Nota daripada pembekal IoT. Teknologi dan ekonomi LoRaWAN dalam pencahayaan bandar

Dalam episod terakhir...

Kira-kira setahun yang lalu saya saya menulis tentang menguruskan pencahayaan bandar di salah sebuah bandar kami. Segala-galanya sangat mudah di sana: mengikut jadual, kuasa lampu dihidupkan dan dimatikan melalui SHUNO (kabinet kawalan pencahayaan luaran). Terdapat geganti dalam SHUNO, yang atas perintahnya rantai lampu dihidupkan. Mungkin satu-satunya perkara yang menarik ialah ini dilakukan melalui LoRaWAN.

Seperti yang anda ingat, kami pada mulanya dibina pada modul SI-12 (Rajah 1) daripada syarikat Vega. Walaupun di peringkat perintis, kami serta-merta menghadapi masalah.

Nota daripada pembekal IoT. Teknologi dan ekonomi LoRaWAN dalam pencahayaan bandar
Rajah 1. β€” Modul SI-12

  1. Kami bergantung kepada rangkaian LoRaWAN. Gangguan serius di udara atau pelayan ranap dan kami menghadapi masalah dengan pencahayaan bandar. Tidak mungkin, tetapi mungkin.
  2. SI-12 hanya mempunyai input nadi. Anda boleh menyambungkan meter elektrik kepadanya dan membaca bacaan semasa daripadanya. Tetapi dalam tempoh yang singkat (5-10 minit) adalah mustahil untuk mengesan lonjakan penggunaan yang berlaku selepas menyalakan lampu. Di bawah saya akan menerangkan mengapa ini penting.
  3. Masalahnya lebih serius. Modul SI-12 terus membeku. Kira-kira sekali setiap 20 operasi. Bersempena dengan Vega, kami cuba menghapuskan puncanya. Semasa perintis, dua perisian tegar modul baharu dan versi baharu pelayan telah dikeluarkan, di mana beberapa masalah serius telah diperbaiki. Pada akhirnya, modul berhenti digantung. Namun kami menjauhi mereka.

Dan sekarang...

Pada masa ini kami telah membina projek yang lebih maju.

Ia berdasarkan modul IS-Industri (Rajah 2). Perkakasan dibangunkan oleh penyumber luar kami, perisian tegar itu ditulis sendiri. Ini adalah modul yang sangat pintar. Bergantung pada perisian tegar yang dimuatkan padanya, ia boleh mengawal pencahayaan atau menyoal siasat peranti pemeteran dengan set parameter yang besar. Contohnya, meter haba atau meter elektrik tiga fasa.
Sedikit perkataan tentang apa yang telah dilaksanakan.

Nota daripada pembekal IoT. Teknologi dan ekonomi LoRaWAN dalam pencahayaan bandar
Rajah 2. - Modul IS-Industri

1. Mulai sekarang, IS-Industri mempunyai ingatan tersendiri. Dengan perisian tegar yang ringan, strategi yang dipanggil dimuatkan dari jauh ke dalam memori ini. Pada dasarnya, ini adalah jadual untuk menghidupkan dan mematikan SHUNO untuk tempoh tertentu. Kami tidak lagi bergantung pada saluran radio semasa menghidupkan dan mematikannya. Di dalam modul terdapat jadual yang mengikutnya ia berfungsi tanpa mengira apa-apa. Setiap pelaksanaan semestinya disertakan dengan arahan kepada pelayan. Pelayan mesti tahu bahawa keadaan kita telah berubah.

