Partnerstwo umożliwia realizację wizji inteligentnych miast i stanowi otwartą platformę dla projektantów, a rozwiązania programowe Tvilight i oprawy OSRAM stanowią kompleksową ofertę rozwiązań oświetleniowych i zapewniają doskonałą wartość dla klientów. . Co więcej – stanowią gotową platformę dla innych rozwiązań np. w zakresie zarządzania wewnętrznym ruchem miejskim czy monitorowaniu jakości powietrza.
Tvilight – rozwiązania gotowe na Smart City
W niedalekiej przyszłości wiele urządzeń codziennego użytku podłączone będzie do sieci nazywanej obecnie IoT – sktót od „Internet of Things” czyli „Internetu Rzeczy”. Ideą tego trendu jest otwarcie dostępu do urządzeń pracujących obecnie w zamkniętych systemach lub niepodłączonych do żadnego systemu. Ma to służyć polepszeniu relacji między pozornie niezależnymi urządzeniami oraz zbudowanie uniwersalnej platformy unifikującej zarządzanie wieloma różnymi elementami infrastruktury miejskiej. Umożliwi to optymalne ich zarządzanie, spersonalizowanie ich działania oraz wprowadzenie dodatkowych funkcji pozwalających użytkownikowi (np. kierującemu pojazd lub w przyszłości pojazdowi autonomicznemu) łatwiejsze poruszanie się w skomplikowanej strukturze przestrzeni miejskiej. To i wiele, wiele więcej jeszcze przed nami, jednak już teraz tworzone są rozwiązania gotowe na tę technologię.
Tvilight, to rozwiązania wychodzące naprzeciw oczekiwaniom wobec przyszłości, oferujące już dzisiaj technologię opartą na idei IoT dla tzw. Smart Cities. Oferowana technologia bezprzewodowej sieci oświetlenia ulicznego oraz czujników ruchu zakłada redukcję kosztów energii elektrycznej i ochronę środowiska w skali całego miasta. Urządzenia SktyLite oraz CitySense stworzone przez Tvilight realizują ideę niezależnej i otwartej inteligentnej sieci oświetleniowej gotowej na IoT oraz Smart City.
CitySense to kontroler oprawy ze zintegrowanym czujnikiem ruchu. SkyLite to wersja kontrolera bez czujnika do zabudowy w oprawie lub poza nią. Oba urządzenia wyposażone są w interfejs radiowy dla bezprzewodowej sieci oświetleniowej.
 |
| Rys. 1. Urządzenia (od lewej) CitySense oraz SkyLite. |
CitySense realizuje, między innymi, zadanie oświetlenia nadążnego, które ma na celu zapewnienie właściwych warunków oświetleniowych wszędzie tam gdzie przebywają osoby i poruszają się pojazdy oraz zminimalizowanie konsumpcji energii elektrycznej i zużycia urządzeń oświetleniowych w pozostałych obszarach.
 |
| Rys. 2. Przykładowy schemat działania oświetlenia nadążnego. Oprawy oświetleniowe znajdujące się przez przechodniem rozjaśniają się do 80% swojej nominalnej mocy. Pozostałe oprawy redukują intensywność świecenia do 20%. |
Od strony komunikacji z oprawami oświetleniowymi, czujniki umożliwiają sterowanie poprzez interfejs cyfrowy DALI, analogowy 1-10 V. Możliwe jest także załączanie opraw nieściemnianych poprzez styk roboczy. Można je więc stosować z większością opraw, zarówno LED i na tradycyjne źródła światła. Nie ma także przeszkód do stosowania ich w już istniejących instalacjach oświetlenia zewnętrznego.
Rozwiązanie Tvilight, polegające na bezprzewodowej sieci urządzeń, stworzone zostało z myślą o wymagających warunkach pracy. Praca w paśmie 2,4 GHz jest bardzo stabilna i bezpieczna. Do komunikacji z serwerem danych używana jest brama, która korzysta z sieci GSM 2G/3G lub innego łącza internetowego.
 |
| Rys. 3. Struktura systemu Tvilight: „C” – Czujnik, „U” Urządzenie np. kontroler oprawy, „B – brama, „DigiHub” – serwer danych, CityManager – oprogramowanie Tvilight. |
Tvilight bazuje na ustandaryzowanych technologiach, co gwarantuje elastyczność systemu oraz zapewnia, że klient, który zdecyduje się na to rozwiązanie ciągle będzie mógł korzystać z pełnego spektrum urządzeń dostępnego na rynku.
System nie ogranicza możliwości stosowania różnego rodzaju rozwiązań w zakresie samych opraw. Zintegrowanie oświetlenia sterowanego w standardzie DALI lub 1-10 V lub także bez funkcji ściemniania, jest możliwe za pośrednictwem tego samego kontrolera CitySense lub SkyLite. W przypadku DALI, system potrafi skorzystać z dodatkowej funkcjonalności oferowanej przez ten standard, odczytując informacje o urządzeniu dostępne poprzez cyfrowy protokół.
