Le lampadaire moderne subit une transformation massive des lampes au sodium à haute pression aux conceptions LED à haute efficacité. Les facteurs de forme d'éclairage et les systèmes de contrôle subiront une transformation unique en un siècle qui ajoutera l'interconnectivité sans fil, l'intelligence et une multitude de capteurs environnementaux et de capacités d'imagerie vidéo. En tant que pierre angulaire de nombreux plans municipaux pour la ville intelligente de demain, les questions sur la manière dont les nouvelles vagues de données d'éclairage public connecté seront accessibles, stockées, sécurisées et gérées devront être abordées.
Des centaines de millions de lampadaires accompliront ce soir leurs missions traditionnelles d'illumination, mais en même temps ils sont envisagés pour bien plus. Leurs positions individuelles au sein d'une grille évolutive sur presque toutes les rues de la ville et les formations collectives au sein des districts municipaux sont uniques parmi les actifs du secteur public. Ils seront bientôt exploités par une variété d'intérêts publics (et privés) à la confluence d'une mise à niveau massive vers un éclairage LED plus efficace. Ils lanceront l'évolution de nombreuses initiatives de ville intelligente entraînées par les avancées de la technologie sans fil 5G et les applications IoT. Certains verront ces mises à niveau comme inévitables et souhaitables. D'autres verront le lampadaire comme la pièce maîtresse d'un mouvement de mégadonnées avec des implications bien au-delà de leur portée d'origine… comme un autre exemple où la technologie peut avoir dépassé la compréhension du public ou la surveillance municipale. À tout point de vue, le concept séculaire de ce qu'est (ou pourrait être) un lampadaire public ne sera plus jamais le même.
Au commencement : un seul but
Depuis les premières tentatives d'exploiter le gaz volcanique ou le pétrole brûlant, les humains ont été attirés par la perspective de réduire les heures utiles de chaque jour en éclairant la nuit. Les lampadaires municipaux illuminent les chemins des voyageurs depuis des centaines d'années maintenant, avec de nombreux noyaux urbains fonctionnant 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, comme des villes qui ne dorment jamais, ou rarement.
Il y a des siècles, les gouverneurs des villes rendraient obligatoire l'utilisation de lampes à huile sur les murs donnant sur la rue des maisons de la ville pour faire de la nuit une partie moins menaçante du cycle quotidien. Au fur et à mesure du déploiement des lampadaires publics, les conceptions ont évolué de faibles flammes aériennes brûlant des mèches imbibées d'huile de poisson à des conceptions de plus en plus avancées. Des réflecteurs innovants en cuivre plaqué argent, capables de focaliser et de diriger mécaniquement la lumière d'une flamme, sont devenus populaires à Paris dans les années 1760. Des décennies plus tard, les lampes à gaz ont atteint le courant dominant en Angleterre et ont introduit un réseau plus brillant de «soleils artificiels» ainsi qu'un nouveau titre de poste: allumeur de lampes.
L'ingénieur russe Pavel Yablochkov a introduit à Paris une approche d'éclairage public électrique qui utilisait des lampes à arc au carbone à courant alternatif. En 1879, la société de Thomas Edison avait fait la démonstration d'un système d'éclairage public électrique à 12 unités à Cleveland, Ohio, qui définissait un nouveau type de service public avec l'éclairage public au cœur. Dans les années 1880, Barcelone a commandé la production de lampadaires candélabres au célèbre artiste espagnol Antoni Gaudí. Beaucoup d'entre eux existent encore aujourd'hui et attirent généralement les touristes pour les selfies Instagram. Alors que les villes du monde entier installaient leurs propres grilles d'éclairage au gaz au tournant du siècle, les conceptions des lampadaires allaient du pratique à l'ornement. Fabricant britannique d'amplis William Sugg & ; Co, a produit un catalogue avec des dizaines de modèles, dont le Metropole, le Lambeth et le Westminster, chacun avec des options de lampe et de piédestal assorties pour des poteaux jusqu'à 20 pieds de haut. Les Londoniens reconnaîtront les célèbres piédestaux de poisson tordus de cette époque alors qu'ils marchent le long de la Tamise aujourd'hui.