2. Modul yang sama boleh menyoal siasat meter elektrik di SHUNO. Setiap jam, pakej dengan penggunaan dan sejumlah besar parameter yang boleh dihasilkan oleh meter diterima daripadanya.
Tetapi bukan itu maksudnya. Dua minit selepas perubahan keadaan, arahan luar biasa dihantar dengan bacaan balas serta-merta. Daripada mereka kita boleh menilai bahawa lampu sebenarnya dihidupkan atau dimatikan. Atau ada yang tidak kena. Antara muka mempunyai dua penunjuk. Suis menunjukkan keadaan semasa modul. Mentol lampu terikat dengan ketiadaan atau kehadiran penggunaan. Jika keadaan ini bercanggah antara satu sama lain (modul dimatikan, tetapi penggunaan berterusan dan sebaliknya), maka garisan dengan SHUNO diserlahkan dengan warna merah dan penggera dicipta (Rajah 3). Pada musim luruh, sistem sedemikian membantu kami mencari geganti pemula yang macet. Sebenarnya, masalahnya bukan milik kami; modul kami berfungsi dengan betul. Tetapi kami bekerja untuk kepentingan pelanggan. Oleh itu, mereka mesti menunjukkan kepadanya sebarang kemalangan yang boleh menyebabkan masalah dengan pencahayaan.

Nota daripada pembekal IoT. Teknologi dan ekonomi LoRaWAN dalam pencahayaan bandar
Rajah 3. β€” Penggunaan bercanggah dengan keadaan geganti. Itulah sebabnya garis itu diserlahkan dengan warna merah

Graf dibina berdasarkan bacaan setiap jam.

Logiknya sama seperti kali terakhir. Kami memantau fakta menghidupkan dengan meningkatkan penggunaan elektrik. Kami menjejaki penggunaan median. Penggunaan di bawah median bermakna beberapa lampu telah terbakar, di atasnya bermakna elektrik dicuri dari tiang.

3. Pakej standard dengan maklumat tentang penggunaan dan modul adalah teratur. Mereka datang pada masa yang berbeza dan tidak mencipta orang ramai di udara.

4. Seperti sebelum ini, kita boleh memaksa SHUNO untuk menghidupkan atau mematikan pada bila-bila masa. Ia perlu, sebagai contoh, bagi krew kecemasan untuk mencari lampu yang terbakar dalam rantai.

Penambahbaikan sedemikian meningkatkan toleransi kesalahan dengan ketara.
Model pengurusan ini kini mungkin yang paling popular di Rusia.

Dan juga...

Kami berjalan lebih jauh.

Hakikatnya ialah anda boleh beralih sepenuhnya dari SHUNO dalam erti kata klasik dan mengawal setiap lampu secara individu.

Untuk melakukan ini, lampu suluh perlu menyokong protokol pemalapan (0-10, DALI atau yang lain) dan mempunyai penyambung Nemo-soket.

Soket Nemo ialah penyambung 7-pin standard (dalam Rajah 4), yang sering digunakan dalam lampu jalan. Hubungan kuasa dan antara muka adalah output daripada lampu suluh ke penyambung ini.

Nota daripada pembekal IoT. Teknologi dan ekonomi LoRaWAN dalam pencahayaan bandar
Rajah 4. - Soket Nemo

0-10 ialah protokol kawalan pencahayaan yang terkenal. Tidak lagi muda, tetapi terbukti dengan baik. Terima kasih kepada arahan menggunakan protokol ini, kita bukan sahaja boleh menghidupkan dan mematikan lampu, tetapi juga menukarnya kepada mod pemalapan. Ringkasnya, malapkan lampu tanpa mematikannya sepenuhnya. Kita boleh meredupkannya dengan nilai peratusan tertentu. 30 atau 70 atau 43.

Ia berfungsi seperti ini. Modul kawalan kami dipasang di atas soket Nemo. Modul ini menyokong protokol 0-10. Perintah tiba melalui LoRaWAN melalui saluran radio (Gamb. 5).

Nota daripada pembekal IoT. Teknologi dan ekonomi LoRaWAN dalam pencahayaan bandar
Rajah 5. β€” Lampu suluh dengan modul kawalan

Apakah yang boleh dilakukan oleh modul ini?