Kontroler SkyLite+ to nie tylko sposób zarządzania oprawą oświetleniową. Standardowo potrafi odczytać dane z zewnętrznego czujnika ruchu, światła, miernika stężenia CO2 czy temperatury. Potrafi załączać zewnętrzne obwody elektryczne poprzez zintegrowane wyjścia cyfrowe. Na życzenie kontroler może zostać wyposażony w interfejsy szeregowy RS232, UART lub Single-Wire.
 |
| Rys. 4. Warianty podstawowe konfiguracji i funkcji oświetlenia w rozwiązaniach Tvilight. |
Utrzymanie i konserwacja systemu jest usprawniona dzięki aplikacji na urządzenia mobilne dedykowanej dla służb serwisowych.
 |
| Rys. 5. Aplikacja Scan&Go na urządzenia mobilne. |
To podręczne narzędzie pomaga w instalacji, pracach serwisowych oraz naprawach poprzez funkcję lokalizowania urządzeń oraz raportowanie wykonanych prac do aplikacji CityManager. Usługi lokalizacyjne bazują na wygodnych mapach udostępnionych przez Google. Narzędzie w postaci skanera kodów kreskowych służy do poprawnej identyfikacji urządzeń. Aplikacja nie jest skomplikowana i nie wymaga specjalistycznej wiedzy. Sfinalizowanie zadań serwisowych może być dokonane z dowolnego miejsca. Dodatkowo posiada możliwość przeglądu wybranych danych dot. urządzeń Tvilight.
Zdalna kontrola, monitoring i zarządzanie całą strukturą oświetleniową możliwe jest z poziomu oprogramowania CityManager. Udostępnia zawansowane możliwości analizowania oraz diagnostyki sieci i urządzeń w czasie rzeczywistym. Automatyczne wykrywanie awarii i raportowanie ich bezpośrednio do właściwych osób umożliwia zoptymalizowanie czasu potrzebnego na ich usunięcie jak i ogólnych kosztów konserwacji. Interfejs bazujący na mapie z oznaczonymi elementami systemu, oprawami, czujnikami pozwala na wygodną obsługę i monitorowanie zarówno całych obszarów, jak i pojedynczych urządzeń.
 |
| Rys. 6. Oprogramowanie CityManager dostępne jest na wielu typach urządzeń. |
Otwarta architektura oraz ustandaryzowane interfejsy sprawiają, że CityManager jest kompatybilny z urządzeniami i oprogramowaniem innych producentów zabezpieczając elastyczność systemu w przyszłości.
Więcej informacji na: tvilight.com
Realizacje: tvilight.com/case-studies/
System Street Light Control
Zarządzanie oświetleniem w przestrzeni publicznej wiąże się nie tylko z ustalaniem godzin pracy grup opraw oraz ustawianiem poziomów redukcji jasności/mocy. Jest to także szeroko rozumiana konserwacja i utrzymanie instalacji. Współczesny system sterowania oświetleniem powinien zapewniać wsparcie w każdym z tych aspektów. Dostęp do informacji o bieżącym i historycznym stanie oświetlenia, parametry elektryczne pracy opraw oraz statystyki dot. zużycia energii elektrycznej oraz trwałości opraw i źródeł wydają się być niezbędnymi danymi potrzebnymi do podejmowania właściwych decyzji.
System Street Light Control został stworzony w celu zoptymalizowania utrzymania i obsługi oświetlenia małych i dużych obszarów zewnętrznych. Oprawy oświetleniowe wyposażone są w kontrolery „SLC Controller” umożliwiające komunikację z bramą „SLC Gateway” za pośrednictwem linii zasilającej z wykorzystaniem protokołu LON Powerline. Od strony instalacji elektrycznej nie jest wymagane stosowanie dodatkowego okablowania. Brama może być zamontowana w skrzynce elektrycznej odpowiedzialnej za zasilanie danego obwodu oświetleniowego. W tak przygotowanej instalacji istnieje możliwość zarządzania do 200 opraw oświetleniowych. Brama zarządza pracą oświetlenia, przechowuje dane statystyczne oraz wysyła ich duplikat do komputera obsługi zdalnej. Komunikacja z komputerem może się odbywać na wiele sposobów: za pośrednictwem sieci GSM, LAN przewodowej lub bezprzewodowej lub światłowodowej. Komputer obsługi zdalnej może zarządzać pracą wielu bram.
 |
| Rys. 7. Schemat ogólny systemu Street Ligth Control. 1 – Komputer obsługi zdalnej, 2 – Infrastruktura sieci GSM lub LAN, 3 – Lokalna skrzynka zasilająca z bramą „SLC Gateway”, 4 – Linia zasilająca z komunikacją LON Powerline, 5 – oprawa oświetleniowa z kontrolerem systemu SLC. |
Oprogramowanie Street Light Vision udostępnia interfejs dla obsługi zdalnej oświetlenia. Użytkownik ma możliwość podglądu rozmieszczenia opraw oświetleniowych na mapie, dostęp do wykresów statystycznych, podglądu danych historycznych, parametrów elektrycznych pracy opraw oświetleniowych oraz grup opraw a także do kalendarza pracy oświetlenia z możliwością definiowania własnych harmonogramów czasowych. Użytkownik ma możliwość eksportowania zestawów danych do zewnętrznych plików celem użycia ich dla innych celów. Dostęp do oprogramowania jest chroniony hasłem. Każdy użytkownik ma zdefiniowany indywidualny poziom dostępu do danych i możliwości ich zmiany.
