Éclairage intelligent :ampoules avec un cerveau

Lumières de bureau qui peuvent s'ajuster en fonction de vos préférences de couleur de lumière.

L'éclairage domestique qui connaît vos habitudes et peut s'allumer et s'éteindre en fonction de cette connaissance.

Des lampadaires capables de détecter le bruit des balles et d'alerter les autorités.

Ces fonctionnalités font toutes partie de l'avenir de l'éclairage intelligent et la création de nouvelles fonctionnalités d'éclairage comme celles énumérées ci-dessus est plus proche que vous ne le pensez. À mesure que les diodes électroluminescentes (DEL) deviennent plus courantes, les fonctions d'éclairage dans les environnements intérieurs et extérieurs sont de plus en plus facilement connectées via l'Internet des objets (IoT), devenant ainsi « plus intelligentes ».

Selon une évaluation du marché réalisée par Strategies Unlimited, la moitié du marché résidentiel remplacera ses éclairages actuels par des LED d'ici 2022. Il s'agit d'une estimation assez significative étant donné que les LED ne représentaient que 5 % du marché de l'éclairage en 2014. À mesure que les LED deviennent plus populaires, davantage de possibilités d'éclairage intelligent deviennent disponibles.

Lire la suite :L'éclairage intelligent comme fondement d'une ville intelligente

Il existe deux grandes catégories d'éclairage :l'éclairage extérieur et l'éclairage intérieur. Nous verrons ci-dessous comment ces catégorisations deviennent interconnectées et intelligentes.

Éclairage intérieur

L'avenir de l'éclairage intérieur intelligent se concentrera sur le contrôle de l'éclairage sans fil, afin de fournir la bonne quantité de lumière aux occupants au bon moment et immédiatement.

Lorsque vous créez un bâtiment intelligent, l'éclairage naturel est pris en compte. Dans n'importe quel bâtiment, ils voudront utiliser la lumière naturelle autant que possible pour l'efficacité énergétique et les économies de coûts. Mais avec un bâtiment intelligent, l'éclairage zénithal et l'éclairage naturel fonctionnent en tandem :par exemple, si un nuage passe au-dessus et que les pièces deviennent sombres, les lumières s'allument automatiquement.

LED et intelligence d'éclairage

Tout comme l'éclairage extérieur, l'éclairage intérieur passe au LED. Les remplacements des lampes fluorescentes ne sont pas aussi matures pour les LED - et ils sont assez chers - il y a donc encore beaucoup d'ampoules fluorescentes (et il y en aura probablement pendant un certain temps). De plus, les lampes fluorescentes sont beaucoup plus économes en énergie qu'auparavant, c'est pourquoi les LED ont beaucoup plus de mal à pénétrer le marché de l'éclairage intérieur. Par exemple, en ce moment, si vous allez dans un immeuble et que vous voulez remplacer une lumière, vous retirez l'ancien tube et mettez l'ancien tube dans le coffre. Mais si vous voulez remplacer une LED, vous devez retirer tout le troffer et en mettre un tout nouveau. Ou, vous devez obtenir une LED assez sophistiquée avec un guide de lumière pour remplacer cette ampoule fluorescente qui donnerait la même lumière .

Les lampes fluorescentes sont désignées par la longueur en millimètres de chaque ampoule. Dans le passé, les T12 existaient - c'étaient de gros tubes d'environ 40 watts et ils étaient extrêmement inefficaces (comme une vieille ampoule à incandescence). Ils ont été remplacés par des T8 plus efficaces, qui sont toujours utilisés dans la plupart des bureaux. Les T8 font environ 35 watts, ils nécessitent donc environ la moitié de la consommation d'énergie des T12 et des ampoules à incandescence. Les nouveaux T5 émettent à peu près la même quantité de lumière que les T8, et ils mesurent entre 25 et 30 watts, ce qui les rend encore plus économes en énergie.

