Knowledge

برای دهه‌ها، چراغ‌های خیابانی معمولی یک هدف ساده را دنبال می‌کردند: روشن کردن جاده بعد از غروب و خاموش شدن در سپیده‌دم. این نارنجی‌های{1}}لوازم درخشان-اعم از-فشار بالای سدیم یا بخار جیوه{4}}قابل اعتماد بودند، اما به‌طور قابل‌توجهی بیهوده بودند. آنها تمام شب را با روشنایی کامل می‌سوختند، مقدار زیادی برق مصرف می‌کردند، نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر داشتند، و سازگاری با شرایط واقعی-جهان را نداشتند. با گسترش شهرها و افزایش هزینه های انرژی، مشخص شد که این مدل-اندازه-برای همه{10}}ناپایدار است.

امروز شاهد تحولی عمیق هستیم. چراغ‌های خیابانی کم‌نور از-دستگاه‌های قابل تنظیم روشنایی ساده به گره‌های زیرساختی شهری دارای انرژی AIoT-چند عملکردی-که اولویت را به کارایی انرژی، هوشمندی مستقل و خدمات یکپارچه می‌دهند، تبدیل می‌شوند. سوالی که در ذهن هر شهرساز و مهندس وجود دارد این است: روند توسعه چراغ های خیابانی با قابلیت تنظیم نور چیست؟ این مقاله به بررسی پنج مسیر اصلی تغییر شکل نورپردازی در فضای باز در سراسر جهان می‌پردازد، از سیستم‌های کنترل هوشمند و کربن‌زدایی عمیق تا-همگرایی چند عملکردی و اتصال{6}}آینده.

1. کنترل هوشمند: از زمان‌بندی شده تا روشن{1}}روشنایی تقاضا

اولین و چشمگیرترین تغییر، دور شدن از برنامه های ایستا به سمت روشنایی پویا و مبتنی بر داده{0}}است. یک چراغ خیابانی کلاسیک با یک تایمر ثابت یا فتوسل ساده کار می‌کند-در غروب روشن می‌شود، تا نیمه‌شب در خروجی ۱۰۰٪ باقی می‌ماند، سپس شاید تا سپیده‌دم تا ۵۰٪ کم شود. اما این برنامه متغیرهای بی‌شماری را نادیده می‌گیرد: یک جاده متروک در ساعت 2 بامداد به روشنایی یک تقاطع شلوغ در ساعت 8 شب نیاز ندارد.

هوش مصنوعی و داده های بزرگ{0}}Driven Dynamic Dimming

سیستم‌های مدرن از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی استفاده می‌کنند که-ورودی‌های زمان واقعی-حجم ترافیک، حرکت عابر پیاده، شرایط آب و هوایی (مه، باران، برف) و سطوح نور محیط از ماه یا ساختمان‌های اطراف را تجزیه و تحلیل می‌کنند. این چراغ‌های خیابانی هوشمند در طول زمان الگوها را یاد می‌گیرند: یک منطقه تجاری ممکن است تا ساعت ۱۱ شب جمعه‌ها شاهد ترافیک سنگین پیاده‌روی باشد، اما یکشنبه‌ها تا ساعت ۹ شب تقریباً خالی باشد. با استفاده از تجزیه و تحلیل پیش بینی، آنها به طور خودکار روشنایی را برای مطابقت با تقاضای واقعی تنظیم می کنند.

به عنوان مثال، در ساعات کم{0} ترافیک (معمولاً از نیمه شب تا 5 صبح)، سیستم می‌تواند خروجی را تا 20% تا 50% ظرفیت کامل کاهش دهد. هنگامی که حسگرها یک وسیله نقلیه در حال نزدیک شدن را تشخیص می‌دهند-اعم از خودرو، دوچرخه، یا وسیله نقلیه اضطراری{6}}چراغ‌های جلویی فوراً تا 100% روشن می‌شوند و یک "راهروی نوری" ایجاد می‌کنند که جسم متحرک را دنبال می‌کند. این وسیله نقلیه{9}}به دنبال روشنایی 35% تا 52% صرفه جویی در مصرف انرژی را در مقایسه با زمان‌بندی‌های معمولی کاهش نور، بدون به خطر انداختن ایمنی، به دست می‌آورد.

