open-solar-design

Fernbedning för solcellsbelysning på gator

 -- Hur det fungerar





Fernbedning för solcellsbelysning på gator: Hur det fungerar

principle-of-remote-control

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

Vad belysningsenheten rapporterar

Kontrollenheten samlar in information om systemets tillstånd regelbundet och rapporterar:

  • Batteristatus: spänning, ström, laddningsgrad och temperatur
  • Panelprestanda: laddningsström och dagliga energiproduktionsmängder
  • Driftsdata för LED-lampor: förbrukad ström, dimmningstillstånd, driftstid
  • Omgivningsljusförhållanden (används för att styra övergången mellan skymning och gryning)
  • Systemtemperatur inuti hållaren
  • Mottagning av rörelser – belysningsenheten aktiverar då passande ljusinställningar.

I våra kontroller visar dessa mätvärden vad plattformen grafiskt presenterar. En platschef som märker att laddningsnivån på en lampa sjunker under nivån hos närliggande lampor tittar på ett problem med batteriet – inte med belysningen.

Väljning av kommunikationslänk

Två alternativ täcker nästan alla projekt, och valet beror på datamängd och täckning – inte på modet:

Behov4G/5G-mobilkort (SIM)LoRaWAN
Telemetri (kilobyter/dag)Fungerar, men för stora datamängderSpeciellt utformat för detta
Video- eller firmware-uppdateringarNödvändigtInte praktiskt
TäckningBeroende på mobilföretagPrivat 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, med 4G-uppkoppling endast där en kamera eller frekventa firmware-uppdateringar är nödvändiga. Den vanligaste kommunikationsfel är att man betalar för en SIM-dataplan som bara används för att överföra några hundratals byte data per dag.

Kommandopassagen, från början till slut

En fjärrkommando skickas: användargränssnitt (telefon eller dator) → molnplattform → kommunikationsnätverk → kontrollen för anordningar → utförande av kommandot → återkoppling av statusinformationen längs samma kedja. Anordningen tar emot kommandot, och molnplattformen visar den nya tillståndet.

Ställ upp förväntningar ärligt: Det här handlar om en loop som sker på sekundnivå, inte på millisekundnivå. Ett cellulärt modul som är aktiverat enligt ett schemat, eller begränsningar i LoRaWAN:s driftscykel, orsakar båda avsevärt fördröjning i signalöverföringen. Ingen bör försöka sälja “instant”-kontrollfunktioner för en batteripowerad enhet.

Minimiska säkerhetskrav som vi implementerar:

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

  • Telemetri- och kommandodata är krypterade under överföringen; ingenting skickas i obekräftad form (plain text).
  • Autentisering av enheten sker för varje enskild enhet, och autentiseringsuppgifter tillhandahålls vid installationen.
  • Kontrollern lyssnar inte på den offentliga internetnätverket. Åtkomst till systemet sker via en molntjänst, med kontroll och loggning på kontonivå.
  • Firmware-uppdateringar är signerade, så ett stulit modul kan inte installeras på andra enheter i flottan.

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

Vad denna sida inte täcker:

Denna sida behandlar telemetri och kontroll för de ljusinstallationerna själva. Den omfattar inte kameraproductlinjen, integrationen med SCADA-system för elnät, eller säkerhetscertifieringar för kritiska infrastrukturer. För att se hur dimmningkommandon tillämpas när solen har gått ner, läs Styrning av strömförbrukning. För att bestämma storleken på kontrollern och batteriet, använd Kontrollerns storleksberäknare, eller jämför kompletta enheter i vår serie All-in-one solgatelljus.