En moins d'un siècle, les urbanistes sont passés de lampes à gaz, souvent entretenues par les services de police, à des systèmes d'éclairage entièrement électrifiés utilisant des matrices composées de milliers de lampadaires installés le long des rues de la ville. À l'époque moderne, nous assistons à la prochaine transition : des lampes au sodium à haute pression (HID), qui restent le type d'éclairage public le plus courant, vers des solutions LED plus efficaces.
L'éclairage public du secteur public est souvent la dépense fixe la plus importante du fonds général d'une ville chaque année. C'est l'une des raisons pour lesquelles l'attrait des solutions à base de LED promettant des économies opérationnelles substantielles est une ouverture de porte si facile parmi les administrateurs de la ville.
D'un réseau de pôles à la connectivité en réseau
Alors que les organisations de services publics travaillent avec leurs fournisseurs de confiance pour gérer la migration vers l'éclairage à LED, toutes sortes d'avancées technologiques connexes sont introduites dans le mix. La hauteur, l'emplacement et l'élévation des lampadaires d'une municipalité offrent un lieu prometteur pour les capteurs de trafic intelligents, les caméras de sécurité haute définition, les points d'accès Wi-Fi® publics, les capteurs environnementaux, les stations de base à petites cellules 4G/LTE et 5G, les panneaux solaires et les nœuds IoT pour les applications qui n'ont pas encore été développées.
Les lampadaires sont naturellement placés le long des rues et des routes, là où se trouvent les gens. Il s'agit en effet d'un bien immobilier important ! Les petits carrés de terrain où les poteaux électriques et les lampadaires sont ancrés pourraient être parmi les parcelles de terrain les plus remarquables sur une base de pied carré dans n'importe quelle ville. Pendant des siècles, les entreprises de services publics ont obtenu des servitudes afin de faire passer des fils, des câbles et des tuyaux et d'installer les infrastructures connexes. Les sociétés d'électricité, de gaz, de télécommunications, d'eau, d'égout et de télévision par câble utilisent souvent des servitudes publiques pour connecter les services aux citoyens. Les servitudes publiques permettant des infrastructures de services publics sur des terres privées se combinent avec des propriétés appartenant à la ville pour créer une matrice de poteaux surélevés qui sont idéaux pour permettre l'interconnectivité sans fil et comme passerelles vers les réseaux publics. Leur emplacement et leur disponibilité pour la technologie colocalisée ont propulsé les lampadaires municipaux dans le rôle de catalyseur pour faire sortir les initiatives de ville intelligente de la planche à dessin et les intégrer au monde réel.
Historiquement, le paysage des lampadaires a été dépourvu de connectivité réseau à grande échelle ou de normes universelles. Les dirigeants urbains sont souvent confrontés à des coûts d'exploitation et à des charges de maintenance coûteux, ainsi qu'à des résultats d'efficacité énergétique moins que stellaires. Les municipalités commencent maintenant à publier des plans et des propositions de programmes IoT pour les villes intelligentes qui promettent des solutions rentables pour la gestion des biens publics et l'interconnexion entre les communautés voisines. Dans les agences de services publics gérées par l'État et dans les agences publiques/privées hautement réglementées, le concept des lampadaires en tant que technologie habilitante pour les projets de villes intelligentes connaît un grand essor. Les lampadaires connectés devraient réduire le coût de l'éclairage municipal et offrir des fonctionnalités avancées qui étaient impensables il y a une génération. Les gestionnaires de la ville pourront manipuler les niveaux d'éclairage tout au long de la journée, en les augmentant progressivement à l'approche du coucher du soleil… comme un salon géant sur un gradateur. Les pics de circulation automobile, les changements dynamiques des conditions météorologiques, les comportements antisociaux et les rassemblements publics lors d'événements majeurs pourraient tous être complétés par un éclairage accru des plates-formes de ville intelligente (SCP). Imaginez un avenir où les chemins à la demande et codés par couleur des luminaires urbains pourraient être allumés en un instant pour fournir des repères visuels pour les évacuations lors d'une urgence environnementale ou des balises directionnelles pour les premiers intervenants arrivant sur les lieux d'un accident.
