Как в России внедряют умное освещение и сколько времени это займет



    В большинстве российских городов, особенно в спальных районах, уличное освещение оставляет желать лучшего. На тротуарах всегда темно, а под фонарями цвета предметов искажаются до неузнаваемости. С технической точки зрения эту проблему может решить умное освещение. Интенсивность света меняется в зависимости от того, есть ли кто-то на данном участке дороги, а сам свет получается приближенным к дневному. Еще один плюс – экономия для города до 60%. Но, конечно, основные сложности начинаются при внедрении систем в реальные городские условия.

    Мы поговорили с Виталием Богдановым из компании «Световые технологии», одного из российских разработчиков умного освещения. Он рассказал о пилотных проектах компании в Москве и Владимире; о том, как построить умный город на базе уличных фонарей и какие протоколы и принципы лежат в основе интеллектуальных осветительных систем.

    Интервьюер: Сергей Карпов

    Респондент: Виталий Богданов




    Какие протоколы связи лучше всего подходят, чтобы создать инфраструктуру умного города?

    PLC и старые протоколы – это тупиковый путь. Безусловно, нужно говорить об одном из протоколов для Интернета вещей: LoRaWAN либо NB-IoT.

    На примере собственных разработок smart lighting мы убедились, что протокол должен быть открытым и стандартным; нести возможность подключать устройства и сервисы от разных производителей. Также должны быть стороны, заинтересованные в развитии таких сетей – например, операторы связи, у которых уже есть готовая инфраструктура.

    Почему старые протоколы – тупиковый путь?

    Они не обеспечивают масштабирование и не позволяют подключать бесшовно услуги умного города. Получается, что для нас сервисы будут замкнуты только на управлении освещением, а это лишь одна из городских систем.

    В чем разница между LoRaWAN и NarrowBand IoT?

    Разница в том, на какой базе создан протокол. NB сделан на основе 5G, что ближе к телекому. LoRaWAN использует метод, схожий с тем, что использовался много лет в военной и космической связи. Он обладает небольшой пропускной способностью, но очень большой дальнобойностью. За счет этого получается достаточно дешевая инфраструктура. Но NB может строиться на основе инфраструктуры сотовой связи, поэтому у него тоже есть хорошие шансы на успех.

    Применительно к умному освещению задачу позволяют решить и тот, и другой протокол. Выбор зависит от того, какая телеком-структура выстраивается в городе. Сейчас в разных городах разрабатываются проекты как по NB-IoT, так и по LoRaWAN. По функциональности эти решения близки, и на уровне интерфейса приложений их даже можно объединить. Я думаю, и то, и другое будет развиваться. И, возможно, интегрироваться на уровне API.


    Замена уличного освещения в Коврове. Подробности

    Как вы видите интеграцию smart lighting в существующую инфраструктуру городов?

    Этот вопрос частично уже решен. Например, в Москве действует интеллектуальная система управления уличным освещением, разработанная под эгидой «Моссвета». Но «Световые технологии» хотят идти дальше и выстраивать на этой базе инфраструктуру для Интернета вещей. Другими словами, когда мы строим структуру по управлению светильниками, к ней могут подключаться другие сервисы. И наружное освещение превращается в универсальный «скелет» для умного города. Потому что наружные светильники есть везде, всегда подключены к электричеству, и на их основе легко создать сеть, которая объединит весь город.

    Для этого нужно договариваться с властями и телеком-компаниями?

    Да, они – обязательные участники процесса.


    Модернизация освещения в парке «Красная Пресня». Подробности

    Вы упоминали, что черпаете идеи у мировых лидеров, таких как Philips и Zumtobel. Расскажите, какие их решения вы считаете наиболее удачными и почему?

