white paper

WHITE PAPER
Inteligentne oświetlenie
- światło z sieci
Inteligentne oświetlenie – nowoczesna infrastruktura informatyczna w pełni
wykorzystuje zalety oświetlenia LED
Świetlówki LED są znacznie bardziej ekonomiczne niż tradycyjne
świetlówki. Nie jest to niczym dziwnym, gdyż te drugie weszły do
powszechnego użytku już 80 lat temu. Nie wystarczy jednak po
prostu wymienić tradycyjnych świetlówek na świetlówki LED. Dopiero w połączeniu z czujnikami i inteligentnymi przełącznikami
sieciowymi można w pełni wykorzystać możliwości nowoczesnych
rozwiązań oświetleniowych LED. Technologia Power-over-Ethernet
umożliwia ekonomiczną i zgodną z normami integrację tych elementów z i tak niezbędną i już istniejącą w biurze infrastrukturą
sieci lokalnej.
Już w piątym wieku przed naszą erą Heraklit powiedział „wszystko
płynie i nic nie pozostaje takie samo”. Nie mógł co prawda wiedzieć
o istnieniu sieci komputerowych, ale jego zasada ciągłej zmiany
nigdzie nie sprawdza się tak dobrze, jak w dziedzinie informatyki.
Można by powiedzieć, że „wszystko płynie w stronę protokołu IP”
— również technika oświetleniowa, która jeszcze niedawno była
częścią instalacji elektrycznych, podąża teraz w tym kierunku. Nie
jest to niczym dziwnym, gdyż typowe oświetlenie stanowisk pracy
wykorzystujące tradycyjne świetlówki i stateczniki pozostaje mimo
ciągłego rozwoju mało elastyczne.
Lepsze wrogiem dobrego
Pomysł przekształcania promieniowania ultrafioletowego powstającego w wyniku wyładowań gazowych w światło widzialne
za pomocą luminoforu ma już prawie 100 lat. Już w 1938 roku firma
General Electric rozpoczęła seryjną produkcję świetlówek. Umożliwiały one sztuczne oświetlenie hal fabrycznych, warsztatów i biur,
a przez to efektywną pracę. Od tego czasu zarówno świetlówki,
jak i ich stateczniki uległy znacznemu rozwojowi. Wprowadzono
możliwość ich przyciemniania oraz wbudowywania lamp w układy szynowe, dzięki czemu można jednym naciśnięciem przycisku uzyskać różne scenariusze oświetlenia. Był to dobry początek,
ale programowanie takich układów szynowych jest nadal o wiele
bardziej pracochłonne niż konfigurowanie urządzeń IP, do którego
wystarczy kilka kliknięć myszą.
Rozpowszechniło się również oświetlenie za pomocą diod LED, na
które początkowo spoglądano z pobłażliwym uśmieszkiem. Spektrum światła nowoczesnych diod LED jest zbliżone do światła dziennego, co powoduje, że takie oświetlenie jest przyjemniejsze dla
ludzi. Jego sprawność energetyczna jest znacznie większa niż w
przypadku tradycyjnych systemów oświetleniowych, a w
odróżnieniu od świetlówek diody LED korzystają z niskiego napięcia. Otwiera to całkiem nowe możliwości: świetlówki LED nie
wymagają przyłącza 230 V, a odpowiednie modele mogą być bez
problemu zasilane również z wykorzystaniem funkcji Powerover-Ethernet Plus (IEEE 802.3at). Do ich instalacji nie jest już potrzebny elektryk.
Nowoczesny panel LED z wbudowanym sterownikiem
Konsekwentne, perspektywiczne
myślenie
Małe zużycie energii to jednak nie jedyna zaleta rozwiązań oświetleniowych LED. Dopiero w połączeniu z wydajnym systemem czujników ujawniają się ich walory techniczne i ekonomiczne — a jest
ich wiele.
