El sistema de alumbrado público inteligente basado en IoT es una parte importante de una ciudad inteligente. Utiliza sensores inalámbricos de IoT, tecnología de comunicación Zigbee, GPRS, Lora y Bluetooth para conectar las lámparas de la ciudad en serie, formando una red de Internet de las cosas y permitiendo el control y gestión remotos centralizados de las lámparas. Este sistema ajusta automáticamente el brillo de las lámparas según el flujo de tráfico, el tiempo y las condiciones climáticas, y permite el control remoto de la iluminación. Además, en caso de anomalías, el sistema emite una alarma y puede colaborar con otros sensores para proporcionar funciones de antirrobo y lectura remota de medidores.
- Aplicación del alumbrado público inteligente basado en IoT en tu ciudad
- Control inteligente de la iluminación
- Sistema de información y publicidad
- Monitoreo del entorno de la ciudad inteligente
- Estaciones de carga para vehículos eléctricos
- Monitoreo de instalaciones
- Alarmas
- Tecnologías inalámbricas para el alumbrado público inteligente basado en IoT
- Conexión a la nube de IoT
Aplicación del alumbrado público inteligente basado en IoT en tu ciudad
La solución de alumbrado público inteligente en una ciudad inteligente permite gestionar de manera unificada las lámparas de la calle a través de una plataforma de control de iluminación inteligente y un controlador de lámparas. Esto logra el efecto de tres en uno de monitoreo remoto de la iluminación, gestión y control inteligentes, y ahorro de energía y reducción de emisiones.
Control inteligente de la iluminación
Esta solución se refiere al uso de redes de IoT en el alumbrado público de la ciudad, al tiempo que se realiza una gestión visual para que los administradores puedan comprender claramente la información de estado de cada lámpara en cada bloque. Al mismo tiempo, cada lámpara de la calle tiene sensores incorporados o enchufes inteligentes que permiten preestablecer el equipo de iluminación, lo que garantiza que el estado del interruptor y el brillo de cada lámpara se puedan controlar con precisión, logrando así una iluminación a demanda y un efecto de ahorro de energía.
Sistema de información y publicidad
El sistema de alumbrado público inteligente basado en IoT puede transmitir mensajes publicitarios a los transeúntes cercanos al mismo tiempo que integra balizas.
Monitoreo del entorno de la ciudad inteligente
El sistema de alumbrado público inteligente basado en IoT integra sensores de monitoreo del entorno urbano para medir la temperatura, humedad, ruido y calidad del aire (PM5, etc.). El uso de la cobertura de las lámparas de la calle tiene la ventaja de una amplia área de cobertura y más puntos, lo que permite lograr una capacidad de monitoreo de microclima urbano de alta densidad.
Estaciones de carga para vehículos eléctricos
Instalar estaciones de carga para vehículos eléctricos en las lámparas de la calle inteligentes es la mejor manera de construir estaciones de carga distribuidas para vehículos eléctricos en las carreteras. Actualmente, las estaciones de carga para vehículos eléctricos integrados suelen ser estaciones de carga de CA con una potencia de 7 kW y una velocidad de carga lenta. Se utilizan principalmente para cargar los vehículos eléctricos estacionados en las lámparas de la calle. Con el aumento del número de vehículos eléctricos, es probable que también aparezca la combinación de estaciones de carga de CC con una velocidad de carga más rápida y lámparas de la calle.
Monitoreo de instalaciones
El sistema de alumbrado público inteligente basado en IoT integra módulos de monitoreo de infraestructuras urbanas, como monitoreo de tapas de alcantarillas, monitoreo de nivel de agua y otros módulos de sensores, que pueden detectar de manera efectiva el estado e información de la infraestructura urbana y proporcionar diversos servicios para las ciudades inteligentes. La aplicación proporciona los datos necesarios.
Alarmas
El sistema de alumbrado público inteligente con un botón de pánico integrado puede enviar información de alarma a la barra de información de la pantalla y al terminal de monitoreo del centro de servicio, y vincularse con el sistema de monitoreo de video para manejar emergencias a tiempo. Esto permite prevenir incidentes malignos, evitar la propagación del peligro y solucionar eficazmente problemas de seguridad en lugares públicos.
Tecnologías inalámbricas para el alumbrado público inteligente basado en IoT
Las redes de iluminación inteligente requieren una red única y confiable que proporcione comandos y control instantáneos. Existen varias tecnologías inalámbricas diferentes en el mercado, como Bluetooth, Wi-Fi, Thread y ZigBee para redes de malla, así como protocolos propietarios de sub-GHz, cada uno de los cuales cumple diferentes necesidades. Las redes de malla ofrecen una infraestructura de comunicación que permite que interruptores, luces LED inteligentes, sensores y termostatos interoperen como un sistema inteligente.