    Philips всем известна как компания, которая производит бытовую электронику. Но на самом деле она мировой лидер и в свете. Есть специальное подразделение Philips Lighting, которое в этом году переименовали в Signify. Оно переходит от производства приборов к разработке платформ и поставило себе целью мировое лидерство по числу подключенных IoT-пользователей. Signify старается выходить за рамки рынка светотехники, где в последние годы упала маржинальность, и перейти к новой, более устойчивой бизнес-модели. С другой стороны, Philips создает отработанные драйвера, протоколы и контроллеры – дает «железки», с помощью которой производители включаются в готовую платформу; расширяет и масштабирует ее. Это тоже шаги к стандартизированному Интернету вещей на базе умного света.

    Zumtobel – компания более консервативная, и она делает упор на качество света: исследует воздействие света на человека, ищет наиболее комфортные варианты. Она сделала это своим конкурентным преимуществом.

    Мы используем опыт обеих компаний: также делаем упор на качество и создаем свои решения для IoT.

    Какие протоколы используют эти две компании для своих проектов умного освещения?

    В разных сферах применения они работают по-разному. Так, Philips ближе к GSM-решениям и NB-IoT. Zumtobel использует прежде всего ZibBee и Z-Wave, хотя они больше фокусируются на внутреннем освещении.

    Знакомы ли вы с масштабными проектами этих компаний?

    У Philips есть ряд крупных проектов в США. Европа более консервативна, а в США Лос-Анджелес и Нью-Йорк почти полностью переведены на умное освещение на базе GSM. Потом, вероятно, оно перейдет на NarrowBand. Ближний Восток – тоже одна из точек роста, в тех странах и городах, которые восприимчивы к инновациям. На уровне проектов сейчас рассматривается также Казахстан. Если говорить про Россию, то тут своя специфика, у Philips и им подобных масштабных проектов в сфере smart lighting пока нет. Есть такие проекты у «Ростеха» и «Световых Технологий».

    Поговорим про вашу практику. Расскажите о проекте в городе Владимир, в котором вы использовали свое оборудование.

    Мы осветили весь Владимир и несколько городов Владимирской области. Для нас это имиджевый проект. Мы хотели в первую очередь дать городу качественное освещение: повысить уровень освещенности, сделать уличный свет равномерным и комфортным. А экономия была на втором месте, хотя для энергосервисных контрактов она очень важна. И лишь после того, как мы показали, что можем качественно работать «в базе», мы начали заниматься установкой элементов умного освещения. Будем работать над этим во Владимирской области; прорабатываем проекты для Иванова, Липецка, Перми, Москвы – рынок созрел для этого.

    Сколько городу удалось сэкономить на освещении благодаря вашим приборам?

    Примерные цифры – 60%. Для города это десятки миллионов рублей ежегодно. Это наши фактические данные экономии в реализованных энергосервисных проектах.

    Насколько качественнее стали освещаться улицы? Проводили ли вы замеры?

    Конечно, замеры всегда делаются в процессе переоснащения. В разных частях города уровень освещенности вырос от 20 до 40%; акцент был сделан на пешеходные переходы.



    У вас есть отдельные решения для пешеходных переходов и для автомагистралей?

    Да, конечно: они отличаются оптикой светильников и направлением света.

    А чем конструктивно отличаются приборы для умного освещения от обычных?

    Отличий немного: управляемый источник питания, контроллер и антенна. Больше отличий есть на уровне самой схемы освещения, «мозгов». Нет смысла помещать все в светильник – гораздо важнее выстроить правильное управление прибором. И отдельный вопрос – интеграция smart lighting в существующую инфраструктуру.

    Вы создаете собственное программное обеспечение, чтобы интегрировать умные системы освещения? Или работаете на основе готовых решений?

    Мы разрабатываем свой софт, но каждый раз решаем вопрос: будет ли он основным, или мы его интегрируем в систему, существующую в городе. Например, в Москве уже есть система управления сотней тысяч светильников, и в этом случае важно не подменять ее. А в городах поменьше, там, где мы создаем схему с нуля, наш софт и наш интерфейс могут быть опорными.

    Как в вашей компании осуществляется контроль качества?

