Qu'est-ce qu'un lampadaire intelligent ?

Qu'est-ce qu'un lampadaire intelligent ?

Le lampadaire intelligent fait référence à un lampadaire connecté au réseau. Chaque lampadaire est équipé d'un contrôleur de lampe extérieure, d'un appareil Internet des objets et/ou de capteurs. Un lampadaire intelligent régule automatiquement l'intensité lumineuse en fonction des heures de coucher/lever du soleil, de l'horaire quotidien, de la présence humaine, de la circulation et/ou de la situation météorologique. Économisant ainsi une énergie considérable et réduisant les coûts de maintenance. Les lampadaires intelligents capturent et transmettent également des données en temps quasi réel à un système de gestion central, de sorte que l'opérateur de lampadaires obtient :

• Contrôle total sur chaque luminaire,
• Aperçu de l'état de l'éclairage public, et
• Accès à une gamme d'applications et de services d'éclairage.

Comment fonctionnent les lampadaires intelligents ?

Un lampadaire intelligent régule automatiquement l'intensité lumineuse du lampadaire connecté en fonction d'un algorithme intelligent et des entrées de capteurs externes. Ces entrées incluent les heures locales de coucher/lever du soleil, l'horaire quotidien du niveau d'éclairage, la scène d'éclairage préprogrammée, la présence humaine, la circulation et/ou la situation météorologique.

Pour ce faire, un lampadaire conventionnel ou à LED est généralement équipé d'un contrôleur de lampe extérieure (OLC). L'objectif principal de ce contrôleur est d'envoyer et de recevoir des commandes vers/depuis le lampadaire connecté. Ces commandes incluent les messages de commutation, de gradation, de planification et de maintenance.

Le contrôleur de lampe extérieure (OLC) agit également comme un pont entre le lampadaire connecté et un système de gestion central (logiciel basé sur le Web, CMS). L'OLC collecte et partage les données des luminaires avec le système de gestion central.

Aujourd'hui, les contrôleurs d'éclairage public sont généralement disponibles sous quatre formes différentes :

• Contrôleur Nema – Ces types d'OLC sont équipés d'une prise Nema 5 broches ou Nema 7 broches compatibles avec la norme ANSI C136.41.
• Contrôleur Zhaga – Ces types d'OLC sont équipés d'un connecteur 4 broches plus simple Zhaga (livre 18) prise, et souvent compatible avec Zhaga D4i standard.
• Contrôleur de luminaire – Ce type d'OLC est installé à l'intérieur du luminaire de l'éclairage public. Ici, l'OLC est souvent placé avec le pilote LED et connecté via des fils de gradation analogiques/DALI. Une telle approche est particulièrement adaptée lorsqu'un luminaire n'est pas équipé d'une prise Nema ou Zhaga.
• Contrôleur monté sur poteau – Ce type d'OLC est installé sur le poteau de rue. Ici, les fils de gradation de l'OLC et du pilote de LED sont connectés au bas du luminaire (au niveau de la boîte de jonction). Cette approche est souvent appropriée lorsqu'un luminaire n'est pas équipé d'une prise Nema ou Zhaga, et que le luminaire n'a pas d'espace pour loger le contrôleur en interne. Le contrôleur monté sur poteau externe offre un bon rapport qualité-prix lorsqu'un poteau de rue a plusieurs luminaires (par exemple, 2, 3 ou 4 luminaires sur un poteau). Ces multiples luminaires peuvent être contrôlés par un seul OLC.

Néma et Zhaga les contrôleurs basés sont clairement plus populaires et largement utilisés par les villes. En effet, ils prennent en charge une installation plug-and-play facile sur un luminaire de rue. Un nombre croissant de nouveaux projets d'éclairage intelligent adoptent Zhaga D4i standard.

Quelles sont les technologies de communication les plus couramment utilisées par un lampadaire intelligent ?

Un contrôleur de lampadaire extérieur (OLC) utilise différentes technologies de communication pour se connecter à un plate-forme centrale de gestion de l'éclairage (CMS)/ un centre de commande et de contrôle (CCC). Chaque mode de communication a ses forces et ses faiblesses. Une ville doit choisir une technologie de communication appropriée en fonction de sa situation locale.

