В течение многих лет проектировщики муниципального освещения бились над бинарным выбором: развернуть компактные универсальные солнечные уличные фонари, которые быстро устанавливаются, но имеют ограниченную мощность, или вводить в эксплуатацию сложные сплит-системы, требующие толстой проводки и отдельных батарейных шкафов. Ни один из вариантов не полностью удовлетворяет требованиям современного «умного» города, где удаленный мониторинг, адаптивное управление и световой поток с высоким световым потоком должны сосуществовать на одном и том же столбе. Средний путь теперь превратился в грозную альтернативу: архитектуру «все в двух», которая отделяет солнечную панель от осветительного прибора, сохраняя при этом батарею и контроллер интегрированными в головку лампы.
Платформа солнечных уличных фонарей All-In-Two сочетает в себе лучшее из обоих миров. Отделенную фотоэлектрическую панель можно ориентировать независимо — наклонять и поворачивать для получения максимального солнечного света независимо от положения столба или окружающих препятствий. Такая гибкость приводит к увеличению сбора энергии на 20–30 % по сравнению с устройствами «все в одном» с фиксированной панелью. Между тем, в головке лампы размещен аккумулятор LiFePO₄ и интеллектуальный контроллер MPPT в компактном, защищенном от атмосферных воздействий корпусе со степенью защиты IP66 и IK09. Результатом является система, которая может обеспечивать мощность светодиодов 150 Вт, обеспечивая до 27 000 люмен, сохраняя при этом пять-семь дней автономной работы от резервного копирования, даже в регионах с прерывистым солнечным светом.
Однако что действительно отличает современную систему «все в двух», так это ее интеграция с маломощными глобальными сетями. Радиомодуль LoRaWAN, встроенный в каждый светильник, подключает каждую лампу к облачной платформе управления. С единой панели администраторы могут удаленно контролировать напряжение, уровень заряда аккумулятора и состояние светодиодов; получать оповещения о неисправностях до того, как произойдет сбой; и распространяйте обновления прошивки по всему городскому кварталу, не отправляя ни одного грузовика. В Буркина-Фасо 395 агрегатов «все в двух», установленных вдоль сельской автомагистрали в 2023 году, теперь передают оперативные данные в режиме реального времени обратно государственному сетевому оператору посредством интеграции LoRa IoT. Тот же принцип масштабируется на тысячи приборов — подключение каждого узла стоит копейки в день.
В сочетании с этим подключением используется адаптивное затемнение, возможно, самая эффективная функция энергосбережения в наборе инструментов интеллектуального освещения. Вместо того, чтобы гореть на полную яркость от заката до рассвета, солнечные уличные фонари, оснащенные датчиками движения и планированием на основе времени, могут увеличивать или уменьшать мощность в зависимости от фактического использования. В ночные периоды с низким трафиком мощность системы снижается до 30–50%; при приближении пешехода или транспортного средства мгновенно увеличивается до 100 %. Исследования и пилотные проекты зафиксировали экономию энергии на 40–70% по сравнению со статическими графиками. 12-часовое ночное тестирование системы адаптивной яркости снизило потребление с 288 Втч в обычной постоянно включенной конфигурации до всего 108 Втч — измеренная экономия составила 62,5%.
Для более крупной инфраструктуры — портов, стадионов, грузовых развязок — та же логика управления применима к освещению на высоких мачтах. Высокомачтовые установки обычно требуют 400–1000 Вт на голову и охватывают обширные территории, где ручной осмотр нецелесообразен. Благодаря контроллерам с поддержкой LoRaWAN и адаптивным профилям затемнения эти высотные светильники можно планировать, контролировать и точно настраивать с той же облачной платформы, которая используется для придорожных столбов. Дальность связи LoRaWAN — до пяти километров на открытой местности — делает его особенно подходящим для приложений с высокими мачтами, где опоры расположены на большом расстоянии друг от друга. Первые пользователи на Ближнем Востоке объединили готовые к солнечной энергии системы с высокими мачтами и дистанционными графиками затемнения, сокращая потребление энергии в ночное время почти вдвое, сохраняя при этом стандарты безопасности в часы пиковой активности.
Форм-фактор «все в двух» в сочетании с возможностью подключения LoRaWAN и адаптивным затемнением не является футуристической концепцией — он уже освещает дороги в Буркина-Фасо, Танзании и Мали. Для муниципалитетов, планирующих свой следующий тендер на создание умного города, вопрос больше не в том, внедрять ли интеллектуальные средства управления, а в том, какая архитектура обеспечит наиболее быструю окупаемость. Ответ все чаще указывает на отдельную панель, подключенный светильник и график затемнения, который настраивается сам — потому что в умном городе свет, который знает, когда быть ярким, а когда мягким, — это свет, который длится дольше всего.
