تتطلب المدن الذكية بنية تحتية توازن بين الوظائف والمسؤولية البيئية. تستهلك شاشات LED طاقة أقل بنسبة 35–60٪ مقارنة بأنظمة الإشارات التقليدية (دراسة كفاءة الطاقة 2023)، مما يجعلها ضرورية للحد من البصمة الكربونية للمدن. ويدعم الطلب المنخفض على الطاقة الاستدامة على مستوى المدينة من خلال خفض التكاليف التشغيلية وانبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة عن الشبكات الرقمية الحضرية.
أربع متغيرات تهيمن على استهلاك الطاقة في شاشات LED:
المدن الذكية تُحسّن هذه الأنظمة من خلال وحدات تحكم متصلة بالإنترنت للأشياء (IoT) تقوم بتعديل الإخراج بناءً على الظروف البيئية الفعلية وحركة المشاة.
أدت التطورات في الألواح المعيارية لـ LED وأنظمة الطاقة بدون سائق إلى خفض الاستهلاك الأساسي للطاقة بنسبة 38% مقارنةً بالطرازات لعام 2019. تتيح هذه التحسينات للمدن مثل هامبورغ بألمانيا تشغيل اللوحات الرقمية بمعدل 2.1 واط لكل قدم مربع، أي أقل بنسبة 42% من الأنظمة التقليدية، مع الحفاظ على سطوع 5000 نِت لضمان الرؤية في ضوء النهار.
تُستخدم شاشات LED الحديثة تقنية Lead-on-Board (LOB) جنبًا إلى جنب مع تغليف MiniLOB لتعزيز أدائها. ويقلل التصميم الجديد من فقدان الحرارة بنسبة تقارب 30 في المئة مقارنةً بمقاييس LED المثبتة على السطح القديمة. وهذا يعني الحصول على شاشات أكثر إشراقًا دون الحاجة إلى استهلاك طاقة إضافية. وعندما يدمج المصنعون طبقات حماية مباشرة داخل لوحات الدوائر نفسها، فإنهم يقللون من استخدام مادة اللحام بنسبة تقارب خمسة أثمان. بالإضافة إلى أن هذا الأسلوب يساعد فعليًا في إدارة الحرارة بشكل أفضل. بالنسبة للمدن التي تقوم بتركيب هذه الشاشات في الخارج حيث يمكن أن تتقلب درجات الحرارة بشكل كبير من البرد القارس إلى الحر الشديد، فإن هذا النوع من الحماية الحرارية يُحدث فرقًا كبيرًا في الحفاظ على تشغيل المعدات بسلاسة على مدار السنة.
أحدث التطورات في تقنية ميكرو LED ونقطة كمومية تُحدث تغييرًا جذريًا من حيث كفاءة الشاشات. يمكن لهذه الأنظمة العمل بمقاس بكسل أقل من 1 مم مع الحفاظ على دقة 4K، وباستهلاك طاقة أقل بنسبة 60٪ مقارنةً بأنظمة LED التقليدية. وفيما يتعلق بأداء الألوان، فإن أفلام التحسين بنقاط الكم تتميز أيضًا، حيث تغطي حوالي 140٪ من نطاق ألوان NTSC، وذلك باستهلاك 25٪ فقط من الطاقة المستخدمة في الطرق التقليدية المعتمدة على الفوسفور. قام بعض المستخدمين المبتكرين بقياس استهلاك الطاقة ليصل إلى 0.35 واط لكل 1000 نِت، وهي قيمة رائعة جدًا بالنظر إلى درجة السطوع العالية التي تحققها هذه الشاشات في أماكن مثل الملاعب ومراكز التسوق، حيث تكون الرؤية أمرًا بالغ الأهمية.
رغم أن شاشات LED المتميزة تكلف أكثر بنسبة 50-70٪ مقدماً مقارنةً بالطرازات التقليدية، فإن تصميمها الموفر للطاقة يُعوّض التكلفة عادةً خلال 3 إلى 5 سنوات من خلال خفض فواتير الكهرباء. وتُظهر دراسات حالة بلدية أن عمر التشغيل البالغ 100,000 ساعة يقلل من تكرار الاستبدال بنسبة 40٪، مما يخفض تكاليف الصيانة والنفايات الإلكترونية على حد سواء – وهي اعتبارات رئيسية للمدن التي تسعى لتحقيق الحياد الكربوني.