کنترل دقیق لامپ{0}

روزهایی که یک چراغ خیابانی قدیمی معیوب نیاز به خدمه داشت تا در کل محله ها به دنبال لامپ های سوخته- گشت بزنند، گذشته است. هر لامپ مدرن مجهز به یک کنترل‌کننده مستقل است که کاهش نور از راه دور، اندازه‌گیری انرژی واقعی-و گزارش خودکار خطا را امکان‌پذیر می‌کند. یک چراغ خیابان رضایت بخش در شهر هوشمند امروزی، چراغی است که نه تنها وظیفه روشنایی خود را انجام می دهد، بلکه وضعیت سلامت خود را نیز به اطلاع می رساند. تعمیر و نگهداری از تعمیر غیرفعال (منتظر شکایات شهروندان) به پیش‌بینی فعال تغییر می‌کند-تکنسین‌ها هشدارهایی را دریافت می‌کنند که درایور یا ماژول LED نشانه‌هایی از تخریب را نشان می‌دهد و به آنها اجازه می‌دهد قبل از وقوع خرابی قطعات را جایگزین کنند.

Edge Computing & Low-Latency Response

برای دستیابی به -واکنش ثانویه برای ایمنی{1}}برنامه‌های حیاتی، پردازش نمی‌تواند به سرورهای ابری دور متکی باشد. در عوض، قطب های روشنایی در فضای باز به طور فزاینده ای به گره های محاسباتی لبه ای مجهز می شوند که تجزیه و تحلیل داده های محلی را انجام می دهند. هنگامی که یک تصادف رانندگی رخ می دهد، لامپ های فعال{4}}لبه می توانند فوراً روشنایی را در کل صحنه افزایش دهند و به طور همزمان خدمات اضطراری را مطلع کنند. این قابلیت{6}}تأخیر پایین همچنین از نورپردازی تطبیقی ​​در عرض عابر پیاده پشتیبانی می‌کند، جایی که حضور عابر پیاده باعث افزایش نور فوری می‌شود و خطر تصادفات شبانه را تا 40% کاهش می‌دهد.

2. انرژی و پایداری: کربن زدایی عمیق و خودکفایی-

مصرف انرژی همیشه بزرگترین هزینه عملیاتی برای روشنایی شهری بوده است. لامپ های سدیم فشار بالا{1}سنتی معمولاً تنها 60 تا 80 لومن بر وات دارند و خروجی ثابت آنها انرژی بسیار زیادی را در ساعات کم تقاضا هدر می دهد. همگرایی LEDهای با کارایی بالا-و کم نور هوشمند این معادله را بازنویسی می کند.

LED با کارایی بالا + کم نور پیشرفته

محصولات پیشرو LED خیابانی امروزی 140 تا 150 لومن در هر وات-بیش از دو برابر راندمان فناوری های قدیمی ارائه می دهند. هنگامی که با کم نور هوشمند ترکیب شود، کل کاهش انرژی در مقایسه با یک چراغ خیابان معمولی می تواند تا 85٪ برسد. امروزه یک چراغ خیابانی LED 70 واتی تقریباً همان لامپ سدیم فشار قوی 250 وات را تولید می‌کند، به این معنی که شهرها می‌توانند در عین کاهش قبض برق، به همان سطح روشنایی یا بهتری دست یابند.

