آرٹیفیشل انٹیلیجن (AI) کے دور میں سول سٹری لائٹس: وہ کیا پاور کر سکتی ہیں؟

ایک سٹری لائٹ پول کا بجلی کا بجٹ

پہلے یہ جانیں کہ ایک معمولی سٹری لائٹ پول واقعی طور پر کتنی بجلی پیدا کرتا ہے: ایک 300 واٹ کا سولار پینل، جو 3.5 سے 5 گھنٹے کے دوران سورج کی روشنی سے چارج ہوتا ہے، تقریباً 1.0 سے 1.5 کیلوواٹ-گھنٹہ (kWh) بجلی پیدا کرتا ہے؛ لیکن چارج کنٹرولر، بیٹری، اور تاروں کی وجہ سے کچھ بجلی ضائع ہو جاتی ہے… آخر میں صرف 0.8 سے 1.2 کیلوواٹ-گھنٹہ بجلی ہی شہر تک پہنچ پاتی ہے (یہ میڈ-لیٹیڈیٹچر (mid-latitude) علاقوں کے لیے معمولی اعداد ہیں؛ آپ کے علاقے کے موسمی حالات اس کو متاثر کریں گے)۔

روشنی خود ہی اس بجٹ کا سب سے بڑا خرچ ہے۔ ایک 100 واٹ کا بلب جو 11 گھنٹے تک چلتا ہے، تقریباً 1.1 کیلوواٹ-گھنٹہ (kWh) بجلی کا استعمال کرتا ہے، جو کہ پورے دن کا کل بجلی کا خرچ ہے۔ اسی لیے ہر سنجیدہ سولر سٹریٹ لائٹ (solar street light) میں روشنی کی شدت کم ہو جاتی ہے: شام کے بعد کے پہلے گھنٹوں میں روشنی کی شدت زیادہ ہوتی ہے، رات کے وقت کم ہو جاتی ہے، اور صبح سے پہلے دوبارہ کچھ حد تک بڑھ جاتی ہے۔ روشنی کی شدت کو کم کرنے کا یہ نظام صرف کارکردگی کو بہتر بنانے کیلئے نہیں، بلکہ اس لئے بھی ہے تاکہ بجلی کا خرچ معقول رہ سکے۔

باقی تمام چیزوں – کیمرے، سنسر، کنٹرولر، کمیونیکیشن سسٹم – کیلئے جو بجلی باقی رہتی ہے، وہ روشنی کی شدت کو کم کرنے کے نظام سے مہیا ہونے والا رقم ہے؛ عام طور پر ایک اچھے سائز کے سسٹم میں یہ رقم روزانہ بجلی کے خرچ کا 20–40٪ہوتا ہے۔ اسی رقم کو دیکھتے ہوئے ہی کسی تھینڈر (tender) میں یہ شرط رکھی جاتی ہے کہ ایک سولر پول (solar pole) سے 4G کیمرا، ایر-کوالٹی سنسر (air-quality sensor) اور وائی-فائی ایکسیس پوائنٹ (Wi-Fi access point) بھی چلائے جائیں۔

آج سولر سٹریٹ لائٹ میں “AI” (کے ذریعہ کیا مراد ہے؟

مارکیٹنگ کو چھوڑ کر دیں تو، سولر سٹریٹ لائٹ میں استعمال ہونے والا “AI” در حقیقت ایک مائیکروکنٹرولر (microcontroller) ہے جو تین کام کرتا ہے:

1. روشنی کا کم ہونے کا شیڈیول (Dimming Schedule): وقت کی بنیاد پر یا ماحولی روشنی کے اثر سے سکینڈریز تیار کئے جاتے ہیں، جو اس وقت روشنی کو کم کر دیتے ہیں جب کوئی موجود نہیں ہے۔ یہ نظام میں بجلی کی بچت کا سب سے بڑا طریقہ ہے۔
2. حرکت اور موجودگی کا پتہ لگانا (Motion and Presence Sensing): PIR (پاسیو انفراریڈ) یا راڈار ڈیٹکٹر، جب کوئی پیدل شخص یا گاڑی قریب آتا ہے تو روشنی کو زیادہ کر دیتے ہیں۔ راڈار، پیئر (PIR) کے مقابلے میں سستی رفتار کی حرکتوں اور خراب موسم کے حالات میں بہت بہتر کام کرتا ہے؛ اسی لیے ہم راڈار کا استعمال کھلے راستوں پر کرتے ہیں، جبکہ پیئر کا استعمال مختصر، ڈھکے ہوئے راستوں کے لئے کرتے ہیں۔
3. دور سے نگرانی اور خرابی کے انتباہ (Remote Monitoring and Fault Alerts): کنٹرولر، بیٹری کی سطح، چارجنگ کی رفتار، اور روشنی کے آلات کی خرابیوں کی معلومات LoRa، 4G، یا NB-IoT کے ذریعہ بھیجتا ہے۔ جب کوئی روشنی بند ہو جاتی ہے، تو اسٹیک ٹیک منیجر (Asset Manager) پہلی شکایت سے پہلے ہی اس کا علم حاصل کر لیتا ہے۔

