사물인터넷을 활용한 스마트 가로등이란?

차례

스마트 시티의 중요한 부분으로 스마트 가로등을 활용합니다. 무선 IoT 센서Zigbee, GPRS, Lora, Bluetooth 통신 기술을 사용하여 도시 내 가로등을 직렬로 연결하여 사물 인터넷을 구축하고 가로등의 원격 중앙 제어 및 관리를 실현합니다. 교통 흐름, 시간, 날씨 등의 상황에 따라 밝기를 자동으로 조절하고, 조명을 원격으로 제어하며, 이상 징후가 발생하면 경보를 발령할 뿐만 아니라 다른 센서와 연동하여 도난 방지 및 원격 검침 기능을 수행할 수 있습니다.

사물인터넷을 활용한 스마트 가로등은 에너지 소비를 효과적으로 제어하여 공공 조명 관리 수준을 높이고, 유지관리 비용을 낮추며, 감각정보 처리 및 분석에 따른 계산을 활용하여 지능적인 대응과 지능적인 의사결정 지원을 제공하여 도시 가로등을 '스마트' 상태로 만듭니다.

IoT를 활용한 스마트 가로등을 도시에 적용하세요

스마트 시티 가로등 솔루션: 스마트 가로등은 지능형 가로등 제어 플랫폼과 가로등 컨트롤러를 통해 통합적으로 관리되어 원격 조명 모니터링, 지능형 관리 및 제어, 에너지 절약 및 배출 감소의 "3 in 1" 효과를 실현합니다.

스마트 조명 제어
이 솔루션은 IoT 네트워크를 활용한 스마트 시티 가로등을 의미하며, 시각적 관리를 통해 관리자들이 각 블록 내 가로등의 상태 정보를 명확하게 파악할 수 있도록 합니다. 동시에 각 가로등에는 센서가 내장되어 있거나 스마트 플러그 조명 장비를 사전 설정하여 각 램프의 스위치 상태와 조명 밝기를 정확하게 제어함으로써 진정한 주문형 조명을 실현하고 에너지 절약 효과를 얻을 수 있습니다.

정보공개제도
사물인터넷을 활용한 스마트 가로등은 비콘을 통합하여 주변을 지나가는 사람들에게 광고 메시지를 방송할 수 있습니다.

스마트 시티 환경 모니터링
온도, 습도, 소음 및 공기 질을 모니터링하는 도시 환경 센서를 통합한 스마트 가로등 시스템(PM2.5등). 가로등 적용 범위를 활용하면 더 많은 지점을 넓은 범위로 감시할 수 있는 장점이 있어 도시의 고밀도 도시 미시환경 모니터링 능력을 실현할 수 있습니다.

가로등 충전 파일
스마트 가로등에 신에너지 자동차용 충전 파일을 설치하는 것은 도로에 신에너지 자동차를 위한 분산형 충전소를 구축하는 가장 효과적인 방법입니다. 현재 통합형 신에너지 자동차용 충전 파일은 일반적으로 7kW 출력의 느린 충전 속도를 가진 교류 충전 파일입니다. 이는 주로 가로등에 주차된 신에너지 자동차를 보완하는 데 사용됩니다. 신에너지 자동차의 보급이 확대됨에 따라 충전 속도가 빠른 직류 충전 파일과 가로등을 결합한 형태도 등장할 것으로 예상됩니다.

시설 모니터링
사물인터넷(IoT)을 활용한 스마트 가로등은 맨홀 뚜껑 모니터링, 수위 모니터링 등 도시 기반 시설 모니터링 모듈과 기타 센서 모듈을 통합하여 도시 기반 시설의 상태와 정보를 효과적으로 감지하고 스마트 시티에 다양한 서비스를 제공합니다. 이 데이터는 애플리케이션에서 제공됩니다.

놀라운
스마트 가로등 시스템 패닉 버튼 통합 알람 시스템은 경보 정보를 디스플레이 화면의 정보 표시줄과 서비스 센터의 모니터링 단말기에 푸시하고, 영상 모니터링 시스템과 연동하여 긴급 상황에 신속하게 대처할 수 있도록 지원합니다. 악의적인 사고 발생 시 위험 확산을 방지하고 공공장소의 보안 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.

보도에 따르면 중국 전역에서 500개가 넘는 도시가 스마트 시티 건설을 제안했거나 진행 중입니다. 시장 규모는 수조 위안에 달할 것으로 예상됩니다. 스마트 시티 개발은 스마트 가로등에 큰 기회를 제공합니다.

