open-solar-design

太阳能路灯的智能连接

 -- 构建订单





太阳能路灯的智能连接:构建订单

如何提高太陽能路燈的智慧連接

简短回答:按顺序构建堆栈-首先是传感,其次是上行链路,最后是平台。大多数站点需要光传感器、温度阅读、故障报警和单个无线上行链路;两极之间的网状网络是一个利基解决方案,平台是赚钱或浪费钱的地方。

大多数网站实际上在哪里

让我们诚实地对待基线:很大一部分已安装的灯具都是靠简单的定时或黎明开灯、黎明关灯的光电池运行的。这不是智能连接;这是一个带有光敏电阻的时钟。下面的所有内容都位于基线之上,顺序比功能列表更重要。

一层感知

感知是最便宜的一层,也是首先为自己付费的一层。

  • 光传感器。 读取环境强度并驱动调光:更亮的环境,更低的输出;更暗的环境,更高的输出。这是每一个节能调光曲线的基础,高精度传感器使过渡自然,而不是明显的步进。
  • 温度传感器。 温度移动面板输出和电池容量。阅读面板和电池组温度可以让系统调整操作状态,在加热的电池组上,它是启动和停止加热器的输入。
  • 故障检测。 控制器已经知道灯电流、电池电压和充电状态。观察异常情况--灯亮度偏离正常值、电池电源突然波动--变成向管理中心发出警报,而不是路人发现的黑暗灯具。

在我们的工厂中,这三个是联网设备的标准配置。我们在现场看到的关闭的智能功能几乎从来不是传感器;它们是调试后无人登录的平台。

第二层-一个上行,选择用于数据

四个选项,选择取决于数据量和覆盖范围:

选项它是什么配合
蓝牙短距离低功率链路相邻夹具数据交换、小区域组、调试和配置
Zigbee低功耗自组织网格固定装置将数据逐跳中继到收集器的站点
4G/5G蜂窝高带宽操作员链路实时上传、视频、频繁固件
LoRaWAN远程、低功耗、站点自有网关市政车队的远程监控和调光命令

蓝牙在调试时获得了一席之地,并在邻居之间共享光级数据,以便一个组一起变暗。ZigBee构建了大型自组织网络,其中每个灯具都是一个节点,收集自己的数据并将网络数据逐层转发到管理中心。4G/5G处理任何实时和高消耗日志,故障警告以及任何带有视频的内容。LoRaWAN,在我们的远程控制指南中介绍的,当站点可以托管网关时,以经常性成本的一小部分移动相同的遥测。

我们的默认市政车队是LoRaWAN遥测加4G只有在摄像头或频繁的固件更新证明SIM卡.每个固定装置的蜂窝计划,以移动几百字节一天是一个成本控制失败,不是连接的选择.

第3层-平台及其实际用途

云端存储上传的数据并进行分析。有两项工作很重要:

操作可见性。 存储、绘图和显示灯具状态和能源数据,并通过浏览器或应用进程进行远程开关和调光控制。这是表标,也是使传感器值得安装的层。

预测性维护。 长期运行数据揭示使用模式和故障趋势,使维护工作从被动维修(投诉到达时工作人员进行维修)转变为在灯具变暗之前进行计划干预。季节和天气对照明需求的影响也会反馈到策略中:在交通流量低的路段进行深夜调光,在暴风雨严重的路段提供更明亮的输出。

诚实的边界:预测性维护需要历史记录,而历史记录需要运行足够长时间的车队来生成。一个拥有10个固定设备的站点不会有大数据问题。它有10个固定设备。

实施、改造与新建

改造 分阶段获得硬件:添加通信模块(蓝牙,ZigBee或4G/5G,如上所述)和传感器设置到现有的灯具,然后创建本地网络-通过蓝牙或ZigBee的子网,通过网关桥接到4G/5G-然后连接平台。

新构建 应将连接性视为设计输入,而不是螺栓连接:在规格阶段选择集成的智能模块和传感器,以便从源头设置连接性级别。改造从未为模块设计的夹具总是比一次性指定更昂贵。

应用 闭环:一个移动的应用进程,用于状态和控制,具有实时故障推送功能,以及根据时间和交通模式自动调整亮度的策略应用进程。

三大挑战和我们的答案

安全性。 连接的灯具是恶意网络上的嵌入式设备。加密传输中的遥测和命令,对每个设备进行身份验证,使控制器远离云端点后面的公共互联网,并在平台上定期运行漏洞审查。

成本。 智能连接增加了硬件和网络运营成本。杠杆不是更便宜的模块;它是网络架构和数据策略。按需传输而不是连续流将流量削减了一个数量级,LoRaWAN而不是每个固定装置SIM将重复线路削减到接近零。

兼容性。 来自不同制造商的设备可能无法互操作。行业解决方案是统一的标准;项目解决方案是采购纪律:从一个供应商购买设备组,以便模块,传感器和平台作为一个系统进行验证。这就是我们如何从单个BOM中运送连接的设备-控制器,通信模块和平台。

当smart停止支付

当站点很小,工作人员在本地,没有人会登录到仪表板时,停止在感知加一个上行链路上。当车队足够大,走路线的成本超过订阅时,添加平台。这是整个决定。

本页未涵盖的内容

本页介绍独立太阳能路灯的连接架构。它不包括交通信号集成,计量系统互操作性或智能城市平台采购。有关遥测和命令的协议级机制,请参阅太阳能路灯远程控制。有关匹配的连接单元,请参阅我们的一体化太阳能路灯系列。