 |
| Rys. 8. Przykładowy widok oprogramowania SLC Street Light Vision. |
Więcej informacji na osram.com
Rozwiązania w zakresie układów zasilających stosowanych w oprawach OSRAM / SITECO
OSRAM opracował technologie 4DIM oraz 2DIM dostępne w rodzinie zasilaczy do opraw zewnętrznych LED. Skróty 4DIM i 2DIM należy rozumieć jako odpowiednio 4 i 2 metody ingerencji w zachowanie się źródła światła podłączonego do zasilacza wykonanego w danej technologii.
AstroDIM
Funkcja AstroDIM umożliwia zmianę intensywności świecenia oprawy w ciągu dnia/nocy bez korzystania z żadnych dodatkowych urządzeń sterujących. Zasilacz, o zadanych godzinach, samodzielnie redukuje strumień świetlny oprawy do ustalonych odgórnie poziomów.
 |
| Rys. 9. Przykładowa charakterystyka względnego strumienia świetlnego oprawy względem pory dnia / nocy przy włączonej funkcji AstroDIM. |
Charakterystyka funkcji AstroDIM może być w dowolny sposób konfigurowana przed montażem oprawy jak i w trakcie eksploatacji oświetlenia. Oprawy z funkcją AstroDIM mogą być stosowane zarówno do nowych jak i istniejących instalacji. Współpracują także z włącznikami opartymi o zegary astronomiczne.
StepDIM
Funkcja StepDIM umożliwia przełączanie między 2 poziomami intensywności świecenia oprawy oświetleniowej: „normalnym” i „zredukowanym”. Możliwe jest to poprzez dodatkową żyłę w obwodzie zasilania opraw podłączoną do wejścia sterującego zasilaczy. W momencie podłączenia do niej napięcia sieciowego (np. przez zegar czasu rzeczywistego lub manualny przełącznik) zasilacz redukuje strumień wyjściowy źródła światła do zadanego poziomu. Możliwa jest praca odwrotna, gdzie redukcja strumienia następuje w momencie zaniku napięcia na dodatkowej „żyle” sterującej. Poziom „redukcji” jak i poziom „normalny” mogą być dowolnie zaprogramowane przed montażem jak i w trakcie eksploatacji.
 |
| Rys.10. Przykładowa charakterystyka względnego strumienia świetlnego oprawy względem napięcia sterującego przy włączonej funkcji StepDIM. |
MainsDIM
Funkcja MainsDIM znana jest w układach opraw z magnetycznymi statecznikami i tradycyjnymi źródłami światła. Polega na redukcji napięcia w obwodzie zasilania opraw oświetleniowych, co skutkuje obniżeniem ich strumienia świetlnego. Oprawy z zasilaczami 4DIM przystosowane są do tego sposobu sterowania pracą opraw. Mogą być z powodzeniem stosowane w istniejących instalacjach z redukcją napięcia zasilania.
DALI lub 1-10 V
W trybach DALI oraz 1-10 V oprawa oświetleniowa oraz sam zasilacz wykonują polecenia zewnętrznego elementu (sterownika, kontrolera). Taki interfejs służy do integracji opraw w ramach większych systemów sterowania oświetleniem np. Street Light Control czy Tvilight.
Systemy sterowania pozwalają zwiększyć bezpieczeństwo i komfort osób oraz przyczyniają się do obniżenia kosztów eksploatacji instalacji oświetleniowych. Nowe impulsy do rozwoju tej technologii dają rozwijające się koncepcje IoT oraz Smart City. Zakładają one, że w niedalekiej przyszłości różnego rodzaju urządzenia codziennego użytku będą podłączone do sieci IoT (Internet of Things – Internet Rzeczy) celem szybkiej i konstruktywnej wymiany informacji. Idea Smart City służyć ma podniesieniu efektywności infrastruktury miejskiej przy jednoczesnym optymalizowaniu jej działania. Nie bez znaczenia jest także korzystny wpływ na środowisko naturalne. W obliczu rosnących wymagań w zakresie ekologii, Smart City przedstawia ideę umożliwiającą stały wzrost udziału technologii w życiu codziennym (wzrost komfortu życia w mieście) przy jednoczesnym minimalizowaniu wpływu tej technologii na środowisko naturalne.
Tak sformułowane założenia dla systemów przyszłości już dzisiaj stawiają wyzwanie w dziedzinie zarządzania oświetleniem w przestrzeni publicznej.
Autorzy:
dr inż. Marian Okoń, dyrektor działu Lighting Solutions w firmie OSRAM
Tomasz Czerski, specjalista działu Lighting Solutions w firmie OSRAM
| OSRAM Sp. z o.o. |  |
| Al. Jerozolimskie 94 00-807 Warszawa tel.: +48 22 376 57 00 fax: +48 22 376 57 02 WWW: www.osram.pl |