La morale ici est que l'éclairage intelligent pour les bâtiments consiste moins à passer complètement à la LED et plus à gérer et à équilibrer la lumière du jour et la lumière artificielle. Il est important de noter que l'éclairage intelligent n'a pas besoin d'être géré par des LED ; en ce qui concerne l'éclairage intérieur intelligent, il peut être classé comme n'importe quel système de contrôle d'éclairage sans fil qui optimise la quantité de lumière que vous utilisez. L'avantage d'utiliser des LED est qu'elles sont plus flexibles, car une LED est simplement une puce avec un pilote de lumière. Puisque vous mettez de toute façon une micropuce dans une LED, vous pouvez aussi bien donner à l'ampoule la possibilité d'être adressée. Des choses comme les ampoules IoT à adresse individuelle n'auraient jamais existé avant les LED, et elles ont apporté beaucoup de changements sur le marché de l'éclairage.

Le défi de l'éclairage intelligent est que, comme pour de nombreux éléments liés à l'infrastructure, rien n'est mis à niveau tant qu'il n'est pas remplacé. Ainsi, dans la plupart des bâtiments commerciaux, les ampoules y resteront jusqu'à ce qu'elles brûlent et soient remplacées par de nouvelles. Mais le remplacement est le moment idéal pour remplacer toutes les ampoules fluorescentes et incandescentes par des LED et d'autres fonctionnalités intelligentes.

Cas d'utilisation de l'éclairage intérieur

L'éclairage intérieur est une question de confort et de plaisir de l'occupant, ce sont donc les principaux domaines où vous commencerez probablement à voir plus d'avancées technologiques :

• Ambiance :Philips Hue est une ampoule qui change d'intensité et de nuance de blanc pour la tâche à accomplir. Par exemple, l'ampoule peut s'assombrir ou passer à une tonalité spécifique pour « correspondre » à une certaine émission télévisée que vous regardez.
• Simplicité :Des études montrent (et votre routine matinale le confirme probablement) que les gens n'aiment pas se lever et avoir à jouer avec les commandes d'éclairage. Je pense que vous verrez de plus en plus d'applications d'éclairage qui entrent dans la catégorie de l'éclairage intuitif. Ainsi, les lumières apprendraient les modèles du bureau et s'allumeraient et s'éteindraient à un certain moment (comme un thermostat Nest qui apprend les modèles de température de la maison). À l'heure actuelle, dans de nombreux bâtiments « intelligents », les lumières sont réglées pour s'éteindre à une certaine heure. Si vous travaillez toujours et que vous n'aimez pas rester assis dans le noir, vous devez passer outre les commandes. Avec des capteurs, vous devriez maintenant pouvoir optimiser ce système d'éclairage pour les personnes qui travaillent encore dans le bâtiment au lieu de couper l'électricité pour tout le monde. Cela peut également être fait par étage ou par zone.
• Température de lumière :Les gens préfèrent différentes températures de lumière, qui vont du bleu au jaune. La possibilité d'ajuster l'éclairage de votre espace de travail à votre guise est également disponible à l'avenir.
• Économie d'énergie :En Europe, les lumières sont généralement éteintes dans les cages d'escalier ou les pièces jusqu'à ce que vous y entriez. Vous appuyez sur un bouton ou le mouvement active les lumières. Aux États-Unis, nous gardons simplement toutes les lumières allumées, tout le temps. Les lumières intelligentes permettraient aux lumières de s'allumer et de s'éteindre selon qu'une pièce est occupée ou non.

L'avenir de l'éclairage intérieur est radieux. Finalement, les ampoules sauront ce que font les gens et quelles sont leurs préférences, et elles seront en mesure de répondre à ces choses de manière appropriée.

Options de réseau d'éclairage intelligent intérieur

• ZigBee propose des options d'éclairage intelligentes pour l'éclairage intérieur.
• Certains des premiers 6LoWPAN les options étaient des ampoules connectées, elles sont donc un acteur dans ce domaine.
• Wi-Fi est presque toujours une option, car la plupart des bâtiments disposent d'une sorte de réseau sans fil.

Éclairage extérieur

L'éclairage extérieur comprend les lampadaires, les projecteurs, l'éclairage du campus et de l'école, l'éclairage des parkings et bien plus encore.

Il y a plusieurs raisons pour lesquelles les lampadaires peuvent devenir "intelligents" assez facilement, car ils sont partout , ils sont relativement stable , et ils ont toujours du pouvoir .

Qu'est-ce qui rend les lampadaires intelligents ?

