что такое умное освещение
Включаем умное освещение!
Стремление наделять «искусственным интеллектом» любые предметы быта добралось уже и до лампочек
Домашнее освещение сильно влияет на наш жизненный комфорт и настроение. Это также важный декоративный элемент, который может подчеркнуть архитектурную ценность отдельных комнат, террас или садов.
Современные технологии позволяют легко управлять светом в окружающей среде и создавать световые схемы для различных случаев. И всё это без необходимости перестраивать электрическую систему.
Что такое освещение «Умного дома» и как построить такую систему?
Интеллектуальное освещение для квартиры или дома – это система освещения, которой можно управлять по беспроводной сети с уровня приложения на мобильном устройстве, например, смартфоне или планшете.
Такая система может состоять из одного источника света, а также из десятка или даже нескольких десятков. Мы можем управлять ими по отдельности или объединять в большие группы – например, одним щелчком в приложении изменить освещение всего сада.
Для создания такой системы нам понадобятся:
Преимущества интеллектуального освещения
Дистанционное управление – больше не нужно ходить по дому или саду и нажимать больше количество переключателей. Вы управляете всем одним лишь прикосновением пальца к смартфону. Есть и другие способы. Если у вас дома установлен голосовой помощник (например, Google Home), вы можете управлять освещением с помощью голосовых команд. Также есть возможность управлять освещением с помощью беспроводного контроллера, который можно прикрепить к стене или просто положить на стол под рукой.
Затемнение и осветление – вы можете регулировать интенсивность света в зависимости от времени суток или вашего настроения. Умные лампочки и лампы обеспечивают беспроводное затемнение и осветление.
Изменение цвета или температуры света – вы сможете мгновенно изменить цвет света, отрегулировав его от очень тёплого до холодного. Например, тёплый свет идеально подходит для чтения или отдыха, а холодный свет стимулирует активность и лучше всего подходит для повседневных дел. Некоторые лампы также могут изменять цвет света. Хотите устроить для детей дискотеку в гостиной? Могут быть мигающие цветные огни. Вы хотите изменить облик своей спальни? В нём может включаться атмосферный свет. Возможности зависят только от вашего воображения.
Датчики движения – интеллектуальное освещение может взаимодействовать с датчиками движения. Это большое удобство – свет включается, когда мы входим в комнату, и гаснет, когда мы выходим из неё. Это также экономия средств. Мы не платим за освещение в помещениях, где никого нет.
Расписания и профили освещения – они позволяют каждому источнику света устанавливать день и время для включения и выключения. Профили позволят вам запрограммировать действие, которое будет выполнять группа ламп от одной кнопки.
Элемент системы безопасности – освещение также может стать элементом системы безопасности. При подключении к устройствам сигнализации мы можем заставить свет во всём доме мигать при срабатывании сигнализации. Лампы также можно запрограммировать так, чтобы они включались во время нашего отсутствия дома, имитируя, что кто-то ещё находится там. Это может сбить с толку тех, кто планирует проникнуть в дом.
Энергосбережение – интеллектуальное освещение потребляет намного меньше энергии, чем обычные лампочки. В результате вложения в приобретение такого оборудования окупаются через несколько лет.
Декоративный элемент – с помощью света можно практически волшебным образом преобразить дом и сад. Пространство, которое до сих пор казалось унылым, внезапно приобретает совершенно другую атмосферу. Более того, вы можете создавать разные варианты освещения. Например, на семейной вечеринке сад может выглядеть иначе, чем на вечеринке с друзьями.
Синхронизация – благодаря некоторым комплектам интеллектуального освещения вы можете сделать освещение в комнате частью фильма, игры или музыки. Тогда лампы будут реагировать на события на телевизоре или мониторе, или на настроение, создаваемое музыкой. Для этого вам нужно будет подключить к системе компьютер и дополнительное программное обеспечение.
