Mikä on älykäs katuvalo?

Mikä on älykäs katuvalo?

Älykäs katuvalo tarkoittaa verkkoon kytkettyä katuvaloa. Jokainen katuvalo on varustettu ulkovalaisinohjaimella, esineiden internet-laitteella ja/tai antureilla. Älykäs katuvalo säätelee valon voimakkuutta automaattisesti auringonlaskun/auringonnousun ajan, päivittäisen aikataulun, ihmisten läsnäolon, liikenteen ja/tai säätilanteen perusteella. Näin säästetään huomattavasti energiaa ja alennetaan ylläpitokustannuksia. Älykkäät katuvalot myös tallentavat ja lähettävät tietoja lähes reaaliajassa keskushallintajärjestelmään, jotta katuvalojen käyttäjä saa:

• Jokaisen valaisimen täydellinen hallinta,
• Näkemys julkisen valaistuksen tilasta ja
• Pääsy erilaisiin valaistussovelluksiin ja -palveluihin.

Kuinka älykkäät katuvalot toimivat?

Älykäs katuvalo säätelee automaattisesti kytketyn katuvalon valon voimakkuutta älykkään algoritmin ja ulkoisten antureiden tulojen perusteella. Tällaisia ​​syötteitä ovat paikalliset auringonlaskun/auringonnousun ajat, päivittäinen valaistusaikataulu, esiohjelmoitu valotilanne, ihmisten läsnäolo, liikenne ja/tai sää.

Tämän saavuttamiseksi perinteinen tai LED-katuvalaisin on tyypillisesti varustettu ulkovalon ohjain (OLC). Tämän ohjaimen päätarkoitus on lähettää ja vastaanottaa komentoja liitettyyn katuvaloon/katuvalosta. Tällaisia ​​komentoja ovat kytkentä-, himmennys-, ajoitus- ja huoltoviestit.

Ulkovalaisinohjain (OLC) toimii myös siltana kytketyn katuvalon ja keskushallintajärjestelmän (web-pohjainen ohjelmisto, CMS) välillä. OLC kerää ja jakaa valaisintiedot keskushallintajärjestelmän kanssa.

Nykyään katuvalaisimia on yleensä saatavana neljässä eri muodossa:

• Nema ohjain – Tämän tyyppiset OLC:t on varustettu Nema 5-pin- tai Nema 7-nastaisella receptacle jotka ovat yhteensopivia ANSI C136.41 -standardin kanssa.
• Zhaga ohjain – Tämän tyyppiset OLC:t on varustettu yksinkertaisemmalla 4-nastaisella Zhaga (kirja 18) pistorasia, ja usein yhteensopiva Zhaga D4 standardia.
• Valaistukseen kiinnitettävä ohjain – Tämän tyyppiset OLC:t asennetaan katuvalaisimen sisään. Tässä OLC sijoitetaan usein yhdessä LED-ohjaimen kanssa ja liitetään analogisilla/DALI-himmennysjohdoilla. Tällainen lähestymistapa soveltuu erityisesti silloin, kun valaisimessa ei ole Nema tai Zhaga pistorasia.
• Pole-mount ohjain – Tämän tyyppiset OLC:t asennetaan katupylvääseen. Täällä OLC:n ja LED-ohjaimen himmennysjohdot on kytketty valaisimen alaosaan (liitäntärasiaan). Tämä lähestymistapa soveltuu usein silloin, kun valaisimessa ei ole Nema tai Zhaga pistorasiaan, eikä valaisimessa ole tilaa ohjaimelle. Ulkopuoliseen pylvääseen asennettava säädin tarjoaa vastinetta rahalle, kun katupylväässä on useita valaisimia (esim. 2, 3 tai 4 valaisinta yhdessä pylväässä). Näitä useita valaisimia voidaan ohjata yhdellä OLC:llä.

Nema ja Zhaga perustuvat ohjaimet ovat selvästi suositumpia ja laajemmin käytössä kaupungeissa. Tämä johtuu siitä, että ne tukevat helppoa plug-and-play-asennusta katuvalaisimiin. Yhä useampi uusia älyvalaistusprojekteja otetaan käyttöön Zhaga D4 standardia.

Mitkä ovat Smart Street Lightin yleisimmät viestintätekniikat?

Ulkouima katuvalaisinohjain (OLC) käyttää erilaisia ​​viestintätekniikoita yhteyden muodostamiseen keskusvalonhallintaalusta (CMS)/ komento- ja ohjauskeskus (CCC). Jokaisella viestintämuodolla on vahvuutensa ja heikkoutensa. Kaupungin tulee valita sopiva viestintätekniikka paikallisen tilanteensa perusteella.

