ويلاحظ من مزود إنترنت الأشياء. التكنولوجيا والاقتصاد LoRaWAN في الإضاءة الحضرية

في السلسلة الأخيرة ...

منذ حوالي عام ، كتبت عن إدارة الإضاءة الحضرية في إحدى مدننا. كان كل شيء بسيطًا جدًا هناك: وفقًا للجدول الزمني ، تم تشغيل وإطفاء طاقة المصابيح من خلال SHUNO (خزانة التحكم في الإضاءة الخارجية). كان هناك تتابع في SHUNO ، حيث تم تشغيل سلسلة من الأضواء. من المثير للاهتمام ، ربما ، فقط تم ذلك من خلال LoRaWAN.

كما تتذكر ، في البداية قمنا ببناء وحدات SI-12 (الشكل 1) من Vega. حتى في المرحلة التجريبية ، واجهنا مشاكل على الفور.


الشكل 1. - وحدة SI-12

1. اعتمدنا على شبكة LoRaWAN. تدخل خطير على الهواء أو الخادم تعطل ولدينا مشكلة مع إضاءة المدينة. غير محتمل ، لكن ممكن.
2. يحتوي SI-12 على مدخل للنبض فقط. يمكنك توصيل عداد كهربائي به وقراءة القراءات الحالية منه. لكن لفترة قصيرة من الزمن (من 5 إلى 10 دقائق) يستحيل تتبع القفزة في الاستهلاك التي تحدث بعد إطفاء الأنوار. أدناه سوف أشرح لماذا هذا مهم.
3. المشكلة هي أكثر خطورة. وحدات SI-12 معلقة بشكل ثابت. حوالي مرة واحدة كل 20 أشواط. بالتزامن مع Vega ، حاولنا القضاء على السبب. أثناء الإصدار التجريبي ، تم إصدار برنامجين جديدين للوحدة النمطية وإصدار خادم جديد ، حيث تم إصلاح العديد من المشكلات الخطيرة. في النهاية ، توقف وحدات معلقة. ومع ذلك خرجنا عنهم.

والآن ...

في الوقت الحالي ، قمنا ببناء مشروع أكثر تطوراً.

يعتمد على وحدات IS-Industry (الشكل 2). وقد تم تطوير الحديد من قبل الاستعانة بمصادر خارجية لدينا ، وكتبوا البرامج الثابتة أنفسهم. هذه وحدة ذكية جدا. وفقًا للبرنامج الثابت الذي تم تحميله عليه ، يمكنه التحكم في الإضاءة أو استجواب أجهزة القياس باستخدام مجموعة كبيرة من المعلمات. على سبيل المثال ، عدادات الحرارة أو عدادات الكهرباء ثلاثية الطور.
بضع كلمات حول ما يتم تنفيذه.


الشكل 2. - وحدة صناعة IS

1. من الآن فصاعدًا ، تتمتع IS-Industry بذاكرة خاصة بها. مع البرامج الثابتة للضوء ، يتم تحميل الاستراتيجيات المسماة عن بعد في هذه الذاكرة. في الأساس ، هذا هو جدول زمني لشونو لفترة محددة. لم نعد نعتمد على قناة الراديو عند تشغيلها وإيقافها. يوجد داخل الوحدة النمطية جدول زمني يعمل وفقًا له بغض النظر عن أي شيء. يرافق كل ممارسة بالضرورة أمر إلى الخادم. يجب أن يعلم الخادم أن حالتنا قد تغيرت.

