Vier Arten der LED-Beleuchtung machen Städte intelligenter

Intelligente Städte erfordern eine intelligentere Systemintegration. Wenn wir eine Vielzahl von Community- und Bürgerdiensten auf einer Internet-of-Things-Infrastruktur (IoT) aufbauen möchten, die ursprünglich für die Beleuchtungssteuerung im Freien eingesetzt wurde, muss das Netzwerk über die Funktionen des historischen Steuerungssystems hinaus zuverlässig sein, damit die Beleuchtung ein- und ausgeschaltet wird trübe.

Es ist eine neue Sichtweise auf Steuerungen erforderlich, bei der die Lichtsteuerung eine von mehreren Funktionen ist, die durch die Kommunikation zwischen Leuchten ermöglicht werden. Dies erfordert eine stärkere Integration von Energie- und Kommunikationstechnologien sowie Treiber- und Funktechnologien.

Auf einer Ebene scheint die Integration eines LED-Treibers und eines Funkgeräts ein einfacher Schritt vorwärts zu sein. Durch die Reduzierung der Anzahl der Hardware-Teile werden Installation und Wartung vereinfacht und die Gesamtkosten des Steuerungsnetzwerks über die gesamte Lebensdauer hinweg gesenkt. Bei der Installation des Systems ist es viel einfacher, die Stromversorgung an ein Gerät als an zwei Geräte anzuschließen. Es ist auch wahr, dass die einfachste Lösung normalerweise die beste ist.

Bevor wir jedoch den Wert der Integration von LED-Treibern für die Stromversorgung der intelligenten Straßenbeleuchtung prüfen, sollten wir zunächst die Auswirkungen der intelligenten Straßenbeleuchtung als Rahmen für intelligentere Städte betrachten.

IoT - ein Drahtmodell für intelligentere Städte

IoT verspricht, eine Vielzahl von Fragen der Geräteüberwachung und -verwaltung zu lösen, die über die intelligente Straßenbeleuchtung hinausgehen. Bevor wir jedoch die vollständige Konnektivität bereitstellen können, müssen wir die Wirtschaftlichkeit in Betracht ziehen.

Das Internet der Dinge muss die Herausforderungen des Marktes meistern, um es als gemeinsamen Rahmen für intelligente Städte nutzbar zu machen. Dies gilt insbesondere für die Beleuchtungsbranche, die eine ausgereifte Liefer- und Bereitstellungsstrategie verfolgt und sich stark darauf konzentriert, die Preise niedrig zu halten.

Dummes Glück

Ironischerweise haben die heute installierten dummen, billigen Leuchten, die nicht über die für eine intelligente Beleuchtung erforderliche IoT-Kommunikation verfügen, eine Nutzungsdauer von mindestens 10 Jahren. Dies wird das Internet der Dinge für intelligente Beleuchtung um ein Jahrzehnt oder mehr verzögern, obwohl die Beleuchtung das perfekte IoT-Gerüst für intelligente Städte darstellt.
Licht ist überall, und es ist oft eines der ersten Dinge, die von den Kommunen zur Förderung der öffentlichen Sicherheit hinzugefügt werden. Wenn Sie über die Möglichkeiten nachdenken, Straßenbeleuchtung mit intelligenten LEDs zu kombinieren, die von integrierten Fahrern angetrieben werden, eröffnen sich zusätzliche Möglichkeiten, um die öffentliche Sicherheit zu fördern und Energie zu sparen.

Beispielsweise kann die Verwendung des IoT zur Zentralisierung der Steuerung von Straßenlaternen und Webcams die Strafverfolgung und die Kontrolle der Menschenmenge unterstützen. Da Straßenlaternen in regelmäßigen Abständen installiert werden, können sie beispielsweise zur Überwachung der Luftqualität oder des Niederschlags sowie der Beleuchtung verwendet werden.
Smart Lighting bietet auch eine Geräteüberwachung für das Fehlermanagement. Wenn Sie beispielsweise eine Straßenlampe warten, sparen Sie Geld, wenn Sie den Kirschpflücker nur einmal verwenden, da der Techniker bereits weiß, welche Teile benötigt werden.

