Pilot do słonecznych lamp ulicznych
-- jak to funkcjonuje
Pilot do słonecznych lamp ulicznych: jak to funkcjonuje
Krótka odpowiedź: Pilot do słonecznej lampy ulicznej obsługuje dwa rodzaje przepływów danych – jeden służy do transmisji informacji o stanie systemu, a drugi do wysyłania komend. Dane telemetryczne są przekazywane z lampy (stan baterii, wydajność panelu słonecznego, informacje o awariach), a komendy (programy regulacji jasności, zmiany ustawień, aktualizacje oprogramowania) są wysyłane z platformy zarządzania. Wszystko inne, włącznie z danymi z kamery umieszczonej na lampie, jest dodatkowym elementem przekazywanego pakietu informacyjnego.
Jakie informacje przekazuje lampa?
Kontroler regularnie sprawdza stan systemu i zgłasza:
- Stan baterii: napięcie, prąd, poziom naładowania, temperatura
- Wydajność panelu słonecznego: prąd potrzebny do naładowania, całkowita ilość energii wyprodukowanej w ciągu dnia
- Działanie diod LED: pobrana energia, poziom jasności, liczba godzin pracy lampy
- Warunki oświetlenia otoczenia: informacje potrzebne do automatycznego włączenia/l wyłączenia lampy o zmianie pory dnia
- Temperatura wewnątrz obudowy lampy
- Detekcja ruchu: informacje umożliwiające uruchomienie adaptacyjnego oświetlenia w zależności od ruchu w okolicy
W naszych kontrolerach te wartości są wykorzystywane do tworzenia grafików na platformie. Menadżer obszaru, który dostrzega, że poziom naładowania baterii jednego urządzenia spada poniżej poziomu sąsiednich urządzeń, może zakładać, że problem leży w samych bateriach lub w ich zasilaniu, a nie w systemie oświetlenia.
Wybór środka komunikacji
Dwie dostępne opcje pokrywają niemalże wszystkie potrzeby projektowe; decyzja dotyczy tylko ilości przesyłanych danych i zasięgu, a nie mody:
| Potrzeba | 4G/5G (SIM-karta) | LoRaWAN |
|---|---|---|
| Telemetria (kilobajty dziennie) | Możliwe, ale nieefektywne z powodu dużych rozmiarów danych | Specjalnie zaprojektowane do tego celu |
| Przesyłanie nagranych wideo lub aktualizacji oprogramowania | Konieczne | Niewpraktyczne |
| Zasięg | Zależy od operatora | Prywatny punkt dostępu, w posiadaniu instytucji |
| Koszty obsługi na jednostkę sprzętu | Plan danych SIM-karty | Koszty punktu dostępu są rozłożone na kilka elementów sprzętu, więc wynoszą mniej więcej zero na jeden element |
| Typowe zastosowania w naszych projektach | Kamery, urządzenia podłączone do sieci | Systemy sterowania oświetleniem i monitoringu w mieście |
Standardowym rozwiązaniem dla projektów miejskich jest wykorzystanie technologii LoRaWAN do przesyłania danych telemetrycznych i komend sterujących oświetleniem; 4G jest używane wyłącznie w przypadkach, gdy konieczne jest przesyłanie dużych ilości danych (np. nagranych wideo) lub częste aktualizacje oprogramowania. Najczęściej występującym błędem w podejściu do wyboru środka komunikacji jest opłata za plan danych SIM-karty na każdy element sprzętu, gdy faktycznie przesyłanych danych jest zaledwie kilka setek bajtów dziennie.
Ścieżka komunikacji od początku do końca
Komenda jest wysyłana w następujący sposób: terminal użytkownika (telefon lub komputer) → platforma w chmurze → sieć komunikacyjna → kontroler urządzenia → wykonanie komendy → powrót informacji o stanie urządzenia w tę samą kolejność. Urządzenie potwierdza otrzymanie komendy, a platforma w chmurze wyświetla nowy stan urządzenia.
Postawienie realistycznych oczekowań jest kluczowe: mowa jest o procesach odbywających się w czasie rzędu sekund, a nie milisekund. Moduły komutowane, które są włączone według określonego schematu, lub ograniczenia dotyczące cyklu pracy protokołu LoRaWAN, powodują naturalną zwłokę w przekazie danych. Nikt nie powinien reklamować możliwości „natychmiastowego” sterowania urządzeniami zasilanymi bateriami.
Minimalne wymogi bezpieczeństwa, które wdrożiliśmy:
Traktujemy kontroler jako urządzenie wdrożone w nieprzyjaznym środowisku sieci:
- Dane telemetryczne oraz komendy są szyfrowane w trakcie przesyłania; nic nie jest przekazywane w formie niezaszyfrowanej.
- Autentyfikacja urządzenia jest realizowana na poziomie pojednego egzemplarza, a dane uwierzytelniające są podawane podczas uruchomienia.
- Kontroler nie wysłuchuje danych z publicznej sieci internetowej. Dostęp do platformy odbywa się przez punkt końcowy w chmurze, z kontrolą dostępu na poziomie konta oraz rejestracją wszystkich działań.
- Aktualizacje oprogramowania są podpisane, więc ukradziony moduł nie może zostać ponownie włączony do sieci.
W przypadku obiektów wyposażonych w kamery, proces przesyłania obrazów jest oddzielny: sensor obrazu przekazuje dane do chipu do kodowania, a potem stream jest przesyłany przez łącze 4G/5G na chmurę do celów przechowywania i przetwarzania. W tym przypadku również obowiązują te same zasady szyfrowania i kontroli dostępu. Dlatego takie obiekty wymagają połączenia komutowanego.
Co na tej stronie nie jest opisane:
Ta strona dotyczy aspektów telemetrii i sterowania samymi oprawami oświetleniowych. Nie obejmuje linii produktów kamer, integracji z systemami SCADA, ani wymagań dotyczących certyfikacji zabezpieczeńcy sieci energetycznych w obiektach krytycznych. Aby zapoznać się z zasadami stosowania komend regulacji jasności po zachodzie słońca, przeczytaj tekst kontrola zużycia energii. Aby wybrać odpowiedni kontroler i akumulator, skorzystaj z kalkulatora do wyboru rozmiarów kontrolera lub sprawdź informacje o kompletnych jednostkach oświetleniowych z naszej linii solarne latarnie typu „wszechwzględnego rozwiązania.