2. يمكن للوحدة نفسها استجواب العداد الكهربائي في SHUNO. تأتي كل ساعة حزم منه مع الاستهلاك ومجموعة كاملة من المعلمات التي يمكن أن تنتج العداد.
لكن هذه ليست النقطة. بعد دقيقتين من تغيير الحالة ، يتم إرسال أمر غير عادي مع قراءات العداد الفورية. من بينهم يمكننا الحكم على أن الضوء قد تم تشغيله أو إيقاف تشغيله بالفعل. أو حدث خطأ ما. هناك نوعان من المؤشرات في الواجهة. يظهر رمز التبديل الوضع الحالي للوحدة النمطية. يرتبط المصباح الكهربائي بغياب أو وجود الاستهلاك. إذا تناقضت هذه الحالات مع بعضها البعض (تم إيقاف تشغيل الوحدة النمطية ، لكن الاستهلاك قيد التشغيل والعكس صحيح) ، فسيتم تمييز الخط مع SHUNO باللون الأحمر ويتم إنشاء إنذار (الشكل 3). في الخريف ، ساعدنا مثل هذا النظام في العثور على مشغل مرحل. في الواقع ، المشكلة ليست لنا ، عملت وحدة لدينا بشكل صحيح. لكننا نعمل لصالح العملاء. لذلك ، يجب أن يُظهر له أي حوادث قد تحدث لها مشكلات في الإضاءة.


الشكل 3. - الاستهلاك يتناقض مع حالة التتابع. لذلك ، يتم تمييز الخط باللون الأحمر

وفقا لقراءات كل ساعة ، يتم بناء الرسوم البيانية.

المنطق هو نفسه في المرة الأخيرة. نحن نراقب حقيقة إدراج زيادة استهلاك الكهرباء. تتبع متوسط ​​الاستهلاك. الاستهلاك تحت المتوسط ​​- جزء من المصابيح المحترقة أعلاه - يسرقون الكهرباء من عمود.

3. حزم العادية مع معلومات حول الاستهلاك وأن الوحدة النمطية في النظام. يأتون في أوقات مختلفة ولا يخلقون سحقًا على الهواء.

4. كما كان من قبل ، يمكننا فرض أو إيقاف تشغيل SHUNO في أي وقت. من الضروري ، على سبيل المثال ، البحث عن فانوس محترق في سلسلة من فريق الطوارئ.

هذه التحسينات في بعض الأحيان تزيد من التسامح مع الخطأ.
هذا النموذج الإداري هو الآن الأكثر طلبًا في روسيا.

و ايضا ...

ذهبنا أبعد من ذلك.

الحقيقة هي أنه يمكنك عمومًا الابتعاد عن ShUNO بالمعنى الكلاسيكي والتحكم في كل مصباح على حدة.

للقيام بذلك ، من الضروري أن يدعم المصباح بروتوكول التعتيم (0-10 أو DALI أو البعض الآخر) ويحتوي على مقبس Nemo.

Nemo-socket هو موصل قياسي من 7 أسنان (في الشكل 4) ، والذي يستخدم غالبًا في إضاءة الشوارع. من المصباح ، يتم إخراج جهات اتصال الطاقة والواجهة إلى هذا الموصل.


الشكل 4. - نيمو المقبس

0-10 هو بروتوكول التحكم في الإضاءة المعروفة. بالفعل ليست شابة ، ولكن راسخة. بفضل أوامر هذا البروتوكول ، لا يمكننا فقط تشغيل أو إيقاف تشغيل المصباح ، ولكن أيضًا وضعه في وضع الخفت. ببساطة ، خافت الضوء دون إيقاف تشغيله بالكامل. يمكننا كتم قيمة معينة في المئة. 30 أو 70 أو 43.

إنه يعمل مثل هذا. علاوة على مقبس Nemo ، يتم تثبيت وحدة التحكم الخاصة بنا. هذه الوحدة تدعم بروتوكول 0-10. تأتي الفرق عبر LoRaWAN عبر قناة الراديو (الشكل 5).


الشكل 5. - مصباح يدوي مع وحدة التحكم

ماذا يمكن أن تفعل هذه الوحدة؟

إنه يعرف كيفية تشغيل المصباح وإيقاف تشغيله ، ويعتمه بمقدار معين. وهو يعرف كيفية تتبع استهلاك المصباح. في حالة التعتيم ، لوحظ انخفاض في الاستهلاك الحالي.