Alles beginnt mit einer gemeinsamen verbundenen Infrastruktur, die ein offenes Protokoll wie das IoT verwendet. Die Verwendung von Straßenlaternen als Grundgerüst für die Automatisierung der Verwaltung von Stadtdiensten erfordert gemeinsame Kommunikationsprotokolle für die Interoperabilität. Leider ist die Beleuchtung im Hinblick auf das Internet der Dinge zu spät und die Hersteller verwenden andere Industriestandards für das Lichtmanagement und die Kommunikation.

Zum Beispiel ist die digital adressierbare Beleuchtungsschnittstelle (DALI) der am weitesten verbreitete drahtgebundene Standard für digitale Beleuchtungssteuerungen. DALI wurde 1964 von Philips entwickelt und hat sich zu IEC-Standards entwickelt. Es ist eine gemeinsame Schnittstelle für konventionelle Lichtsteuerungen und Interoperabilität.

DALI bezieht sich jedoch nur auf die Beleuchtung und arbeitet nicht mit dem IoT zusammen. In ähnlicher Weise ist ZigBee ein drahtloser Standard mit geringem Stromverbrauch, der für Anwendungen wie Beleuchtungssteuerungen verwendet wird. ZigBee konkurriert jedoch mit Wi-Fi, Bluetooth Mesh und anderen drahtlosen Standards für das IoT.

Stadtverwalter werden nach Plattformen suchen, die über die Beleuchtung hinaus Interoperabilität bieten. Dabei wird das IoT als gemeinsames Protokoll verwendet, um Steuerinformationen für verschiedene Arten von Geräten wie Verkehrssignale, Schächte und Abfallbehälter bereitzustellen.

Das wahrscheinlichste Szenario ist, dass die drahtlose Kommunikation und das IoT als gemeinsame Plattform für die Verwaltung und Steuerung verwendet werden und die Daten in der Cloud für den Zugriff über eine zentrale Steuerkonsole aggregiert werden. Durch die Verwendung eines sicheren Cloud-Speichers für Daten wird der Zugriff für die städtischen Abteilungen und Dienstleister erleichtert, und es wird ein zentrales Datenrepository für Anwendungen wie Big Data bereitgestellt.

Die nachfolgend aufgeführten Gründe zeigen, dass die Integration von Treibern und drahtlosen Steuerungen gegenüber früheren Lösungen erhebliche Vorteile in Bezug auf Einfachheit, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz bietet.

Vier Argumente für integrierte LED-Steuerungen

Als wir bei Fulham die Herausforderungen der Bereitstellung eines intelligenten Beleuchtungssystems als Teil einer zentralisierten Smart-Cities-Lösung durchgearbeitet haben, haben wir erkannt, dass die Integration von Steuerelementen in LED-Treiber aus mindestens vier Gründen sinnvoll ist.

1 Das richtige Steuerungssystem einbinden

Funksysteme eignen sich für die Straßen- und Gemeindebeleuchtung, da Funkgeräte im Freien störungsfrei arbeiten können. Die Auswahl eines Mediums war jedoch nur der erste Schritt - die Ingenieure sehen sich nun mit dem zu verwendenden Funksystem konfrontiert.

Die Minimierung der Kosten für Geräte vor Ort wurde schnell zur obersten Priorität. Zu lange wurde die Steuerung mit dem sogenannten "£ 10,000 box problem" belastet - der Anforderung, dass ein System über einen teuren Computer und / oder ein Gateway-Gerät mit dem Beleuchtungsnetzwerk vor Ort verfügt.
Dies belastet das System mit höheren Anlaufkosten, dem Erfordernis eines sicheren, kontrollierten Standorts und einem speziellen Stromschutz, um den fortgesetzten Betrieb zu gewährleisten.

