Thành phố thông minh với các hệ thống chiếu sáng thông minh

Lần đầu tiên trong lịch sử hành tinh của chúng ta, thế giới đang đứng trước bước ngoặt để ngăn chặn sự biến đổi khí hậu, sự nóng lên toàn cầu và lượng khí thải carbon ngày càng gia tăng trở thành thảm họa hàng đầu. Các sáng kiến không ngừng được đưa ra nhằm tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng đang được các thành phố và chính phủ trên thế giới thực hiện để chống lại một trong những tình huống khó giải quyết nhất vào thời điểm này.

Một trong những vấn đề này là hiệu ứng “đảo nhiệt độ” (heat island) ở các đô thị gây ra mối quan tâm lớn ở các thành phố thông minh. Để định nghĩa nó, đảo nhiệt đô thị là một khu vực cụ thể trong khu dân cư đô thị nơi nhiệt độ cao hơn đáng kể so với vùng nông thôn xung quanh. Hiệu ứng này ảnh hưởng đến các thành phố vào mùa hè và mùa đông, và thường khắc nghiệt hơn vào ban đêm. Hiệu ứng này đã khiến hàng nghìn người trên toàn cầu bị tử vong. Nguyên nhân chính của sự gia tăng hiệu ứng đảo nhiệt đô thị là do các hoạt động của con người dẫn đến tăng nhiệt độ và ô nhiễm. Nhưng có những giải pháp tiềm năng có thể làm giảm tác động của đảo nhiệt đô thị.

Tuy nhiên, một giải pháp quan trọng để hạn chế hiệu ứng đảo nhiệt đô thị lại ít được nói đến. Và đó là việc triển khai hệ thống chiếu sáng LED thông minh trên khắp các thành phố bao gồm các tòa nhà, nhà ở cũng như những nơi công cộng. Đèn chiếu sáng thông minh có thể được sử dụng như một công cụ của thành phố thông minh và linh hoạt, có thể được sử dụng cho nhiều hoạt động khác nhau, từ giảm tiêu thụ năng lượng đến thu thập dữ liệu trong thời gian thực về an ninh công cộng. Đèn đường có thể điều chỉnh độ sáng hiệu quả hơn đã có sẵn trên thị trường có thể cắt giảm việc sử dụng ánh sáng khi hoạt động ngoài giờ cao điểm. Điều này cùng với các lợi ích chiếu sáng thông minh cốt lõi khác và các giải pháp chiếu sáng kích thích tư duy sẽ là tâm điểm của các dự án thành phố thông minh – Smart City – trong thời gian tới.

Giải pháp hạ tầng Deep Learning, Trí tuệ Nhân tạo - AI

Vậy triển khai ứng dụng đèn đường thông minh như thế nào để chống lại các đảo nhiệt đô thị? Ngoài ra, một trong những chủ đề gây tranh luận nhiều là liệu đèn đường có thể điều chỉnh độ sáng có cản trở an ninh nơi công cộng không? Bạn sẽ nhận được câu trả lời bên dưới.

Hệ thống chiếu sáng thông minh giúp giải quyết hiệu ứng đảo nhiệt đô thị và thích ứng với khí hậu

Sử dụng năng lượng một cách thông minh có thể mở ra một loạt các lợi ích về môi trường cùng với các lợi ích kinh tế và xã hội. Ánh sáng là một trong những lựa chọn dễ dàng nhất để bắt đầu. Một phân tích thống kê nhanh về ánh sáng thông thường và ánh sáng LED được cung cấp dưới đây chứng minh lý do tại sao các thành phố không nên chờ đợi nữa để bao phủ toàn bộ cảnh quan thành phố bằng đèn LED.