ان میں سے کوئی بھی عمل، تحقیقاتی معنی میں “کاذبہ ذہانت” (Artificial Intelligence) نہیں ہے؛ یہ سب “اسمبیڈڈ کنٹرول سسٹم” (Embedded Control Systems) کے ذریعہ ممکن ہے، جن میں کمیونیکیشن کے لنکس شامل ہیں، اور یہ سسٹم واقعی طور پر کام کرتے ہیںۤ سچائی اہم ہے کیوں کہ غلط طور پر “کاذبہ ذہانت” کا دعوی کرنے سے لوگوں کی توقعات بن جاتی ہیں جنہیں ہارڈویئر پورا نہیں کر سکتا۔

ایک کھمبا (A Pole) واقعی طور پر کیا کر سکتا ہے؟

ایک کھمبا صرف روشنی فراہم کرنے کے علاوہ، بجلی کی بچت میں بھی مدد کر سکتا ہے، حرکتوں کا پتہ لے سکتا ہے، اور نظام کی خرابیوں کی معلومات بھی فراہم کر سکتا ہے… یہ سب “اسمبیڈڈ کنٹرول سسٹمز” کی مثالی تطبیقات ہیں۔

“دستیاب-طاقت” (distributed energy) کا خیال حدود کے اندر واقعی طور پر قابل قبول ہے۔ ایک 4G سیکیورٹی کیمرہ تقریباً 15–30 واٹ بجلی خرچ کرتی ہے؛ 24 گھنٹوں میں یہ مجموعی طور پر 360–720 واٹ-گھنٹہ (Wh) کے برابر ہوتا ہے، جس کو ایک مناسب حجم کا کھمبا، جس میں روشنی کی شدت کو کم کرنے کی سہولت ہو، آسانی سے اپنے اندر جذب کر سکتا ہے۔ ماحولی سنسر (جیسے ذرات، شور، درجہ حرارت) بھی معمولی مقدار میں بجلی خرچ کرتے ہیں۔ چھوٹی ڈسپلے اور ایمرجنسی کالنگ پوائنٹس بھی اسی زمرے میں آتے ہیں۔

لیکن ایسی ٹکنولوجیاں جیسے “ایج کے کمپیوٹنگ سسٹم” (AI computing systems) اس طرح کے نظاموں میں مناسب نہیں ہیں۔ ایک کھمبے پر لگا کر استعمال کیا جانے والا انفرسنس سرور (inference server) جس میں گرافکس پروسیسنگ یونٹ (GPU) ہو، مستقل طور پر سینکڑوں واٹ بجلی خرچ کرتا ہے۔ اگر روزانہ بجلی کا بجٹ صرف 1 کیلوواٹ-گھنٹہ (1 kWh) ہے، تو صرف سولر پاور (PV) سے ایسے سسٹم چلانا ممکن نہیں ہے؛ ایسے معاملوں میں یا تو بجلی کا گریڈ سے حاصل کیا جانا ضروری ہے، یا ایک ایسا سولر پاور سسٹم استعمال کیا جانا چاہئے جس کا حجم سڑک کے بجلی کے کھمبے سے کئی گنا زیادہ ہو۔ جب کسی تناوت (tender) میں “ایج-پاورڈ سسٹم” (AI-powered system) کا ذکر ہوتا ہے، تو سب سے پہلے یہ سوال پوچھا جاتا ہے کہ اس ایج سسٹم کو در حقیقت کہاں سے بجلی مہیا کی جاتی ہے، اور جواب عام طور پر کہیں قریب ہی موجود بجلی کے گریڈ سے ملنے والے کنکشن (grid connection) کا ہوتا ہےۤ

وہ مقامات جہاں اصلی طور پر ایج (AI) سولر پاور سسٹمز کی مدد کرتا ہے…

در حقیقت، ایج کا اصلی فائدہ سولر پاور سسٹمز کے کارکرگی میں ہے۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ سنسرز اور پیشن گوئی کی تکنیکیں (sensing and prediction technologies) خود سڑک کے بجلی کے کھمبوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتی ہیں۔