• RF Mesh – Radio Frequency Mesh on yksi yleisimmistä viestintämenetelmistä – soveltuu tyypillisesti pieniin verkkoihin (alle 5000 älykästä katuvaloa). Se on a laajalti käytetty ratkaisu liiketunnistimeen perustuviin älykkäisiin katuvaloihin. RF Mesh käyttää a Zigbee-tyyppinen langaton mesh-verkko (2.4 GHz/ 868 MHz). Ohjaimet raportoivat yleensä yhdyskäytävälle, joka puolestaan ​​muodostaa yhteyden sisällönhallintajärjestelmään.
• LoRaWAN – pienitehoinen, laaja-alainen langaton verkko, jossa LoRa Gateway(t) voi hallita 1000 kytkettyä esineiden internet-laitetta. Se sopii tiettyihin älykaupunkisovelluksiin, kuten mittaukseen. Kuitenkin johtuen turvallisuus, tietojen rajoitukset ja yksittäiset epäonnistumissyyt, LoRaWAN ei suositella älykkäälle katuvalosovellukselle.
• A B - samanlainen kuin LoRaWAN, ultrakapeakaistainen perustuvat laitteet muodostavat yhteyden keskitettyyn UNB-yhdyskäytävään. A B on tiettyjen myyjien tarjoama patentoitu viestintätekniikka. Kansainvälisten standardien puute, tietoturvaloukkaukset ja yksittäinen epäonnistuminen ovat edelleen keskeisiä huolenaiheita kaupungeille, jotka harkitsevat UNB:n käyttöä julkisessa kriittisessä infrastruktuurissa.
• PLC – Powerline-kommunikaatio käyttää olemassa olevia virtakaapeleita tiedonsiirtoon ohjaimen (OLC) ja Gatewayn (segmenttiohjain) välillä. Se oli suosittu tekniikka 2000-luvun alussa. Se on kuitenkin vanhentunutta tekniikkaa, josta puuttuu usein varaosia ja parannuksia turvallisuusstandardit.
• Mobiili IoT - Mobiili IoT on tullut yleisin ratkaisu suuriin kaupunkilaajuisiin älykkäisiin katuvaloihin (yli 5000 älykästä katuvaloa). Tässä ulkovalaisimen ohjain (OLC) on varustettu SIM-kortilla/eSIM-kortilla. OLC laajennus muodostaa yhteyden suoraan paikalliseen televiestintätorniin (ilman fyysistä yhdyskäytävää). Tukee 3GPP mobiililaajakaistan globaali kumppanuus ja korkein turvallisuusstandardi, nykyään miljardit laitteet (mukaan lukien matkapuhelimet, pankkiautomaatit ja liikennevalot) käyttävät matkapuhelinverkon IoT:tä.

Millaisia ​​antureita voidaan liittää Smart Street Lightiin?

Älykkäät katuvalot on usein varustettu yhdellä tai useammalla anturilla. Nämä anturit ovat osa ulkovalaisinohjainta (OLC) tai ne on kytketty ulkoisesti OLC:hen. Alla on lueteltu erityyppiset katuvaloanturit ja niiden toiminnot:

• Photocell / Ympäristövalosensori – säätää katuvalojen valaistusta (mukaan lukien päälle- ja poiskytkentä) ympäröivän ympäristön valaistustason mukaan. SkySwitch on yksi tällainen esimerkki Nemalle ja Zhaga perustua photocells.
• Liiketunnistin – mukauttaa valon voimakkuutta ihmisen läsnäolon tunnistuksen perusteella. Kirkkaammat valot tunnistuksen yhteydessä ja matalampi valotaso, kun ketään ei ole lähellä. Näin yleinen turvallisuus yhdistyy erinomaisiin säästöihin. CitySense on yksi yleisimmin käytetyistä katuvalojen liiketunnistimet.
• Akustinen anturi – havaitsee melua, kuten kovaa huutoa ja liikenteen melua. Ja voi myös havaita laukauksia varoittaakseen poliisia.
• Kiihtyvyysmittari – havaitsee sauvan kallistuksen tai osuman – herättää hälytyksen.
• Seisminen anturi – tarkkailee maanjäristyksiä/maan liikkeitä auttaakseen pelastushenkilökuntaa arvioimaan vahingot ja ryhtymään turvatoimiin hyvissä ajoin.
• Parkkipaikan anturi – tunnistaa vapaat pysäköintipaikat.

Älykkään katuvalaistuksen edut

Älykkäät katuvalot ovat kustannustehokas, käytännöllinen ja kestävä tapa minimoida energiankulutus ja kulut. Älykkäät katuvalot parantavat myös elämänlaatua ja kansalaisten turvallisuus paikkakunnalla hälyttämällä valaistuksen käyttäjää ajoissa tarvittaessa nopeaa korjausta varten.

Huomattava älykkäiden katuvalojen edut sisältää:

• 60%: sta 80% energiansäästö yli ja enemmän säästöjä, jotka saavutetaan muuntamalla LED-katuvalot. Katso esimerkiksi Smart Cityn saavuttamat säästöt Dortmund (Saksa).
• Täysi valvonta julkisen valaistuksen infrastruktuuriin.
• Muuta reaktiivinen huolto ennakoivaksi huolloksi älykkäiden hälytysten avulla ja edisty ilmoitukset. Näin käyttökustannukset pienenevät huomattavasti.
• Merkittäviä parannuksia yleinen turvallisuus tarjoamalla korkealaatuista valaistusta ja auttamalla käyttäjää pitämään valaistusinfrastruktuurin ajan tasalla. Liiketunnistimen katuvalot paranevat entisestään yleinen turvallisuus käsitys.
• Leikkaus valon saastuminenja suojella paikallista kasvistoa ja eläimistöä sekä säilyttää pimeä taivas – himmentämällä katuvaloja ruuhka-aikoina tai liiketunnistimien avulla.
• Auta torjumaan ilmastonmuutosta vähentämällä energiahukkaa.
• Luo perusta Smart City tarjoamalla yhteenliittämisen eri IoT-järjestelmien kanssa. Katso esimerkiksi toteutus kaupungissa Helmond (the Netherlands).
• Kaikki edellä mainitut edut, tuotto ensimmäisestä päivästä asennuksen jälkeen.

Älykkäiden katuvalojen edut huomioon ottaen yhä useammat kaupungit ympäri maailmaa ottavat käyttöön älykkäillä ohjaimilla varustettuja LED-katuvalaisimia. Älykkäisiin ohjaimiin tehtyjen investointien marginaalinen lisäys takaa, että kaupunki on valmis tulevaisuuteen päätettäessä LED-katuvaloista.