Aktualności
Cztery sposoby oświetlenia LED sprawiają, że miasta są mądrzejsze
Inteligentne miasta wymagają inteligentniejszej integracji systemów. Jeśli mamy budować różnorodne usługi dla społeczności i obywateli za pomocą infrastruktury Internetu przedmiotów (IoT), która jest początkowo wykorzystywana do sterowania oświetleniem zewnętrznym, sieć będzie wymagać poziomu niezawodności wykraczającego poza funkcje historycznego systemu sterowania, które powodują, że światła włączają się, wyłączają i ciemny.
Potrzebny jest nowy sposób myślenia o sterowaniu, w którym sterowanie oświetleniem jest jedną z wielu funkcji włączonych przez komunikację między oprawami. Wymaga to większej integracji technologii zasilania i łączności, sterowników i bezprzewodowych technologii radiowych.
Z jednej strony zintegrowanie sterownika LED i radia bezprzewodowego wydaje się być prostym krokiem naprzód. Zmniejszenie liczby elementów upraszcza instalację i konserwację, zmniejszając całkowity koszt sieci kontrolnej w całym okresie eksploatacji. Znacznie prostsze jest podłączenie zasilania sieciowego do jednego, a nie dwóch urządzeń podczas instalacji systemu. Prawdą jest również, że najprostsze rozwiązanie jest zazwyczaj najlepsze.
Zanim jednak przejrzymy wartość integracji sterowników LED do zasilania inteligentnego oświetlenia ulicznego, należy najpierw rozważyć implikacje inteligentnych lamp ulicznych jako ramy dla inteligentniejszych miast.
IoT - szkielet dla inteligentniejszych miast
IoT obiecuje rozwiązać szereg problemów związanych z monitorowaniem i zarządzaniem urządzeniami wykraczających poza inteligentne oświetlenie uliczne. Zanim jednak zaczniemy przyciągać łączność, musimy wziąć pod uwagę rzeczywistą ekonomię.
Internet Rzeczy musi przezwyciężyć wyzwania rynkowe, aby stała się ona rentowna jako wspólne ramy dla inteligentnych miast. Jest to szczególnie ważne, gdy weźmie się pod uwagę przemysł oświetleniowy, który ma dojrzałą strategię zaopatrzenia i wdrażania, z silnym naciskiem na obniżanie cen.
Głupie szczęście
Jak na ironię, głupie, tanie światła zainstalowane dzisiaj, które nie mają komunikacji IoT potrzebnej do inteligentnego oświetlenia, będą miały żywotność co najmniej 10 lat. To opóźni Internet Rzeczy dla inteligentnego oświetlenia o dziesięć lat lub więcej, nawet jeśli oświetlenie zapewnia idealny szkielet IoT dla inteligentnych miast.
Światło jest wszędzie i jest często jedną z pierwszych rzeczy, które gminy dodają do promowania bezpieczeństwa publicznego. Rozważając możliwości łączenia świateł ulicznych z inteligentnymi diodami LED zasilanymi przez zintegrowane sterowniki, otwierają się dodatkowe możliwości promowania bezpieczeństwa publicznego i oszczędzania energii.
Na przykład używanie Internetu Rzeczy do centralizacji kontroli świateł ulicznych i kamer może pomóc w egzekwowaniu prawa i kontroli tłumu. Ponieważ lampy uliczne są instalowane w regularnych odstępach, mogą być używane do monitorowania jakości powietrza lub opadów, na przykład oświetlenia.
Inteligentne oświetlenie zapewnia również monitorowanie urządzeń w celu zarządzania błędami. Na przykład podczas obsługi lampy ulicznej zaoszczędzisz pieniądze, jeśli selektor zostanie użyty tylko raz, ponieważ inżynier będzie wiedział, które części są potrzebne.
Wszystko zaczyna się od wspólnej infrastruktury połączonej przy użyciu otwartego protokołu, takiego jak IoT. Używanie lamp ulicznych jako szkieletu do automatyzacji zarządzania usługami miejskimi wymaga wspólnych protokołów komunikacyjnych dla interoperacyjności. Niestety oświetlenie jest spóźnione, jeśli chodzi o Internet Rzeczy i producenci używają innych standardów branżowych do zarządzania oświetleniem i komunikacji.
Na przykład cyfrowy adresowalny interfejs oświetleniowy (DALI) jest najczęściej stosowanym standardem przewodowym do sterowania oświetleniem cyfrowym. Stworzony przez firmę Philips w 1964 roku, DALI ewoluował do standardów IEC i jest wspólnym interfejsem dla konwencjonalnych kontroli oświetlenia i interoperacyjności.
Jednak DALI dotyczy tylko oświetlenia i nie współdziała z Internetem Rzeczy. Podobnie ZigBee to bezprzewodowy standard o niskiej mocy używany do takich zastosowań, jak sterowanie oświetleniem, ale ZigBee konkuruje z Wi-Fi, Bluetooth Mesh i innymi standardami bezprzewodowymi dla Internetu Rzeczy.
Kierownicy miast będą poszukiwać platform zapewniających interoperacyjność wykraczającą poza oświetlenie, wykorzystując IoT jako wspólny protokół do dostarczania informacji kontrolnych do różnych typów urządzeń, takich jak sygnały drogowe, włazy i pojemniki na odpady.