Hệ thống chiếu sáng thông thường tiêu tốn 19% lượng điện tiêu thụ toàn cầu và 5% lượng phát thải GHG (khí thải gây hiệu ứng nhà kính) trên toàn thế giới.
Các ước tính gần đây chỉ ra rằng việc áp dụng phổ biến hệ thống chiếu sáng LED sẽ dẫn đến mức tiêu thụ điện toàn cầu chỉ là 7%. Điều này sẽ dẫn đến tiết kiệm 272 tỷ euro và giảm lượng khí thải CO2 toàn cầu khoảng 1.400 megaton vào năm 2030
Chỉ riêng chiếu sáng đường phố đã chiếm 3% lượng điện tiêu thụ trên thế giới
Đèn LED tiêu thụ năng lượng ít hơn 40% so với đèn chiếu sáng thông thường
Ở mức tối đa, đèn LED chiếu sáng thông minh có thể tăng tiết kiệm lên đến 80% trong các hộ gia đình, doanh nghiệp và nơi công cộng
Nếu tất cả các đèn đường được lắp đặt bằng đèn LED, chúng ta có thể ngăn chặn được 600.000 tấn khí thải CO2 mỗi năm. Điều đó tương đương với việc cho 400.000 chiếc ô tô ngưng chạy trên đường
Đèn LED chiếu sáng hiệu quả đến mức chúng có thể kéo dài đến 25.000 giờ hoặc 22 năm

Câu hỏi này có thể đánh vào tâm trí của nhiều người – Mặc dù đèn LED có thể tiết kiệm năng lượng cao, nhưng làm thế nào chúng có thể giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị?

Dưới đây là một số thông tin có thể giúp bạn hiểu sơ lược về khái niệm này. Chúng ta biết rằng đèn LED là một cách tuyệt vời để giảm thiểu biến đổi khí hậu. Nhưng hơn thế nữa, nếu những đèn LED này được nhúng với cảm biến và kết nối không dây, chúng có thể làm được nhiều hơn những gì chúng ta có thể nghĩ – hệ thống chiếu sáng thông minh có thể theo dõi ô nhiễm không khí và chất lượng không khí. Do đó, chúng có thể được sử dụng như các giải pháp tiềm năng để đáp ứng thích ứng với khí hậu và hiệu ứng đảo nhiệt đô thị.

Trên thực tế, một bóng đèn LED đơn giản đã được biết đến là có tác dụng giảm ô nhiễm không khí và giúp không khí trong lành hơn để thở. Nó có thể tạo ra một môi trường lành mạnh cho tất cả mọi người bao gồm cả trẻ em và những người bị hen suyễn, bệnh tim và các bệnh về đường hô hấp khác.

Khi đèn LED được bật, chúng sẽ sáng lên ngay lập tức, không giống như các bóng đèn truyền thống mất vài phút để làm ấm.

Hơn nữa, các phương pháp hiện có để theo dõi nhiệt đô thị như chụp ảnh nhiệt từ xa là những cách đắt tiền và cung cấp một ảnh chụp nhanh duy nhất kịp thời. Mặt khác, hệ thống chiếu sáng thông minh với các cảm biến có thể phát hiện nhiệt đô thị theo thời gian thực (sử dụng mạng lưới đo phân tán) và đồng thời giúp giảm lãng phí năng lượng tại địa phương.

An toàn qua các con số – Đèn đường có thể điều chỉnh độ sáng trợ giúp hay cản trở an ninh công cộng?

Một trong những tính năng của hệ thống chiếu sáng thông minh là trong giờ thấp điểm, đèn được làm mờ để giảm lãng phí năng lượng ở một khu vực cụ thể. Hơn nữa, những đèn này cảm nhận được sự hiện diện của người dùng và chỉ phát sáng tối đa khi được yêu cầu. Vì vậy, theo một khía cạnh nào đó, đèn đường có thể điều chỉnh độ sáng đang đặt ra những câu hỏi như liệu người ta có thể an toàn khi đi bộ dọc theo những nơi công cộng nơi đèn bị mờ ở một khoảng cách cụ thể hay không? Bên cạnh đó là một số vấn đề như va chạm và tai nạn giao thông, các nguy cơ tiềm ẩn gia tăng tội phạm.

