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La iluminación LED de cuatro maneras hace que las ciudades sean más inteligentes
Las ciudades inteligentes exigen una integración de sistemas más inteligente. Si vamos a construir una variedad de servicios comunitarios y ciudadanos en una infraestructura de internet de las cosas (IoT) implementada inicialmente para el control de iluminación exterior, la red requerirá un nivel de confiabilidad más allá de la funcionalidad del sistema de control histórico que hace que las luces se enciendan, apaguen y oscuro.
Se necesita una nueva forma de pensar sobre los controles, donde el control de la iluminación es una de las múltiples funciones que permite la comunicación entre las luminarias. Esto requiere una mayor integración de potencia y comunicaciones, controladores y tecnologías de radio inalámbricas.
En un nivel, la integración de un controlador LED y una radio inalámbrica parece ser un simple paso adelante. Reducir el número de piezas de hardware simplificará la instalación y el mantenimiento, reduciendo el costo total de la red de control durante su vida útil. Es mucho más simple conectar la alimentación de red a uno en lugar de a dos dispositivos cuando instala el sistema. También es cierto que la solución más simple suele ser la mejor.
Sin embargo, antes de revisar el valor de la integración de los controladores LED para impulsar el alumbrado público inteligente, primero debemos considerar las implicaciones de las luces de calle inteligentes como un marco para las ciudades más inteligentes.
IoT: un wireframe para ciudades más inteligentes
IoT promete abordar una variedad de problemas de monitoreo y administración de dispositivos más allá de las luces de calle inteligentes. Sin embargo, antes de precipitarnos a ofrecer conectividad total, debemos considerar la economía del mundo real.
El IoT debe superar los desafíos del mercado para hacerlo viable como el marco común para las ciudades inteligentes. Esto es especialmente cierto cuando se considera la industria de la iluminación, que tiene una estrategia madura de suministro e implementación con un fuerte énfasis en mantener los precios bajos.
Pura suerte
Irónicamente, las luces tontas y baratas instaladas hoy que no tienen las comunicaciones IoT necesarias para una iluminación inteligente tendrán una vida útil de al menos 10 años. Eso retrasará IoT para la iluminación inteligente por una década o más, a pesar de que la iluminación proporciona el esqueleto de IoT perfecto para las ciudades inteligentes.
La luz está en todas partes, y a menudo es una de las primeras cosas agregadas por los municipios para promover la seguridad pública. Cuando se consideran las posibilidades de combinar las luces de la calle con LED inteligentes impulsados por controladores integrados, se abren posibilidades adicionales para promover la seguridad pública y ahorrar energía.
Por ejemplo, usar el IoT para centralizar el control de las luces de la calle y las webcams puede ayudar a la aplicación de la ley y al control de multitudes. Como las farolas se instalan a intervalos regularmente espaciados, se pueden usar para controlar la calidad del aire o la precipitación, por ejemplo, así como para la iluminación.
La iluminación inteligente también proporciona monitoreo del dispositivo para la gestión de fallas. Por ejemplo, al dar servicio a una farola se ahorrará dinero si el recogedor de cerezas se usa una sola vez, ya que el ingeniero ya sabrá qué piezas se necesitan.
Todo comienza con una infraestructura conectada común que usa un protocolo abierto como el IoT. El uso de las luces de la calle como esqueleto para automatizar la administración de los servicios de la ciudad necesita protocolos de comunicación comunes para la interoperabilidad. Desafortunadamente, la iluminación llega tarde al juego cuando se trata de IoT y los fabricantes están usando otros estándares de la industria para el manejo de la luz y las comunicaciones.
Por ejemplo, la interfaz de iluminación direccionable digital (DALI) es el estándar con cable más utilizado para los controles de iluminación digital. Creado por Philips en 1964, DALI se ha convertido en estándares IEC y es una interfaz común para los controles de iluminación convencionales y la interoperabilidad.
Sin embargo, DALI se aplica solo a la iluminación y no interopera con el IoT. Del mismo modo, ZigBee es un estándar inalámbrico de baja potencia utilizado para aplicaciones como controles de iluminación, pero ZigBee compite con Wi-Fi, Bluetooth Mesh y otros estándares inalámbricos para el IoT.
Los administradores de la ciudad buscarán plataformas que brinden interoperabilidad más allá de la iluminación, utilizando el IoT como un protocolo común para proporcionar información de control a diferentes tipos de dispositivos, como señales de tráfico, pozos de registro y receptáculos de desechos.
El escenario más probable es que las comunicaciones inalámbricas y el IoT se utilicen como la plataforma común para la administración y el control, y los datos se agregarán en la nube para el acceso mediante una consola de control central. El uso de almacenamiento en la nube seguro para los datos facilitará el acceso de los departamentos de la ciudad y los proveedores de servicios, y proporcionará un repositorio central de datos para aplicaciones como big data.