انواع جاده های مختلف به سطوح مختلف قدرت نیاز دارند. برای خطوط باریک مسکونی، یک چراغ خیابانی 25 واتی LED ممکن است کاملاً کافی باشد و 2500 تا 3000 لومن ارائه دهد. در جاده های جمع کننده معمولاً از چراغ خیابانی 50 واتی یا چراغ خیابانی 70 واتی استفاده می شود. برای جاده‌های شریانی و بزرگراه‌ها، چراغ خیابانی 100 واتی، چراغ خیابانی 120 واتی، و حتی چراغ‌های خیابانی 150 واتی یا چراغ‌های خیابانی 200 واتی معمول هستند که 15000 تا 25000 لومن ارائه می‌دهند. نکته کلیدی این است که همه این انواع قدرت اکنون با درایورهای یکپارچه کاهش نور ارائه می شوند که به آنها اجازه می دهد در زمانی که خروجی کامل غیر ضروری است در سطوح پایین تر کار کنند.

یکپارچه سازی انرژی های تجدیدپذیر

مرز بعدی استقلال شبکه است. -سیستم‌های یکپارچه ذخیره‌سازی خورشیدی-ترکیب پنل‌های فتوولتائیک با باتری‌های لیتیوم-فسفات آهن-در حال تبدیل شدن به جریان اصلی چراغ‌های خیابانی شهری در مناطق آفتابی هستند. شیمی باتری بهبود یافته اکنون از 5 تا 7 روز خاموشی-شبکه پشتیبانی می‌کند، به این معنی که یک هفته هوای ابری جاده‌ای را در تاریکی رها نمی‌کند. این قطب های خودمختار به ویژه برای بزرگراه های دورافتاده، جاده های روستایی و مناطق در حال توسعه که گسترش شبکه بسیار گران است، ارزشمند هستند.

{0}استانداردها و خط‌مشی‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی{1}}دستورالعمل‌های تعیین‌شده

دولت‌ها در سراسر جهان در حال تسریع روند انتقال هستند. بیش از 73 کشور دستورات کارآمدی انرژی را برای روشنایی عمومی صادر کرده‌اند و بسیاری از شهرهای بزرگ ضرب‌الاجل‌های لازم را برای مقاوم‌سازی LED تعیین کرده‌اند. مقررات طراحی زیست محیطی اتحادیه اروپا، اهداف «کربن دوگانه» چین، و استانداردهای کارآیی در سطح ایالتی{5} مختلف ایالات متحده به طور کلی چراغ‌های خیابانی سبک قدیمی و سایر فناوری‌های قدیمی را حذف می‌کنند. این فشار تنظیمی یک محرک قدرتمند برای پذیرش سریع سیستم های LED قابل تنظیم است.

3. یکپارچه سازی چند{1}}عملکردی: از روشنایی تا گره های خدمات شهری

شاید هیجان انگیزترین روند تبدیل قطب لامپ فروتن به یک مرکز شهری چند-حسی باشد. یک چراغ خیابانی مدرن دیگر فقط منبع نور نیست. این یک دارایی استراتژیک برای زیرساخت های شهر هوشمند است.

همگرایی قطب هوشمند

چراغ های شهری امروزی اغلب به عنوان نقاط نصب برای موارد زیر عمل می کنند:

● سلول های کوچک 5G برای متراکم کردن پوشش پهنای باند تلفن همراه

●سنسورهای محیطی برای اندازه‌گیری PM2.5، NO2، سطوح نویز، دما و رطوبت

●دوربین های نظارت تصویری برای نظارت بر امنیت عمومی و ترافیک

● پورت های شارژ وسیله نقلیه الکتریکی (EV) یکپارچه در پایه قطب

●ایستگاه های تماس اضطراری با ارتباط دو طرفه-

●علائم دیجیتال برای راهیابی و اطلاعیه های عمومی

●نقاط اتصال Wi{0}}دسترسی رایگان به اینترنت

این همگرایی ارزش هر تیر چراغ خیابانی را به حداکثر می‌رساند- دارایی‌ای که از قبل دارای برق، اتصال و موقعیت عالی در سراسر شهر است. به جای شلوغ کردن پیاده روها با قطب های مجزا برای دوربین ها، علائم و آنتن ها، یک قطب هوشمند واحد عملکردهای متعددی را انجام می دهد که باعث کاهش درهم ریختگی بصری و هزینه های نصب می شود.