Một phân tích tổng hợp các nghiên cứu được thực hiện trên khắp Hoa Kỳ và Vương quốc Anh cho thấy rằng nhìn chung, ánh sáng đường phố đã làm giảm mức độ tội phạm xuống 20%. Điều này có lợi cho việc giảm tội phạm vào ban ngày cũng như ban đêm. Các nghiên cứu tương tự cho thấy hệ thống chiếu sáng đường phố được cải thiện đã giúp giảm 45% số vụ va chạm giao thông cho người đi bộ. Tác động có thể rất lớn ở các nước như Ghana, nơi có rất nhiều sự cố giao thông đường bộ.

Do đó, chúng ta có thể coi đây là bằng chứng cho thấy việc cải thiện hệ thống chiếu sáng đường phố có thể làm giảm tội phạm, tăng cường an ninh và cải thiện môi trường sống của cộng đồng. Nhiều đèn hơn có nghĩa là nhiều khu vực được chiếu sáng hơn, nơi mọi người cảm thấy an toàn và thoải mái hơn khi đi dọc các đường phố.

Tuy nhiên, về mặt logic, điều này không chứng minh rằng nếu ánh sáng đường phố có thể làm giảm mức độ tội phạm, thì việc giảm ánh sáng có thể làm tăng mức độ tội phạm.

Chúng ta hãy lấy ví dụ về Công viên Coolidge, nằm trên bờ sông ở trung tâm thành phố Chattanooga, Tennessee. Công viên đã được hưởng lợi rất nhiều từ việc lắp đặt hệ thống đèn LED thông minh. Trước khi lắp đặt đèn LED, công viên nổi tiếng là không an toàn, với các cuộc tụ tập của các băng nhóm bất hảo thường dẫn đến nổ súng. Tuy nhiên, thành phố cùng với công ty Global Green Lighting tại địa phương đã lắp đặt các đèn chiếu sáng thông minh có thể điều khiển từ xa, làm cho chúng sáng, mờ hoặc nhấp nháy vào những thời điểm cụ thể. Khi đèn vừa lóe lên, cả nhóm đã chạy tán loạn. Cuối cùng, thành phố đã có thể hồi sinh công viên và biến nó thành một nơi tốt đẹp hơn.

Sự việc này là một bằng chứng cho thấy đèn thông minh có thể giúp ích rất nhiều cho việc giữ an toàn cho những nơi công cộng. Các tính năng bổ sung như công nghệ phát hiện súng tích hợp sử dụng micrô để thu âm thanh giống như tiếng súng trong các thành phố có thể là một lựa chọn tuyệt vời để cải thiện an ninh nơi công cộng. Hơn nữa, dữ liệu được thu thập bởi các cảm biến trên đèn đường có thể cho phép các thành phố vạch ra các khu vực tội phạm cao và phản ứng hiệu quả hơn. Bên cạnh đó, đèn đường có thể được nhúng với cảm biến âm thanh có chứa loa tích hợp được sử dụng để phát thông báo công cộng trong trường hợp khẩn cấp. Những chiếc loa này thậm chí có thể phát nhạc trong không gian công cộng để làm cho không gian nơi đó trở nên gần gũi hơn.

Nhưng vẫn còn đó nhiều vấn đề cần thảo luận về khả năng sử dụng đèn đường có thể điều chỉnh độ sáng, đảm bảo an ninh nơi công cộng. Ví dụ một số vấn đề cần được làm rõ:

Khả năng điều chỉnh độ sáng trong không gian công cộng có tác dụng như thế nào?
Việc lắp đặt đèn chiếu sáng có khả năng điều chỉnh độ sáng có ảnh hưởng tích cực đến cộng đồng không?
Khả năng an ninh mạng kém hiệu quả có thách thức các hệ thống này?

____
Bài viết liên quan