IoT를 활용한 스마트 가로등을 위한 무선 연결 프로토콜

지능형 가로등 네트워크는 즉각적인 명령과 제어를 제공하는 단일하고 안정적인 네트워크를 필요로 합니다. 시중에는 다양한 무선 기술이 존재합니다. 예를 들어, 블루투스, 와이파이, 지그비메시 네트워크용 Thread와 독점적인 sub-GHz 프로토콜은 각각 서로 다른 요구 사항을 충족합니다. 메시 네트워크는 스위치, 스마트 LED 조명, 센서, 온도 조절기가 "스마트" 시스템으로 상호 운용될 수 있도록 하는 통신 백본을 제공합니다.

IoT를 활용한 스마트 가로등을 위한 무선 연결 프로토콜

Wi-Fi 인터넷
Wi-Fi 연결은 커넥티드 홈에서 고속 데이터 서비스 및 제품에 이상적인 기술이며, 홈 게이트웨이를 통해 인터넷 클라우드에 연결됩니다. 그러나 Wi-Fi는 높은 메모리, 스타형 네트워크 토폴로지, 프로세서 전력 요구 사항, 프로토콜 스택 등의 문제로 인해 IoT를 활용한 스마트 가로등에는 적합하지 않습니다.

Bluetooth
커넥티드 홈에서는 Bluetooth 기기를 스마트폰 앱에 직접 연결하여 Wi-Fi 전력 소모 없이 기기를 제어할 수 있습니다. 하지만 Bluetooth/BLE 네트워크 기기는 수가 제한적이고 확장성이 부족합니다.

지그비 (ZigBee)
ZigBee는 802.15.4 표준 기반의 로컬 메시 네트워크로, 수백 대의 기기로 확장 가능합니다. ZigBee 클러스터 라이브러리는 홈 자동화 기기 및 스마트 조명의 기능을 정의하여 스마트 조명의 RGB 색상, 색온도 및 밝기 조절 기능을 제공합니다. ZigBee 메시 네트워크의 장점은 매우 이상적입니다. 하지만 스마트폰 직접 제어는 지원되지 않습니다. ZigBee 게이트웨이 라우터는 ZigBee 기기를 Wi-Fi/이더넷 IP 기반 LAN에 연결하여 인터넷 제어 및 클라우드 연결을 제공하는 브리지 역할을 합니다.

Thread
스레드는 저전력 6 메시 네트워킹 개방형 표준을 기반으로 IPv802.15.4 네트워킹 프로토콜을 제공하는 새로운 메시 네트워킹 기술입니다. 스레드 1.1이 출시됨에 따라 스레드 기반 장치는 소수만 사용 가능합니다. 스레드 장치는 ZigBee 애플리케이션 계층을 실행할 수 있습니다.

생태계 고려 사항

조명 제어 설계에서 무선 기술을 선택하는 것은 조명 사용 사례, 시스템 통합 작업, 그리고 생태계의 영향을 받습니다. 예를 들어, 한 기업에서 Apple 생태계의 성공은 하드웨어와 소프트웨어의 통합에 달려 있습니다.

첫째, 한편으로는 독점적이거나 폐쇄적인 생태계가 있습니다. 이러한 생태계는 특정 요구 사항에 대한 비표준 구현을 가지고 있기 때문에 존재합니다. 조명에서 이러한 폐쇄적인 생태계를 볼 수 있습니다. 둘째, 반대로 개방적인 생태계도 있습니다. ZigBee HA 1.2와 같은 표준을 따르면 네트워크에 접속할 수 있습니다. 마지막으로, 대부분의 생태계는 중간 또는 혼합형입니다. 이러한 생태계는 표준을 충족하는 다른 장치를 수용할 수 있습니다. 그러나 각 장치는 해당 장치에서 기능을 최대한 활용하기 위해 생태계의 승인을 받아야 합니다. 이를 "화이트리스트"라고 합니다.

다중 프로토콜 프로그램. 가장 기본적인 다중 프로토콜 지원에는 제조사가 생산 과정에서 개발한 칩셋이 필요합니다.

