Connettività intelligente per i lampioni solari : ordine di costruzione

Dove la maggior parte dei siti sono in realtà

Cerchiamo di essere onesti circa la linea di base : una grande quota di apparecchi installati eseguito su semplice temporizzazione o una fotocellula che accende la luce al tramonto e si spegne all ' alba . Che non è connettività intelligente ; si tratta di un orologio con una resistenza dipendente dalla luce . Tutto sotto è ciò che si trova in cima a quella linea di base , e l'ordine conta più della lista delle caratteristiche .

Livello 1 - sensing

Sensing è il livello più economico e quello che si paga per primo .

• Sensore di luce . Legge l'intensità ambientale e guida l'oscuramento : ambiente più luminoso , uscita inferiore ; ambiente più scuro , uscita superiore . Questa è la base di ogni curva di oscuramento a risparmio energetico e un sensore ad alta precisione rende le transizioni naturali invece di fare un passo visibile .
• Sensore di temperatura . La temperatura sposta sia l'uscita del pannello che la capacità della batteria . La lettura della temperatura del pannello e del pacco consente al sistema di regolare lo stato operativo e , sulle confezioni riscaldate , è l'ingresso che avvia e arresta il riscaldatore .
• Rilevamento guasti . Il controller conosce già la corrente della lampada , la tensione della batteria e lo stato di carica . Guardare quelle anomalie - luminosità della lampada fuori nominale , improvvise oscillazioni di potenza della batteria - si trasforma in un allarme per il centro di gestione invece di un apparecchio buio scoperto da un passante .

Le funzioni intelligenti che vediamo spente sul campo non sono quasi mai i sensori ; sono le piattaforme a cui nessuno ha effettuato l'accesso dopo la messa in servizio .

Layer 2 - un uplink , scelto per i dati

Quattro opzioni , e la scelta segue il volume e la copertura dei dati :

Opzione	Cosa è It	Adatto
Il Bluetooth	Collegamento a corto raggio , bassa potenza	Scambio di dati di apparecchi ausiliari , gruppi di piccole aree , messa in servizio e configurazione
ZigBee è la	Bassa potenza , mesh auto-organizzanti	Siti in cui gli apparecchi trasmettono i dati hop by hop a un collettore
4G/5G Cellulare	Collegamento operatore a banda larga	Upload in tempo reale , video , firmware frequente
di Lorawan	Gateway a lungo raggio , a bassa potenza e di proprietà del sito	Comandi di telemetria e dimmerazione su una flotta municipale

Il Bluetooth guadagna il suo posto al momento della messa in servizio e per la condivisione dei dati a livello di luce tra i vicini , quindi un gruppo si attenua insieme . ZigBee costruisce grandi reti auto-organizzanti in cui ogni apparecchio è un nodo che raccoglie i propri dati e inoltra i dati della rete strato per strato al centro di gestione . 4G/5G gestisce qualsiasi cosa in tempo reale e registri di consumo pesante , avvisi di guasto e qualsiasi cosa con video in esso . LoRaWAN , Come descritto nella nostra guida al controllo remoto , sposta la stessa telemetria per una frazione del costo ricorrente quando il sito può ospitare un gateway .

La nostra impostazione predefinita per una flotta municipale è la telemetria LoRaWAN più 4G solo dove una telecamera o un frequente aggiornamento del firmware giustificano la SIM. Un piano cellulare per dispositivo per spostare alcune centinaia di byte al giorno è un errore di controllo dei costi, non una scelta di connettività.

Layer 3-la piattaforma e a cosa serve in realtà

Il lato cloud memorizza i dati caricati e fa l'analisi. Due lavori sono importanti:

Visibilità operativa. Archiviazione, rappresentazione grafica e visualizzazione dello stato dell 'apparecchio e dei dati energetici, con commutazione remota e controllo dell' oscuramento da un browser o un 'app. Questa è la posta in gioco, ed è il livello che rende i sensori degni di installazione.

Manutenzione predittiva. I dati operativi a lungo termine rivelano modelli di utilizzo e tendenze dei guasti, che consentono alla manutenzione di passare dalla riparazione passiva-un equipaggio si ferma quando arriva un reclamo-all 'intervento programmato prima che l'apparecchio si oscuri. Anche gli effetti stagionali e meteorologici sulla domanda di illuminazione si riflettono nella strategia: oscuramento a tarda notte su tratti stradali a basso traffico, uscita più luminosa su tratti con forti tempeste.

Il limite onesto: manutenzione predittiva ha bisogno di storia, e la storia ha bisogno di una flotta in esecuzione abbastanza a lungo per generarlo. Un sito con dieci apparecchi non ha un problema di big data. Ha dieci apparecchi.

Implementazione, retrofit contro nuove costruzioni

I retrofit ottengono l'hardware in più fasi: aggiungere moduli di comunicazione (Bluetooth, ZigBee o 4G/5G, come scelto sopra) e il sensore impostato su dispositivi esistenti, quindi attivare la rete locale-una sottorete tramite Bluetooth o ZigBee, collegata a 4G/5G tramite un gateway-e solo allora collegare la piattaforma.

Le nuove build dovrebbero trattare la connettività come un input di progettazione, non come un bolt-on: selezionare moduli e sensori intelligenti integrati in fase di specifica in modo che il livello di connettività sia impostato dalla fonte.

Le applicazioni chiudono il ciclo: un 'app mobile per lo stato e il controllo con push dei guasti in tempo reale e applicazioni di strategia che regolano automaticamente la luminosità in base al tempo e al modello di traffico.

Le tre sfide e le nostre risposte

Sicurezza. Un dispositivo connesso è un dispositivo incorporato in una rete ostile. Crittografa la telemetria e i comandi in transito, esegue l'autenticazione per dispositivo, mantiene il controller fuori dalla rete Internet pubblica dietro l'endpoint cloud ed esegue una revisione periodica delle vulnerabilità sulla piattaforma.

Costo. La connettività intelligente aggiunge costi operativi hardware e di rete. La leva non sono i moduli più economici; è l'architettura di rete e la strategia dei dati. La trasmissione on-demand anziché lo streaming continuo taglia il traffico di un ordine di grandezza e LoRaWAN invece di SIM per dispositivo taglia la linea ricorrente quasi a zero.

Compatibilità . Dispositivi di diversi produttori potrebbero non interoperare . La risposta del settore è standard unificati ; la risposta del progetto è la disciplina di approvvigionamento : acquistare la flotta da un fornitore in modo che i moduli , i sensori e la piattaforma siano convalidati come un unico sistema . È così che spediamo dispositivi collegati - controller , modulo di comunicazione e piattaforma da un ' unica distinta base .

Quando smart smette di pagare .

Fermati a rilevare più un uplink quando il sito è piccolo , l'equipaggio è locale e nessuno si collegherà a una dashboard . Aggiungi la piattaforma quando la flotta è abbastanza grande che percorrere la rotta costa più dell ' abbonamento . Questa è l'intera decisione .

Cosa non tratta questa pagina

Questa pagina copre l'architettura di connettività per i lampioni solari autonomi . Non copre l'integrazione del segnale di traffico , l'interoperabilità del sistema di misurazione o l'approvvigionamento di piattaforme smart-city . Per la meccanica a livello di protocollo della telemetria e dei comandi , vedere telecomando per lampioni solari . Per le unità collegate abbinate , vedere la nostra linea lampioni solari all-in - one .