Les villes du monde entier ont déployé des projets de mise à niveau des LED en vue de migrer les objectifs de ville intelligente dans leurs plans à long terme. Miami, Paris, Madrid, Los Angeles, Jakarta, Montréal, Birmingham (Royaume-Uni), Dongguan (Chine), Buenos Aires et Milan ont été particulièrement agressifs dans le déploiement des mises à jour des lampadaires LED connectés.
Vers une ville intelligente compatible IoT
Vous n'avez pas besoin de connaître vos glands de vos têtes de cobra pour comprendre qu'un réseau connecté de lampadaires à LED pourrait également offrir une multitude d'avantages parallèles aux directeurs municipaux, aux services de police, aux organisations de services d'urgence et aux citoyens lorsqu'ils sont améliorés avec des fonctionnalités supplémentaires qui tirer parti de leur emplacement, de leur gérabilité et de leur accès à l'électricité. (Remarque : les glands sont les luminaires de style globe qui reposent sur des poteaux lumineux et projettent un motif lumineux presque omnidirectionnel, tandis que les têtes de cobra sont les configurations aériennes qui s'étendent jusqu'à l'extrémité des bras progressivement arqués et dirigent leurs faisceaux vers les routes et rues).
Par leur définition même, les lampadaires connectés ne sont que cela. Connecté. Cela pourrait être réalisé via Ethernet, mais la plupart des architectures modulaires imposeront des modules de communication sans fil tels que LoRa® pour l'interconnectivité à longue portée entre les lumières adjacentes et la connexion aux SCP municipaux, ainsi que Bluetooth® pour les connexions à courte portée au niveau de l'appareil ou au poteau. niveau. Les modules 4G/LTE et 5G introduisent une autre voie sécurisée pour se connecter aux systèmes du gouvernement local, aux bases de données de maintenance et aux solutions de mise à jour de logiciels et de micrologiciels en direct (OTA), tandis que la technologie Wi-Fi ajoute une option sans fil hybride et des capacités potentielles de point d'accès public au boîte à outils de l'ingénieur du réseau de métro.
Un boîtier de lampadaire OEM résistant aux intempéries conçu pour les LED qui comprend également une gamme complète d'options de connectivité sans fil n'est que la base de base. Les nœuds IoT à bande étroite (NB-IoT) trouveront également leur place dans ces architectures. Et les capteurs alors ?
Il fut un temps où les directeurs municipaux enregistraient les températures à partir d'un endroit singulier, comme un aéroport. Cela ressemble à l'âge des ténèbres maintenant. Envisagez des capteurs de température à chaque coin de rue ou dans la plupart des boîtiers d'éclairage public de la ville. Vous auriez une capacité de carte thermique sans précédent sur chaque nœud avec une grande variété de cas d'utilisation. Ajoutez maintenant des capteurs d'humidité, des capteurs de vibration pour surveiller l'activité sismique, des capteurs de son, des cellules photoélectriques et toutes sortes de capteurs de mouvement pour surveiller les modèles et les densités de circulation des piétons, des vélos, des motos, des voitures, des camions et des bus. Des capteurs sonores pourraient écouter les fréquences uniques de bris de verre et le crissement des freins pour diriger les premiers intervenants vers les scènes d'accident avant que le premier appel d'urgence ne soit lancé. La magie que beaucoup proposent se produit lorsqu'un accès sécurisé et ouvert à ces données sensorielles est disponible pour des développeurs tiers afin qu'ils puissent créer des applications de stationnement, des indices de qualité de l'air en temps réel et des systèmes intelligents de gestion du trafic.
