Slimme verlichting:lampen met een brein

Kantoorverlichting die kan worden aangepast op basis van uw voorkeur voor lichtkleur.

Woonlampen die je patronen kennen en op basis van die kennis aan en uit kunnen gaan.

Straatlichten die het geluid van kogels kunnen detecteren en autoriteiten waarschuwen.

Deze functies maken allemaal deel uit van de toekomst van slimme verlichting - en het creëren van nieuwe verlichtingsfuncties zoals de hierboven genoemde is dichterbij dan je denkt. Naarmate light-emitting diodes (LED's) steeds gebruikelijker worden, worden verlichtingsfuncties in zowel binnen- als buitenomgevingen gemakkelijker verbonden via het internet der dingen (IoT), waardoor ze 'slimmer' worden.

Volgens een marktbeoordeling door Strategies Unlimited zal de helft van de residentiële markt hun huidige verlichting vervangen door LED's in 2022. Dit is een behoorlijk significante schatting aangezien LED's in 2014 slechts 5% van de verlichtingsmarkt uitmaakten. Naarmate LED's populairder worden, er komen meer mogelijkheden voor slimme verlichting beschikbaar.

Lees meer:​​Slimme verlichting als basis voor een slimme stad

Er zijn twee brede categorieën verlichting - buitenverlichting en binnenverlichting - en hieronder bespreken we hoe deze categorieën onderling verbonden en intelligent worden.

Binnenverlichting

De toekomst van slimme interieurverlichting zal zich richten op draadloze lichtregeling:de juiste hoeveelheid licht op het juiste moment en op het juiste moment bij de bewoners krijgen.

Bij het creëren van een slim gebouw wordt rekening gehouden met natuurlijke verlichting. In elk gebouw willen ze zoveel mogelijk natuurlijk licht gebruiken voor energie-efficiëntie en kostenbesparingen. Maar met een slim gebouw werken plafondverlichting en natuurlijke verlichting samen:als er bijvoorbeeld een wolk overtrekt en de kamers donker worden, gaan de lichten automatisch aan.

LED's en verlichtingsintelligentie

Net als buitenverlichting verschuift binnenverlichting naar LED. De vervangingen van fluorescerend licht zijn niet zo volwassen voor LED's - en ze zijn vrij duur - dus er zijn nog steeds veel fluorescentielampen die er zijn (en dat zal waarschijnlijk nog geruime tijd zijn). Bovendien zijn TL-lampen veel energiezuiniger dan vroeger, en daarom hebben LED's het veel moeilijker om de markt voor binnenverlichting te penetreren. Als je nu bijvoorbeeld naar een gebouw gaat en een lamp wilt vervangen, trek je de oude buis eruit en stop je de oude buis in de troffer. Maar als je een LED wilt vervangen, moet je de hele troffer verwijderen en een hele nieuwe erin plaatsen. Of je moet een behoorlijk geavanceerde LED met een lichtgeleider krijgen om die fluorescentielamp te vervangen die hetzelfde licht zou geven .

Fluorescentielampen worden aangeduid met de lengte in millimeters van elke lamp. In het verleden bestonden er T12's - het waren dikke buizen van ongeveer 40 watt en ze waren extreem inefficiënt (zoals een oude gloeilamp). Ze werden vervangen door efficiëntere T8's, die nog steeds in de meeste kantoren worden gebruikt. T8's zijn ongeveer 35 watt, dus ze vereisen ongeveer de helft van het stroomverbruik van de T12's en gloeilampen. De nieuwe T5's stralen ongeveer dezelfde hoeveelheid licht uit als T8's, en ze zijn tussen de 25 en 30 watt, waardoor ze nog energiezuiniger zijn.

