Hva er et smart gatelys?

Hva er et smart gatelys?

Smart gatelys refererer til et nettverkstilkoblet gatelys. Hvert gatelys er utstyrt med en utendørs lampekontroller, internet of things-enhet og/eller sensorer. Et smart gatelys regulerer automatisk lysintensiteten basert på tider for solnedgang/ soloppgang, daglig tidsplan, menneskelig tilstedeværelse, trafikk og/eller værsituasjon. Dermed sparer du betydelig energi og reduserer vedlikeholdskostnadene. Smarte gatelys fanger også opp og overfører data i nesten sanntid til et sentralt styringssystem, slik at gatelysoperatøren får:

• Total kontroll over hver armatur,
• Innsikt i tilstanden til offentlig belysning, og
• Tilgang til en rekke belysningsapplikasjoner og tjenester.

Hvordan fungerer smarte gatelys?

Et smart gatelys regulerer automatisk lysintensiteten til det tilkoblede gatelyset basert på en smart algoritme og innganger fra eksterne sensorer. Slike innganger inkluderer lokale tider for solnedgang/ soloppgang, daglig lysnivåplan, forhåndsprogrammert lysscene, menneskelig tilstedeværelse, trafikk og/eller værsituasjon.

For å oppnå dette er en konvensjonell eller LED-gatelykt typisk utstyrt med en utendørs lampekontroller (OLC). Hovedformålet med denne kontrolleren er å sende og motta kommandoer til/fra det tilkoblede gatelyset. Slike kommandoer inkluderer vekslings-, dimming-, planleggings- og vedlikeholdsmeldinger.

Utelampekontrolleren (OLC) fungerer også som en bro mellom det tilkoblede gatelyset og et sentralt styringssystem (nettbasert programvare, CMS). OLC samler inn og deler armaturdata med det sentrale styringssystemet.

I dag er gatelyskontrollere vanligvis tilgjengelig i fire forskjellige former:

• Nema-kontroller – Denne typen OLC er utstyrt med Nema 5-pinners eller Nema 7-pinners kontakt som er kompatible med ANSI C136.41-standarden.
• Zhaga-kontroller – Denne typen OLC er utstyrt med en enklere 4-pinners Zhaga (bok 18) stikkontakt, og ofte kompatibel med Zhaga D4i standard.
• Armaturmontert kontroller – Denne typen OLC er installert inne i gatelysarmaturen. Her plasseres OLC ofte sammen med LED-driveren og kobles til via analoge/DALI dimmeledninger. En slik tilnærming er spesielt egnet når en armatur ikke er utstyrt med Nema- eller Zhaga-sokkel.
• Kontroller for stangmontering – Denne typen OLC er installert på gatestolpen. Her kobles dimmeledningene fra OLC og LED Driver til i bunnen av armaturen (ved koblingsboksen). Denne tilnærmingen er ofte egnet når en armatur ikke er utstyrt med Nema- eller Zhaga-sokkel, og heller ikke har armaturet plass til å huse kontrolleren internt. Eksternt stangmontert kontroller gir valuta for pengene når en gatestang har flere armaturer (for eksempel 2, 3 eller 4 armaturer på en stang). Disse flere armaturene kan styres av en enkelt OLC.

Nema og Zhaga baserte kontrollere er klart mer populære og mye brukt av byer. Dette er fordi de støtter enkel plug-and-play-installasjon på en gatelysarmatur. Et økende antall nye smart belysningsprosjekter tar i bruk Zhaga D4i standard.

Hva er de vanligste kommunikasjonsteknologiene som brukes av en Smart Street Light?

En utendørs gatelyskontroller (OLC) bruker forskjellige kommunikasjonsteknologier for å koble til en sentral lysstyringsplattform (CMS)/ et kommando- og kontrollsenter (CCC). Hver kommunikasjonsmodus har sine styrker og svakheter. En by bør velge en passende kommunikasjonsteknologi basert på den lokale situasjonen.