다중 프로토콜 변환. 이를 위해서는 몇 가지 기본 구성 요소를 구축해야 하지만, 기존 제품의 향후 기능 확장을 위한 많은 기회를 제공합니다. 다음 예시에서는 제공된 앱을 통해 스마트폰에서 직접 전구를 제어하고자 하는 소비자에게 블루투스 전구를 제공하는 전구 제조업체를 설명합니다. 스마트폰은 무선 전구에 BLE 연결을 사용하여 ZigBee 또는 Thread 네트워크의 장치를 디버깅합니다. 사용자는 스마트폰 애플리케이션을 실행하고, 기기를 네트워크에 연결하고, 다른 적절한 기기와 페어링한 후 Zigbee로 전환합니다.

프로토콜 전환 n/A BLE 디버깅에 필요한 시간을 지정합니다.

동적 다중 프로토콜. 이러한 사용 사례 중 가장 간단한 것은 Thread, ZigBee 등의 프로토콜을 사용하는 기기에서 블루투스 비콘을 정기적으로 사용하는 것입니다. 소매점에 ZigBee 제어 조명이 설치되어 있다면, ZigBee 조명을 사용하여 정기적으로 블루투스 비콘을 전송할 수도 있습니다. 매장 조명은 위치를 파악하는 데 적합한 방법입니다.

메시 네트워크를 위한 동적 프로토콜 BLE 디버깅

메시 네트워크를 위한 동적 프로토콜 BLE 디버깅

블루투스 비콘 기기의 존재와 서비스를 알리는 데 사용됩니다. 모바일 기기는 특정 비콘과의 거리와 비콘에 가까운지 먼지를 파악할 수 있습니다. 여러 비콘을 모니터링하면 매장 내 모바일 기기의 위치를 상당히 정확하게 파악할 수 있습니다. 블루투스 비콘은 맞춤형 제품이나 쿠폰을 제공하는 데 사용할 수 있습니다.

Bluetooth 비콘은 장치의 존재와 서비스를 알리는 데 사용됩니다.

동적 다중 프로토콜 – BLE 비콘 및 Zigbee 시간 슬라이싱 요구 사항

Google Eddystone, Radius Network의 AltBeacon, Apple iBeacon 간에 약간의 차이는 있지만, 비콘은 상당히 짧은 패킷입니다. 무선 통신은 비콘을 전송하는 데 약 1ms만 소요되며, 비콘 간 간격은 일반적으로 100ms 이상입니다. 일부 환경에서는 비콘 간격이 더 길어질 수 있으며, 수 초 정도일 수도 있습니다. 이 애플리케이션에서 핵심 작업은 ZigBee에서 Bluetooth 비콘으로의 변환을 관리하는 것입니다.

IoT 클라우드 연결

사물 인터넷은 여러 가지 무선 기술과 표준으로 구성되어 있으며, 각각 고유한 연결 조명 솔루션을 제공합니다.

사물인터넷을 활용한 스마트 가로등은 2.4GHz 무선을 작동시키기 위해 연결된 광원을 사용하고, 스택은 Bluetooth Smart 4.1이며, 애플리케이션은 맞춤형입니다.

작성자 ——
헨리 허의 사진
헨리 그는
R&D 부서의 숙련된 프로젝트 매니저인 헨리는 MOKOSMART에 풍부한 경험을 제공합니다. 그는 이전에 BYD에서 프로젝트 엔지니어로 근무했습니다. R&D 분야의 전문성은 IoT 프로젝트 관리에 다재다능한 역량을 제공합니다. 6년간의 프로젝트 관리 경력과 PMP 및 CSPM-2와 같은 자격증을 보유한 헨리는 영업, 엔지니어링, 테스트 및 마케팅 팀 간의 협업을 탁월하게 수행합니다. 그가 참여한 IoT 기기 프로젝트에는 비콘, LoRa 기기, 게이트웨이, 스마트 플러그 등이 있습니다.
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R&D 부서의 숙련된 프로젝트 매니저인 헨리는 MOKOSMART에 풍부한 경험을 제공합니다. 그는 이전에 BYD에서 프로젝트 엔지니어로 근무했습니다. R&D 분야의 전문성은 IoT 프로젝트 관리에 다재다능한 역량을 제공합니다. 6년간의 프로젝트 관리 경력과 PMP 및 CSPM-2와 같은 자격증을 보유한 헨리는 영업, 엔지니어링, 테스트 및 마케팅 팀 간의 협업을 탁월하게 수행합니다. 그가 참여한 IoT 기기 프로젝트에는 비콘, LoRa 기기, 게이트웨이, 스마트 플러그 등이 있습니다.
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