スマート照明：脳のある電球

ライトの色の好みに応じて調整できるオフィスライト。

あなたのパターンを知っていて、その知識に基づいてオンとオフを切り替えることができるホームライト。

弾丸の音を検出して当局に警告することができる街灯。

これらの機能はすべてスマート照明の未来の一部であり、上記のような新しい照明機能の作成は、あなたが思っているよりも近いものです。発光ダイオード（LED）が一般的になるにつれて、屋内と屋外の両方の設定での照明機能は、モノのインターネット（IoT）を介してより簡単に接続できるようになり、「よりスマート」になります。

Strategies Unlimitedによる市場評価によると、住宅市場の半分は2022年までに現在の照明をLEDに置き換える予定です。これは、2014年にLEDが照明市場のわずか5％を占めることを考えると、かなり重要な見積もりです。スマート照明の機会が増えます。

続きを読む：スマートシティの基盤としてのスマート照明

照明には、屋外照明と屋内照明の2つの大きなカテゴリがあります。以下では、これらの分類がどのように相互接続され、インテリジェントになるかについて説明します。

室内照明

インテリアスマート照明の未来は、ワイヤレス照明制御に焦点を当てます。つまり、適切なタイミングで、すぐに居住者に適切な量の光を届けます。

スマートビルディングを作成するときは、自然光が考慮されます。どの建物でも、エネルギー効率とコスト削減のために、可能な限り自然光を使用したいと考えています。しかし、スマートビルディングでは、天井照明と自然光が連携して機能します。たとえば、雲が通り過ぎて部屋が暗くなると、照明が自動的にオンになります。

LEDと照明インテリジェンス

屋外照明と同様に、屋内照明もLEDに移行しています。蛍光灯の代替品はLEDほど成熟しておらず、かなり高価であるため、まだ多くの蛍光灯があります（おそらくかなり長い間存在するでしょう）。さらに、蛍光灯は以前よりもはるかにエネルギー効率が高いため、LEDは屋内照明市場に浸透するのに非常に苦労しています。たとえば、今、建物に行ってライトを交換したい場合は、古いチューブを引き出して、古いチューブをトロファに入れます。ただし、LEDを交換する場合は、トロファ全体を取り外して新しいものを入れる必要があります。または、同じ光を発する蛍光灯を交換するために、ライトガイド付きの非常に洗練されたLEDを入手する必要があります。 。

蛍光灯は、各電球のミリメートル単位の長さで指定されます。過去には、T12が存在していました。T12は約40ワットの大きな太いチューブであり、非常に非効率的でした（古い白熱電球のように）。それらは、ほとんどのオフィスで現在も使用されている、より効率的なT8に置き換えられました。 T8は約35ワットであるため、T12および白熱電球の約半分の電力使用量が必要です。新しいT5は、T8とほぼ同じ量の光を放出し、25〜30ワットであるため、エネルギー効率がさらに向上します。

ここでの教訓は、建物のスマート照明は、完全にLEDに移行することではなく、日光と人工光の管理とバランスについてです。スマート照明はである必要はありませんことに注意することが重要です。 LEDによって実行されます。スマート室内照明に関しては、使用する光の量を最適化するワイヤレス照明制御システムとして分類できます。 LEDを使用する利点は、LEDがライトドライバを備えた単なるチップであるため、柔軟性が高いことです。とにかくマイクロチップをLEDに入れているので、電球に対処する機能を与えることもできます。個別にアドレス指定されたIoT電球のようなものは、LEDの前には存在しなかったでしょう。そして、それらは照明市場に多くの変化をもたらしました。

スマート照明の課題は、多くのインフラストラクチャ関連のものと同様に、交換されるまで何もアップグレードされないことです。したがって、ほとんどの商業ビルでは、電球は燃え尽きて新しいものと交換されるまでそこにとどまります。ただし、交換は、蛍光灯や白熱電球をLEDやその他のスマート機能にアップグレードするのに最適な時期です。

屋内照明の使用例

室内照明は、居住者の快適さと楽しさを重視しているため、これらは、技術の進歩が見られるようになる可能性が高い主要な領域です。

• 雰囲気 ：Philips Hueは、目前のタスクに適した強度と白の色合いに変化する電球です。たとえば、電球を暗くしたり、特定のトーンに変更して、視聴している特定のテレビ番組に「一致」させることができます。
• シンプルさ ：研究によると（そしてあなたの朝の日課はおそらく確認されています）、人々は起き上がって照明制御をいじるのが嫌いです。直感的な照明カテゴリに分類される照明アプリケーションはますます増えると思います。したがって、ライトはオフィスのパターンを学習し、特定の時間にオンとオフを切り替えます（家の温度パターンを学習するNestサーモスタットに似ています）。現在、多くの「スマート」な建物では、特定の時間にライトが消えるように設定されています。まだ作業中で、暗闇の中で座りたくない場合は、コントロールをオーバーライドする必要があります。センサーを使用すると、すべての人の電源を切るのではなく、建物でまだ作業している人のためにこの照明システムを最適化できるはずです。これは、フロアごとまたはゾーンごとに行うこともできます。
• 光の温度 ：人々は、青から黄色まで変化するさまざまな光の温度を好みます。ワークスペースでの楽しみに合わせて照明を調整できることは、将来的にも利用できるようになるでしょう。
• エネルギーの節約 ：ヨーロッパでは、通常、階段の吹き抜けや部屋に入るまで照明が消えます。ボタンを押すか、モーションでライトがアクティブになります。米国では、常にすべての照明をつけたままにしています。インテリジェントライトを使用すると、部屋が占有されているかどうかに基づいてライトをオン/オフできます。

