مدیریت روشنایی شهری یکی از مهم‌ترین بخش‌های زیرساخت هوشمندسازی شهرها است. چراغ‌های خیابانی سنتی معمولاً ثابت، پرمصرف و فاقد قابلیت کنترل از راه دور هستند و بخش زیادی از انرژی شهری را مصرف می‌کنند. با ظهور فناوری اینترنت اشیا (IoT)، سیستم‌های روشنایی قابلیت تبدیل شدن به چراغ‌های هوشمند با کنترل خودکار، تحلیل داده و مصرف بهینه انرژی را پیدا کرده‌اند. این تحول نه‌تنها هزینه‌های شهری را کاهش می‌دهد، بلکه امنیت و کیفیت زندگی شهروندان را افزایش می‌دهد.
ساختار سیستم روشنایی هوشمند مبتنی بر IoT
سیستم‌های روشنایی شهری مجهز به IoT، معمولاً شامل اجزای زیر هستند:
۱. چراغ‌های LED هوشمند با سنسورها
چراغ‌های LED مجهز به حسگرهای محیطی هستند که داده‌های زیر را جمع‌آوری می‌کنند:
شدت نور محیط (LUX)
تشخیص حرکت افراد یا خودروها
دما و رطوبت
شدت روشنایی چراغ و وضعیت سلامت آن
حسگرهای PIR یا راداری تشخیص حرکت، امکان روشن و خاموش شدن یا تنظیم شدت نور به‌صورت پویا را فراهم می‌کنند.
۲. کنترلر چراغ (IoT Node Controller)
کنترلر نصب‌شده روی هر چراغ، وظایف زیر را بر عهده دارد:
دریافت داده از حسگرها
تنظیم روشنایی بر اساس شرایط محیطی
ارتباط بی‌سیم با شبکه شهری
ارسال هشدار در صورت خرابی یا کاهش کارایی چراغ
این کنترلرها معمولاً با LoRaWAN، NB-IoT یا Zigbee کار می‌کنند که مصرف توان بسیار کم و برد بالا دارند.
۳. شبکه ارتباطی و گیت‌وی
داده‌ها توسط گیت‌وی مرکزی جمع‌آوری و به پلتفرم ابری ارسال می‌شوند.
شبکه‌های استاندارد مورد استفاده:
LoRaWAN: برای پوشش شهری گسترده
NB-IoT: برای ارتباط مطمئن با شبکه سیار
۵G: برای کاربردهای شهری با تاخیر پایین
پلتفرم ابری و سیستم مدیریت روشنایی (CMS)
در این بخش داده‌ها ذخیره و تحلیل می‌شوند. پلتفرم ابری امکانات زیر را فراهم می‌کند:
مدیریت تمام چراغ‌ها روی نقشه شهری
تنظیم خودکار زمان‌بندی و شدت روشنایی
تشخیص خرابی‌ها و ارسال هشدار دقیق
تحلیل مصرف انرژی در بازه‌های زمانی مختلف
تولید گزارش‌های مدیریتی برای شهرداری‌ها
با اتصال سیستم مدیریت روشنایی به مدل‌های هوش مصنوعی (AI)، شهر قادر است الگوی ترافیک و استفاده از فضاهای شهری را تحلیل کرده و شدت نور را هوشمندانه تنظیم کند.
شهر آیندهوون هلند یکی از بزرگ‌ترین پروژه‌های روشنایی هوشمند اروپا را اجرا کرده است.
در این پروژه بیش از ۳۰۰۰ چراغ LED با حسگرهای IoT نصب شد. نتایج:
کاهش ۵۰٪ مصرف انرژی
کاهش ۳۰٪ هزینه تعمیر و نگهداری
بهبود امنیت شهری با روشنایی پویا در مناطق کم‌تردد
شناسایی خرابی‌ها به‌صورت کاملاً خودکار و بدون نیاز به بازدید میدانی
این نمونه نشان می‌دهد که مدیریت روشنایی شهری مبتنی بر IoT چطور می‌تواند هزینه‌ها را کاهش داده و کیفیت خدمات شهری را ارتقا دهد.
مزایای چراغ‌های هوشمند شهری مبتنی بر IoT
کاهش مصرف انرژی تا ۵۰–۷۰٪
کاهش هزینه‌های تعمیرات و نگهداری
بهبود امنیت شهری به‌ویژه در مناطق کم‌نور
قابلیت کنترل از راه دور از طریق داشبورد
طول عمر بیشتر چراغ‌ها به‌دلیل پایش سلامت
امکان جمع‌آوری داده برای سرویس‌های شهری دیگر
(مثلاً نصب حسگر کیفیت هوا روی چراغ‌ها)
اینترنت اشیا تحول بزرگی در مدیریت چراغ‌های شهری ایجاد کرده است. با استفاده از حسگرها، شبکه‌های کم‌مصرف و تحلیل داده‌های بلادرنگ، شهرها می‌توانند روشنایی هوشمند، کم‌هزینه و ایمن‌تر را تجربه کنند. آینده روشنایی شهری با تلفیق IoT، هوش مصنوعی و سیستم‌های پیش‌بینی، به سمت شهرهای خودگردان و پایدار حرکت خواهد کرد.
اگر به دنبال پیاده‌سازی این سیستم در پروژه‌های صنعتی خود هستید، همین حالا با شماره های ۰۹۱۲۸۵۷۸۰۴۶ و ۰۹۱۲۰۱۹۱۳۶۸ تماس بگیرید و یا به ایمیل info@iotbiz.ir درخواست خود را ارسال کنید تا مشاوره رایگان دریافت کنید و راهکار مناسب را دریافت کنید.