    Контроль качества у нас тщательный, многоступенчатый. 100% светильников наружного освещения проходят отжиг в течение восьми часов. А умные светильники еще и собирают информацию о работе каждого прибора в режиме онлайн, поэтому мы можем в реальном времени контролировать, как они работают. Если что-то вышло из строя, мы проводим аварийное обслуживание; можем принять и превентивные меры, когда какие-то показатели превышают норму.

    На конференции «Интернет вещей», где вы участвуете в качестве спикера, пройдет дискуссия об эффективных технологиях для городов будущего. Каково ваше мнение: когда дело дойдет до масштабной реализации проектов умного освещения в России?

    Сейчас в нескольких городах России начинают думать о пилотных проектах в этой сфере. Санкт-Петербург и Москва уже готовы; в Москве есть квартал Люблино, в Питере тоже есть локальный проект умного города. Сейчас эти города находятся на стадии тестирования решений, которые впоследствии будут применяться по всему мегаполису. Через год-два в этих городах начнется массовое внедрение протоколов IoT. Провинция традиционно отстает от столиц в техническом плане на 2-3 года. Так что мы ожидаем рывок на рынке IoT в ближайшем будущем.

    Smile-Expo
    28.80
    Company
    Share post

    Comments 31

      0
      Размышления на тему LED освещения дорог
      www.youtube.com/watch?v=wIC-iGDTU40 (английский)
        0
        Интенсивность света меняется в зависимости от того, есть ли кто-то на данном участке дороги, а сам свет получается приближенным к дневному.


        Чтобы человек, придя домой, не мог уснуть.
          +1
          если этот свет позволит не уснуть за рулем и не размотаться об встречку/столб хотя бы одному водителю, то оно очень даже оправданно.
            0
            Там все интереснее. Чувствительность глаза к спектру не линейная. Есть пики и спады. И эта кривая меняется от уровня освещенности. В общем случае, чем ниже освещенность, тем выше чувствительность к длинноволновой части спектра. Что оправданно эволюцией — закаты и рассветы, лунный свет, свет от костра, все это ниже 4000К. То есть, поскольку мы не можем осветить улицы с яркостью солнца, надо освещать «теплым» светом.

            Второй момент, психологически свет с высокой цветовой температурой кажется ярче чем «теплый». Это парадокс автомобильных фар. Лампа накаливания 2700К освещает дорогу как и ксенон с цветовой температурой 6500К, при впятеро большей яркости! А при равном световом потоке «холодный» свет кажется более ярким чем «теплый».

            Третий момент, экономика. Когда надо осветить дороги, важно получить положенный по ГОСТ уровень освещения при минимальной затрате электроэнергии. Максимальную энерго эффективность дают светодиоды «холодного» спектра и натривые лампы «теплого». При этом, светодиоды выглядят ярче и естественнее, освещая при этом хуже. Но у фотоаппарата чувствительность линейная, а человеку кажется светодиодный свет ярче. Так вот и переходим на худшее, зато инновационное освещение.
              0
              по шагам:
              1. самый дешевый свет — традиционные натриевые лампы.
              2. натриевые лампы светят без зеленого — «дырка» в спектре (CRI <40! — читай «отвратительно»).
              3. зрение человека наиболее чувствительно именно к зеленому (освещение натриевой лампой равно потере ~50% зрения).
              4. лампы накаливания имеют CRI близкий к 100, но не энергоэффективны. Глаз в таком освещении работает на ~100% чувствительности.
              5. светодиоды имеют CRI обычно в интервале 70-9х (т. е. минимум «хорошо» и лучше)
              итого — вывод о том, что переходим на худшее по меньшей мере спорный.
                0
                Ну не то чтобы совсем без зеленого.
                image

                Но да, максимум чувствительности сумеречного зрения (550нм) попадает на самый спад спектра (чувствительность палочек).
                image