Czujnik obecności umożliwia proste stwierdzenie, czy w pomieszczeniu ktoś przebywa. Jeżeli nikogo tam nie ma, nie trzeba go
Łatwa obsługa — sterowanie oświetleniem z tabletu lub smartfona
Inteligentne oświetlenie
MICROSENS Sp. z o.o. – ul.Ślężna 187/s-2 – 53-110 Wrocław / Polska
1
Innowacyjne rozwiązanie inteligentnego oświetlenia firmy MICROSENS. Świetlówki LED są zasilane z wykorzystaniem funkcji PoE+ i standardowego
okablowania zgodnego z normą PN EN 50173-6. Czujniki rozmieszczone w pobliżu świetlówek dostarczają dane o jasności, temperaturze i obecności
osób w pomieszczeniu. Aplikacja Smart Director zainstalowana na mikroprzełącznikach steruje oświetleniem zgodnie z potrzebami użytkowników.
oświetlać i lampy zostają wyłączone. Zbędne koszty włączonego oświetlenia pozostawionego na cały weekend lub w rzadko
używanych pomieszczeniach, takich jak piwnice czy archiwa, nawet na dłużej odchodzą w ten sposób w przeszłość.
Czujnik jasności mierzy natężenie oświetlenia w danym momencie. Świetlówki LED można płynnie przyciemniać, dzięki czemu
uzupełniają one światło naturalne w taki sposób, że obszar roboczy
jest zawsze oświetlony w pożądanym stopniu. Zmiany natężenia
światła dziennego, na przykład gdy chmura przesłania słońce, są
rekompensowane na bieżąco. Takie dostosowanie do światła dziennego umożliwia ogromne oszczędności w porównaniu z tradycyjnym oświetleniem; eksperci mówią nawet o 80% redukcji poboru energii dla potrzeb oświetlenia.
Innym możliwym scenariuszem jest podążanie światła za ludźmi.
W takich rozwiązaniach oświetlane są tylko te strefy, w których
rzeczywiście ktoś przebywa, co umożliwia dodatkowe oszczędności
np. w przypadku długich korytarzy. Można również automatycznie
regulować natężenie oświetlenia zależnie od liczby osób przebywających w danym pomieszczeniu.
Jest to możliwe poprzez zastosowanie inteligentnych sterowników,
które regulują działanie świetlówek na podstawie danych napływających z czujników. Sterowniki są zainstalowane w świetlówkach
i wartościują dane z czujników bezpośrednio na miejscu, bez konieczności obciążania sieciami dodatkowymi transmisjami.
Do wydajnych sterowników można dołączyć właściwie dowolny rodzaj czujnika. Również inne systemy, które nie mają nic wspólnego
z oświetleniem, mogą korzystać z takiej sieci czujników. Na przykład połączenie inteligentnego sterownika oświetlenia i czujnika
obecności z wbudowanymi czujnikami jasności i temperatury umożliwia jego współdziałanie z instalacjami ogrzewania i klimatyzacji.
Każda świetlówka jest wyposażona we własny sterownik, zatem
można bardzo precyzyjnie regulować jej działanie. W przypadku
przebudowy budynku czy reorganizacji biura wielkopowierzchniowego i nowego podziału przestrzeni można łatwo, kilkoma kliknięciami myszą, połączyć świetlówki w dowolne grupy logiczne.
Inteligentne oświetlenie
MICROSENS Sp. z o.o. – ul.Ślężna 187/s-2 – 53-110 Wrocław / Polska
2
Przełączniki sieciowe stają się
centrami sterowania
Dziel i rządź
Do konfiguracji sterownika i zarządzania nim, a więc i zarządzania
świetlówkami, nie są potrzebne ani kosztowne oprogramowanie,
ani dodatkowy sprzęt. Przełączniki sieciowe już od dawna pełnią
w sieciach danych funkcję inteligentnych central sterowania, a
przy mocy obliczeniowej, jaką dysponują nowoczesne, wydajne
przełączniki, mogą one bez problemu przejąć i to zadanie. I tak zapewniają już zasilanie świetlówek z wykorzystaniem funkcji PoE+.