• RF Mesh – Radio Frequency Mesh er en av de vanligste kommunikasjonsmetodene – vanligvis egnet for små nettverk (under 5000 smarte gatelys). Det er en mye brukt løsning for bevegelsessensorbaserte smarte gatelys. RF Mesh bruker en Zigbee-type trådløst mesh-nettverk (2.4 GHz/ 868 MHz). Kontrollere rapporterer vanligvis til en gateway, som igjen kobles til CMS.
• LoRaWAN – et trådløst nettverk med lavt strømforbruk der LoRa Gateway(s) kan administrere tusenvis av tilkoblede internett-av-ting-enheter. Den passer for visse smartbyapplikasjoner som måling. Men pga sikkerhet, databegrensninger og årsaker til enkeltpunkter, LoRaWAN anbefales ikke for smart gatebelysning.
• A B – ligner på LoRaWAN, ultra smalbånd baserte enheter kobles til sentraliserte UNB-gateway(er). A B er en proprietær kommunikasjonsteknologi som tilbys av spesifikke leverandører. Mangel på internasjonale standarder, sikkerhetsbrudd og single-point-of-failure er fortsatt sentrale bekymringer for byer som vurderer å bruke UNB for offentlig kritisk infrastruktur.
• PLC – kraftlinjekommunikasjon bruker eksisterende strømkabler for datakommunikasjon mellom kontrolleren (OLC) og gatewayen (segmentkontrolleren). Det var en populær teknologi tidlig på 2000. Imidlertid er det en utdatert teknologi som ofte mangler reservedeler og mangler forbedringer i sikkerhetsstandarder.
• Mobil IoT - Mobil IoT har blitt den vanligste løsningen for store byomfattende smarte gatelys (mer enn 5000 smarte gatelys). Her er en utendørs lampekontroller (OLC) utstyrt med et SIM-kort/eSIM. OLC kobles direkte til det lokale telekomtårnet (uten fysisk gateway). Støttet av 3GPP globalt partnerskap med mobilt bredbånd og høyeste sikkerhetsstandard, i dag bruker milliarder av enheter (inkludert mobiltelefoner, minibanker og trafikklys) mobilt IoT.

Hvilken type sensorer kan kobles til Smart Street Light?

Smarte gatelys er ofte utstyrt med en eller flere sensorer. Disse sensorene utgjør en del av utendørslampekontrolleren (OLC) eller er koblet eksternt til OLC. Ulike typer gatelyssensorer og deres funksjoner er oppført nedenfor:

• Fotocelle / Ambient lyssensor – justerer gatelysbelysningen (inkludert av- og påkobling) basert på omgivelsenes lysnivå. SkySwitch er et slikt eksempel for Nema- og Zhaga-baserte fotoceller.
• Bevegelsessensor – tilpasser lysintensiteten basert på menneskelig tilstedeværelsesdeteksjon. Lysere lys ved deteksjon og lavere lysnivå når ingen er i nærheten. Dermed kombineres offentlig sikkerhet med utmerkede besparelser. CitySense er en av de mest brukte gatelys bevegelsessensorer.
• Akustisk sensor – oppdager støy, for eksempel et høyt skrik og trafikkstøy. Og kan også oppdage skudd for å varsle politiet.
• Akselerometer – oppdager stangtilt eller stangtreff – for å utløse alarm.
• Seismisk sensor – overvåker jordskjelv/ bakkebevegelser for å hjelpe nødpersonell med å estimere skaden og iverksette sikkerhetstiltak i god tid.
• Parkeringssensor – identifiserer ledige parkeringsplasser.

Fordeler med smart gatebelysning

Smarte gatelys er en kostnadseffektiv, praktisk og bærekraftig måte å minimere energibruk og utgifter. Smarte gatelys forbedrer også livskvaliteten og innbyggerens sikkerhet i samfunnet ved å varsle belysningsoperatøren i tide for en rask reparasjon der det er nødvendig.

Det bemerkelsesverdige fordelene med smarte gatelys inkluderer:

• 60% til 80% energisparing utover besparelsene oppnådd gjennom konvertering til LED-gatelys. Se for eksempel besparelsene Smart City oppnår Dortmund (Tyskland).
• Full kontroll over offentlig belysningsinfrastruktur.
• Gjør reaktivt vedlikehold til prediktivt vedlikehold gjennom smarte alarmer og forhånd varslinger. Dermed reduseres betydelige driftskostnader.
• Betydelige forbedringer i offentlig sikkerhet ved å tilby belysning av høy kvalitet og hjelpe operatøren med å holde belysningsinfrastrukturen oppdatert. Bevegelsessensor gatelys forbedres ytterligere offentlig sikkerhet oppfatning.
• Kutt lett forurensning, og beskytt lokal flora og fauna samt bevar mørke himmel – ved å dempe gatelysene i lavtrafikken eller gjennom bevegelsessensorer.
• Bidra til å takle klimaendringene ved å kutte energisvinn.
• Lag et grunnlag for Smart City ved å tilby sammenkobling med forskjellige IoT-systemer. Se for eksempel gjennomføringen ved byen av Helmond (the Netherlands).
• Alle de ovennevnte fordelene gir fra dag én etter installasjonen.

Med tanke på fordelene med smarte gatelys, tar et økende antall byer over hele verden i bruk LED-gatelys med smarte kontrollere. Den marginale økningen i investeringene for smarte kontrollere garanterer at byen er fremtidsklar når det skal velges LED-gatelys.