قابلیت همکاری متقابل{0}سیستم

یک سیستم واقعاً هوشمند به صورت مجزا عمل نمی کند. پلت فرم های مدرن یکپارچه سازی یکپارچه با سیستم های مدیریت ترافیک، سیستم های مدیریت ساختمان (BMS) و شبکه های واکنش اضطراری را امکان پذیر می کنند. به عنوان مثال، هنگامی که یک علامت راهنمایی و رانندگی در یک تقاطع شلوغ قرمز می‌شود، چراغ‌های تجاری LED تجاری اطراف می‌توانند کمی تاریک شوند تا تابش خیره کننده را کاهش دهند و تمرکز راننده روی سیگنال را بهبود بخشند. برعکس، زمانی که آمبولانس نزدیک می‌شود، چراغ‌های مسیر آن به‌طور خودکار روشن می‌شوند و با الگوی خاصی چشمک می‌زنند تا ترافیک پاک شود. این قابلیت همکاری روشنایی غیرفعال را به یک شرکت کننده فعال در عملیات شهری تبدیل می کند.

سفارشی سازی سناریو

محیط های شهری مختلف نیازهای متفاوتی دارند. یک منطقه تاریخی نیاز به نور گرم و کم نور دارد-که ویژگی معماری قدیمی را حفظ کند، در حالی که یک بزرگراه به نور سفید با شدت{{3} بالا و خنک برای حداکثر دید نیاز دارد. طراحی‌های مدرن چراغ‌های خیابانی LED دمای رنگ قابل تنظیم (از 2200K تا 5000K) و منحنی‌های روشنایی قابل تنظیم را ارائه می‌دهند. این انعطاف‌پذیری به شهرها اجازه می‌دهد تا سخت‌افزار مشابهی را در مناطق مختلف مستقر کنند و به سادگی پروفایل‌های عملیاتی مختلف را بارگیری کنند. برای یک چراغ خیابانی کلاسیک در یک منطقه میراث فرهنگی، این دستگاه می تواند درخشش گرم کهربایی لامپ های گازی را در حالی که کسری از انرژی مصرف می کند تقلید کند.

4. فناوری و اتصال: پایدار، ایمن و آینده-اثبات

ستون فقرات هر سیستم روشنایی هوشمند ارتباطات قابل اعتماد است. بدون آن، کم نور از راه دور، گزارش خطا و تجزیه و تحلیل داده ها غیرممکن است.

پروتکل های ارتباطی متنوع

هیچ پروتکل واحدی برای هر سناریو مناسب نیست. سیستم های پیشرو ترکیبی از موارد زیر را پشتیبانی می کنند:

●NB-IoT(اینترنت باند باریک اشیا): ایده آل برای چراغ های خیابان های شهری زیرا پوشش وسیع، نفوذ عمیق به ساختمان ها و عمر باتری عالی برای کنترلرها را ارائه می دهد. این در طیف سلولی دارای مجوز عمل می کند و امنیت و کیفیت خدمات را تضمین می کند.

●LoRaWAN(شبکه وسیع برد بلند): ایده آل برای پارک های صنعتی، مناطق بندری و استقرار حومه شهر که در آن برد طولانی (تا 10 کیلومتر در محیط های روستایی) و مصرف برق کم اولویت هستند. این در طیف بدون مجوز عمل می کند و هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد.

●5G (و پیش ساز آن 4G LTE): برای مناطق شهری مرکزی که به-تأخیر بسیار کم (زیر 10 میلی ثانیه) برای-تجزیه و تحلیل ویدیوی زمان واقعی و روشنایی متعاقب خودرو-نیاز دارند، استفاده می‌شود. پهنای باند بالا همچنین از به روز رسانی سیستم عامل و پخش داده ها از چندین سنسور در یک قطب پشتیبانی می کند.