Jest to kolejny obszar, w którym firma MICROSENS jest pionierem. Najnowsza generacja przełączników umożliwia instalację i
wykonywanie małych, samowystarczalnych komponentów programowych — tak zwanych aplikacji — bez konieczności modyfikacji oprogramowania wbudowanego. W ten sposób przełączniki
MICROSENS mogą z łatwością przejmować rozbudowane i złożone
funkcje dzięki odpowiednim aplikacjom.
Na przykład aplikacja Smart Director może odbierać bezprzewodową komunikację z tabletu lub smartfona użytkownika i przekazywać odpowiednie instrukcje do sterownika świetlówki.
Zasilanie świetlówek LED z wykorzystaniem funkcji PoE+ daje
dwie zasadnicze korzyści: zdecentralizowany układ i skalowalność.
Poszczególne pomieszczenia lub zespoły pomieszczeń są zaopatrywane w energię elektryczną przez autonomiczny przełącznik
(Smart Engine) z wykorzystaniem funkcji PoE+. Zamontowany w
danym pomieszczeniu przełącznik firmy MICROSENS z aplikacją
Smart Director pełni funkcję centrali sterowania, która przyjmuje
dane dostarczane przez czujniki lub z interakcji z użytkownikiem i
przekłada je na instrukcje dla świetlówek. Duża skalowalność rozwiązań inteligentnego oświetlenia firmy MICROSENS zapewnia
ich bezproblemowe rozszerzanie. Użytkownicy mogą dzięki temu
elastycznie rozbudowywać systemy oświetlenia w pojedynczych
pomieszczeniach, rozszerzać je na kolejne pomieszczenia lub całe
sekcje budynku. Nadrzędne oprogramowanie platformy umożliwia
ponadto scentralizowanie monitorowanie i konfigurowanie wszystkich komponentów systemu. Dodatkowo można gromadzić dane
statystyczne dotyczące na przykład zużycia energii i stopnia obłożenia pomieszczeń.
Okablowanie inteligentnego biura
Wnioski
Zasilanie świetlówek poprzez funkcję PoE+ umożliwia wykorzystanie
do przesyłania energii standardowych łączy danych zamiast przewodów elektrycznych. W normie PN EN 50173 w części 6 „Systemy
okablowania strukturalnego — Rozproszone usługi budynkowe”
zdefiniowano w maju 2014 r. odpowiednią infrastrukturę kablową.
Takie uniwersalne okablowanie jest przewidziane do wszelkich rozproszonych zastosowań budynkowych wykorzystujących protokół IP:
punktów dostępowych do bezprzewodowych sieci lokalnych, kamer
internetowych, urządzeń techniki przesyłowej, czujników z możliwością przesyłania danych w sieciach IP, urządzeń wykonawczych
— a także sterowania oświetleniem. Okablowanie zgodne z normą
PN EN 50173-6 udostępnia standardowo infrastrukturę pasywną niezbędną dla inteligentnego, ekonomicznego oświetlenia LED.
Trend wyposażania urządzeń w funkcje komunikacji w sieciach IP
i zasilania poprzez funkcję PoE objął teraz także systemy oświetleniowe. W nowych i dogłębnie modernizowanych instalacjach
świetlówki LED wypierają tradycyjne świetlówki. Ich połączenie z
wydajnymi czujnikami i inteligentnymi sterownikami umożliwia
oszczędność energii sięgającą nawet 80%. Przełączniki sieciowe
zapewniają zasilanie świetlówek poprzez funkcję PoE+ Aplikacje
instalowane w przełącznikach udostępniają dodatkowe funkcjonalności, które kilka lat temu były jeszcze niewyobrażalne, i umożliwiają integrację z innymi, dotychczas odseparowanymi systemami,
takimi jak ogrzewanie i klimatyzacja. Inteligentne biuro stało się już
rzeczywistością.
Centrala przełączania — mikroprzełącznik firmy MICROSENS z
mikropunktem dostępowym
Inteligentne oświetlenie
MICROSENS Sp. z o.o. – ul.Ślężna 187/s-2 – 53-110 Wrocław / Polska
3