打造智慧照明体系助力智慧城市的创建

发布时间:2020-10-15 17:17:06 作者:臻图信息 阅读量:1276

过往十年来,高效节能LED灯已逐步取代了传统式的白炽灯(俗称钨丝灯)。除此之外,由于联网照明系统的兴起,由远程来监测照明系统也变得轻而易举。现如今,伴随着智慧照明基础架构的就绪,在城市、商店、办公室和工厂等各类场所都早已能运用智慧照明的联网功能来提供新的加值服务。

一、智慧照明,不只节省能源而已

现阶段,照明的用电量约占全球供电的1/5,仅是用LED灯来取代传统式灯泡,就能节省27%~29%的电力能源,并减少6%的温室气体排放。若更进一步採用整合了在场感测(occupancysensing)、照度和调光功能的智慧照明系统,则可节省高达66%的电力能源。

智慧照明系统产生的社会效益,不仅是节省能源而已,它还能提供建筑物管理者远程操控的能力,不仅可以快速检测和修復故障,并能更进一步实现预防性维护、提升居民的舒适感。若在户外,它还能根据所处的地点与时间,适度性地提供所需要的照明,不仅能大幅度降低用电量和光害,还能提升公共安全。

二、采用适当的无线通讯技术

受益于蜂巢式、短距离等无线通讯技术的飞速发展,现如今已有多种技术可满足智慧照明系统的需求。以LTEM和NBIoT的低功耗广域网路(LPWAN)为例,它可通过蜂巢式网路基地台把任意数量的照明灯具连接至云端上的操控平台。而短距离技术,包含蓝牙或Wi-Fi,则是能够把一部分数量的照明灯具连接至操控装置。

除此之外,包含Bluetoothmesh、Thread或ZigBee等网状网路技术,可以大幅度拓展覆盖范围,让信息从一个网络节点跳到另一个网络节点,直至抵达最终目的终点为止。毛细网路(capillarynetworks)则是运用蜂巢式或乙太网路的连接性,把网状网路连接到云端,便于进行监视和操控。

而另一方面,把GNSS定位功能纳入智慧照明系统也能够产生经济效益。举例来说,若能更准确掌握路灯的具体位置,将能减少安装与维修过程的错误和成本,并能根据卫星定位资讯提供最佳化的调光效能。不过,在高楼林立的都会区中,卫星信号很容易因为干扰信号而大幅度降低定位准确度,这个时候应考虑採用能同步接收四大卫星系统(GPS、Glonass、北斗、伽利略)的GNSS接收器,才能确保效能。

不论选用哪种技术,它们都具备无线网络应用的主要优势:便于部署、维护和扩充。因此,为适用各种不同的应用,在开发设计和部署智慧照明系统时需要谨慎地选用通讯技术,并对于其特定的使用需求进行最佳化设计,以保证能可靠运行。

三、实现新的加值服务

购物广场和零售商店已开始运用上述提及的各种无线通讯网络来部署加值应用,诸如,通过智慧照明系统中的蓝牙信标(beacon)来追踪定位顾客,商家能够 通过智慧型手机出示动态性和个人化的产品信息,把握顾客的喜好来设计商店佈置,并配合顾客寻找到自己喜爱的产品。

在工业应用上,智慧照明系统可用来实现室内定位服务,以追踪定位有价值的资产、工具、设备和人员。蓝牙技术联盟(BluetoothSIG)已于今年较早时发布了最新的蓝牙5.1规范,有望带动更多的应用。此规范新增的寻向(directionfinding)功能,能够 实现公分级的定位准确度,商家能够 设置分散式感测器来监管空间的使用状况,以最佳化空间配置,并追踪定位员工以保证他们不会擅自进入未经许可不得进入的地区。

在户外方面,智慧路灯也是可以为各种智慧城市应用出示联网通讯的骨干。例如,以蓄电池供电的智慧停车感测器能够 把它监管的停车场状况传输到最近的路灯,再由路灯把信息发送至云端。除此之外,交通流量监控、数位看板和智慧交通控制应用,诸如V2X通讯、灯号控制以及公共事件监控等,都是智慧路灯于智慧城市应用的一些典型性范例。

通过在室内及室外策略性地安装大量的照明装置,智慧照明系统正渐渐演变成可供利用的骨干,为IoT应用出示更多的加值服务。

四、结语

由于照明系统无处不在,智慧照明已成为促进智慧城市应用的关键力量。除了能出示远程监管、自动调光等功能,更关键的是运用联网照明作为智慧城市应用的骨干,可实现包含环境监控、公共安全与交通流量监控等IoT加值应用服务。

对于智慧照明应用来说,对于各种不同的使用情景,没有单一方案能够 适用所有的需求,需考虑结合运用不同的通讯技术和网络拓朴(Topology)。为了更好地配合开发人员解决应对各种无线技术选项无所适从的困难,智慧照明系统相关商家应与能够 同时出示蜂巢式、短距离以及定位技术产品的供应商合作,通过一站购足的全方位方案以及丰富的经验与技术支援能力,将有益于缩短新产品的开发设计时程。

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