Комплекты интеллектуального освещения
Укомплектовать систему освещения «Умного дома» намного проще, если вы купите готовый комплект. Тогда вы можете быть уверены, что отдельные элементы принадлежат одному производителю и будут безотказно взаимодействовать друг с другом. Такой набор может включать:
Умные лампочки – они, на первый взгляд, мало чем отличается от обычных. Умные имеют те же виды резьбы, что и классические лампочки, и их можно вкручивать в обычные патроны. Подключив к сети Wi-Fi через мост, мы можем контролировать работу лампочки через приложение. В зависимости от приобретённой модели мы можем регулировать температуру света, приглушать или изменять цвет света. Мы также можем создавать профили освещения для многих лампочек или создавать графики их включения и выключения.
Мост (блок управления) – это небольшое устройство, выполняющее роль беспроводного блока управления всеми элементами интеллектуального освещения. Стоит установить его в таком месте, чтобы расстояние от отдельных компонентов системы было как можно меньшим. Мост может управлять работой многих лампочек – в случае моста Philips Hue их может быть до 50. Кроме того, мост также управляет аксессуарами, такими как переключатели или датчики движения.
Тактильные переключатели – размер переключателя напоминает классические переключатели для стандартного освещения. Чаще всего у них есть несколько тактильных кнопок. Каждой кнопке можно присвоить разные функции. Это может быть простая активация лампы, но мы также можем запрограммировать активацию нескольких ламп в различных конфигурациях. Например, создайте профиль освещения для отдыха, чтения или работы за компьютером. Некоторые модели коммутаторов не требуют питания.
Датчик движения – позволяет включать лампы в ответ на движение.
Диммер – настенный выключатель, напоминающий классические выключатели для стандартного освещения. Он используется для затемнения и увеличения яркости света.
Также стоит упомянуть о голосовых помощниках, которые не входят в состав интеллектуальных осветительных приборов, но после покупки могут значительно расширить их функционал. С их помощью мы сможем управлять освещением с помощью голосовых команд. Самый известный голосовой помощник – Google Home.
Светильники с датчиком движения
Умные фонари могут реагировать на движение в непосредственной близости. Это очень удобное решение, потому что нам не нужно ничего делать, чтобы свет включился, а затем погас.
Датчики движения чаще всего используются в ванных комнатах, коридорах, лестницах и гаражах. Они также широко используются при наружном освещении – в садах, на верандах и террасах, у въездных ворот.
Также стоит знать, какую технологию использует датчик:
Освещение умного дома – оно того стоит?
Освещение умного дома – это система, которая значительно упростит и сделает нашу жизнь приятнее. Мы быстро привыкнем к удобству дистанционного управления освещением и скоро забудем, что для включения света нам приходилось щелкать выключателем на стене.
Мы обязательно оценим возможность регулировки температуры света. Более тёплый жёлтый свет отлично подходит для чтения и отдыха. Более холодный белый свет хорошо подходит для повседневной деятельности. Наверняка найдутся и приложения для изменения цвета света. Цвета позволят при необходимости изменить внешний вид комнат.
Расписания для освещения и рабочие профили, которые позволяют управлять несколькими лампами одновременно с помощью одной кнопки, очень помогают. Мы можем настроить профиль, например, для отдыха, просмотра телевизора или работы за компьютером. Освещение также может стать частью системы безопасности.
Ещё одна удобная функция – включение света в ответ на движение. Такое грамотное освещение лестницы или террасы станет отличным подспорьем. Более опытные пользователи также оценят возможность управления лампами с помощью голосовых команд.
Всё это делает однозначно выгодным инвестировать в интеллектуальные системы освещения.
ВИДЕО:
При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!
Как в России внедряют умное освещение и сколько времени это займет
В большинстве российских городов, особенно в спальных районах, уличное освещение оставляет желать лучшего. На тротуарах всегда темно, а под фонарями цвета предметов искажаются до неузнаваемости. С технической точки зрения эту проблему может решить умное освещение. Интенсивность света меняется в зависимости от того, есть ли кто-то на данном участке дороги, а сам свет получается приближенным к дневному. Еще один плюс – экономия для города до 60%. Но, конечно, основные сложности начинаются при внедрении систем в реальные городские условия.
Мы поговорили с Виталием Богдановым из компании «Световые технологии», одного из российских разработчиков умного освещения. Он рассказал о пилотных проектах компании в Москве и Владимире; о том, как построить умный город на базе уличных фонарей и какие протоколы и принципы лежат в основе интеллектуальных осветительных систем.
