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L'illuminazione a LED in quattro modi rende le città più intelligenti
Le città intelligenti richiedono un'integrazione più intelligente dei sistemi. Se vogliamo costruire una varietà di servizi per la comunità e i cittadini su un'infrastruttura Internet of Things (IoT) inizialmente impiegata per il controllo dell'illuminazione esterna, la rete richiederà un livello di affidabilità oltre la funzionalità del sistema di controllo storico che farà accendere, spegnere e spegnere le luci dim.
È necessario un nuovo modo di pensare ai controlli, in cui il controllo dell'illuminazione è una delle molteplici funzioni abilitate dalla comunicazione tra gli apparecchi. Ciò richiede una maggiore integrazione di energia e comunicazioni, driver e tecnologie radio wireless.
A un livello, l'integrazione di un driver LED e di una radio wireless sembra essere un semplice passo in avanti. La riduzione del numero di componenti hardware semplificherà l'installazione e la manutenzione, riducendo il costo complessivo della rete di controllo nel corso della sua durata. Quando si installa il sistema è molto più semplice collegare l'alimentazione di rete a uno piuttosto che a due dispositivi. È anche vero che la soluzione più semplice è solitamente la migliore.
Tuttavia, prima di rivedere il valore dell'integrazione dei driver LED per alimentare l'illuminazione stradale intelligente, dovremmo innanzitutto considerare le implicazioni degli smart street lights come struttura per le città più intelligenti.
IoT: un wireframe per città più intelligenti
IoT promette di affrontare una varietà di problemi di monitoraggio e gestione dei dispositivi oltre le luci stradali intelligenti. Tuttavia, prima di precipitarsi nel fornire connettività totale, dobbiamo considerare l'economia del mondo reale.
L'IoT deve superare le sfide del mercato per renderlo praticabile come quadro comune per le città intelligenti. Ciò è particolarmente vero quando si considera il settore dell'illuminazione, che ha una strategia di fornitura e implementazione matura con forte enfasi sulla riduzione dei prezzi.
Buona fortuna
Ironia della sorte, le luci stupide e poco costose installate oggi che non hanno le comunicazioni IoT necessarie per l'illuminazione intelligente avranno una vita utile di almeno 10 anni. Ciò ritarderà l'IoT per l'illuminazione intelligente di un decennio o più, anche se l'illuminazione fornisce il perfetto scheletro IoT per le città intelligenti.
La luce è ovunque, ed è spesso una delle prime cose aggiunte dai comuni per promuovere la sicurezza pubblica. Quando si considerano le possibilità di combinare luci stradali con LED intelligenti alimentati da driver integrati, si aprono possibilità aggiuntive per promuovere la sicurezza pubblica e risparmiare energia.
Ad esempio, l'utilizzo dell'IoT per centralizzare il controllo dei lampioni e delle webcam può aiutare le forze dell'ordine e il controllo della folla. Poiché i lampioni sono installati a intervalli regolari, possono essere utilizzati per monitorare la qualità dell'aria o le precipitazioni, ad esempio, nonché l'illuminazione.
L'illuminazione intelligente fornisce anche il monitoraggio dei dispositivi per la gestione dei guasti. Ad esempio, quando si effettua la manutenzione di un lampione, si risparmia denaro se il selettore di ciliegie viene utilizzato una sola volta, poiché l'ingegnere saprà già quali parti sono necessarie.
Tutto inizia con un'infrastruttura connessa comune che utilizza un protocollo aperto come l'IoT. L'uso di lampioni come scheletro per automatizzare la gestione dei servizi cittadini richiede protocolli di comunicazione comuni per l'interoperabilità. Sfortunatamente, l'illuminazione è in ritardo rispetto al gioco quando si tratta di IoT e i produttori utilizzano altri standard di settore per la gestione della luce e le comunicazioni.
Ad esempio, l'interfaccia di illuminazione digitale indirizzabile (DALI) è lo standard cablato più utilizzato per i controlli dell'illuminazione digitale. Creato da Philips nel 1964, DALI si è evoluto in standard IEC ed è un'interfaccia comune per i controlli di illuminazione convenzionali e l'interoperabilità.
Tuttavia, DALI si applica solo all'illuminazione e non interagisce con l'IoT. Allo stesso modo, ZigBee è uno standard wireless a bassa potenza utilizzato per applicazioni come i controlli di illuminazione, ma ZigBee compete con Wi-Fi, Bluetooth Mesh e altri standard wireless per l'IoT.
I gestori cittadini cercheranno piattaforme che forniscano interoperabilità oltre l'illuminazione, utilizzando l'IoT come protocollo comune per fornire informazioni di controllo a diversi tipi di dispositivi quali segnali stradali, passi d'uomo e contenitori per rifiuti.
