Nordic rewolucjonizuje oświetlenie uliczne
Miasta na całym świecie borykają się z kosztami przestarzałych systemów oświetlenia ulicznego – zarówno pod względem obciążeń finansowych, jak i wpływu na środowisko. Inteligentne systemy oświetleniowe – wykorzystujące energooszczędne i dające się łatwo kontrolować diody LED oraz łączność bezprzewodową – oferują rozwiązanie umożliwiające władzom dokładne monitorowanie określonych obszarów przy jednoczesnym proaktywnym dostosowywaniu poziomów oświetlenia w celu zmniejszenia zużycia energii oraz poprawy bezpieczeństwa publicznego.
Nordic i obiWAN wychodzą zatem na przeciw tym potrzebom. Inteligentny system oświetlenia obiWAN wykorzystuje bowiem łączność komórkową IoT w celu zapewnienia zdalnego monitorowania i sterowania. Z kolei inteligentne sterowniki oświetlenia ulicznego z układem nRF9160 SiP przekształcają standardowe oprawy LED w urządzenia obsługujące IoT.
„Aby dać przykład znaczącego efektu, jaki może mieć inteligentne oświetlenie, wyobraźmy sobie miasto z przestarzałą siecią oświetlenia ulicznego składającą się z 10 000 latarni” – mówi Miguel Lira, dyrektor generalny obiWAN (dawniej Urban Control), wiodącego dostawcy rozwiązań dla inteligentnych miast. „Po roku od wdrożenia inteligentnego oświetlenia obserwujemy nawet o 75 procent mniejsze zużycie energii, spadek kosztów operacyjnych i konserwacji o 70 procent oraz spadek emisji o dwa miliony kilogramów CO2. Oszczędność energii i zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych dzięki temu małemu projektowi odpowiada rocznej eksploatacji 426 samochodów lub rocznemu zasilaniu prądem 385 domów.
Nikt nie twierdzi, że inteligentne oświetlenie uliczne nie jest dobrą rzeczą, ale wiąże się ono z pewnymi wyzwaniami.
„Liczba instalacji inteligentnego oświetlenia będzie rosła wykładniczo w ciągu najbliższych pięciu lat, dlatego istnieje pilne zapotrzebowanie na skalowalne rozwiązania z solidną łącznością, które można łatwo wdrożyć na całym świecie” – wyjaśnia Lira.
Aby pomóc w sprostaniu tym wyzwaniom, obiWAN oferuje zestaw inteligentnych kontrolerów oświetlenia ulicznego, które przekształcają standardowe oprawy LED w urządzenia obsługujące IoT. Należą do nich zgodny ze standardem Zhaga model obiWAN DCobi-NBZG, kompaktowy model obiWAN DCobi-NBIN i zgodny ze standardem NEMA model obiWAN ACobi-NBNM. Urządzenia te umożliwiają zdalne monitorowanie oświetlenia ulicznego i sterowanie nim za pomocą układu Nordic nRF9160 SiP. SiP obsługuje łączność LTE-M/NB-IoT (komórkowy IoT) w ramach sieci rozległej małej mocy (LPWAN).
„Stworzyliśmy to rozwiązanie, aby uczynić dzielnice bezpieczniejszymi i lepiej oświetlonymi dla mieszkańców” – mówi Lira. „Łączność tych inteligentnych sterowników oświetlenia ulicznego opiera się na istniejącej sieci komórkowej i są to urządzenia typu „plug and play”, co ułatwia wdrażanie inteligentnych technologii IoT w zakresie sterowania oświetleniem ulicznym” – mówi Lira. „Dzieje się tak niezależnie od skali wdrożenia, dzięki czemu klienci mogą skoncentrować się na zapewnianiu lepszych usług, zwiększaniu atrakcyjności miast dla mieszkańców i większych oszczędnościach energii”.
Obsługa szerokiej gamy czujników
Urządzenia obiWAN łączą się z szeregiem czujników w celu monitorowania zmiennych, takich jak poziom oświetlenia otoczenia, temperatura, nachylenie, uderzenia, lokalizacja i zużycie energii. Z systemem można również zintegrować dodatkowe czujniki, takie jak czujniki ruchu, analizatory widma światła i identyfikatory osób/pojazdów. Wykorzystując dane z czujników, zastosowany w układzie Nordic SiP potężny procesor Arm Cortex-M33, wspierany przez dużą pamięć Flash i pamięć RAM, oblicza poziomy oświetlenia w celu optymalizacji działania, zapewnienia efektywnego wykorzystania energii i zwiększenia bezpieczeństwa. Dane z czujników są przesyłane bezpośrednio ze sterownika do centralnego systemu zarządzania (CMS) opartego na chmurze przy użyciu łączności komórkowej IoT.
„Łączność komórkowa IoT pozwoliła nam zminimalizować zużycie danych, zużycie energii i ogólne koszty, a także zmaksymalizować zasięg sieci, przepustowość danych, bezpieczeństwo i interoperacyjność między urządzeniami i systemami” – wyjaśnia Lira.
„Nasze inteligentne sterowniki oświetlenia ulicznego wykorzystują moc obliczeniową układu Nordic nRF9160, możliwości sieci komórkowych i GNSS, funkcje bezpieczeństwa, niskie zużycie energii oraz interfejsy i urządzenia peryferyjne” – mówi Lira. „Podczas opracowywania rodziny produktów nasz zespół inżynierów dobrze wykorzystał doskonałe wsparcie techniczne i informacje firmy Nordic, dyskusje na forach, narzędzia projektowe oraz wysoki poziom wiedzy specjalistycznej firmy”.
Gotowe na przyszłość dzięki technologii SoftSIM
obiWAN planuje zmniejszyć rozmiar nadchodzących produktów i zminimalizować jednocześnie zużycie energii dzięki pionierskiemu wdrożeniu innowacyjnej technologii „SoftSIM” firmy Onomondo. SoftSIM, oparta na oprogramowaniu karta SIM UICC, obniża koszty i upraszcza projektowanie produktów końcowych IoT wykorzystujących łączność komórkową. Zintegrowana z pakietem nRF Connect SDK firmy Nordic – ujednoliconym i skalowalnym zestawem programistycznym – technologia SoftSIM współpracuje zarówno z nowymi, jak i istniejącymi modułami radiowymi, zapewniając kompatybilność tych ostatnich poprzez prostą aktualizację oprogramowania sprzętowego.
„Gdy tylko Onomondo wypuściło na rynek kartę SoftSIM współpracującą z układem Nordic nRF9160, postanowiliśmy ją przetestować, ponieważ wspiera to naszą strategię przyszłego rozwoju” – mówi Lira.
„Po zakończeniu fazy testowej zastanawiamy się teraz nad udostępnieniem technologii SoftSIM we wszystkich naszych komórkowych sterownikach oświetlenia ulicznego. Chcemy używać SoftSIM z kilku powodów, takich jak miniaturyzacja urządzeń, obniżenie kosztów zestawień materiałów, maksymalizacja niezawodności produktów, możliwość bezprzewodowych zmian/aktualizacji kart SIM, zwiększone bezpieczeństwo i jeszcze mniejsze zużycie energii”.
Inteligentne latarnie uliczne doskonale ilustrują rolę Internetu Rzeczy w stawianiu czoła niektórym kluczowym wyzwaniom urbanizacji. Ich wdrożenie nie tylko ogranicza emisję dwutlenku węgla, ale także sprawia, że ulice stają się bezpieczniejszym i przyjemniejszym miejscem.