Dia boleh menghidupkan dan mematikan lampu, malapkannya kepada jumlah tertentu. Dan dia juga boleh mengesan penggunaan lampu. Dalam kes pemalapan, terdapat penurunan dalam penggunaan semasa.

Kini kami bukan sahaja menjejak rentetan tanglung, kami mengurus dan menjejaki SETIAP tanglung. Dan, sudah tentu, untuk setiap lampu kita boleh mendapat ralat tertentu.

Di samping itu, anda boleh merumitkan logik strategi dengan ketara.

Cth. Kami memberitahu lampu No. 5 bahawa ia harus dihidupkan pada 18-00, pada 3-00 malap sebanyak 50 peratus kepada 4-50, kemudian hidupkan semula pada seratus peratus dan padam pada 9-20. Semua ini mudah dikonfigurasikan dalam antara muka kami dan dibentuk menjadi strategi operasi yang boleh difahami untuk lampu. Strategi ini dimuat naik ke lampu dan ia berfungsi mengikutnya sehingga arahan lain tiba.

Seperti dalam kes modul untuk SHUNO, kami tidak mempunyai masalah dengan kehilangan komunikasi radio. Walaupun sesuatu yang kritikal berlaku kepadanya, pencahayaan akan terus berfungsi. Di samping itu, tidak ada tergesa-gesa di udara pada masa ini apabila perlu menyala, katakan, seratus lampu. Kita boleh dengan mudah mengelilingi mereka satu demi satu, mengambil bacaan dan menyesuaikan strategi. Selain itu, paket isyarat dikonfigurasikan pada selang waktu tertentu yang menunjukkan bahawa peranti itu hidup dan sedia untuk berkomunikasi.
Akses tidak berjadual hanya akan berlaku sekiranya berlaku kecemasan. Nasib baik, dalam kes ini kami mempunyai kemewahan makanan berterusan dan kami mampu membeli kelas C.

Soalan penting yang akan saya bangkitkan lagi. Setiap kali kami membentangkan sistem kami, mereka bertanya kepada saya - bagaimana dengan relay foto? Bolehkah penyampai foto dikacau di sana?

Secara teknikalnya, tidak ada masalah. Tetapi semua pelanggan yang sedang berkomunikasi dengan kami secara mutlak menolak untuk mengambil maklumat daripada penderia foto. Mereka meminta anda untuk beroperasi hanya dengan jadual dan formula astronomi. Namun, pencahayaan bandar adalah kritikal dan penting.

Dan sekarang perkara yang paling penting. Ekonomi.

Bekerja dengan SHUNO melalui modul radio mempunyai kelebihan yang jelas dan kos yang agak rendah. Meningkatkan kawalan ke atas luminair dan memudahkan penyelenggaraan. Semuanya jelas di sini dan faedah ekonominya jelas.

Tetapi dengan kawalan setiap lampu ia menjadi lebih dan lebih sukar.

Terdapat beberapa projek siap serupa di Rusia. Penyepadu mereka dengan bangga melaporkan bahawa mereka mencapai penjimatan tenaga melalui pemalapan dan dengan itu membayar untuk projek itu.

Pengalaman kami menunjukkan bahawa tidak semuanya begitu mudah.

Di bawah saya menyediakan jadual pengiraan bayaran balik daripada pemalapan dalam rubel setahun dan dalam bulan setiap lampu (Rajah 6).

Nota daripada pembekal IoT. Teknologi dan ekonomi LoRaWAN dalam pencahayaan bandar
Rajah 6. - Pengiraan penjimatan daripada dimming

Ia menunjukkan berapa jam sehari lampu menyala, secara purata mengikut bulan. Kami percaya bahawa kira-kira 30 peratus daripada masa ini lampu bersinar pada kuasa 50 peratus dan 30 peratus lagi pada kuasa 30 peratus. Selebihnya adalah pada kapasiti penuh. Dibundarkan kepada persepuluh yang terdekat.
Untuk kesederhanaan, saya menganggap bahawa pada mod kuasa 50 peratus cahaya menggunakan separuh daripada apa yang ia lakukan pada 100 peratus. Ini juga sedikit tidak betul, kerana terdapat penggunaan pemandu, yang berterusan. Itu. Simpanan sebenar kita akan kurang daripada dalam jadual. Tetapi untuk memudahkan pemahaman, biarlah begitu.