Интервьюер: Сергей Карпов
Респондент: Виталий Богданов
Какие протоколы связи лучше всего подходят, чтобы создать инфраструктуру умного города?
PLC и старые протоколы – это тупиковый путь. Безусловно, нужно говорить об одном из протоколов для Интернета вещей: LoRaWAN либо NB-IoT.
На примере собственных разработок smart lighting мы убедились, что протокол должен быть открытым и стандартным; нести возможность подключать устройства и сервисы от разных производителей. Также должны быть стороны, заинтересованные в развитии таких сетей – например, операторы связи, у которых уже есть готовая инфраструктура.
Почему старые протоколы – тупиковый путь?
Они не обеспечивают масштабирование и не позволяют подключать бесшовно услуги умного города. Получается, что для нас сервисы будут замкнуты только на управлении освещением, а это лишь одна из городских систем.
В чем разница между LoRaWAN и NarrowBand IoT?
Разница в том, на какой базе создан протокол. NB сделан на основе 5G, что ближе к телекому. LoRaWAN использует метод, схожий с тем, что использовался много лет в военной и космической связи. Он обладает небольшой пропускной способностью, но очень большой дальнобойностью. За счет этого получается достаточно дешевая инфраструктура. Но NB может строиться на основе инфраструктуры сотовой связи, поэтому у него тоже есть хорошие шансы на успех.
Применительно к умному освещению задачу позволяют решить и тот, и другой протокол. Выбор зависит от того, какая телеком-структура выстраивается в городе. Сейчас в разных городах разрабатываются проекты как по NB-IoT, так и по LoRaWAN. По функциональности эти решения близки, и на уровне интерфейса приложений их даже можно объединить. Я думаю, и то, и другое будет развиваться. И, возможно, интегрироваться на уровне API.
Замена уличного освещения в Коврове. Подробности
Как вы видите интеграцию smart lighting в существующую инфраструктуру городов?
Этот вопрос частично уже решен. Например, в Москве действует интеллектуальная система управления уличным освещением, разработанная под эгидой «Моссвета». Но «Световые технологии» хотят идти дальше и выстраивать на этой базе инфраструктуру для Интернета вещей. Другими словами, когда мы строим структуру по управлению светильниками, к ней могут подключаться другие сервисы. И наружное освещение превращается в универсальный «скелет» для умного города. Потому что наружные светильники есть везде, всегда подключены к электричеству, и на их основе легко создать сеть, которая объединит весь город.
Для этого нужно договариваться с властями и телеком-компаниями?
Да, они – обязательные участники процесса.
Модернизация освещения в парке «Красная Пресня». Подробности
Вы упоминали, что черпаете идеи у мировых лидеров, таких как Philips и Zumtobel. Расскажите, какие их решения вы считаете наиболее удачными и почему?
Philips всем известна как компания, которая производит бытовую электронику. Но на самом деле она мировой лидер и в свете. Есть специальное подразделение Philips Lighting, которое в этом году переименовали в Signify. Оно переходит от производства приборов к разработке платформ и поставило себе целью мировое лидерство по числу подключенных IoT-пользователей. Signify старается выходить за рамки рынка светотехники, где в последние годы упала маржинальность, и перейти к новой, более устойчивой бизнес-модели. С другой стороны, Philips создает отработанные драйвера, протоколы и контроллеры – дает «железки», с помощью которой производители включаются в готовую платформу; расширяет и масштабирует ее. Это тоже шаги к стандартизированному Интернету вещей на базе умного света.
Zumtobel – компания более консервативная, и она делает упор на качество света: исследует воздействие света на человека, ищет наиболее комфортные варианты. Она сделала это своим конкурентным преимуществом.
Мы используем опыт обеих компаний: также делаем упор на качество и создаем свои решения для IoT.
Какие протоколы используют эти две компании для своих проектов умного освещения?
В разных сферах применения они работают по-разному. Так, Philips ближе к GSM-решениям и NB-IoT. Zumtobel использует прежде всего ZibBee и Z-Wave, хотя они больше фокусируются на внутреннем освещении.
Знакомы ли вы с масштабными проектами этих компаний?