Najbardziej prawdopodobny scenariusz polega na tym, że komunikacja bezprzewodowa i IoT będą używane jako wspólna platforma do zarządzania i kontroli, a dane będą gromadzone w chmurze w celu uzyskania dostępu przez centralną konsolę sterowania. Korzystanie z bezpiecznego przechowywania danych w chmurze dla danych ułatwi dostęp do nich urzędom miejskim i dostawcom usług, a także zapewni centralne repozytorium danych dla aplikacji, takich jak duże zbiory danych.
Powody przedstawione poniżej pokazują, że integracja sterowników i bezprzewodowych sterowników oferuje znaczące korzyści w stosunku do poprzednich rozwiązań pod względem prostoty, niezawodności i efektywności energetycznej.
Cztery argumenty za zintegrowanymi kontrolkami LED
W Fulham, gdy pracowaliśmy nad wyzwaniami związanymi z dostarczaniem inteligentnego systemu oświetlenia w ramach scentralizowanego rozwiązania inteligentnych miast, uznaliśmy, że istnieją co najmniej cztery powody, dla których integracja kontroli z sterownikami LED ma sens.
1 Integracja właściwego systemu sterowania
Systemy bezprzewodowe nadają się do oświetlenia ulicznego i miejskiego, ponieważ na wolnym powietrzu w radiach wolnej przestrzeni mogą pracować bez zakłóceń. Jednak wybór medium był tylko pierwszym krokiem - inżynierowie mają teraz do czynienia z systemem bezprzewodowym, z którego można korzystać.
Minimalizacja kosztów sprzętu na miejscu szybko stała się priorytetem. Zbyt długie kontrole zostały nękane przez tzw. "Problem z 10 000 funtów" - wymóg posiadania przez system drogiego komputera i / lub urządzenia bramowego na miejscu z siecią oświetleniową.
To obciąża system wyższymi kosztami rozruchu, potrzebą bezpiecznego, kontrolowanego miejsca, w którym można go umieścić, oraz specjalistyczną ochroną zasilania, aby zapewnić jego dalsze działanie.
Ponadto sprzęt, zwykle serwer, musi być aktualizowany.
System sterowania oparty na chmurze, w którym wymagana jest tylko niewielka, stosunkowo niedroga brama, ponieważ most pomiędzy siecią sterowania oświetleniem i zdalnym centrum monitorowania z biegiem czasu pomoże sieciom IoT skalować i zwiększać wydajność, ponieważ można szybko dodać dodatkową pojemność i niedrogo.
2 Poprawa niezawodności: ochrona elementów
Oczekując, że sieci sterujące oświetleniem zewnętrznym będą infrastrukturą rozwijających się sieci IoT, potrzebowaliśmy architektury, która zapewni maksymalną ochronę dla sterowania bezprzewodowego, szczególnie w warunkach pogodowych i wandalizmu.
Poprzez zintegrowanie modułu sterującego ze sterownikiem, oprawa zapewnia ochronę wszystkich kluczowych elementów - źródła światła, sterownika i elementów sterujących.
Oprawy zewnętrzne zostały zaprojektowane tak, aby spełniały rygorystyczne normy International Protection, więc integracja zapewnia wszystkim komponentom rozwiązania lepszą ochronę.
3 Poprawa niezawodności: zdrowie kierowcy
W przypadku źródeł światła LED oferujących teraz poziom niezawodności niemożliwy do uzyskania w przypadku żarówkowych, indukcyjnych lub fluorescencyjnych źródeł światła, wszelkie problemy z oprawami są częściej śledzone z powrotem do kierowcy.
Dzięki zintegrowaniu elementu sterującego ze sterownikiem, jak na przykład w zewnętrznym sterowniku Fulham WorkHorse LED - który ma zintegrowane elementy sterujące Tvilight - stało się możliwe wbudowane raportowanie diagnostyczne za pośrednictwem interfejsu bezprzewodowego. Zapewnia to o wiele więcej możliwości diagnostycznych, niż jest to możliwe dzięki standardowemu interfejsowi ściemniania 0V do 10V.
Godziny pracy, temperatury pracy, charakterystyka wydajności i konfiguracje to tylko niektóre z danych, które można odczytać ze zdalnego centrum monitorowania.
Dzięki zdalnemu monitorowaniu wydajności jednostki zamienne mogą zostać automatycznie wysłane do wdrożenia przed awarią oprawy, a po jej zainstalowaniu uruchomienie sterownika może zostać zakończone poprzez pobranie konfiguracji z chmury.
Oznacza to olbrzymie oszczędności w zakresie oświetlenia zewnętrznego, które zazwyczaj wymagają dwóch podróży w obie strony w przypadku każdej awarii - jeden do rozwiązania problemów i jeden do naprawy, zwłaszcza, że każda naprawa wymaga drogiego pickera. Ograniczenie pracy zastępczej do jednej podróży oszczędza cenny czas i zasoby.
4 Poprawa wydajności: najniższa moc gotowości
Zwykle jednym z głównych celów projektu modernizacji oświetlenia jest zmniejszenie ogólnego zużycia energii.
Poprzez integrację bezprzewodowego modułu sterującego, sterowniki zużywają mniej energii w trybie gotowości, budząc najpierw moduł bezprzewodowy, a następnie sterownik. Obliczenia firmy pokazują oszczędność energii od 40% do 50% w porównaniu z interfejsem sterującym podłączonym przez napięcie od 0 V do 10 V, nawet jeśli interfejs jest przyciemniany.
Wraz z budową nowych aplikacji IoT, integracja sterownika LED i elementów sterowania bezprzewodowego zapewni jeszcze więcej korzyści.
