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Quatro maneiras de iluminação LED tornam as cidades mais inteligentes
Cidades inteligentes exigem integração de sistemas mais inteligentes. Se quisermos construir uma variedade de serviços comunitários e de cidadãos em uma infraestrutura de Internet das coisas (IoT) implantada inicialmente para controle de iluminação externa, a rede exigirá um nível de confiabilidade além da funcionalidade do sistema de controle histórico que faz com que as luzes sejam ligadas e desligadas. dim.
Uma nova maneira de pensar sobre os controles é necessária, onde o controle de iluminação é uma das múltiplas funções ativadas pela comunicação entre as luminárias. Isso requer uma maior integração de tecnologias de energia e comunicações, driver e rádio sem fio.
Em um nível, a integração de um driver de LED e rádio sem fio parece ser um simples passo à frente. A redução do número de peças de hardware simplificará a instalação e a manutenção, reduzindo o custo geral da rede de controle ao longo de sua vida útil. É muito mais simples conectar a rede elétrica a um em vez de dois dispositivos ao instalar o sistema. Também é verdade que a solução mais simples é geralmente a melhor.
No entanto, antes de analisar o valor da integração de drivers de LED para alimentar a iluminação pública inteligente, devemos primeiro considerar as implicações das luzes de rua inteligentes como uma estrutura para cidades mais inteligentes.
IoT - um wireframe para cidades mais inteligentes
A IoT promete abordar vários problemas de monitoramento e gerenciamento de dispositivos além das luzes de rua inteligentes. No entanto, antes de nos apressarmos em fornecer conectividade total, temos que considerar a economia do mundo real.
A IoT precisa superar os desafios do mercado para torná-la viável como a estrutura comum para cidades inteligentes. Isso é especialmente verdadeiro quando se considera o setor de iluminação, que tem uma estratégia madura de fornecimento e implantação com grande ênfase na redução dos preços.
Sorte mudo
Ironicamente, as luzes idiotas e baratas instaladas hoje, que não possuem as comunicações IoT necessárias para iluminação inteligente, terão uma vida útil de pelo menos 10 anos. Isso atrasará a IoT para iluminação inteligente em uma década ou mais, mesmo que a iluminação forneça o esqueleto ideal da IoT para cidades inteligentes.
A luz está em toda parte, e é frequentemente uma das primeiras coisas adicionadas pelos municípios para promover a segurança pública. Quando você considera as possibilidades de combinar luzes de rua com LEDs inteligentes alimentados por drivers integrados, outras possibilidades se abrem para promover a segurança pública e economizar energia.
Por exemplo, usar a IoT para centralizar o controle de luzes de rua e webcams pode ajudar na aplicação da lei e no controle de multidões. Como as luzes de rua são instaladas em intervalos regularmente espaçados, elas podem ser usadas para monitorar a qualidade do ar ou a precipitação, por exemplo, bem como a iluminação.
A iluminação inteligente também fornece monitoramento de dispositivos para gerenciamento de falhas. Por exemplo, ao fazer a manutenção de um poste de luz, economizará dinheiro se o seletor de cereja for usado apenas uma vez, pois o engenheiro já saberá quais peças são necessárias.
Tudo começa com uma infraestrutura conectada comum usando um protocolo aberto, como o IoT. O uso de luzes de rua como um esqueleto para automatizar o gerenciamento de serviços municipais requer protocolos de comunicação comuns para interoperabilidade. Infelizmente, a iluminação está atrasada para o jogo quando se trata de IoT e os fabricantes estão usando outros padrões da indústria para gerenciamento de luz e comunicações.
Por exemplo, a interface de iluminação endereçável digital (DALI) é o padrão com fio mais utilizado para controles de iluminação digital. Criada pela Philips em 1964, a DALI evoluiu para os padrões IEC e é uma interface comum para controles de iluminação convencionais e interoperabilidade.
No entanto, a DALI aplica-se apenas à iluminação e não interage com a IoT. Da mesma forma, o ZigBee é um padrão sem fio de baixa energia usado para aplicativos como controles de iluminação, mas a ZigBee compete com o Wi-Fi, o Bluetooth Mesh e outros padrões sem fio para a IoT.
Os gestores da cidade procurarão plataformas que forneçam interoperabilidade além da iluminação, usando a IoT como um protocolo comum para fornecer informações de controle a diferentes tipos de dispositivos, como sinais de trânsito, poços de visita e receptáculos de resíduos.