Mari kita ambil harga per kilowatt elektrik menjadi 5 rubel, harga purata untuk entiti undang-undang.

Secara keseluruhan, dalam setahun anda sebenarnya boleh menjimatkan dari 313 rubel hingga 1409 rubel pada satu lampu. Seperti yang anda lihat, pada peranti berkuasa rendah faedahnya sangat kecil; dengan penerang berkuasa ia lebih menarik.

Bagaimana dengan kos?

Kenaikan harga setiap lampu suluh, apabila menambah modul LoRaWAN kepadanya, adalah kira-kira 5500 rubel. Di sana modul itu sendiri adalah kira-kira 3000, ditambah kos Nemo-Socket pada lampu adalah 1500 rubel lagi, ditambah dengan kerja pemasangan dan konfigurasi. Saya belum lagi mengambil kira bahawa untuk lampu sedemikian anda perlu membayar yuran langganan kepada pemilik rangkaian.

Ternyata bayaran balik sistem dalam kes terbaik (dengan lampu paling berkuasa) adalah kurang daripada empat tahun. Bayaran balik. Untuk masa yang lama.

Tetapi dalam kes ini, semuanya akan dinafikan oleh yuran langganan. Dan tanpa itu, kos masih perlu termasuk penyelenggaraan rangkaian LoRaWAN, yang juga tidak murah.

Terdapat juga penjimatan kecil dalam kerja kru kecemasan, yang kini merancang kerja mereka dengan lebih optimum. Tetapi dia tidak akan menyelamatkan.

Ternyata semuanya sia-sia?

Tidak. Sebenarnya, jawapan yang betul di sini adalah ini.

Mengawal setiap lampu jalan adalah sebahagian daripada bandar pintar. Bahagian itu yang tidak benar-benar menjimatkan wang, dan yang mana anda perlu membayar sedikit tambahan. Tetapi sebagai balasannya kita mendapat perkara penting. Dalam seni bina sedemikian, kami mempunyai kuasa terjamin yang berterusan pada setiap tiang sepanjang masa. Bukan setakat malam.

Hampir setiap pembekal telah menghadapi masalah tersebut. Kami perlu memasang wi-fi di dataran utama. Atau pengawasan video di taman. Pentadbiran memberi kebenaran dan memperuntukkan sokongan. Tetapi masalahnya ialah terdapat tiang lampu dan elektrik hanya ada pada waktu malam. Kita perlu melakukan sesuatu yang rumit, menarik kuasa tambahan di sepanjang penyokong, memasang bateri dan perkara pelik lain.

Dalam hal mengawal setiap tanglung, kita boleh dengan mudah menggantung sesuatu yang lain pada tiang dengan tanglung dan menjadikannya "pintar".

Dan di sini sekali lagi ialah persoalan ekonomi dan kebolehgunaan. Di suatu tempat di pinggir bandar, SHUNO sudah cukup untuk mata. Di tengah-tengah adalah masuk akal untuk membina sesuatu yang lebih kompleks dan boleh diurus.

Perkara utama ialah pengiraan ini mengandungi nombor nyata, dan bukan mimpi tentang Internet Perkara.

PS Sepanjang tahun ini, saya dapat berkomunikasi dengan ramai jurutera yang terlibat dalam industri pencahayaan. Dan ada yang membuktikan kepada saya bahawa masih ada ekonomi dalam pengurusan setiap lampu. Saya terbuka untuk perbincangan, pengiraan saya diberikan. Jika anda boleh membuktikan sebaliknya, saya pasti akan menulis mengenainya.

Sumber: www.habr.com

Tambah komen