الآن نحن لا نتتبع فقط سلسلة من الفوانيس ، نحن ندير ونتتبع كل فوانيس. وبطبيعة الحال ، بالنسبة لكل من المصابيح يمكننا الحصول على خطأ معين.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك تعقيد منطق الاستراتيجيات بشكل كبير.

على سبيل المثال نبلغ المصباح رقم 5 بأنه يجب تشغيله من الساعة 18-00 ، وبنسبة 3-00 باهتة بنسبة 50 في المائة إلى 4-50 ، ثم تشغيله مرة أخرى مائة في المائة وإيقاف تشغيله في الساعة 9-20. يتم تكوين كل هذا بسهولة في واجهتنا ويتشكل في استراتيجية عمل مفهومة للمصباح. يتم سكب هذه الإستراتيجية على المصباح ويعمل عليها حتى تصل فرق أخرى.

كما هو الحال في الوحدة النمطية لـ SHUNO ، ليست لدينا مشاكل مع فقدان الاتصالات اللاسلكية. حتى لو حدث شيء حرج لها ، سوف تستمر الإضاءة في العمل. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد سحق على الهواء في الوقت الحالي عندما تحتاج إلى إضاءة ، على سبيل المثال ، مائة مصباح. يمكننا التحرك بأمان حولهم بالتناوب أخذ القراءات وضبط الاستراتيجيات. بالإضافة إلى ذلك ، مع فترة زمنية معينة ، يتم تكوين حزم الإشارة بحيث يكون الجهاز نشطًا وجاهزًا للاتصال.
المناولة غير المجدولة ستكون فقط في حالة وقوع حادث. لحسن الحظ ، في هذه الحالة لدينا ترف مثل الطعام الثابت ويمكننا تحمل فئة C.

قضية مهمة سأثيرها مرة أخرى. في كل مرة نقدم فيها نظامنا ، يسألونني - ماذا عن ترحيل الصور؟ يمكن أن تكون مشدود الكهروضوئية هناك؟

تقنيا بحت - لا توجد مشاكل. لكن جميع العملاء الذين نتحدث معهم الآن يرفضون بشكل قاطع أخذ المعلومات من أجهزة الاستشعار الضوئي. اطلب العمل فقط مع الجدول الزمني والصيغ الفلكية. لا يزال ، إنارة المدينة أمر بالغ الأهمية وهامة.

والآن الشيء الأكثر أهمية. الاقتصاد.

العمل مع SHUNO من خلال وحدة راديو لديه مزايا واضحة ، وتكلفة منخفضة نسبيا. يزيد من التحكم في المصابيح ويسهل الصيانة. كل شيء واضح هنا والفوائد الاقتصادية واضحة.

ولكن مع التحكم في كل مصباح ، كل شيء أكثر تعقيدًا.

هناك العديد من المشاريع المماثلة المنفذة في روسيا. يفيد مدمنوهم بكل فخر أنه بفضل التعتيم ، تمكنوا من تحقيق وفورات في الطاقة وبالتالي تعويض المشروع.

تظهر تجربتنا أنه ليس كل شيء بهذه البساطة.

أعطي أدناه جدولًا يحتوي على حساب الاسترداد من التعتيم بالروبل في السنة وفي أشهر للمصباح الواحد (الشكل 6).


الشكل 6. - حساب وفورات من يعتم

يُظهر عدد ساعات تشغيل الإضاءة في اليوم ، ومتوسطها على مدار شهور. نعتقد أن حوالي 30 في المائة من هذه المرة ، يضيء المصباح بنسبة 50 في المائة من الطاقة و 30 في المائة أخرى في 30 في المائة من الطاقة. الباقي في السلطة الكاملة. تقريب إلى أعشار.
للبساطة ، أعتقد أنه في وضع الطاقة بنسبة 50 في المائة ، يستهلك المصباح نصف ما يستهلكه بنسبة 100 في المائة. هذا خطأ أيضًا ، نظرًا لاستهلاك السائق ، وهو ثابت. أي وفورات حقيقية ستخرج أقل مما كانت عليه في الجدول. ولكن لبساطة الإدراك ، فليكن كذلك.