De moraal hier is dat slimme verlichting voor gebouwen minder gaat over het volledig overschakelen naar LED en meer over het beheer en de balans van daglicht en kunstlicht. Het is belangrijk op te merken dat slimme verlichting niet hoeft te zijn gerund door LED's; wat slimme binnenverlichting betreft, kan het worden gecategoriseerd als elk draadloos lichtregelsysteem dat de hoeveelheid licht die je gebruikt optimaliseert. Het voordeel van het gebruik van LED's is dat ze flexibeler zijn, omdat een LED gewoon een chip is met een lichtdriver. Aangezien je hoe dan ook een microchip in een LED plaatst, kun je de lamp net zo goed de mogelijkheid geven om te worden aangesproken. Dingen zoals individueel geadresseerde IoT-lampen zouden nooit hebben bestaan ​​vóór LED's, en ze hebben veel veranderingen teweeggebracht in de verlichtingsmarkt.

De uitdaging bij slimme verlichting is dat er, zoals bij veel infrastructuurgerelateerde zaken, niets wordt geüpgraded totdat het wordt vervangen. Dus in de meeste commerciële gebouwen blijven lampen daar totdat ze doorbranden en worden vervangen door nieuwe. Maar vervanging is het perfecte moment om fluorescentie- en gloeilampen te upgraden naar leds en andere slimme functies.

Gebruiksscenario's voor binnenverlichting

Binnenverlichting draait helemaal om het comfort en plezier van de bewoner, dus dat zijn de belangrijkste gebieden waar u waarschijnlijk meer technologische vooruitgang zult zien:

• Sfeer :Philips Hue is een gloeilamp die verandert in de juiste intensiteit en wittint voor de uit te voeren taak. De lamp kan bijvoorbeeld dimmen of veranderen in een specifieke toon om te "passen" bij een bepaald tv-programma dat u aan het kijken bent.
• Eenvoud :Studies tonen aan (en uw ochtendroutine bevestigt dit waarschijnlijk) dat mensen een hekel hebben aan opstaan ​​en moeten rommelen met lichtregelingen. Ik denk dat je steeds meer verlichtingstoepassingen zult zien die in de categorie intuïtieve verlichting vallen. Licht zou dus de patronen van het kantoor leren en op een bepaald tijdstip aan en uit gaan (vergelijkbaar met een Nest-thermostaat die de temperatuurpatronen van het huis leert). Op dit moment gaan de lichten in veel 'slimme' gebouwen op een bepaald tijdstip uit. Als je nog steeds aan het werk bent en niet graag in het donker zit, moet je de bedieningselementen negeren. Met sensoren zou je dit verlichtingssysteem nu moeten kunnen optimaliseren voor de mensen die nog in het gebouw werken in plaats van de stroom voor iedereen te doden. Dit kan ook per verdieping of per zone worden gedaan.
• Lichttemperatuur :Mensen geven de voorkeur aan verschillende lichttemperaturen, die variëren van blauw naar geel. De verlichting kunnen aanpassen aan uw plezier in uw werkruimte is iets dat in de toekomst ook beschikbaar zal zijn.
• Energie besparen :In Europa zijn de lichten in trappenhuizen of kamers meestal uit totdat je binnenkomt. Je drukt op een knop of beweging activeert de lichten. In de VS houden we gewoon de hele tijd alle lichten aan. Met intelligente verlichting kunnen lampen aan en uit gaan op basis van het al dan niet bezet zijn van een kamer.

De toekomst van binnenverlichting is rooskleurig. Uiteindelijk zullen gloeilampen weten wat mensen doen en wat hun voorkeuren zijn, en zullen ze in staat zijn om op de juiste manier op die dingen te reageren.

Interieur slimme verlichting netwerkopties

• ZigBee heeft slimme verlichtingsopties voor binnenverlichting.
• Enkele van de eerste 6LoWPAN opties waren aangesloten gloeilampen, dus ze zijn een speler op dit gebied.
• Wifi is bijna altijd een optie, omdat de meeste gebouwen een soort draadloos netwerk hebben.

Buitenverlichting

Buitenverlichting omvat straatverlichting, schijnwerpers, campus- en schoolverlichting, parkeerplaatsverlichting en nog veel meer.

Er zijn verschillende redenen waarom straatlantaarns vrij gemakkelijk "slim" kunnen worden, omdat ze overal zijn , ze zijn relatief stabiel , en ze hebben altijd macht .

Wat maakt straatverlichting slim?

