Svet technológií 1: Inteligentné osvetlenie miest

V skutočnosti totiž nejde o rozmar nadšencov technológií, ale o evolučný posun, ktorý bude mať zásadný a nevyhnutný pozitívny vplyv na životné prostredie a ekonomiku miest.

Viacero nezávislých štúdií ukazuje, že až 50 % výdavkov miest na elektrinu tvoria náklady na mestské osvetlenie. Reakciou na túto finančnú spotrebu je prechod na LED technológie, ktoré by mali byť štandardom verejného osvetlenia približne v roku 2027. Ide však len o prvý krok k výraznému zlepšeniu, ak využijeme príležitosť. Ak by sme vo verejnom osvetlení použili smart LED technológie, účet za elektrinu za mestské osvetlenie by mestám klesol o 85 %.

Svietiť len tam, kde treba, je inteligentné

Táto masívna finančná úspora je, samozrejme, možná vďaka veľmi detailným možnostiam ovládania verejného osvetlenia operátorom. Ten by mohol osvetlenie aktivovať/deaktivovať podľa aktuálnej dopravnej situácie, pohybu chodcov a mnohých ďalších faktorov. Veľmi zjednodušene povedané, svietilo by sa naozaj len tam, kde je to nevyhnutné.

Inteligentné verejné osvetlenie, prirodzene, nebude riešením s manuálnym ovládaním. Systém dokáže spracovať množstvo prichádzajúcich dát od dopravnej situácie po to, či sa v meste koná kultúrne podujatie, a podľa toho verejné osvetlenie prispôsobí na úrovni úpravy intenzity svietenia.

Sieť verejného osvetlenia by sa dala spravovať v logických skupinách, ako aj na úrovni jednotlivých lámp. Aktuálne sa revízia osvetlenia robí stále zastaralým spôsobom kontroly v určitých intervaloch. Servisní technici tak k nefunkčnému osvetleniu môžu prísť po mesiacoch od výpadku, ak je výpadok masívnejší, môže sa pre nedostatok materiálu oprava predlžovať. V prípade smart verejného osvetlenia technik v reálnom čase kontroluje stav osvetlenia a dokáže okamžite reagovať vyslaním servisnej hliadky.

Konzorcium, ktoré udáva smer

Inteligentné funkcie smart verejného osvetlenia dnes už nie sú podmienené samotným hardvérom, dôležité je skôr to, ako hardvéru vštepiť smart funkcie. Na tomto probléme intenzívne od roku 2010 pracuje konzorcium Zhaga, ktoré dnes už má viac ako 150 stálych, pridružených a komunitných členov.

Výsledkom odborných prác sú sady špecifikácií pre rozhrania známych ako knihy (Zhaga books), ktoré definujú rozhrania medzi komponentmi a ich okolím.

Každá kniha definuje jeden alebo viac komponentov LED svietidla z pohľadu mechanického, fotometrického, elektrického, tepelného a riadiaceho rozhrania k svojmu okoliu. Najnovšie knihy sa venujú napríklad aj programovaniu svietidiel pomocou NFC.

Pre inteligentné mestá je obzvlášť zaujímavá kniha 18, ktorá prináša exteriérovým LED svietidlám funkcionalitu vytvárajúcu príležitosti pre IoT aplikácie a pre prostredie inteligentných miest.

Najnovšie knihy sa venujú napríklad aj programovaniu svietidiel pomocou NFC.

Starajme sa o životné prostredie, potrebujeme to

Verejné osvetlenie sa tiež zvykne prezývať nervový systém mesta. Stovky miliónov aktívnych lámp verejného osvetlenia po celom svete spotrebujú až 19 % globálnej spotreby elektriny. To má za následok tiež nadmernú produkciu CO2, ktorá výrazným spôsobom prekračuje stanovené limity. Ak nenastane zmena, produkcia CO2 z výroby elektriny ešte porastie. Podľa OSN až 68 % populácie bude v roku 2050 žiť v mestách.

Umelé osvetlenie nemá vplyv na ekológiu len cez produkciu CO2 pri výrobe elektriny. Umelé svetlo vplýva na tvorbu melatonínu, teda spánkového hormónu, ktorý má vplyv na „vnútorné hodiny cicavcov“. Táto téma je veľmi rozsiahla, no v skratke môžeme povedať, že umelé svetlo potláča tvorbu melatonínu, čo má vplyv na správanie živočíchov, teda môže mať vplyv na hľadanie potravy, orientáciu, interakciu predátor verzus korisť alebo rozmnožovanie. Zmeny v správaní môžu byť také zásadné, že môže prísť ku katastrofálnym ekologickým zmenám, napríklad k vyhynutiu niektorých druhov.

Smart osvetlenie je zväčša prvým riešením do domácností nadšencov. Zatiaľ čo inteligentné svetlá na úrovni jednotlivca ponúkajú zväčša zábavu, na úrovni miest môže ísť o budovanie intranet siete, ktorá mesto posunie vpred. Smart LED technológie môžu mať v sebe zabudované pomerne rozsiahle množstvo senzorov, ktoré dokážu sledovať počasie, úroveň CO2, stav premávky, môžu byť vybavené kamerovým systémom, no najmä dokážu vytvárať mikrosiete, napríklad pomocou Wi-Fi modulov.

Lampa, ktorá je komunikačným bodom

Už teraz je dostupný konektorový systém zo série LUMAWISE Endurance S od TE Connectivity. Toto riešenie umožňuje prepojiť exteriérové LED svietidlo so senzorovým alebo s komunikačným modulom, ktorý je na svietidle zvonku.

Výsledkom spolupráce je, že komponenty série LUMAWISE Endurance S umožňujú pripraviť prostredie pre systémy, ktoré dokážu ovládať pouličné osvetlenie a zároveň sledovať premávku, detegovať nehody alebo monitorovať znečistenie ovzdušia.

Okrem toho, že zber informácií opäť pomôže s inteligentnejším osvetlením mesta, dokážeme napríklad ovplyvniť hladinu CO2 rozptýlením či presmerovaním premávky. Siete pre infraštruktúru IoT, ktorú je možné vďaka smart osvetleniu vybudovať, pomáhajú napríklad aj k rozšíreniu elektromobility formou car sharingu.

Autá nemusia byť nutne pripojené na internet, stačí pripojenie do lokálnej siete. Záujemca o vypožičanie elektromobilu má vo výpožičnej aplikácii v reálnom čase prehľad, kde najbližšie sa elektromobil nachádza a aký je stav batérie.

Možností, ako využiť inteligentné osvetlenie v rámci smart miest, je celá plejáda. Môžu obohatiť zábavný priemysel, no rovnako môžu pomôcť záchranným zložkám pri zásahoch či zlepšiť kvalitu každodenného života, čo ide ruka v ruke s lepším zdravím nielen na úrovni spoločnosti, ale aj jednotlivca.

Ak vás zaujímajú novinky zo sveta technológií a radi píšete inšpiratívne články, staňte sa naším redaktorom. Napíšte nám na marketing@soselectronic.sk a pridajte sa do nášho tímu.