Việc lắp đặt cột đèn thông minh trên các tuyến đường mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Do đó, hệ thống cột đèn hiện đại, ứng dụng công nghệ mới trở thành một trong những giải pháp giúp thành phố trở nên thông minh hơn.

Nhiều người có thể đã biết đến hệ thống đèn đường chiếu sáng thông minh, được lắp đặt tại các quốc gia phát triển trên thế giới.

Ở nhiều thành phố lớn, hệ thống đèn đường được cập nhật các tính năng đặc biệt, đáp ứng nhu cầu sử dụng của con người và sự phát triển kinh tế - xã hội, ví dụ như bóng đèn LED tự động điều chỉnh để tiết kiệm năng lượng. Công suất hoạt động của chúng dựa theo từng thời điểm trong ngày và mật độ giao thông, người dân đi lại; Cột có khả năng theo dõi độ sáng, chất lượng không khí, đóng vai trò như các điểm truy cập WIFI.

Đó chính là một vài ứng dụng tuyệt vời mà cột đèn thông minh mang lại cho đời sống hiện đại.

1. Cột đèn thông minh là gì?

Cột đèn đường, cột đèn giao thông là thứ chúng ta đều khá quen thuộc. Chúng phổ biến đến mức hầu hết cư dân ít chú ý đến hàng ngày. Thông thường, chúng ta chỉ biết đến những cột đèn đường với chức năng chiếu sáng hoặc đưa ra báo hiệu thông dụng.

Chính nhờ số lượng lớn, tần suất sử dụng đều đặn hàng ngày và sự hiện diện “ít gây chú ý”, các cột đèn đã trở thành phương tiện hoàn hảo để đóng vai trò là một thành phần cấu tạo nên nền tảng của thành phố thông minh (Smart City).

Trong khi cột đèn thông thường chỉ có chức năng duy nhất, cột đèn thông minh được tích hợp thêm các thiết bị, công nghệ Internet vạn vật (IoT - Internet of Things), biến nó trở thành nút mạng IoT cho một thành phố thông minh.

Một nghiên cứu gần đây cho thấy: Hơn 303 triệu đèn đường trên toàn cầu cấu tạo nên xương sống của các thành phố, thị trấn và đường cao tốc trên thế giới. Chiếm tới 40% ngân sách năng lượng của một thành phố, đèn đường thông minh hiện được xem như tài sản quan trọng, mở ra tiềm năng kiếm hàng tỷ đô lợi nhuận cho thành phố thông minh.

2. Lợi ích của cột đèn thông minh

Cột đèn thông minh thuộc hệ thống cơ sở hạ tầng bền vững, góp phần tạo nên những con đường thông minh. Cột đèn thông minh cho phép các thành phố tối ưu hóa năng lượng tiêu thụ, đảm bảo an ninh trật tự, giảm chi phí vận hành và bảo trì.

Hệ thống cột đèn đường thông minh giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách điều chỉnh độ sáng tự động. Dựa trên lượng ánh sáng tại từng thời điểm trong ngày hoặc lưu lượng người qua lại, cột đèn thông minh sẽ tự động điều chỉnh cường độ sáng, bật hoặc tắt.

Ngoài ra, tùy vào nhu cầu sử dụng của cư dân trong thành phố, cột đèn thông minh được trang bị những chức năng khác nhau. Ví dụ, làm điểm phát wifi miễn phí, nơi sạc xe điện tự động, cung cấp thông tin môi trường theo thời gian thực,...

Cơ quan chức năng có thể lắp đặt đồng thời camera an ninh và các nút gọi khẩn cấp. Kết hợp với chức năng chiếu sáng, hệ thống camera theo dõi và báo động trên cột đèn thông minh góp phần ngăn chặn và giảm thiểu các hành vi lạm dụng, trộm cắp, phá rối trật tự công cộng.

Hiện tại, nhiều công ty hiện đang có kế hoạch phát triển các cột đèn thông minh, giúp các thành phố ứng dụng công nghệ kỹ thuật số trong tương lai như giám sát chất lượng không khí, cảm biến âm thanh và điều hướng phương tiện tự động.

Mô hình cột thông minh mang lại nhiều lợi ích - Nguồn: Internet

3. Công nghệ tích hợp trên cột đèn thông minh

Nhờ ứng dụng công nghệ nổi bật, cột đèn thông minh trở thành một trong những giải pháp hữu ích hàng đầu mà các thành phố thông minh hướng tới xây dựng.

Cơ sở hạ tầng 5G

5G là một trong những công nghệ được nhắc đến nhiều nhất hiện nay. Tốc độ Internet do 5G cung cấp cần thiết để cột đèn thông minh IoT hoạt động hiệu quả. 

Tốc độ được tạo ra bởi các mạng internet hiện tại còn nhiều hạn chế, sẽ sớm không đủ để phục vụ số lượng ngày càng tăng của các dịch vụ kỹ thuật số đòi hỏi băng thông cao. Điểm nghẽn này đe dọa sự hoàn thiện của hầu hết các thành phố thông minh và các dịch vụ Internet vạn vật.

Hệ thống mạng không dây 5G được kỳ vọng sẽ là công nghệ tuyệt vời cho thành phố thông minh. 5G cung cấp các dịch vụ như tính di động cao, mật độ mạng lớn, giảm bức xạ, giảm tín hiệu, MIMO (Multiple In, Multiple Out) lớn, hỗ trợ lớn cho IoT.

