هوشمند سازی روشنایی؛ نمادی از شهرهای آینده
هوشمند سازی روشنایی کاربرد فناوریهای پیشرفتهای مانند اینترنت اشیاء (IoT)، هوش مصنوعی (AI) و تحلیل دادهها را در سیستمهای روشنایی در بر میگیرد. مهمترین تأثیر بهکارگیری چنین امکاناتی را بهویژه در محیطهای شهری باید ارتقای کیفیت زندگی و بهرهوری انرژی و ترویج توسعه پایدار بدانیم. اما قابلیتها و مزایای هوشمند سازی روشناییهای شهری فراتر از اینها است؛ لذا برای پی بردن به همه ابعاد تأثیر چنین تحولی بر مناطق شهری و چشمانداز آتی آنها، توصیه میکنیم این مطلب جالب را تا انتها دنبال کنید!
منظور از هوشمند سازی روشنایی چیست؟
سیستمهای روشنایی هوشمند از وسایل روشنایی متصل به هم تشکیل میشوند که مجهز به حسگرها، ماژولهای ارتباطی و واحدهای کنترل هستند. لذا به کمک چنین اجزایی میتوانند با شرایط محیطی و ترجیحات آنی کاربران سازگار شوند. اجزای اصلی چنین سیستمهایی عبارتند از:
- حسگرها (سنسورها): حسگرهای حرکتی، نور محیط و اشغال، تغییرات محیطی را تشخیص میدهند و نور را متناسب با آنها تنظیم میکنند.
- اتصال: فناوریهای ارتباطی بیسیم مانند Wi-Fi ، Zigbee و بلوتوث در فرآیند هوشمند سازی روشناییهای شهری، کمک میکنند تا چراغها با یکدیگر و سیستمهای کنترل مرکزی ارتباط برقرار کنند.
- سیستمهای کنترل: این سیستمهای متمرکز یا غیرمتمرکز شبکه روشنایی را مدیریت میکنند. آنها امکان نظارت و کنترل از راه دور را نیز برای کاربران فراهم میکنند.
- تحلیل دادهها: در چنین سیستمهایی دادههای گردآوری شده از سنسورها و سیستمهای کنترل برای بهینهسازی عملکرد روشنایی و مصرف انرژی تحلیل میشوند.
مهمترین مزایای هوشمند سازی روشنایی کدامند؟
تحولآفرینی این فناوری را باید در مزایایش جستجو کنیم و در ادامه به مهمترینشان میپردازیم.
ارتقای بهرهوری انرژی
سیستمهای روشنایی هوشمند با تنظیم کردن روشنایی چراغها متناسب با میزان اشغال و نور طبیعی محیط، تا حد زیادی از مصرف انرژی میکاهند. بهطور مثال، چراغها میتوانند
در مناطق خالی از سکنه کمنور یا خاموش شوند که باعث صرفهجویی زیادی در انرژی میشود.
بهبود رفاه و ایمنی با هوشمند سازی روشنایی
روشنایی هوشمند با فراهم کردن شرایط نوری مطلوب برای فعالیتهای مختلف، رفاه و ایمنی را بهبود میبخشد. مثلاً با راهاندازی چنین سیستمهایی، چراغهای خیابان در واکنش به حرکت عابران پیاده روشن میشوند و دید و امنیت را ارتقا میدهند.
صرفهجویی در هزینهها و پایداری
کاهش مصرف انرژی منجر به کاهش مبالغ قبوض برق میشود و قابلیتهای پیشرفته تشخیصی و نگهداری این فناوری میتوانند هزینههای عملیاتی را به حداقل برسانند. از سوی دیگر، سیستمهای روشنایی هوشمند با کاستن از مصرف انرژی و بهرهگیری از منابع تجدیدپذیر انرژی، به پایداری زیستمحیطی کمک میکنند. در اینصورت، مدیران شهری میتوانند به تحقق اهداف سبز شهرها امیدوار باشند.