خرابی کی پیش گوئی (Fault Prediction): بیٹری یا سولار پینل کے فیل ہونے سے پہلے چارج-کرنٹ (Charge-Current) اور چارج کی حالت (State-of-Charge) کے گراف ایک خاص پیٹرن کے مطابق تبدیل ہونا شروع ہو جاتے ہیں۔ ایک کنٹرولر جو یہ اطلاع دے کہ “اس بیٹری کی صلاحیت چھ ماہ میں 15% کم ہو گئی ہے”， اس سے رات کے وقت ہونے والے فیل کو منظم طور پر تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ موسم کی پیش گوئیوں کے مطابق روشنی کی شدت کو تنظیم کرنا (Adaptive Dimming from Weather Forecasts): آئندہ دن کی موسمی پیش گوئیوں کو سسٹم میں درج کیا جاتا ہے، تاکہ سسٹم بادلوں کے دوران پہلے ہی اضافی انرجی جمع کر لے، بجائے اس کے کہ صبح 2 بجے کو مسئلے کا ادراک ہو۔ سولار پینل کی کارکردگی کی نگرانی (Panel Performance Monitoring): عملی پیداوار کا موازنہ مقام کی روشنی کے حساب سے تیار کردہ گراف سے کیا جاتا ہے؛ اس سے بیٹری کے فیل ہونے سے کئی ماہ پہلے ہی پینل کی خرابیوں کا پتہ چل جاتا ہے (جیسے دھوئی کا جماؤ یا درختوں کی سایہ)۔

یہ تدریجی بہتریاں ہیں، نہ کہ کوئی انقلابی تبدیلیاں… ہمارے تجربے کے مطابق، روشنی کی دستیابی میں صرف 5–15% کا اضافہ ہوتا ہے، نہ کہ دوگنا۔ لیکن روشنی کی دستیابی ہی وہ چیز ہے جسے شہری خریدار واقعی طور پر خریدتے ہیں… ایک بجلی کا بلب جو سال میں 350 راتیں کام کرتا ہے، وہ اس بلب سے بہتر ہے جو صرف 300 راتیں کام کرتا ہے۔

سامنے کی چیلنجیں (The Honest Challenges):**

تین مسائل اس منصوبے کے تیزی سے پھیلنے میں رکاوٹیں بن رہی ہیں…

• انٹیگریشن کے اخراجات (Integration Costs): ہر نئے آلے کی شمولیت سے ایک اضافی آلہ، ایک اضافی بجلی کا بجٹ، اور ایک اضافی خرابی کا موقع پیدا ہو جاتا ہے؛ اور ان آلات کی مرمت بھی مہنگی ہوتی ہے۔ انجینئرنگ کا عمل سیدھا ہے، لیکن مواد کی خریداری میں پیچیدگیاں ہیں۔
• ستورہ جگہ (Storage is Still the Bottleneck): سولر پاور کی پیداوار موسم پر منحصر ہے اور وقت کے تغیرات کے ساتھ بدلتی رہتی ہے۔ بیٹریوں میں بہتری آئی ہے، لیکن انرجی کی گھنچائی، زندگی کا دورانیہ، اور سرد موسم میں کارکردگی اب بھی اس بات کو محدود کرتے ہیں کہ ایک کھمبا ایک بادلیلے ہفتے میں کتنی کارکردگی دے سکتا ہے۔
• خرچ کا کنٹرول (Cost Control): ذہین نظاموں میں زیادہ کمپوننٹس ہوتے ہیں، اور مقامی حکومتی خریداریاں آلات کی پوری زندگی کے دورانیے کے اخراجات کو مدِ نظر رکھ کر کی جاتی ہیںے۔ وہی نظام کامیاب ہوتے ہیں جہاں نگرانی سے ٹرکوں کے استعمال میں کمی آتی ہے، نہ وہ نظام جن میں سب سے زیادہ سنسر ہوتے ہیں۔

یہ صفحہ کیا نہیں بتاتی…

(What this page does not cover…)

یہ صفحہ، روشنی کے لیے اور چھوٹے سمارٹ-سٹی ڈیوائسز کو بجلی فراہم کرنے کے مقصد سے استعمال کیے جانے والے “پول-ماؤنٹڈ پیوی (Pole-Mounted PV)” سسٹمز پر مرکوز ہے۔ اس میں گریڈ-ٹائیڈ سمارٹ-پول (Grid-Tied Smart-Pole) ارکیٹیکچرز، الیکٹرک وہیکلز (EV) کی چارجنگ سے متعلقہ امور، یا بڑے پیمانے پر استعمال کیے جانے والے سولر-پلس-اسٹوریج (Solar-Plus-Storage) سسٹمز کا ذکر نہیں کیا گیا ہے؛ کیونکہ ان کے لیے الگ انجینئرنگ اور معاشی نظریات لاگو ہوتے ہیں۔ اگر آپ جاننا چاہتے ہیں کہ کوئی مخصوص پول کتنی بجلی کو برداشت کر سکتا ہے، تو ہمارے روشنی ڈیزائن ٹول کا استعمال کریں؛ یا یہ دیکھیں کہ ہم کنٹرولرز میں ذکاء (Intelligence) کو کس طرح شامل کرتے ہیں، اس کے لیے ہمارا ذہین روشنی کنٹرولر گائڈ دیکھیںۤ مکمل سسٹموں کے لیے، ہمارے ایک-فی-ایک سولر سٹری لائٹس میں ڈمنگ پروفائلز (Dimming Profiles) اور مانیٹرنگ (Monitoring) سہولیات معیاری طور پر فراہم کی جاتی ہیں۔