Как умные уличные светильники меняют дорожное освещение

Технологии Интернета вещей (IoT) превращают фонари в многофункциональные устройства. Они не просто освещают дороги. Дорожные светодиодные светильники экономят электроэнергию, повышают безопасность и собирают данные для городского управления.

Умные светильники оснащены датчиками, микроконтроллерами и модулями беспроводной связи. Они подключаются к единой системе управления, где можно менять настройки режима работы и яркости ламп.

Поскольку все данные и сигналы поступают на общий сервер, система отправляет уведомления о неисправностях. В результате обслуживающая компания быстрее реагирует на проблемы, поддерживая хорошую освещённость территории. Больше не нужно вручную проверять работу каждого осветительного прибора, система анализирует все данные.

Некоторые модели по просьбе заказчиков светотехническая компания СОЕР оснащает камерами видеонаблюдения. А в зонах рядом с промышленными предприятиями есть смысл поставить с датчиками загрязнения воздуха.

Умные системы уличного освещения сокращают энергопотребление на 50–80% по сравнению с другими лампами. У люминесцентных слишком низкая светоотдача, всего 50–150 лм/Вт. При этом для свечения люминофора нужно много энергии. Натриевые лампы тратят до 60% энергии на нагрев, а не на свет.

Для умного освещения используют светодиоды (LED). Их КПД достигает 90%. То есть почти вся энергия идёт на освещение. Менять их нужно реже, так как их срок службы составляет 50 000–100 000 часов

В 2016 году издание hightech.fm опубликовало интересные данные о модернизации освещения в Лос-Анджелесе. Согласно материалу, город инвестировал $57 миллионов в масштабный проект по замене натриевых газоразрядных ламп на уличные, включая дорожные, светодиодные светильники. Это решение принесло впечатляющие результаты.

• Годовой экономический эффект составил $9 миллионов.

• Значительно сократились выбросы углекислого газа.

• Энергопотребление снизилось на 40-63% в зависимости от условий эксплуатации.

Кроме того, переход на LED-технологию упростил обслуживание системы освещения. Городу удалось сэкономить ещё $2,5 миллиона ежегодно на эксплуатационных расходах и оптимизации штата технических специалистов.

Постоянный яркий свет нарушает биоритмы людей и животных. Поэтому люди в мегаполисах чаще страдают от бессонницы.

В Токио по этой причине введены строгие нормы по наружному освещению. А в некоторых города США, например, Флагстафф и Аризона, признаны «тёмными городами». В них действуют ограничения на наружное освещение для защиты астрономических обсерваторий. Многие города требуют полного экранирования светильников, чтобы свет не шел вверх.

В России фонари тоже больше не горят на полную мощность всю ночь, даже когда вокруг никого нет. Умные системы используют датчики движения. Они усиливают свет при появлении автомобилей или пешеходов. Астротаймеры и погодные датчики корректируют яркость в зависимости от времени года и погоды. Уличные светильники дорожного освещения светят ярче, когда на улице темнеет, идёт дождь или расстилается туман. Диммирование, то есть плавное затемнение, снижает мощность на 30–70% в часы низкой активности. Вместо холодного свечения выбирают тёплые тона. Они не вредны для экосистем, поскольку меньше рассеиваются в атмосфере.

Команда СОЕР уверена, что уже в ближайшем будущем в производстве дорожных светильников в Москве будет задействован искусственный интеллект. Прогнозирующие алгоритмы будут анализировать график движения транспорта, погодные условия и городские мероприятия. Самообучающиеся системы начнут автоматически оптимизировать освещённость без участия человека.

IoT технологии позволяют собирать данные о трафике, загрязнении воздуха, уровне шума и других параметрах городской среды. В Москве и Московской области пока эти функции не реализованы повсеместно. Но у умных фонарей большой потенциал.

Возможно расширение функционала. Фонари превратятся в многофункциональные хабы. Для сверхбыстрого интернета будут установлены 5G-ретрансляторы. А дополнительные датчики смогут контролировать даже состояние дорожного покрытия.