هوشمند سازی روشناییهای شهری در شهرهای هوشمند
هوشمندسازی روشنایی را باید از اجزای حیاتی ابتکارات شهر هوشمند بدانیم. شهرهای هوشمند از فناوری برای بهبود زندگی شهری، مدیریت منابع و تضمین توسعه پایدار استفاده میکنند. لذا روشنایی شهری با پرداختن به چالشهای خاص مناطق شهری، نقشی
محوری در این تلاشها ایفا میکند. در این راستا، مهمترین کارکردهای این امکانات را میتوانیم در موارد زیر خلاصه کنیم.
روشنایی تطبیقی خیابان
روشنایی چراغهای هوشمند خیابانها بر مبنای دادههای آنی تنظیم میشود؛ مانند دادههای جریان ترافیک، شرایط آب و هوا و زمان روز. چنین مکانیزمی روشنایی بهینه را در عین صرفهجویی در انرژی تضمین میکند و دقت برنامهریزی منابع را ارتقا میدهد.
مدیریت یکپارچه ترافیک با هوشمند سازی روشنایی
چراغهای هوشمند خیابان را میتوانید به سیستمهای مدیریت ترافیک وصل کنید تا دادههای آنی را برای بهینهسازی جریان ترافیک در اختیارتان بگذارند. بهعنوان مثال، این تجهیزات میتوانند با اتصال به تجهیزات راهنمایی و رانندگی، مدیریت ازدحام خیابانها را آسانتر کنند.
نظارت کردن بر شرایط محیطی
حسگرهای تعبیه شده در چراغهای خیابان میتوانند کیفیت هوا، میزان سر و صدا و شرایط آب و هوایی را رصد کنند. دادههای این متغیرها به برنامهریزان شهری کمک میکنند تا به مسائل زیستمحیطی و بهبود سلامت عمومی بپردازند.
ارتقای ایمنی عمومی
هوشمند سازی روشناییهای شهری با فراهم کردن روشنایی بهتر بهویژه در مناطق مستعد بحران، میتواند از ایجاد شرایط وقوع جرم پیشگیری کند. همچنین، متصل شدن چراغهای هوشمند خیابان به دوربینهای نظارتی و سیستمهای واکنش اضطراری ایمنی عمومی را ارتقا میدهد.
مدیریت بحران
روشنایی هوشمند نقش مهمی در موقعیتهای واکنش اضطراری ایفا میکند. چراغهای هوشمند خیابانی مجهز به قابلیتهای نظارت آنی میتوانند حوادثی مانند تصادفات یا بلایای طبیعی را تشخیص دهند. سپس بروز این شرایط را به خدمات اضطراری اعلام و مسیرهایی را برای امدادگران روشن میکنند و نقش مهمی در هدایت کردن مردم به مناطق امن دارند. دید پیشرفته و ارتباطات سریع این سیستمها زمان پاسخگویی و اثربخشی کلی دستاندرکاران شهری را بهبود میبخشند و نجاتدهنده جان انسانها خواهند بود.
نگاهی به نمونههای موفقیتآمیز هوشمند سازی روشنایی در جهان
در ادامه، به شهرهایی اشاره میکنیم که تجربه موفقیتآمیزی در زمینه کاربرد سیستمهای روشنایی هوشمند داشتهاند.
بارسلون، اسپانیا
ابتکار شهر هوشمند بارسلون شبکه گستردهای از چراغهای هوشمند خیابانی و مجهز به حسگرها و ماژولهای ارتباطی را در بر میگیرد. این چراغها روشنایی را متناسب با حرکت عابران پیاده و وسایل نقلیه تنظیم میکنند و تا 30 درصد از مصرف انرژی میکاهند.
لس آنجلس، ایالات متحده آمریکا
لس آنجلس بهنوعی، بزرگترین سیستمهای هوشمند سازی روشنایی را در جهان ایجاد کرده است. در این شهر، بیش از 100,000 چراغ خیابانی معمولی را با تجهیزات LED جایگزین کردهاندکه منجر به کاهش 63 درصدی مصرف انرژی و صرفهجویی بسیاری در هزینهها شده است.
کپنهاگ، دانمارک
پروژه روشنایی هوشمند کپنهاگ، چراغهای تطبیقی خیابان را با حسگرهای محیطی ادغام کرده است. این سیستم با سنجش کیفیت هوا، میزان سر و صدا و دما، دادههای ارزشمندی را برای برنامهریزان شهری و طرحهای بهداشت عمومی فراهم میکند.