Las razones que se detallan a continuación demuestran que la integración de controladores y controles inalámbricos ofrece ventajas significativas sobre las soluciones anteriores en términos de simplicidad, confiabilidad y eficiencia energética.
Cuatro argumentos para controles LED integrados
En Fulham, mientras resolvía los desafíos de entregar un sistema de iluminación inteligente como parte de una solución centralizada de ciudades inteligentes, reconocimos que existen al menos cuatro razones por las cuales tiene sentido integrar los controles en los controladores de LED.
1 Integrando el sistema de controles correcto
Los sistemas inalámbricos son adecuados para la iluminación de calles y municipios, ya que al aire libre en espacios libres las radios pueden funcionar sin interferencias. Sin embargo, seleccionar un medio fue solo el primer paso: ahora los ingenieros se enfrentan a qué sistema inalámbrico usar.
Minimizar el costo de los equipos en el sitio rápidamente se convirtió en una prioridad. Durante demasiado tiempo, los controles se han visto plagados de lo que se conoce como el "problema de la caja de £ 10,000": el requisito de que un sistema tenga un costoso dispositivo de puerta de enlace y / o computadora en el sitio con la red de iluminación.
Esto carga al sistema con mayores costos de puesta en marcha, la necesidad de una ubicación segura y controlada en la que colocarlo y protección de energía especializada para garantizar su funcionamiento continuo.
Además, el hardware, generalmente un servidor, debe mantenerse actualizado.
Un sistema de control basado en la nube donde solo se requiere una pasarela pequeña y relativamente económica ya que el puente entre la red de control de iluminación y un centro de monitoreo remoto ayudará a las redes IoT a escalar y crecer de manera más eficiente a medida que se pueda agregar capacidad adicional rápidamente. a bajo costo
2 Mejoras de confiabilidad: protección de elementos
Con la expectativa de que las redes de control de iluminación exterior serán la infraestructura de las nuevas redes de IoT, queríamos una arquitectura que ofreciera la máxima protección para el control inalámbrico, especialmente contra el clima y el vandalismo.
Al integrar el módulo de control en el controlador, la luminaria proporciona protección para todos los componentes clave: fuente de luz, controlador y controles.
Las luminarias para exteriores están diseñadas para cumplir con los estrictos estándares de Protección Internacional, por lo que la integración proporciona a todos los componentes de la solución una mejor protección.
3 Mejoras de confiabilidad: salud del conductor
Con las fuentes de luz LED que ahora ofrecen niveles de confiabilidad que son inalcanzables para fuentes de luz incandescente, de inducción o fluorescentes, es más probable que cualquier problema de luminarias se rastree nuevamente al conductor.
Al integrar el elemento de control en el controlador, como por ejemplo, el controlador LED para exteriores WorkHorse de Fulham, que tiene controles Tvilight integrados, se hizo posible el informe de diagnóstico incorporado a través de la interfaz inalámbrica. Esto ofrece mucha más capacidad de diagnóstico que la disponible a través de una interfaz de atenuación estándar de 0V a 10V.
Las horas de funcionamiento, las temperaturas de funcionamiento, las características de rendimiento y las configuraciones son solo algunos de los datos que se pueden leer desde un centro de monitoreo remoto.
Al utilizar la supervisión remota del rendimiento, las unidades de reemplazo se pueden despachar automáticamente para su despliegue antes de que falle una luminaria, y una vez que se instala, la puesta en servicio del controlador se puede completar a través de la descarga de la configuración desde la nube.
Esto significa un gran ahorro para las luces exteriores, que generalmente requieren dos viajes de ida y vuelta para cada falla: una para solucionar el problema y otra para reparar, especialmente dado que cada reparación requiere un costoso selector de cerezas. Reducir el trabajo de reemplazo a un solo viaje ahorra tiempo y recursos valiosos.
4 Mejoras de eficiencia: menor potencia de reserva
Por lo general, uno de los principales objetivos de un proyecto de actualización de iluminación es reducir el uso general de energía.
Al integrar el módulo de control inalámbrico, los conductores utilizan una potencia de espera inferior, lo que activa primero el módulo inalámbrico y luego el controlador. Los cálculos de la compañía muestran un ahorro de energía de 40% a 50% en comparación con una interfaz de control conectada a través de 0V a 10V, incluso cuando la interfaz se atenúa o apaga.
A medida que se construyan nuevas aplicaciones IoT, la integración del controlador LED y los controles inalámbricos ofrecerán aún más ventajas.