屋内照明の未来は明るいです。最終的に、電球は人々が何をしているのか、そして彼らの好みが何であるのかを知り、それらのことに適切に対応できるようになります。

インテリアスマート照明ネットワークオプション

• ZigBee 室内照明用のスマート照明オプションがあります。
• 最初の 6LoWPAN の一部 オプションは接続された電球だったので、この分野のプレーヤーです。
• WiFi ほとんどの建物では何らかのワイヤレスネットワークを利用できるため、ほとんどの場合、これはオプションです。

屋外照明

屋外照明には、街灯、投光照明、キャンパスと学校の照明、駐車場の照明などが含まれます。

街灯はどこにでもあるため、街灯がかなり簡単に「スマート」になる理由はいくつかあります。 、比較的 安定 、そして彼らは常に力を持っている 。

街灯をスマートにする理由

ここLinkLabsでは、街灯柱は低電力、広域ネットワーク（LPWAN）の最も熟したアプリケーションの1つであると信じています。

1. LPWANが街灯柱に適している主な理由の1つは、エンドポイントの高さであるためです。 範囲機能に直接影響します 。センサーを設置した高さが約1メートル（または3フィート）のオブジェクトがあるとします。高さが約60メートル（200フィート）の基地局タワーを使用すると、8キロメートルの範囲を取得できます。エンドノードの高さを1メートルから5メートル（一部の短い街灯の高さ）に増やすと、その範囲は2倍以上になり、ほぼ18キロメートルになります。つまり、高さ約10メートルの街灯が、センサーと基地局がはるかに広い距離で「会話」できるようになることを確認できます。
2. 多くの都市や企業は、従来の街灯（ハロゲン化金属やガス硫黄など）からLEDに移行しています。彼らが照明器具を交換するとき、彼らはしばしばよりスマートなコントロールを追加します。なぜなら、コントロールシステムを追加するコストと労力は、一般的なライトを追加するコストと比較してかなり小さいからです 。
3. 街灯柱のもう1つの優れた点は、常に電力が供給されていることです。 。そのため、他のアプリケーションにも使用できます。スマートパーキングセンサー、スマート水道メーター、およびその他のスマートビルディング要素に電力を供給することができる別のリピーターを街灯柱に配置できます。したがって、街灯柱自体は、他のスマートシティアプリケーションの「トロイの木馬」として機能できます。屋外の街灯は、低電力の広域ネットワークの電力を飛躍的に向上させることができると強く感じています。

スマート屋外照明のユースケース

• 緊急車両を支援する懐中電灯 。
• 特定のパターンで点灯して緊急車両を誘導するライト 特定の場所へ。
• 使用されていないときにオンとオフを切り替えるライト エネルギー効率を高めるため。
• 街灯での音声検出により、銃弾がどこから来ているかを特定するのに役立ちます 。街灯は、法執行機関が事件を三角測量し、より迅速に対応するのに役立ちます。
• 信号無視カメラの統合 。
• 犯罪検出用の動画 と予防。
• Wi-Fiルーター 。

最終的に、これらのスマート電球はスマートシティ全体のゲートウェイとして機能するため、他のスマートアプリケーションがそれらに便乗する可能性があります。

屋外スマート照明ネットワークオプション

• セルラー エンドポイント（通常は街灯柱）に電力が供給されているため、バッテリーの寿命は問題になりません。
• Zウェーブ 、 ZigBee 、およびその他の802.15.4 メッシュネットワーク 屋外照明の可能性もありますが、遅延の増加（この場合、信号が「ウェブ」フォーメーションの周りで跳ね返ってメインハブに戻るのを待つ）がここで問題になる可能性があります。
• スタートポロジネットワーク シンフォニーリンクのように LPWAN であるため、優れたオプションです。 セルラーよりもはるかに安価で、メッシュよりも信頼性があります。

IoTの未来への道を照らす

屋内照明 居住者のニーズを特定して満たすことがすべてです。もちろん、これは成長と進化を続けます。 屋外照明 よりスマートで接続性の高い都市へのゲートウェイとして非常に有望に見え始めています。これは、長距離無線信号を地上レベルに下げるための優れた方法であり、建物への浸透を深め、機能を強化するのに役立ちます。スマートライトに注目してください。スマートライトは、あらゆる場所のスマートシティの目立たない豪華な中心地として機能し始めています。