افزایش امنیت سایبری

همانطور که چراغ های خیابانی هوشمند به نقاط پایانی متصل در شبکه اینترنت اشیاء شهر تبدیل می شوند، آنها همچنین به بردارهای حمله بالقوه تبدیل می شوند. سیستم‌های مدرن رمزگذاری-پایان-، احراز هویت متقابل بین کنترل‌کننده‌ها و پلتفرم مدیریت مرکزی، و مکانیسم‌های راه‌اندازی ایمن را برای جلوگیری از دستکاری میان‌افزار پیاده‌سازی می‌کنند. ممیزی‌های امنیتی منظم و به‌روزرسانی‌های-وصله هوایی-از ویژگی‌های استاندارد هستند. هیچ شهری نمی‌خواهد سناریویی وجود داشته باشد که در آن هکرها همه چراغ‌های مرکز شهر را به طور همزمان کم کنند-بنابراین امنیت سایبری اکنون یک الزام- غیرقابل مذاکره است.

تعمیر و نگهداری پیش بینی کننده

الگوریتم‌های هوش مصنوعی به طور مداوم داده‌های عملیاتی هر لامپ خیابان ال‌ای‌دی القایی را تجزیه و تحلیل می‌کنند (زیرمجموعه‌ای از فناوری LED که از القای الکترومغناطیسی برای طول عمر بیشتر استفاده می‌کند). با ردیابی پارامترهایی مانند دمای درایور، موج جریان و استهلاک لومن، سیستم می‌تواند پیش‌بینی کند که چه زمانی احتمال خرابی یک جزء وجود دارد. این رویکرد پیش‌بینی‌کننده هزینه‌های نگهداری را تقریباً 50% کاهش می‌دهد و عمر متوسط ​​لامپ را 20 تا 30% افزایش می‌دهد. به جای اعزام خدمه به گشت های معمول، شهرها تنها زمانی تکنسین ها را می فرستند که یک قطب خاص یک مشکل قریب الوقوع را گزارش کند.

5. بازار و صنعت: سیستم سازی و تحول خدمات

روند نهایی ساختاری است: صنعت روشنایی از فروش محصولات به ارائه نتایج تغییر می کند.

گسترش بازار

بازار جهانی روشنایی هوشمند خیابانی به سرعت در حال رشد است. بر اساس تحلیل های صنعتی، پیش بینی می شود که بازار چین به تنهایی تا سال 2030 از 60 میلیارد یوان با نرخ رشد مرکب سالانه (CAGR) 21.4 درصد فراتر رود. رشد مشابهی در آمریکای شمالی، اروپا و آسیای جنوب شرقی مشاهده می شود. این گسترش با کاهش هزینه‌های LED و حسگر، مشوق‌های دولتی و بازگشت سرمایه‌گذاری نشان‌داده‌شده ناشی از صرفه‌جویی در انرژی ایجاد می‌شود.

تغییر مدل کسب و کار

سازندگان در حال گذار از تامین کنندگان قطعات به ارائه دهندگان راه حل یکپارچه هستند. شهری دیگر چراغ‌های خیابانی LED جدید را نمی‌خرد. در عوض، برای "نور به عنوان یک سرویس" (LaaS) قرارداد می بندد. ارائه دهنده طراحی، نصب، تامین مالی، بهره برداری و نگهداری را انجام می دهد و سطح معینی از صرفه جویی در انرژی و زمان به کار را تضمین می کند. این مدل مشوق‌های{3}}ارائه‌دهنده را فقط زمانی پرداخت می‌کند که چراغ‌ها به طور مؤثر کار کنند. برای شهرها، هزینه های سرمایه اولیه را حذف می کند و ریسک فنی را منتقل می کند.

استانداردسازی و صدور گواهینامه

برای جلوگیری از قفل شدن فروشنده-و اطمینان از قابلیت همکاری، نهادهای صنعتی در حال توسعه استانداردهای فنی یکپارچه هستند. به عنوان مثال، پروتکل شهر هوشمند کنسرسیوم TALQ به یک سیستم مدیریت مرکزی اجازه می دهد تا قطب های روشنایی تولید کنندگان مختلف را کنترل کند. گواهی‌های{3}}صرفه‌جویی در مصرف انرژی مانند کنسرسیوم DesignLights (DLC) و علامت CQC چین به شهرداری‌ها کمک می‌کند محصولات روشنایی خیابانی رضایت‌بخشی را شناسایی کنند که معیارهای دقیق عملکرد و قابلیت اطمینان را دارند.