Chez Link Labs, nous pensons que les poteaux d'éclairage sont l'une des applications les plus mûres pour les réseaux étendus à faible consommation (LPWAN).

1. L'une des principales raisons pour lesquelles les LPWAN sont adaptés aux poteaux d'éclairage est due à la hauteur du point de terminaison affecte directement les capacités de portée . Supposons que vous ayez un objet d'environ 1 mètre (ou 3 pieds) de haut dans lequel vous avez installé un capteur. Avec une tour de station de base d'environ 60 mètres (200 pieds) de haut, vous pouvez obtenir 8 kilomètres de portée. Si vous deviez augmenter la hauteur du nœud d'extrémité de 1 mètre à 5 mètres (la hauteur de certains lampadaires courts), cette portée ferait plus que doubler, à près de 18 kilomètres. Ainsi, vous pouvez voir à quel point les lampadaires plus hauts (ceux d'environ 10 mètres de haut) permettent à un capteur et à une station de base de « parler » sur une distance beaucoup plus large.
2. De nombreuses villes et entreprises passent d'un éclairage public traditionnel (comme les halogénures métalliques ou le gaz sulfureux) à la LED. Lorsqu'ils remplacent les lumineers, ils ajoutent souvent des commandes plus intelligentes, car le coût et la main-d'œuvre de l'ajout d'un système de contrôle sont assez mineurs par rapport au coût d'ajout de la lumière en général .
3. Une autre chose qui est bien avec les poteaux d'éclairage est qu'ils sont constamment alimentés . Ainsi, vous pouvez également les utiliser pour d'autres applications. Vous pouvez avoir un autre répéteur sur le poteau d'éclairage qui peut alimenter des capteurs de stationnement intelligents, des compteurs d'eau intelligents et d'autres éléments de construction intelligents. Ainsi, le lampadaire lui-même peut agir comme un « cheval de Troie » pour d'autres applications de ville intelligente. Nous sommes convaincus que les lampadaires extérieurs peuvent augmenter de façon exponentielle la puissance d'un réseau étendu à faible consommation.

Cas d'utilisation pour un éclairage extérieur intelligent

• Lampes de poche pour assister les véhicules d'urgence .
• Lumières qui s'allument selon un certain schéma pour guider les véhicules d'urgence à un endroit particulier.
• Lumières qui s'allument et s'éteignent lorsqu'elles ne sont pas utilisées, pour une efficacité énergétique accrue.
• Détection audio dans les lampadaires pour aider à identifier d'où viennent les coups de feu . Le lampadaire pourrait aider les forces de l'ordre à trianguler un incident et à réagir plus rapidement.
• Intégration de la caméra Stoplight .
• Vidéos pour la détection de crimes et la prévention.
• Routeurs Wi-Fi .

À terme, ces ampoules intelligentes serviront de passerelles pour toute une ville intelligente, afin que d'autres applications intelligentes puissent s'y greffer.

Options de réseau d'éclairage intelligent extérieur

• Cellulaire est une option, car les points de terminaison (généralement des poteaux d'éclairage) sont alimentés, de sorte que la durée de vie de la batterie n'est pas un problème.
• Vague Z , ZigBee , et d'autres réseaux maillés 802.15.4 sont également des possibilités d'éclairage extérieur, mais une latence accrue (dans ce cas, attendre qu'un signal rebondisse autour de la formation « Web » et retourne vers un hub principal) peut être un problème ici.
• Réseaux à topologie en étoile comme Lien Symphony sont d'excellentes options, car LPWAN est beaucoup moins cher que le cellulaire et plus fiable que le maillage.

Éclairer la voie pour l'avenir de l'IoT

Éclairage intérieur consiste à identifier et répondre aux besoins de ses occupants. Ceci, bien sûr, continuera de croître et d'évoluer. Éclairage extérieur commence à sembler très prometteur en tant que passerelle vers des villes plus intelligentes et mieux connectées. C'est un excellent moyen d'amener un signal sans fil longue portée jusqu'au niveau du sol et d'aider à une pénétration plus profonde du bâtiment et à une plus grande capacité et fonctionnalité. Gardez un œil sur les lumières intelligentes :elles commencent à devenir le centre discret et sans prétention des villes intelligentes partout dans le monde.