سنتخذ سعر كيلووات من الكهرباء بسعر 5 روبل ، وهو متوسط ​​سعر الكيانات القانونية.

إجمالي ، لمدة عام على مصباح واحد ، من الممكن حقًا التوفير من 313 روبل إلى 1409 روبل. كما ترون ، على الأجهزة منخفضة الطاقة ، الفائدة ضئيلة للغاية ، مع إضاءات قوية أكثر إثارة للاهتمام.

ماذا عن التكاليف؟

ارتفاع سعر كل مصباح ، عند إضافة وحدة LoRaWAN إليه ، يبلغ حوالي 5500 روبل. هناك الوحدة نفسها حوالي 3000 ، بالإضافة إلى تكلفة Nemo-Socket على المصباح 1500 روبل آخر ، بالإضافة إلى أعمال التثبيت والتكوين. هذا ما زلت لا تأخذ في الاعتبار أنه لمثل هذه المصابيح من الضروري دفع رسوم شهرية لمالك الشبكة.

اتضح أن استرداد النظام هو في أحسن الأحوال (مع مصباح أقوى) أقل قليلا من أربع سنوات. ردا على ذلك. وقت طويل.

ولكن حتى في هذه الحالة ، سيتم إلغاء كل شيء بالرسوم الشهرية. وبدون ذلك ، ستظل التكلفة بحاجة إلى صيانة شبكة LoRaWAN ، وهي ليست رخيصة أيضًا.

لا يزال هناك وفورات صغيرة في عمل طواقم الطوارئ ، الذين يخططون الآن للعمل على نحو أفضل بكثير. لكنها لن تنقذ.

اتضح ، كل ذلك دون جدوى؟

لا. في الواقع ، الجواب الصحيح هنا هو هذا.

تعد إدارة كل فانوس جزءًا من مدينة ذكية. الجزء الذي لا ينقذ مباشرة ، والذي عليك حتى دفع اضافية قليلا. لكن في المقابل نحصل على شيء مهم. في هذا الهيكل ، لدينا طعام ثابت مضمون في كل عمود على مدار الساعة. ليس فقط في الليل.

واجه كل مزود تقريبًا مشكلة. نحن بحاجة إلى جعل خدمة الواي فاي في الساحة الرئيسية. أو المراقبة بالفيديو في الحديقة. الإدارة تعطي الضوء الأخضر وتقدم الدعم. ولكن المشكلة هي - أعمدة الإنارة والكهرباء موجودة فقط في الليل. علينا أن نكون حكيمة ، وسحب طاقة إضافية على طول الدعامات ، ووضع البطاريات وأشياء غريبة أخرى.

في حالة التحكم في كل مصباح ، يمكننا تعليق شيء آخر بهدوء على عمود مع مصباح وجعله "ذكيًا".

وهنا مرة أخرى مسألة الاقتصاد وقابلية التطبيق. في مكان ما في الجزء الخلفي من المدينة ، SHUNO يكفي للعيون. في الوسط ، من المنطقي بناء شيء أكثر تعقيدًا ويمكن التحكم فيه.

الشيء الرئيسي هو أنه في هذه الحسابات يجب الإشارة إلى أرقام حقيقية ، وليس أحلام حول إنترنت الأشياء.

ملاحظة: لهذا العام تمكنت من التحدث مع العديد من المهندسين العاملين في مجال الإضاءة. وجادل البعض لي بأنه لا يزال هناك اقتصاد في إدارة كل مصباح. أنا منفتح للمناقشة ، يتم إعطاء حساباتي. إذا تمكنت من إثبات العكس ، سأكتب عنه.