                Светодиоды для уличного освещения по CRI ближе к 70, и уж никак не 80-90. Светодиоды с высоким CRI дороже и менее энергоэффективны (раза так в полтора).
                  0
                  прекрасные иллюстрации :)
                  в любом случае переход от CRI 40 даже к 70+ и от 50% зрения к 90+ за сходные деньги (по совокупной стоимости владения) — однозначный прогресс.
          +2
          кто будет участвовать- задайте вопрос респонденту:
          почему Владимир и Владимирская область освещены, а в городе, где находится завод темно как в ж… у темнокожего жителя Африки. И на чем основано умное освещение в самих СТ.
            +1
            Наверно дело в том, что вопросами освещения занимается не завод. Такой вопрос надо в местный горсвет адресовывать.
            0
            Простите, а зачем экономить ночью энергию, которую ночью девать некуда?
              0
              Не, ну давайте еще ночью снег на улицах растопим — энергию же ночью девать некуда. :)

              Безусловно — в целом ночное потребление ниже, но фонари то горят только ночью (условно) т.е. для системы освещения пофигу до дневных тарифов.
              С другой стороны: в глобальном масштабе потребления, колебания день-ночь никуда все-равно не денутся и в энергетической сети все равно нужно иметь резервы и механизмы динамического перераспределения этих резервов. И даже если ночью на освещение городов начнут тратить меньше энергии на общей картине это скажется незначительно (разница день-ночь будет чуть больше, но она и так была).
                +1
                Продавец энергии хочет за нее денег даже ночью.
                  +2
                  Ну давайте посчитаем, допустим в среднем одна натриевая лампа городского освещения имеет мощность 200 Ватт, в Екатеринбурге (у меня есть на него примерные данные) — более 300 000 опор освещения (а на опоре бывает и по несколько ламп). Допустим время включения ночью составляет 8 часов. Итого, получается, что лампы за ночь потребляют 480 000,000 кВт*ч. Допустим горсвет покупает электроэнергию у электросетевых компаний по цене 1 рубль за киловатт (может дешевле, может дороже). За одну ночь город тратит на освещение порядка 0.5 млн рублей. Екатеринбург — достаточно компактный город. Какая-нибудь Пермь или Самара в разы больше по количеству опор освещения.

                  Или вы имеете ввиду, что электросетевые компанию продают электроэнергию по неоправданно высокой цене?
                  0
                  У нас на районе тоже LED-светильники в парках, на отдельных отрезках улицы и на школьных дворах заменили — стало лучше: освещённость более равномерная и заметно светлее; но вот что заметил, интуитивно, ощущение, что какой-то части спектра не хватает для «объёма», слишком «сухой» свет, хотя визуально спектр нормальный, не желтит, не высиняет.
                    –3
                    Наоборот, больше сиреневого… и близких к нему. Т.к. практически все современные и тем более осветительные светодиоды есть суть — УФ со специальным люминофором, который сей УФ преобразует в нужный спектр. Но база УФ полностью не утилизируется, спектр смещается, но получить полноценный белый (да, а солнечный — он вовсе не белый, кстати, может этого зеленого пика, как раз и не хватает) очень сложно и неоправданно дорого на данном этапе развития технологий. Ещё типичные минусы светодиодного освещения — такие как точечные яркие источники света, даже если это матрица — она даёт лишь множество точечных источников, COB с общим слоем люминофора лучше, но не панацея. И, пожалуй, самый главный минус — это энергия фотонов, которые затухают в пространстве раньше, чем излученные от нитей накала или газовых разрядов (ой, сейчас физики тапками забросают, но это их право, а это моё мнение).
                      +1
                      осветительные светодиоды есть суть — УФ со специальным люминофором

                      В основе мощных белых светодиодов не УФ, а синий диод.

                      И, пожалуй, самый главный минус — это энергия фотонов, которые затухают в пространстве раньше, чем излученные от нитей накала или газовых разрядов (ой, сейчас физики тапками забросают, но это их право, а это моё мнение).