Cột thông minh sử dụng 5G để kích hoạt và vận hành các chức năng. Đồng thời, chúng cũng chính là các điểm phát 5G cho các thiết bị di động của cư dân.

Cảm biến chất lượng không khí

Để phát triển bền vững, thành phố thông minh đòi hỏi phải giữ được môi trường xanh, sạch. Do đó, các cảm biến môi trường như cảm biến không khí đo mức độ ô nhiễm rất quan trọng.

Cảm biến IoT được tích hợp trong các cột điện thông minh sẽ liên tục đánh giá chất lượng không khí trong thời gian thực. Cột đèn thông minh giúp các nhà hoạch định thành phố giám sát chất lượng không khí, môi trường ở mức độ tổng thể liên tục và có độ chính xác cao.

Thiết bị cảm biến đo chất lượng không khí trên cột đèn thông minh tại London - Ảnh: Internet

Phân tích dữ liệu và lưu trữ thông tin

Tại các quốc gia phát triển, camera được gắn trên đèn đường hiện đại. Chúng thường được sử dụng để giám sát giao thông và phục vụ cho mục đích an ninh. Vậy làm thế nào để các cột thông minh sử dụng tốt hơn các camera này?

Vấn đề chung mà cơ quan thực thi pháp luật hiện đại phải đối mặt là thời gian để phân tích lượng dữ liệu khổng lồ (Big Data) do hệ thống giám sát video thu thập. Dữ liệu chứa nhiều thông tin giá trị. Việc phân loại cảnh quay từ hàng trăm máy quay là một quá trình tốn nhiều thời gian, công sức nhân lực.

Camera thông minh trên cột điện thông minh giải quyết vấn đề đó bằng cách tải tất cả cảnh quay lên lưu trữ đám mây. Lực lượng chức năng sẽ sử dụng phần mềm phân tích video thông minh để phân tích cảnh quay, hình ảnh.

Phần mềm này có thể ngay lập tức tìm kiếm đặc điểm cực kỳ cụ thể của một người, ô tô hoặc đồ vật trong hàng trăm cảnh quay. Nhờ sự kết hợp camera trên đèn đường thông minh, phần mềm phân tích video và tính năng nhận dạng biển số xe tự động, quá trình tìm kiếm đối tượng vi phạm trở nên dễ dàng, nhanh chóng hơn.

Trạm sạc xe điện EV (Electric Vehicles)

Việc áp dụng hàng loạt xe điện và ô tô tự hành đang trên đà phát triển, sẽ cần rất nhiều trạm sạc xe điện để duy trì lưu lượng giao thông và khả năng sử dụng phương tiện.

Các cột đèn thông minh chứa tất cả các thành phần cần thiết để lưu trữ thiết bị sạc EV. Do đó, chúng hoàn toàn có thể biến thành các trạm sạc xe điện tiện lợi. Điều này sẽ làm tăng đáng kể cơ sở hạ tầng sạc EV, giải quyết mối lo ngại của người tiêu dùng khi chuyển sang sử dụng xe điện.

Cột đèn thông minh thay thế trạm sạc xe điện - Ảnh: Internet

Giám sát và phân tích lưu lượng giao thông

Các camera và cảm biến trên cột điện thông minh sẽ theo dõi lưu lượng giao thông và chuyển về trung tâm dữ liệu để tiến hành phân tích. Những phân tích này được sử dụng để cải thiện tình trạng giao thông, giảm ùn tắc.

Trong tương lai không xa, những phân tích tương tự sẽ được sử dụng để định hướng người lái và xe ô tô tự hành tới điểm đến, nơi đỗ xe hoặc trạm sạc EV gần nhất.

Phát hiện âm thanh

Cảm biến âm thanh trên cột điện thông minh lắng nghe âm thanh liên quan đến tội phạm, bạo loạn và bất ổn xã hội, đồng thời đo độ ô nhiễm tiếng ồn tại các đô thị. Nếu phát hiện âm thanh bất thường, cảm biến sẽ cảnh báo cho các cơ quan chức năng. Nhân viên giám sát có thể xem lại dữ liệu video từ camera trên cột điện thông minh, xác định có cần sự can thiệp của cảnh sát hay không.

Biển báo kỹ thuật số

Nhờ khả năng kết nối mạng, nhiều loại biển báo kỹ thuật số có thể được gắn vào các cột đèn thông minh. Màn hình biển báo kỹ thuật số có thể được sử dụng cho hầu hết mọi mục đích. Khi IoT hoạt động mạnh mẽ, các bảng hiệu có thể được sử dụng để truyền tải các thông điệp cộng đồng và cá nhân hóa quảng cáo.

Có thể nói, cột điện thông minh là giải pháp tuyệt vời cho các thành phố đang tìm cách để trở nên “thông minh” hơn. Có rất nhiều nhiệm vụ khác mà cột điện thông minh có thể thực hiện, hy vọng bài viết này đã chỉ ra một phần tiềm năng của công nghệ “sẽ sớm có mặt ở khắp mọi nơi” này.

Nguồn tham khảo:

https://www.mecojax.com/smart-poles-the-gateway-to-smart-cities/