Wi-Fi
La conectividad Wi-Fi es una tecnología ideal para servicios y productos de alta velocidad de datos en hogares conectados y proporciona conectividad a la nube a través de una puerta de enlace doméstica. Sin embargo, Wi-Fi no es adecuado para el alumbrado público inteligente basado en IoT debido a su alto consumo de memoria, su topología de red en estrella y los requisitos de potencia del procesador y la pila de protocolos.
Bluetooth
En un hogar conectado, los dispositivos Bluetooth pueden conectarse directamente a aplicaciones de teléfonos inteligentes para proporcionar control de dispositivos sin consumo de energía Wi-Fi. Sin embargo, los dispositivos de red Bluetooth/BLE están limitados en número y carecen de escalabilidad.
ZigBee
ZigBee es una red de malla local basada en el estándar 8014 que se puede ampliar a cientos de dispositivos. La biblioteca de clústeres ZigBee define la funcionalidad de los dispositivos de automatización del hogar y las luces inteligentes, proporcionando control sobre los colores RGB, las temperaturas de color y el atenuamiento de las luces inteligentes. Las ventajas de las redes de malla ZigBee son ideales. Sin embargo, no se admite el control directo desde un teléfono inteligente. Los enrutadores de puerta de enlace ZigBee actúan como puentes para conectar dispositivos ZigBee a redes LAN basadas en IP de Wi-Fi/Ethernet para control y conectividad en la nube.
Thread
Thread es una tecnología emergente de redes de malla que proporciona un protocolo de red IPv6 basado en el estándar abierto de redes de malla de baja potencia 801Con la llegada de Thread 1, solo hay algunos dispositivos basados en Thread disponibles. Los dispositivos basados en Thread son capaces de ejecutar la capa de aplicación ZigBee.
Consideraciones del ecosistema
La elección de la tecnología inalámbrica en el diseño de control de iluminación está influenciada por los casos de uso de iluminación, las tareas de integración del sistema y los ecosistemas. Por un lado, existen ecosistemas propietarios o cerrados que tienen implementaciones no estándar para requisitos específicos. Por otro lado, existen ecosistemas abiertos que siguen estándares, como ZigBee HA 2, lo que permite acceder a la red. La mayoría de los ecosistemas son intermedios o mixtos, lo que significa que aceptan otros dispositivos que cumplen con los estándares, pero cada dispositivo debe ser aprobado por el ecosistema para aprovechar al máximo sus características y funciones. Esto se puede considerar como una lista blanca de dispositivos.
Protocolo de conmutación múltiple
El soporte básico de múltiples protocolos requiere un chipset que el fabricante escribe durante la producción.
Conversión de múltiples protocolos
Esto requiere algunos bloques de construcción básicos pero proporciona muchas oportunidades para futuras mejoras de los productos existentes. Por ejemplo, un fabricante de bombillas inteligentes proporciona bombillas Bluetooth a los consumidores que desean controlar sus lámparas directamente desde sus teléfonos inteligentes a través de una aplicación proporcionada. Los teléfonos inteligentes utilizan conexiones BLE para depurar dispositivos en redes ZigBee o Thread. Los usuarios operan una aplicación de teléfono inteligente, conectan el dispositivo a la red, lo emparejan con otros dispositivos apropiados y luego lo cambian a Zigbee.
Conmutación de protocolo
Esto especifica el tiempo requerido para depurar BLE.
Múltiples protocolos dinámicos
El caso de uso más básico de estos es el uso regular de balizas Bluetooth desde dispositivos que normalmente funcionan con protocolos como Thread y ZigBee. Supongamos que una tienda minorista está equipada con iluminación controlada por ZigBee, la iluminación ZigBee también se puede utilizar para transmitir balizas Bluetooth de forma regular. La iluminación de la tienda es una forma adecuada de determinar la ubicación.
Depuración BLE para redes de malla
Las balizas Bluetooth se utilizan para anunciar la presencia y el servicio de un dispositivo. El dispositivo móvil puede determinar su distancia de cualquier baliza y si está cerca o lejos de la baliza. Monitorear varias balizas proporciona una comprensión bastante precisa de dónde se encuentran los dispositivos móviles en la tienda. Las balizas Bluetooth se pueden utilizar para ofrecer productos personalizados o cupones.
Protocolo BLE y requisitos de división de tiempo de ZigBee
Aunque varía ligeramente entre Google Eddystone, AltBeacon de Radius Network y iBeacon de Apple, las balizas son paquetes bastante cortos. La radio solo requiere aproximadamente 1 ms para transmitir las balizas, y los intervalos entre balizas generalmente no son inferiores a 100 ms. En algunos entornos, los intervalos de balizas pueden ser más largos, posiblemente segundos. En esta aplicación, la tarea clave es gestionar la conversión de ZigBee a balizas Bluetooth.
Conexión a la nube de IoT
El Internet de las cosas está compuesto por múltiples tecnologías y estándares inalámbricos, cada uno de los cuales proporciona una solución única de iluminación conectada.
El alumbrado público inteligente basado en IoT utiliza una fuente de luz conectada para operar una radio de 4 GHz, la pila es Bluetooth Smart 1 y la aplicación es personalizada.
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