                      Это антинаучный бред, а не «мнение».
                        +1
                        а это моё мнение

                        А моё мнение, что они не затухают, а их поедают маленькие невидимые дракончики, а от ламп накаливания фотоны горячее, поэтому дракончикам приходится ждать, пока они остынут.
                        0
                        Возможно, низкий CRI. Для жилых помещений требуется не меньше 80, для уличного освещения могут ставить и меньше.
                        +1
                        Зачем между фонарями радиосвязь, если они уже соединены кабелем?
                          0
                          Есть технологии подмешивающие управление в несущую питающего напряжения. Скорость маленькая, работает далеко, но требуется определенное качество электроэнергии, с чем у нас в стране не очень, но прогресс уже есть.

                          и да требуются спец блоки управления на оба конца провода.
                          –1
                          ///Интенсивность света меняется в зависимости от того, есть ли кто-то на данном участке дороги///

                          Чтобы грабители сразу видели где движется возвращающийся домой, загулявший человек.
                            0
                            на самом деле спорное заявление… это надо отслеживать движение автомобиля и зажигать по ходу его следования не один и не 2 фонаря
                              0

                              Да даже без грабителей: идёшь по тёмному городу, только вокруг тебя свет из-за чего окружающая темнота становится ещё темнее.
                              Если только улицы целиком включать при приближении пешехода или машины, но подозреваю, что местные жители от такой светомузыки взвоют.

                                0

                                Сказано же "Интенсивность света меняется". Т.е. фонари не тухнут полностью, а уменьшают яркость.
                                "Светомузыки" не больше, чем от фар проезжающих машин.

                                  0
                                  Ну на сколько уменьшают?
                                  Если незначительно, то стоит ли овчинка выделки?
                                  А если ощутимо, то эффект «шагания в темноту» проявится и при не отключенных, а только притушенных фонарях. С хорошо освещённого места — слабо освещённое кажется тёмным.

                                  Вон на первой же фотографии в статье: под фонарями светло, а в стороне — темно. Но на самом деле там же не полная темнота. Там тоже свет есть.
                                  Можно представить себе эту улицу, но только ярко светятся 3 фонаря: над тобой, перед тобой и сзади тебя. А остальные — так… «трассу» только намечают, чтобы видно было в какую сторону идти.
                                  Не очень-то комфортно на такой улице находиться.
                              0
                              Насколько сильно влияет на время жизни лампы её включение-выключение? Не получается так, что дешевле её постоянно жечь, чем включать над проходящим пешеходом? Драйвера бывают сильно разные.
                                0
                                именно на лампы сильно.
                                со светодиодами сложнее.
                                там в основном термоциклированние драйвера. самое слабое место.
                                ну и если диоды не перегревать.
                                  0
                                  А конденсаторы с ЭПРА начали делать нормальные, т.е. которые не страдают при частом включении-выключении? До сих пор редкие образчики китайского творчества в драйверах диодных ламп попадаются.
                                    0
                                    ЭПРА для ламп делают норм. LED драйвера тоже.
                                    Для ламп ( не эпра и не ЭмПРА) критичны именно вкл/выкл. Для LED не критично.
                                    срок LED определяется именно драйвером( и именно конденсаторами, термоциклированием и пр)
                                    PS китайцы такие китайцы, иногда есть норм, но если дешовое- шлак.
                                0
                                я думаю проще, если есть LED лампы, то они соединены в сеть Wi-fi, должны по крайней мере, прямо в сеть 220, но там помехи, следовательно если лампочка сгорит надо сломя голову бежать, ну, видимо gsm модули когда-нибудь придумают с клонированной sms-ской для всех лампочек, и отсылом sms-ки когда «сгорит» лампа.
                                  0
                                  уже есть модули которые говорят где стоит, под каким углом, какая мощность, горит не горит. и куча других параметров и все по gprs.

                                Only users with full accounts can post comments. Log in, please.