Lo scenario più probabile è che le comunicazioni wireless e l'IoT saranno utilizzate come piattaforma comune per la gestione e il controllo e i dati verranno aggregati nel cloud per l'accesso da una console di controllo centrale. L'utilizzo di un cloud storage sicuro per i dati faciliterà l'accesso da parte dei dipartimenti cittadini e dei fornitori di servizi e fornirà un repository di dati centrale per applicazioni come i big data.
I motivi esposti di seguito dimostrano che l'integrazione di driver e controlli wireless offre vantaggi significativi rispetto alle soluzioni precedenti in termini di semplicità, affidabilità ed efficienza energetica.
Quattro argomenti per i controlli LED integrati
In Fulham, mentre affrontavamo le sfide legate alla realizzazione di un sistema di illuminazione intelligente come parte della soluzione di smart cities centralizzata, abbiamo riconosciuto che ci sono almeno quattro motivi per cui l'integrazione dei controlli nei driver LED ha senso.
1 Integrazione del sistema di controllo corretto
I sistemi wireless sono adatti per l'illuminazione stradale e municipale, poiché l'esterno nelle radio spaziali libere può funzionare senza interferenze. Tuttavia, la selezione di un supporto era solo il primo passo: gli ingegneri ora devono affrontare il sistema wireless da utilizzare.
Ridurre al minimo il costo delle attrezzature sul posto è diventato rapidamente una priorità assoluta. Per troppo tempo i controlli sono stati afflitti da quello che è noto come il "problema box da 10.000 sterline": il requisito che un sistema abbia un costoso computer e / o dispositivo gateway sul posto con la rete di illuminazione.
Ciò penalizza il sistema con costi di avviamento più elevati, la necessità di un luogo sicuro e controllato in cui collocarlo e una protezione speciale dell'alimentazione per garantirne il funzionamento continuo.
Inoltre, l'hardware, solitamente un server, deve essere aggiornato.
Un sistema di controllo basato su cloud in cui è richiesto solo un piccolo e relativamente economico gateway in quanto il ponte tra la rete di controllo dell'illuminazione e un centro di monitoraggio remoto, nel tempo, aiuterà le reti IoT a scalare e crescere in modo più efficiente in quanto è possibile aggiungere rapidamente capacità aggiuntiva e economicamente.
2 Miglioramenti dell'affidabilità: protezione degli elementi
Con l'aspettativa che le reti di controllo dell'illuminazione per esterni costituiranno l'infrastruttura delle reti IoT in erba, volevamo un'architettura che offrisse la massima protezione per il controllo wireless, soprattutto in termini di tempo e atti vandalici.
Integrando il modulo di controllo nel driver, l'apparecchio fornisce protezione per tutti i componenti chiave: sorgente luminosa, driver e comandi.
Gli apparecchi per esterni sono progettati per soddisfare i severi standard di protezione internazionale, pertanto l'integrazione offre a tutti i componenti della soluzione una protezione migliore.
3 Miglioramenti dell'affidabilità: salute del guidatore
Con le sorgenti luminose a LED che offrono livelli di affidabilità irraggiungibili per sorgenti luminose a incandescenza, a induzione o fluorescenti, è più probabile che i problemi con gli apparecchi di illuminazione vengano rinviati al conducente.
Integrando l'elemento di controllo nel driver, come con, ad esempio, il driver per esterni LED di WorkHorse di Fulham, che ha integrato i controlli di Tvilight, è diventato possibile creare report diagnostici integrati attraverso l'interfaccia wireless. Questo offre una capacità diagnostica molto superiore a quella disponibile tramite un'interfaccia dimmer standard da 0 V a 10 V.
Le ore di funzionamento, le temperature di esercizio, le caratteristiche delle prestazioni e le configurazioni sono solo alcuni dei dati che possono essere letti da un centro di monitoraggio remoto.
Utilizzando il monitoraggio remoto delle prestazioni, le unità di ricambio possono essere inviate automaticamente per la distribuzione prima che un apparecchio di illuminazione si guasti e, una volta installato, la messa in servizio del driver può essere completata tramite il download della configurazione dal cloud.
Ciò significa un enorme risparmio per le luci esterne, che in genere richiedono due round trip per ogni guasto: uno per la risoluzione dei problemi e uno per la riparazione, soprattutto perché ogni riparazione richiede un costoso selezionatore di ciliegie. Ridurre il lavoro di sostituzione in un solo viaggio consente di risparmiare tempo e risorse.
4 Miglioramenti dell'efficienza: minima potenza in standby
Solitamente uno degli obiettivi principali di un progetto di aggiornamento dell'illuminazione è ridurre l'utilizzo di energia complessivo.
Integrando il modulo di controllo wireless, i driver utilizzano una potenza di standby inferiore, svegliando prima il modulo wireless e quindi il driver. I calcoli dell'azienda mostrano un risparmio di energia dal 40% al 50% rispetto a un'interfaccia di controllo collegata da 0 V a 10 V, anche quando l'interfaccia funziona in modalità dim-off.
Con la creazione di nuove applicazioni IoT, l'integrazione del driver LED e dei controlli wireless offrirà ancora più vantaggi.