У Philips есть ряд крупных проектов в США. Европа более консервативна, а в США Лос-Анджелес и Нью-Йорк почти полностью переведены на умное освещение на базе GSM. Потом, вероятно, оно перейдет на NarrowBand. Ближний Восток – тоже одна из точек роста, в тех странах и городах, которые восприимчивы к инновациям. На уровне проектов сейчас рассматривается также Казахстан. Если говорить про Россию, то тут своя специфика, у Philips и им подобных масштабных проектов в сфере smart lighting пока нет. Есть такие проекты у «Ростеха» и «Световых Технологий».
Поговорим про вашу практику. Расскажите о проекте в городе Владимир, в котором вы использовали свое оборудование.
Мы осветили весь Владимир и несколько городов Владимирской области. Для нас это имиджевый проект. Мы хотели в первую очередь дать городу качественное освещение: повысить уровень освещенности, сделать уличный свет равномерным и комфортным. А экономия была на втором месте, хотя для энергосервисных контрактов она очень важна. И лишь после того, как мы показали, что можем качественно работать «в базе», мы начали заниматься установкой элементов умного освещения. Будем работать над этим во Владимирской области; прорабатываем проекты для Иванова, Липецка, Перми, Москвы – рынок созрел для этого.
Сколько городу удалось сэкономить на освещении благодаря вашим приборам?
Примерные цифры – 60%. Для города это десятки миллионов рублей ежегодно. Это наши фактические данные экономии в реализованных энергосервисных проектах.
Насколько качественнее стали освещаться улицы? Проводили ли вы замеры?
Конечно, замеры всегда делаются в процессе переоснащения. В разных частях города уровень освещенности вырос от 20 до 40%; акцент был сделан на пешеходные переходы.
У вас есть отдельные решения для пешеходных переходов и для автомагистралей?
Да, конечно: они отличаются оптикой светильников и направлением света.
А чем конструктивно отличаются приборы для умного освещения от обычных?
Отличий немного: управляемый источник питания, контроллер и антенна. Больше отличий есть на уровне самой схемы освещения, «мозгов». Нет смысла помещать все в светильник – гораздо важнее выстроить правильное управление прибором. И отдельный вопрос – интеграция smart lighting в существующую инфраструктуру.
Вы создаете собственное программное обеспечение, чтобы интегрировать умные системы освещения? Или работаете на основе готовых решений?
Мы разрабатываем свой софт, но каждый раз решаем вопрос: будет ли он основным, или мы его интегрируем в систему, существующую в городе. Например, в Москве уже есть система управления сотней тысяч светильников, и в этом случае важно не подменять ее. А в городах поменьше, там, где мы создаем схему с нуля, наш софт и наш интерфейс могут быть опорными.
Как в вашей компании осуществляется контроль качества?
Контроль качества у нас тщательный, многоступенчатый. 100% светильников наружного освещения проходят отжиг в течение восьми часов. А умные светильники еще и собирают информацию о работе каждого прибора в режиме онлайн, поэтому мы можем в реальном времени контролировать, как они работают. Если что-то вышло из строя, мы проводим аварийное обслуживание; можем принять и превентивные меры, когда какие-то показатели превышают норму.
На конференции «Интернет вещей», где вы участвуете в качестве спикера, пройдет дискуссия об эффективных технологиях для городов будущего. Каково ваше мнение: когда дело дойдет до масштабной реализации проектов умного освещения в России?
Сейчас в нескольких городах России начинают думать о пилотных проектах в этой сфере. Санкт-Петербург и Москва уже готовы; в Москве есть квартал Люблино, в Питере тоже есть локальный проект умного города. Сейчас эти города находятся на стадии тестирования решений, которые впоследствии будут применяться по всему мегаполису. Через год-два в этих городах начнется массовое внедрение протоколов IoT. Провинция традиционно отстает от столиц в техническом плане на 2-3 года. Так что мы ожидаем рывок на рынке IoT в ближайшем будущем.