Caméras et audio ? Les caméras vidéo 4K sont une option modulaire évidente à l'ère de la 5G. Des caméras IP haute définition, des capteurs d'image et des microphones peuvent être utilisés pour relier les flux en temps réel aux systèmes de stockage multimédia de la mairie, des services de police ou directement aux organisations de services d'urgence. Les répartiteurs pourraient déployer des premiers intervenants avec un aperçu vidéo en temps réel des environnements d'urgence qu'ils rencontreront… avant leur arrivée. La vidéo pourrait être archivée pendant des périodes désignées et estampillées avec l'emplacement précis de chaque nœud vidéo aérien.
les antennes de réseau et les petites cellules pourraient être des sources de revenus pour une ville alors que l'éclairage LED réduit considérablement leurs factures d'énergie. C'est un pitch puissant. Et un qui devient plus réaliste avec chaque module complémentaire qui peut être co-localisé pendant l'éclairage LED de migration de masse.
Quand un lampadaire n'est plus un lampadaire
Peu de gens diraient que le potentiel d'utilisation de la technologie de la ville intelligente (au moyen d'éclairage public connecté) pour activer des applications pour les piétons malvoyants, créer des itinéraires sûrs pour les joggeurs ou fournir des données spatiales pour localiser les enfants disparus serait quelque chose de moins de 100 pour cent positif.
Mais avec tout grand bond en avant impliquant les données personnelles et la technologie vidéo, la question de savoir qui a accès aux données et à la vidéo (et pourquoi) suivra certainement. Et cette question sera certainement renforcée par des préoccupations légitimes concernant la surveillance et la confidentialité.
Question : Avez-vous remarqué qu'il est difficile d'utiliser le mot surveillance dans une phrase qui véhicule un message positif ? Une fois qu'il est utilisé, il y a généralement beaucoup d'explications à faire.
Il est également très difficile de décrire le degré d'intimité auquel on doit s'attendre sur les voies de circulation de la ville ou l'étendue de l'anonymat que l'on doit assumer dans un lieu public, donc je n'essaierai même pas. C'est le travail des urbanistes, des dirigeants communautaires, des politiciens, des défenseurs de la vie privée, des agences gouvernementales, des services de police et des conseils municipaux, entre autres. Il est susceptible de varier considérablement d'une personne à l'autre. De ville en ville. Et de pays en pays.
la mise en réseau et la surveillance environnementale IoT, l'attrait de tirer parti de l'infrastructure d'éclairage public intelligent et connecté ne peut être sous-estimé.
Les municipalités précurseurs ont constaté que de nombreux citoyens ne découvrent les capacités vidéo des lampadaires qu'après le début des programmes pilotes, quelles que soient leurs audiences préalables au lancement et leurs campagnes de sensibilisation du public. Dans certains cas, la demande d'accès à des séquences vidéo d'un organisme d'application de la loi suscitera l'intérêt des membres de la communauté. C'est souvent trop tard. Un contrecoup est inévitable. À ce stade, les lampadaires ne sont pas des lampadaires. Ce sont des tours d'espionnage vidéo clandestines. Scanners de plaques d'immatriculation. Et des machines de reconnaissance faciale.
Nous sommes à une époque et à un endroit qui n'est pas sans rappeler le secteur des drones (drones) de vente au détail équipés de caméras il y a environ sept ou huit ans. Il y avait une demande refoulée par les agences immobilières d'utiliser des séquences vidéo et des photographies de drones pour aider à vendre des maisons. Apparemment inoffensif. Mais la technologie était bien en avance sur la politique. La Federal Aviation Administration (FAA) des États-Unis et un groupe des plus grandes agences immobilières semblaient être d'accord avec une coalition sans cesse croissante de directeurs municipaux que les applications commerciales pour l'utilisation de drones devaient être interdites (temporairement) jusqu'à ce que les lois, les règles et les politiques puissent s'appliquer. en haut. Ils ont apparemment dit : « Nous n'avions pas prévu la disponibilité généralisée de cette technologie, et nous avons besoin de temps pour réfléchir à la manière dont elle devrait être gérée. » Il a fallu plusieurs années pour que la législation, la réglementation et l'éducation rattrapent la technologie.