نمونه‌های واقعی-جهان و نگاه به آینده

چندین شهر در حال حاضر پتانسیل این روندها را نشان می دهند. لس آنجلس بیش از 200000 چراغ خیابانی شهری را با کنترلرهای LED هوشمند مجهز کرد که به صرفه جویی سالانه 63 درصدی انرژی و کاهش میلیون ها هزینه تعمیر و نگهداری دست یافت. این سیستم اکنون میزبان حسگرهای محیطی و سلول های کوچک 4G است. کپنهاگ از روشنایی تطبیقی ​​در بزرگراه‌های دوچرخه استفاده می‌کند، جایی که حسگرهای حرکتی باعث افزایش روشنایی با نزدیک شدن دوچرخه‌سواران می‌شوند و ایمنی را به‌طور چشمگیری بهبود می‌بخشند و در عین حال مصرف انرژی را به حداقل می‌رسانند. در سنگاپور، به عنوان بخشی از طرح ملت هوشمند این کشور، تیرهای روشنایی در فضای باز به شارژرهای EV و مانیتورهای کیفیت هوا مجهز می شوند.

در مورد چراغ خیابانی 50 واتی led که یک کوله-د- ساکت حومه شهر را روشن می‌کند، چطور؟ حتی آن دستگاه ساده اکنون می تواند بخشی از شبکه باشد. ممکن است نیازی به 5G یا دوربین نداشته باشد، اما همچنان می‌تواند مصرف انرژی خود را گزارش کند، زمانی که کسی در اطراف نیست خود را کم‌نور می‌کند، و در صورت کثیف شدن پنل خورشیدی یا خراب شدن باتری به سیستم مرکزی هشدار می‌دهد.

نتیجه گیری

بنابراین، روند توسعه چراغ‌های خیابانی با قابلیت تنظیم نور چیست؟ پاسخ پنج بعد به هم پیوسته را در بر می گیرد: کنترل هوشمند که برنامه های سفت و سخت را با عملیات تطبیقی{0}}داده محور جایگزین می کند. پایداری انرژی که بهره وری را فراتر از 150 لومن بر وات می برد و منابع تجدید پذیر را یکپارچه می کند. همگرایی چند{2}}کارکردی که هر قطب را به یک گره شهر هوشمند تبدیل می‌کند. اتصال قوی که محدوده، تأخیر و امنیت را متعادل می کند. و تبدیل بازار از فروش محصول به نتایج مبتنی بر خدمات-.

روزهای چراغ خیابانی قدیمی -یه خنگ، همیشه{1}}روشن، انرژی-قطع برقی-شمرده شده است. به جای آن نسل جدیدی از چراغ‌های خیابانی مدرن برمی‌خیزد که فکر می‌کند، حس می‌کند، ارتباط برقرار می‌کند و سازگاری می‌کند. چه آن را فانوس خیابانی led یا یک سیستم چراغ های خیابانی هوشمند بنامید، جهت روشن است. برای برنامه‌ریزان شهری، مدیران خدمات شهری و شهروندان، این تحول نوید جاده‌های ایمن‌تر، انتشار کربن کمتر، داده‌های غنی‌تر برای مدیریت شهری و فضاهای عمومی قابل زندگی‌تر پس از تاریکی را می‌دهد. انقلاب در نورپردازی در فضای باز فقط مربوط به لامپ های روشن تر یا کم نورتر نیست-بلکه در مورد ساختن سیستم عصبی روشن شهر قرن بیست و یکم{10}}است.

 

 

 

 

برای سوالات بیشتر، لطفا از وب سایت ما دیدن کنیدwww.nszlamp.com

ایمیل بهsales@nszlamp.com

تماس بگیرید:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355 / +86(0574) 65358138

برنامه چیست:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355