Как работают умные лампочки и зачем они собирают о нас информацию
Читайте «Хайтек» в
Что такое умное освещение и причем тут big data
Электрическая лампочка — одно из лучших изобретений XIX века. Она изменила не только то, как мы освещаем улицы и дома, но и то, как мы живем, ведь именно лампочка послужила началом для всеобщей электрификации. За это время много раз модернизировались технологии освещения, cовершенствовались технические характеристики ламп, менялся дизайн. И сегодня можно говорить не просто об энергоэффективном светодиодном освещении, что было новым еще пять лет назад, но уже об умном свете.
Система освещения стала одним из элементов интернета вещей: она может быть интегрирована в другие системы (вентиляции, отопления и так далее) и подключена к умным гаджетам, собирая и передавая различные данные. Они используются для работы целого ряда систем: от управления освещением с помощью голосовых команд до технологий, повышающих качество жизни и безопасность в городе. Теперь на улицах, в офисах, торговых центрах, аэропортах, больницах, университетах и домах свет выполняет не только свою прямую функцию — освещать, но и множество других.
Роль освещения в концепции smart city
Для построения умного города требуется как можно больше данных, которые нужно собирать постоянно и систематизировано, для чего необходима соответствующая инфраструктура. Самые распространенные устройства вокруг человека — источники света. Очевидно, что использовать уже существующую распространенную сеть дешевле, чем строить новую. Таким образом, освещение может стать основой для развития умных городов.
Говоря о датчиках, устанавливаемых на фонарные столбы, многие думают о датчиках движения, которые включают фонари только там, где есть люди, и таким образом помогают экономить электроэнергию. Но современные системы освещения способны на большее. Датчики отслеживания транспортных потоков получают информацию о загруженности дорог в режиме реального времени. На основе этой информации городские жители могут выбирать наилучший маршрут, а власти — принимать административные решения по оптимизации дорожного движения — например, где необходимо установить светофор или построить развязку. Датчики мониторинга состояния окружающей среды отслеживают уровень загрязнения воздуха и шума. На основе этих данных принимают меры по повышению безопасности и комфорта жизни в определенном районе. Мониторинг осадков позволяет городским службам эффективнее распределять снегоуборочную и другую технику.
Встроенные в светильники камеры могут помочь в поиске парковки. Данные о свободных парковочных местах поступают в режиме реального времени в облако, и автомобилисты видят их в мобильном приложении. Такой пилотный проект существует сегодня в Хельсинки.
Опоры освещения могут использоваться в качестве зарядных станций для электромобилей, как это происходит, например, в Лондоне. Это очень актуальное решение — аналитики Bloomberg New Energy Finance прогнозируют, что уже через 20 лет более половины проданных в мире автомобилей будут электрическими.
Свет способен сделать городскую среду не только комфортнее, но и безопаснее. Так, существуют опоры освещения, оснащенные специальными микрофонами, которые реагируют на антисоциальные звуки — бьющееся стекло, аварии, крики или выстрелы. При их появлении свет становится ярче, записывается аудио, а в службы экстренного реагирования поступает сигнал. Такие фонарные опоры установлены, например, в Сан-Хосе и Новой Каледонии (США), Оспиталете (Испания) и других городах. Еще одним примером того, как освещение может повысить безопасность в городе, является функция выявления нетипичных действий у аэропортов и вокзалов. При появлении подозрительной активности камера направляет сигнал в службу охраны, уведомляя о возможности террористического акта. В среднем, по данным исследования McKinsey, умное освещение повышает безопасность городской среды на 5%. Если представить эти цифры в спасенных жизнях — не так уж и мало.
Умный свет в офисах и общественных пространствах
В офисах освещение может быть подключено к системе управления зданием. Это позволяет каждому сотруднику с помощью специального приложения на смартфоне персонализировать яркость и температуру освещения, температуру воздуха, открывать и закрывать жалюзи.
Свет также выполняет функцию навигации. Используя его как канал связи, датчики, установленные в светильниках, посылают сигнал на смартфон пользователя, определяя его местоположение на карте здания с точностью до 30 см. Приложение прокладывает оптимальный маршрут до нужного помещения.
Свет может быть источником интернета. Технология передачи данных через свет — Li-Fi — обеспечивает высокоскоростное широкополосное подключение, а также дополнительную безопасность данных. Для подключения к сети необходим видимый свет, что делает невозможным подключение, например, из соседнего здания. Это может быть особенно актуально для финансовых и государственных предприятий, обрабатывающих большое количество конфиденциальной информации.