تدمج منصات LED المتكاملة تحديثات النقل في الوقت الفعلي، وتنبيهات الطوارئ، والإعلانات الرقمية في أنظمة موحدة، مما يلغي البنية التحتية المتكررة. ويقلل هذا الدمج من استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 18%مقارنةً بالحلول المنفصلة من خلال تقليل مناطق الشاشة غير النشطة وتوحيد إدارة الحرارة (تقرير الإضاءة الحضرية 2024).
تحلل خوارزميات الذكاء الاصطناعي حركة المرور وشدة الإضاءة المحيطة لضبط سطوع الشاشات ودورات المحتوى تلقائيًا. خلال الفترات ذات النشاط المنخفض، تتحول الأنظمة إلى وضع الطاقة المنخفضة أو تعرض معلومات ثابتة، مما يقلل من استهلاك الطاقة في حالة الخمول بنسبة 29%في التجارب البلدية. كما يعمل التعلم الآلي على تحسين تناوب المحتوى لتحديد الأولويات للرسائل المؤثرة خلال فترات الرؤية القصوى.
نشرت مدينة آسيوية كبرى شاشات عرض LED قابلة للتكيف مع أجهزة استشعار الكشف عن التواجد وشبكات طاقة مدعومة بالطاقة الشمسية عبر 120 مركزًا نقل. وتتضمن الشبكة الميزات التالية:
قللت هذه التشكيلة من استهلاك الطاقة السنوي بنسبة 2.4 جيجاواط في الساعة مع الحفاظ على وقت تشغيل تشغيلي بنسبة 98%، مما يدل على إمكانية التوسع للنشر في المدن الكبرى.
لم تعد شاشات العرض LED الموفرة للطاقة عالقة في إعدادات ثابتة بعد الآن. فالأنظمة الذكية التي تعمل بالذكاء الاصطناعي تراقب فعليًا عوامل مثل أنماط حركة المركبات، والظروف الجوية الحالية، وعدد الأشخاص الذين يمشون حولها قبل تعديل مستويات سطوعها. يمكن لهذه التعديلات الذكية أن تقلل من هدر الكهرباء عندما لا يكون هناك نشاط كبير، وتوفير ما بين 30 إلى ربما 40 بالمئة من الطاقة التي كانت ستُستخدم دون فائدة. ووراء الكواليس، تعمل خوارزميات التعلّم الآلي مع المعلومات القادمة من أجهزة استشعار صغيرة متصلة بالإنترنت والمدمجة مباشرة داخل الشاشات نفسها. فهي تقوم بتعديل إخراج الضوء تقريبًا بشكل فوري عند الحاجة، لضمان بقاء الرسائل مرئية مع الحفاظ في الوقت نفسه على فواتير الطاقة تحت السيطرة بالنسبة لمن يتولى تشغيلها.
ستركز التركيبات من الجيل التالي على ثلاث تطورات:
هذه الابتكارات تجعل البنية التحتية لشاشات LED بمثابة الجهاز العصبي المركزي للمدن الذكية – حيث لا تقتصر الشاشات على نقل المعلومات فحسب، بل تسهم أيضًا بشكل فعّال في الاستدامة الحضرية من خلال نظم بيئية ذكية ومتكاملة.
تقدم شاشات LED في المدن الذكية فوائد متعددة، منها تقليل استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 35-60%، وتقليل التكاليف التشغيلية، وخفض انبعاثات الغازات الدفيئة.
تستخدم شاشات العرض LED في المدن الذكية وحدات تحكم متصلة بشبكة إنترنت الأشياء (IoT) لضبط الإخراج بناءً على الظروف البيئية الفعلية وحركة المشاة، بهدف تحسين استخدام الطاقة.
تشتمل شاشات العرض LED الحديثة على تقنيات متقدمة مثل التغليف بتقنية Lead-on-Board (LOB) وMiniLOB، وتكنولوجيا Micro LED، وتقنيات Quantum Dot LED لتعزيز الكفاءة.
نعم، قد تكون شاشات العرض LED الموفرة للطاقة أعلى تكلفة بنسبة 50–70٪ مقارنة بالطرازات التقليدية في البداية. ولكن توفر الطاقة يعوّض عادةً هذه التكلفة خلال 3 إلى 5 سنوات.
تتماشى شاشات العرض LED مع أهداف الاستدامة من خلال استخدام مواد قابلة لإعادة التدوير، وتقديم خيارات تعمل بالطاقة الشمسية، والتكامل مع بروتوكولات موازنة الأحمال في الشبكات الذكية.
أخبار ساخنة
EN
