Net als particuliere huishoudens proberen gemeentes allerlei vormen van energieverbruik te verminderen en kosten te besparen. Dit moet uiteindelijk de belastingbetalende burgers ontlasten. Dit was ook een van de redenen waarom het Siciliaanse plaatsje Giardinello, met ongeveer 2.300 inwoners, ging nadenken over slimme oplossingen voor de openbare infrastructuur.
De uitdaging
Efficiëntere straatverlichting
Naast openbare gebouwen en watervoorziening en -afvoer is straatverlichting één van de grootste verbruikers in de gemeente. Daarom is Giardinello onlangs wat betreft de verlichting overgestapt op led-techniek. Op basis hiervan werd een modernere en digitalere oplossing voor het beheer van openbare straatverlichting geïmplementeerd. Het doel van de modernisering was het creëren van een flexibel concept met de mogelijkheid tot verdere energiebesparing. Bovendien moet de toestand van elke afzonderlijke lamp zichtbaar zijn. Een ander criterium was het gebruik van een beproefde en toekomstbestendige technologie, zodat de gemeente ook bij toekomstige projecten onafhankelijk kan blijven. Omdat verlichting ook te maken heeft met veiligheid, moest de toepassing overeenkomstig worden ontworpen en beveiligd. De verschillende soorten lampen (modern en historisch) vormden een bijzondere uitdaging.
Oplossing
Na afweging van alle eisen en voorwaarden kozen de verantwoordelijken voor de relatief nieuwe LoRaWAN-standaard voor de communicatietechnologie. Hiervoor zijn de lampen uitgerust met een besturingsapparaat, de Luminaire Controller Unit (LCU). Voor de moderne lampen wordt een LCU met Zhaga-interface gebruikt. Als er geen sokkel beschikbaar is, worden universele besturingsapparaten gebruikt die geschikt zijn voor LoRaWAN en direct in de behuizing voor de schakelelektronica kunnen worden gemonteerd. Beide varianten gebruiken het DALI-2-protocol voor de gegevensoverdracht. Op deze manier kunnen ze naast eenvoudige schakelopdrachten nog meer bedrijfs- en diagnosegegevens uitwisselen met de led-driver.
De individuele besturingsapparaten communiceren met een centrale component die de routing afhandelt. Om te zorgen voor verlichting van hoge kwaliteit en om alle aangesloten lampen te bereiken, worden in Giardinello drie LoRaWAN-gateways gebruikt. De LCU's sturen hun gegevens naar de gateway die zich op de beste positie bevindt, die met een geïntegreerd modem het verbindingselement vormt tussen het veldniveau en het internet of de netwerkserver.
Naast de hierboven beschreven hardwarecomponenten gebruikt de Siciliaanse gemeente het IoT-platform grovez.io voor de nieuwe oplossing. De aanbieder biedt een eigen server aan voor het gebruik van softwareservices als onderdeel van een Software-as-a-Service (SaaS). De beheerder van de straatverlichting gebruikt nu de Smart Lighting Service als SaaS in plaats van het klassieke besturingssysteem in een controleruimte. Hiervoor loggen medewerkers met toegangsrechten in via een webserver. Ze kunnen de straatverlichting dan handmatig op afstand besturen. Dankzij de combinatie van moderne led-technologie en op LoRaWAN gebaseerde besturingstechniek kan elke individuele armatuur worden bestuurd en gediagnosticeerd. Als er een functiestoring optreedt, wordt de gebruiker automatisch op de hoogte gebracht via een alarmmanagement.
Met de verlichtingsbeheersoftware Smart Lighting Service kunnen verschillende dimniveaus worden ingesteld. Dit heeft een directe invloed op het energieverbruik en de levensduur van de lampen. Voor het comfortabele beheer van complete gebieden kunnen groepen worden gevormd en onderling worden verbonden. Terwijl de lampen in sommige delen van de stad 's nachts worden gedimd om energie en kosten te besparen, blijven andere lampen om veiligheidsredenen 100% branden.
Voordelen
Besparingen van 80% op energiekosten dankzij op behoefte gebaseerde verlichting
Lagere IT-kosten door het gebruik van de Smart Lighting Service
Veilige gegevensoverdracht dankzij een dubbele AES-codering
Potentiële integratie van andere sensoren, bijvoorbeeld op het gebied van vervoer en milieu
LoRaWAN-infrastructuur als basis voor verdere slimme toepassingen
Nu het project met succes is afgerond, denken de verantwoordelijken in Giardinello na over de volgende projecten. De eerste ideeën draaien om de integratie van verkeerssensoren van voertuigen, die in de toekomst als signaalbasis dienen voor een adaptieve, verkeersafhankelijke besturing van de verlichting. De opbouw van een milieumonitoringsysteem op basis van sensoren die geschikt zijn voor LoRaWAN is ook mogelijk.
Het maakt niet uit in welke richting Giardinello zich blijft ontwikkelen: de gemeente is nu al slimmer dan menig grote stad.