Hier bij Link Labs geloven we dat lichtmasten een van de meest rijpe toepassingen zijn voor low-power, wide-area netwerken (LPWAN).

1. Een van de belangrijkste redenen waarom LPWAN's geschikt zijn voor lichtmasten is omdat de hoogte van het eindpunt heeft directe invloed op de bereikmogelijkheden . Stel dat je een object hebt van ongeveer 1 meter (of 3 voet) hoog waarin je een sensor hebt geïnstalleerd. Met een basisstationtoren van ongeveer 60 meter (200 voet) hoog, kun je 8 kilometer bereik krijgen. Als je de hoogte van de eindknoop zou vergroten van 1 meter naar 5 meter (de hoogte van sommige korte straatlantaarns), zou dat bereik meer dan verdubbelen, op bijna 18 kilometer. Je kunt dus zien hoe hogere straatlantaarns, die ongeveer 10 meter hoog zijn, een sensor en basisstation in staat stellen om over een veel grotere afstand te 'praten'.
2. Veel steden en bedrijven stappen over van traditionele straatverlichting (zoals metaalhalogeniden of zwavelgas) naar led. Wanneer ze de lumineers verwisselen, voegen ze vaak slimmere bedieningselementen toe, omdat de kosten en arbeid van het toevoegen van een controlesysteem vrij klein zijn in vergelijking met de kosten van het toevoegen van het licht in het algemeen .
3. Een ander voordeel van lichtmasten is dat ze constant van stroom worden voorzien . U kunt ze dus ook voor andere toepassingen gebruiken. Je kunt nog een repeater op de lichtmast plaatsen die slimme parkeersensoren, slimme watermeters en andere slimme bouwelementen van stroom kan voorzien. Zo kan de lichtmast zelf fungeren als een "Trojaans paard" voor andere smart city-toepassingen. We zijn er sterk van overtuigd dat straatverlichting buitenshuis de kracht van een breedbandnetwerk met laag vermogen exponentieel kan vergroten.

Gebruiksvoorbeelden voor slimme buitenverlichting

• Zaklampen om hulpdiensten te helpen .
• Lichten die in een bepaald patroon aangaan om hulpdiensten te begeleiden naar een bepaalde locatie.
• Lichten die aan en uit gaan wanneer ze niet worden gebruikt, voor meer energie-efficiëntie.
• Audiodetectie in straatverlichting om te helpen identificeren waar geweerschoten vandaan komen . De straatlantaarn zou wetshandhavers kunnen helpen een incident te trianguleren en sneller te reageren.
• Stoplight camera-integratie .
• Video's voor misdaaddetectie en preventie.
• Wi-Fi-routers .

Uiteindelijk zullen deze slimme lampen fungeren als gateways voor een hele slimme stad, zodat andere slimme toepassingen erop kunnen meeliften.

Opties voor slimme buitenverlichtingsnetwerken

• Mobiel is een optie omdat de eindpunten (meestal lichtmasten) van stroom worden voorzien, dus de levensduur van de batterij is geen probleem.
• Z-golf , ZigBee , en andere 802.15.4 mesh-netwerken zijn ook mogelijkheden voor buitenverlichting, maar een verhoogde latentie - in dit geval wachten op een signaal dat rond de "web" -formatie stuitert en terug naar een hoofdhub - kan hier een probleem zijn.
• Stertopologienetwerken zoals Symphony Link zijn geweldige opties, omdat LPWAN is veel goedkoper dan mobiel en betrouwbaarder dan mesh.

Verlicht de weg voor de toekomst van IoT

Binnenverlichting draait alles om het identificeren en voldoen aan de behoeften van zijn bewoners. Dit zal natuurlijk blijven groeien en evolueren. Buitenverlichting begint er veelbelovend uit te zien als toegangspoort tot slimmere, beter verbonden steden. Het is een uitstekende manier om een ​​draadloos lange-afstandssignaal naar het grondniveau te brengen en te helpen bij een diepere penetratie van gebouwen en meer mogelijkheden en functionaliteit. Houd slimme lampen in de gaten:ze beginnen overal te fungeren als het discrete en bescheiden centrum voor slimme steden.