Außerdem muss die Hardware, normalerweise ein Server, auf dem neuesten Stand gehalten werden.

Ein cloudbasiertes Steuerungssystem, bei dem nur ein kleines, relativ kostengünstiges Gateway erforderlich ist, da die Brücke zwischen dem Beleuchtungssteuerungsnetzwerk und einem Fernüberwachungszentrum im Laufe der Zeit IoT-Netzwerke bei der Skalierung und Steigerung der Effizienz unterstützt, da zusätzliche Kapazität schnell und effizient hinzugefügt werden kann preiswert.

2 Zuverlässigkeitsverbesserungen: Elementschutz

Mit der Erwartung, dass Außenbeleuchtungssteuerungsnetze die Infrastruktur für aufstrebende IoT-Netze sein werden, wollten wir eine Architektur, die den maximalen Schutz für die drahtlose Steuerung bietet, insbesondere vor Wetter und Vandalismus.

Durch die Integration des Steuermoduls in den Treiber bietet die Leuchte Schutz für alle wichtigen Komponenten - Lichtquelle, Treiber und Bedienelemente.

Außenleuchten erfüllen die strengen internationalen Schutznormen, sodass durch die Integration alle Lösungskomponenten besser geschützt werden.

3 Zuverlässigkeitsverbesserungen: Fahrergesundheit

Mit LED-Lichtquellen, deren Zuverlässigkeit für Glühlampen-, Induktions- oder Leuchtstofflampen unerreicht ist, werden Probleme mit den Leuchten eher auf den Fahrer zurückgeführt.

Durch die Integration des Bedienelements in den Fahrer, wie zum Beispiel beim WorkHorse LED-Außentreiber von Fulham, der die Tvilight-Steuerung integriert hat, wurde eine integrierte Diagnose über die drahtlose Schnittstelle möglich. Dies bietet weitaus mehr Diagnosemöglichkeiten, als über eine Standard-Dimmschnittstelle von 0 V bis 10 V verfügbar sind.

Betriebsstunden, Betriebstemperaturen, Leistungsmerkmale und Konfigurationen sind nur einige der Daten, die von einer Fernüberwachungszentrale gelesen werden können.

Mithilfe der Remote-Leistungsüberwachung können Ersatzgeräte automatisch für den Einsatz bereitgestellt werden, bevor eine Leuchte ausfällt. Nach der Installation kann die Inbetriebnahme des Treibers per Konfigurations-Download aus der Cloud abgeschlossen werden.

Dies bedeutet eine enorme Ersparnis für Außenleuchten, für die in der Regel zwei Umläufe pro Ausfall erforderlich sind - einer zur Fehlerbehebung und einer zur Reparatur, zumal für jede Reparatur ein teurer Kirschpflücker erforderlich ist. Die Reduzierung der Austauscharbeiten auf eine Reise spart wertvolle Zeit und Ressourcen.

4 Effizienzverbesserungen: Niedrigste Standby-Leistung

In der Regel besteht eines der Hauptziele eines Projekts zur Aufrüstung der Beleuchtung darin, den Gesamtenergieverbrauch zu senken.

Durch die Integration des Funksteuerungsmoduls verwenden die Treiber eine niedrigere Standby-Leistung, wobei zuerst das Funkmodul und dann der Treiber aufgeweckt werden. Die Berechnungen des Unternehmens zeigen eine Stromersparnis von 40% bis 50% im Vergleich zu einer Steuerschnittstelle, die über 0 V bis 10 V angeschlossen ist, selbst wenn die Schnittstelle auf "Aus" gedimmt ist.

Wenn neue IoT-Anwendungen erstellt werden, bietet die Integration von LED-Treibern und drahtlosen Steuerungen noch mehr Vorteile.

Über den Autor

Russ Sharer ist Vizepräsident für globales Marketing und Geschäftsentwicklung bei Fulham