• Maillage RF – Radio Frequency Mesh est l'une des méthodes de communication les plus courantes - généralement adaptée aux petits réseaux (moins de 5000 lampadaires intelligents). C'est un solution largement utilisée pour les lampadaires intelligents basés sur des capteurs de mouvement. RF Mesh utilise un Zigbeede type réseau maillé sans fil (2.4 GHz/ 868 MHz). Les contrôleurs rendent généralement compte à une passerelle, qui à son tour se connecte au CMS.
• LoRaWAN - un réseau sans fil étendu à faible consommation d'énergie dans lequel la ou les passerelles LoRa peuvent gérer des milliers d'appareils connectés à l'Internet des objets. Il convient à certaines applications de ville intelligente telles que le comptage. Cependant, en raison de sécurité, la limitation des données et les raisons du point de défaillance unique, LoRaWAN n'est pas recommandé pour l'application d'éclairage public intelligent.
• UNB – similaire à LoRaWAN, bande ultra-étroite les appareils basés se connectent aux passerelles UNB centralisées. UNB est une technologie de communication exclusive proposée par des fournisseurs spécifiques. L'absence de normes internationales, les failles de sécurité et le point de défaillance unique restent des préoccupations majeures pour les villes qui envisagent d'utiliser l'UNB pour les infrastructures publiques essentielles.
• PLC – la communication par courant porteur utilise les câbles d'alimentation existants pour la communication de données entre le contrôleur (OLC) et la passerelle (contrôleur de segment). C'était une technologie populaire au début des années 2000. Cependant, il s'agit d'une technologie obsolète qui manque souvent de pièces de rechange et manque d'améliorations dans normes de sécurité.
• IdO cellulaire - IdO cellulaire est devenu la solution la plus courante pour les grands déploiements de lampadaires intelligents à l'échelle de la ville (plus de 5000 lampadaires intelligents). Ici, un contrôleur de lampe extérieure (OLC) est équipé d'une carte SIM/eSIM. OLC se connecte directement à la tour de télécommunication locale (sans passerelle physique). Soutenu par le 3GPP partenariat mondial haut débit mobile et norme de sécurité la plus élevée, aujourd'hui, des milliards d'appareils (y compris les téléphones mobiles, les distributeurs automatiques de billets et les feux de circulation) utilisent l'IoT cellulaire.

Quel type de capteurs peut être connecté à Smart Street Light ?

Les lampadaires intelligents sont souvent équipés d'un ou plusieurs capteurs. Ces capteurs font partie du contrôleur de lampe extérieure (OLC) ou sont connectés à l'extérieur de l'OLC. Les différents types de capteurs d'éclairage public et leurs fonctions sont répertoriés ci-dessous :

• Photocellule / Capteur de lumière ambiante - ajuste l'éclairage des lampadaires (y compris l'activation et la désactivation) en fonction du niveau d'éclairage de l'environnement environnant. SkySwitch est un exemple pour les cellules photoélectriques basées sur Nema et Zhaga.
• Détecteur de mouvement – adapte l'intensité lumineuse en fonction de la détection de présence humaine. Des lumières plus vives lors de la détection et un niveau de lumière plus faible lorsque personne n'est à proximité. Associant ainsi la sécurité publique à d'excellentes économies. CitySense est l'un des plus utilisés détecteurs de mouvement d'éclairage public.
• Capteur acoustique – détecte le bruit, comme un cri fort et le bruit de la circulation. Et peut également détecter des coups de feu pour alerter la police.
• Accéléromètre – détecte l'inclinaison du poteau ou le choc du poteau – pour déclencher l'alarme.
• Capteur sismique – surveille les tremblements de terre/mouvements du sol pour aider le personnel d'urgence à estimer les dégâts et à prendre des mesures de sécurité bien à l'avance.
• Capteur de parking – identifie les places de stationnement vacantes.

Avantages de l'éclairage public intelligent

Les lampadaires intelligents sont un moyen rentable, pratique et durable de minimiser la consommation d'énergie et les dépenses. Les lampadaires intelligents améliorent également la qualité de vie et sécurité des citoyens dans la communauté en alertant l'opérateur d'éclairage à temps pour une réparation rapide si nécessaire.

Le notable avantages des lampadaires intelligents consistent à

• 60% à 80% économies d'énergie en plus des économies réalisées grâce à la conversion aux lampadaires à DEL. Voir par exemple, les économies réalisées par Smart City Dortmund (Allemagne).
• Contrôle total de l'infrastructure d'éclairage public.
• Transformez la maintenance réactive en maintenance prédictive grâce à des alarmes intelligentes et avancez Notifications. Réduisant ainsi des coûts d'exploitation considérables.
• Des améliorations significatives dans la sécurité publique en offrant un éclairage de haute qualité et en aidant l'opérateur à maintenir l'infrastructure d'éclairage à jour. Les lampadaires à détecteur de mouvement s'améliorent encore la sécurité publique perception.
• Cut/Taille pollution lumineuse, et protégez la flore et la faune locales ainsi que préservez le ciel sombre – en atténuant l’éclairage public pendant les heures creuses ou grâce à des capteurs de mouvement.
• Contribuez à lutter contre le changement climatique en réduisant le gaspillage d'énergie.
• Créer une fondation pour le Smart City en fournissant une interconnexion avec différents systèmes IoT. Voir par exemple, la mise en place à la ville de Helmond (the Netherlands).
• Tous les avantages mentionnés ci-dessus, rendement dès le premier jour après l'installation.

Compte tenu des avantages des lampadaires intelligents, un nombre croissant de villes dans le monde adoptent des lampadaires à LED avec des contrôleurs intelligents. L'augmentation marginale de l'investissement dans les contrôleurs intelligents garantit que la ville est prête pour l'avenir lors du choix des lampadaires à LED.