چشمانداز آتی هوشمند سازی روشناییهای شهری چگونه است؟
پیشرفتهای مستمر فناوری در زمینه روشنایی هوشمند نویدبخش تحولات جالبی در آینده است که برخی از آنها را در ادامه میخوانید.
- هوش مصنوعی و یادگیری ماشین: سیستمهای روشنایی به کمک هوش مصنوعی و الگوریتمهای یادگیری ماشین، میتوانند از رفتار کاربران و الگوهای محیطی بیاموزند و عملکرد و کارایی انرژی را بهینهتر از قبل کنند.
- اتصال 5G: راهاندازی شبکههای 5G قابلیتهای ارتباطی سیستمهای روشنایی هوشمند را ارتقا میدهد و امکان انتقال دادن سریعتر و مطمئنتر دادهها را فراهم میکند.
- اتصال به شبکههای هوشمند: یکی از نکات جالب هوشمند سازی روشنایی اتصال سیستمهای آن به سایر شبکههای هوشمند است. چنین قابلیتی علاوه بر بهینهسازی توزیع و مدیریت انرژی، انعطافپذیری و کارایی زیرساختهای شهری را بهتر خواهد کرد.
- اینترنت اشیاء و محاسبات لبه (Edge Computing): دستگاههای اینترنت اشیاء و محاسبات مرزی، پردازش دادهها و تصمیمگیری آنی را در لبه شبکه امکانپذیر میکنند، تأخیر را کاهش میدهند و پاسخگویی سیستم را بهبود میبخشند.
برخی چالشهای پیش روی هوشمند سازی روشنایی
ایجاد زیرساختهای روشنایی هوشمند به دلایل زیر میتواند چالشبرانگیز باشد.
- امنیت سایبری: ماهیت به هم پیوسته سیستمهای روشنایی هوشمند باعث میشود تا در برابر حملات سایبری آسیبپذیر باشند. بنابراین، حصول اطمینان از پیشبینی کردن اقدامات امنیت سایبری قوی برای محافظت از این سیستمها در برابر تهدیدات حیاتی است.
- قابلیت اتصال و همکاری: تعریف نکردن پروتکلهای استاندارد همکاری سیستمها و تجهیزات مختلف هوشمند سازی روشناییهای شهری میتواند مانع فراگیری کاربردشان شود. در نتیجه، تدوین کردن استانداردهای جهانی برای یکپارچگی و هماهنگی آنها ضروری است.
- هزینههای اولیه: هزینههای مراحل نخست ایجاد و راهاندازی سیستمهای روشنایی هوشمند میتواند زیاد باشد. با وجود این، صرفهجویی طولانیمدت در هزینههای انرژی و تعمیر و نگهداری غالباً سرمایهگذاری در آنها را توجیه میکند.
- پذیرش عمومی: جلب کردن پذیرش و اعتماد عمومی برای موفقیتآمیز بودن طرحهای روشنایی هوشمند بسیار مهم است. همچنین، ارتباط شفاف و تعامل با شهروندان میتواند به رفع نگرانیها و ترویج پذیرش این فناوری کمک کند.
سخن پایانی
هوشمند سازی روشنایی میتواند نمایانگر تحولی بزرگ در ساز و کارهای مدیریت شهری باشد. سیستمهای روشنایی هوشمند به کمک فناوریهای پیشرفته، اهداف توسعه پایدار را دستیافتنیتر از قبل کردهاند؛ از جمله: بهرهوری انرژی، بهبود ایمنی عمومی و پایداری زیستمحیطی. در نتیجه، راهکارهای روشنایی هوشمند میتوانند نقش مهمی در شکل دادن به آیندهای روشنتر، هوشمندتر و پایدارتر ایفا کنند. لذا چشمانداز شهرهای هوشمند و متصل با پیشرفتهای مداوم فناوری و تلاشهای مشترک، در حال محقق شدن است و مسیر را به سوی فردایی بهتر هموار میکند.
