
nachhaltigere Praktiken. Nach einem Jahrhundert, in dem die Verkehrsnetze auf den Individualverkehr ausgerichtet waren, rüsten viele Städte nun ihre Infrastruktur so um, dass sie zu Fuß, mit dem Fahrrad oder mit umweltfreundlichen öffentlichen Verkehrsmitteln leichter zu bewältigen sind.
Sensoren, Gateways, eingebettete Funkgeräte und Mobilfunk Router sind das Herzstück vieler
grüne Technologie und
saubere Technologie Projekte, wie z. B. nachhaltige städtische Infrastruktur und grüne Bausysteme. Die Energie, mit der diese Systeme betrieben und unterstützt werden - vom Stromnetz über die Wasser- und Abwasserwirtschaft bis hin zur Verkehrs-, Transit- und Elektrofahrzeuginfrastruktur - kann so aufgerüstet werden, dass die Emissionen gesenkt, die Luftqualität verbessert und der CO2-Fußabdruck einer Stadt verringert wird.
IoT Unterstützt Projekte zur Förderung der Infrastruktur
Dies sind nur einige der Möglichkeiten, wie die Technologie von IoT dazu beitragen kann, dass intelligente Städte den größtmöglichen Nutzen aus bevorstehenden Infrastrukturprojekten ziehen können.
Städte, regionale Behörden und andere Organisationen des öffentlichen Sektors werden mit Bauunternehmen, Technologieunternehmen, Mobilfunk und anderen Anbietern zusammenarbeiten müssen, um sicherzustellen, dass sie ihre Infrastrukturmittel sinnvoll und effizient einsetzen. Wir bei Digi haben jahrzehntelange Erfahrung in der Zusammenarbeit mit staatlichen Stellen bei einer Vielzahl von Infrastrukturprojekten.
Kontakt um zu erfahren, wie wir Ihnen helfen können, die Vorteile von IoT für Ihre intelligente Stadt zu nutzen.