open-solar-design

Fjärrstyrning för solcellsbelysning på gator

 -- Hur det fungerar





Fjärrstyrning för solcellsbelysning på gator: Hur det fungerar

principle-of-remote-control

Kort svar: Fjärrstyrningen för en solcellsbelysning på gator involverar två dataflöden, inte ett enda. Telemetriuppgifter flödar upp från belysningsenheten – batteristatus, panelprestanda, fel. Kommandon flödar ner från styrsystemet – dimmningsscheman, förändringar i tröskelvärden, uppdateringar av firmware. Allt annat, inklusive eventuella kameror på stolpen, är ytterligare data som transporteras tillsammans med dessa två dataflöden.

Vad belysningsenheten rapporterar

Styrsystemet samlar regelbundet in information om systemets tillstånd och rapporterar:

  • Batteristatus: Spänning, ström, laddningsgrad och temperatur
  • Panelprestanda: Laddningsström och dagliga energiutbyten
  • LED-belysningsenhetens drift: Förbrukad ström, dimmningstillstånd, driftstid
  • Omgivningsljusförhållanden: Används för att avgöra när belysningen ska slås på eller av
  • Systemtemperatur: Inuti belysningsenhetens hölje
  • Motionsdetektering: Belysningen aktiverar adaptivt ljusbaserat beteende beroende på om det upptäcks någon rörelse i närheten.

I våra kontrollerer visar dessa mættvärden de grafiker som plattformen använder. En sitesjef som märker att laddningsnivån på en enhet har sjunkit under laddningsnivåerna på de andra enheterna ser på ett problem med batteriet – inte med belysningen.

Val av kommunikationslänk

Två alternativer täcker nästan alla projekt, och valet beror på mängden data och täckningsområde – inte på mode:

Behov4G/5G-mobilkort (SIM)LoRaWAN
Telemetri (kilobyter/dag)Fungerar, men för mycket dataUtformat speciellt för detta
Video- eller firmware-uppdateringarNödvändigtInte praktiskt
TäckningBeroende på mobiloperatörPrivat gateway, ägt av platsen
Återkommande kostnader per enhetSIM-dataplanGateway kostnader amortiseras, nästan noll per enhet
Typisk användning i våra projektKameras, anslutna platserKommunala system för dimmering och övervakning

Vår standard för kommunala system är LoRaWAN för telemetri och kommandon för dimmering; 4G används endast där kameror eller ofta uppdaterade firmware är nödvändiga. Den vanligaste misstaget i kommunikationen är att betala för en SIM-dataplan som endast transporterar några hundratals byte data per dag.

Kommandopassagen, från start till slut

En fjärrkommando sendes: användargränssnitt (telefon eller skrivbord) → molnplattform → kommunikationsnätverk → kontrollenhet → uitövring → statusåterkoppling tillbaka längs samma kedja. Kontrollenheten tar emot kommandot, og molnplattformen visar den nya statusen.

Ställ förväntningar ärligt: Detta handlar om en cykel på sekundnivå, inte på millisekundnivå. Ett cellulärt modul som är aktiverat enligt en schemalagd tidslinje, eller begränsningar i LoRaWAN’s driftscykel, bidrar båda till fördröjningar i signalöverföringen – detta är avsedet i designen. Ingen bör försöka sälja “instantkontroll” för en batteripowerad enhet.

Minimale säkerhetskrav vi implementerar:

Vi betraktar kontrollern som en inbyggd enhet i en “fientlig” nätverksmiljö:

  • Telemetri- och kommandodata är krypterade under överföringen; ingenting skickas i klartextform.
  • Autentisering av enheten sker för varje enskild enhet, och autentiseringsuppgifter tillhandahålls vid installationen.
  • Kontrollern lyssnar inte på det offentliga internetet. Åtkomst till systemet sker via en molntjänst, med kontroll och loggning på kontonivå.
  • Firmware-uppdateringar är signerade, så en stulen enhet kan inte installeras på andra enheter i flottan.

För platser där kameror används, är videoprocessningen separat: Bildsensorerna skickar data till en kodningsenhet, och videostrimmen överförs via SIM-kortets 4G/5G-anslutning till molnet för lagring och omvandling av videodata. Samma krypterings- och åtkomstregler gäller även för denna data.

Vad denna sida inte täcker:

Denna sida behandlar telemetri och styrning av de belysningsanordningar själva. Den omfattar inte kameraproductlinjen, integrationen med SCADA-system för elnät, eller regler för cybersäkerhet för kritiska infrastrukturer. För att se hur dimmeringskommandon tillämpas efter solnedgången, läs Styrning av strömförbrukning. För att bestämma storleken på kontrollern och batteriet, använd Beräkningsverktyget för kontrollerns storlek, eller jämför kompletta enheter i vår serie All-in-one solbelysningar.