Собранные светильниками данные могут использоваться для принятия решений по оптимизации используемого пространства и рабочих процессов. Специалисты по корпоративной недвижимости могут сократить арендуемую площадь, поняв, что какая-то часть офисного здания не используется. Специалисты клинингового сервиса могут использовать информацию о количестве людей в помещении для определения частоты уборки.
Систему умного офиса на основе освещения уже используют в компаниях Cisco в Канаде, Deloitte в Нидерландах и Roche в Германии. Те же технологии могут применяться и в других общественных пространствах.
В учебных заведениях свет подсказывает студентам дорогу до нужной аудитории, параллельно предоставляя расписание, объявления и другую актуальную информацию (это уже реализовано в университете имени Хамдана бен Мухаммада (HMBSU) в Дубаи). В музеях и галереях освещение может выполнять функцию гида. Направляя посетителей по экспозиции, оно будет предоставлять информацию о каждом экспонате.
Эрик Бенедетти, г енеральный директор Signify в России и СНГ
Собираемые освещением данные можно также использовать и в больницах. Технология внутреннего позиционирования применяется для навигации в крупных клиниках, где каждая минута, потраченная на поиск нужного кабинета, имеет серьезные последствия. С помощью света легко найти необходимое медицинское оборудование — например, ультразвук или портативные приборы ЭКГ. Направляя сигнал во встроенные в оборудование чипы, светильники моментально определят их местонахождение.
Установленные в палатах пациентов светильники с датчиками сообщают медицинскому персоналу о падении пациента или о проблемах, связанных с отсутствием движения в течение определенного периода времени. Это также может быть актуально для хосписов и домов престарелых.
Кроме того, датчики в светильниках могут отслеживать скопление очередей у определенных кабинетов или машин скорой помощи на территории, мгновенно оповещая руководство больницы о возникших проблемах.
В магазинах освещение подсказывает, как пройти к полкам с продуктами из вашего списка покупок, а также предоставляет информацию об акционных товарах по пути. С помощью света шопинг превращается в своего рода игру, когда покупатели зарабатывают баллы за посещение определенных магазинов или отделов (их местоположение, опять же, отслеживается с помощью системы освещения). Это трансформирует покупательский опыт, а также открывает новые горизонты для ритейлеров. Интерфейс программы предоставляет готовую аналитику в виде отчета, позволяющего разбивать покупателей по полу, возрасту и отслеживать время принятия решения о покупке определенного товара, возвращаемость и средний чек.
Свет как один из элементов умного дома
Умные лампы, например, Philips Hue, могут полностью изменить атмосферу в доме. Эти устройства не только включают освещение дистанционно, но и меняют его яркость и цвет, создают разные световые сценарии: для просмотра фильмов, обеда или чтения.
Светом легко управлять с помощью голосового помощника, если освещение интегрировано в систему умного дома. Например, команда «Доброе утро» включает кофеварку или чайник и холодный, подавляющий выработку «гормона сна» мелатонина, свет на кухне. Команда «Спокойной ночи», напротив, выключает освещение и все устройства, а также запускает увлажнитель воздуха.
Лампы могут быть синхронизированы с мультимедийным контентом на компьютере, усиливая производимые им эмоции. Освещение способно менять цвет и яркость, вспыхивать и погасать в ритм музыке или в соответствие сценам фильма, а специальное световое шоу поздравит вас с голом, забитым любимой командой.
Освещение может имитировать присутствие, когда вас нет дома, отпугивая воров.
Перспективы развития новых технологий освещения в мире IoT
Так же, по мнению эксперта, в будущем умные технологии освещения будут еще больше синхронизированы с различными сервисами, освещение станет проводником различных услуг. Например, если дома свет горел всю ночь, светильники будут понимать, что человек не выспался, и заказывать завтрак из любимого кафе в офис. В городской среде потенциал умного света также безграничен. Используя свет как канал связи, практически любой объект городской среды может стать умным. Например, сенсоры, встроенные в мусорные баки, могут с помощью IoT-освещения направлять уведомление в коммунальную службу о необходимости вывоза мусора, когда бак заполнен.