O cenário mais provável é que as comunicações sem fio e a IoT sejam usadas como plataforma comum para gerenciamento e controle, e os dados serão agregados na nuvem para acesso por um console de controle central. O uso de armazenamento em nuvem seguro para dados facilitará o acesso por departamentos municipais e provedores de serviços e fornecerá um repositório central de dados para aplicativos como big data.
As razões descritas abaixo demonstram que a integração de drivers e controles sem fio oferece vantagens significativas sobre as soluções anteriores em termos de simplicidade, confiabilidade e eficiência de energia.
Quatro argumentos para controles de LED integrados
Na Fulham, enquanto trabalhamos nos desafios de fornecer um sistema de iluminação inteligente como parte da solução de cidades inteligentes centralizadas, reconhecemos que há pelo menos quatro razões pelas quais a integração de controles em drivers de LED faz sentido.
1 Integrando o sistema de controles corretos
Os sistemas sem fio são adequados para iluminação de ruas e municipais, já que ao ar livre em rádios de espaço livre podem funcionar sem interferência. No entanto, selecionar um meio foi apenas o primeiro passo - os engenheiros agora se deparam com o sistema sem fio a ser usado.
Minimizar o custo do equipamento no local rapidamente se tornou uma prioridade. Por muito tempo, os controles foram afetados pelo que é conhecido como o “problema da caixa de 10.000 libras” - a exigência de que um sistema tenha um computador caro e / ou um dispositivo de gateway no local com a rede de iluminação.
Isso sobrecarrega o sistema com custos iniciais mais altos, a necessidade de um local seguro e controlado para colocá-lo e proteção especializada de energia para garantir sua operação contínua.
Além disso, o hardware, geralmente um servidor, deve ser mantido atualizado.
Um sistema de controle baseado em nuvem onde é necessário apenas um gateway pequeno e relativamente barato, pois a ponte entre a rede de controle de iluminação e um centro de monitoramento remoto ajudará as redes IoT a escalar e crescer com mais eficiência, pois a capacidade adicional pode ser adicionada rapidamente a baixo custo
2 Melhorias na confiabilidade: proteção de elementos
Com a expectativa de que as redes de controle de iluminação ao ar livre sejam a infra-estrutura das redes de IoT em fase inicial, queríamos uma arquitetura que oferecesse a máxima proteção para o controle sem fio, especialmente contra condições climáticas e vandalismo.
Ao integrar o módulo de controle no driver, a luminária fornece proteção para todos os componentes principais - fonte de luz, driver e controles.
As luminárias externas são projetadas para atender aos rigorosos padrões internacionais de proteção, de modo que a integração fornece melhor proteção a todos os componentes da solução.
3 Melhorias na confiabilidade: saúde do motorista
Com fontes de luz LED oferecendo agora níveis de confiabilidade inatingíveis para fontes de luz incandescentes, de indução ou fluorescentes, é mais provável que todos os problemas de luminárias sejam rastreados até o motorista.
Ao integrar o elemento de controle no driver, como, por exemplo, com o driver externo WorkHorse LED da Fulham - que possui controles Tvilight integrados -, foi possível realizar relatórios integrados de diagnóstico por meio da interface sem fio. Isso oferece muito mais capacidade de diagnóstico do que a disponível através de uma interface de escurecimento padrão de 0V a 10V.
Horas de operação, temperaturas de operação, características de desempenho e configurações são apenas alguns dos dados que podem ser lidos de um centro de monitoramento remoto.
Usando o monitoramento de desempenho remoto, as unidades de substituição podem ser despachadas automaticamente para implantação antes que uma luminária falhe e, uma vez instalada, o comissionamento do driver pode ser concluído por meio do download da configuração a partir da nuvem.
Isso significa uma enorme economia para luzes externas, que normalmente exigem duas viagens de ida e volta para cada falha - uma para solucionar problemas e outra para reparar, especialmente porque cada reparo requer um seletor de cereja caro. Reduzir o trabalho de substituição para uma viagem economiza tempo e recursos valiosos.
4 Melhorias na eficiência: menor consumo de energia em espera
Normalmente, um dos principais objetivos de um projeto de atualização de iluminação é reduzir o uso geral de energia.
Ao integrar o módulo de controle sem fio, os drivers usam menor energia em espera, ativando primeiro o módulo sem fio e depois o driver. Os cálculos da empresa mostram uma economia de energia de 40% a 50% em comparação a uma interface de controle conectada por meio de 0 a 10 V, mesmo quando a interface faz o ajuste de brilho para desligado.
À medida que novas aplicações de IoT são construídas, a integração do driver de LED e dos controles sem fio oferecerá ainda mais vantagens.
