ما الذي يربط مصابيح الشوارع الشمسية بتقنية إنترنت الأشياء بالإنترنت؟

مصابيح الشوارع الشمسية بتقنية إنترنت الأشياءيمكن التحكم بها عن بُعد، وتحميل البيانات، وإصدار تنبيهات الأعطال. وتتمثل وظيفتها الأساسية في نقل البيانات عبر الشبكة باستخدام وحدات الاتصال اللاسلكي المدمجة. وتشمل حلول الاتصال الرئيسية المتوفرة في السوق: 4G/5G، وLoRa، وNB-IoT، وكل منها مناسب لسيناريوهات هندسية مختلفة. لنتابع مصنع تيانشيانغ لأعمدة الإنارة الذكية.

تُعدّ شبكة NB-IoT الشبكة الأكثر شيوعًا لإضاءة الطرق الريفية والقرى. وهي عبارة عن شبكة إنترنت الأشياء ذات النطاق الضيق الخلوية، مُدمجة مباشرةً في وحدة التحكم الذكية لأعمدة الإنارة، وتستخدم إشارات محطات البث التابعة لشركات الاتصالات (Unicom وTelecom) لنقل البيانات. وتشمل مزاياها: استهلاكًا منخفضًا للغاية للطاقة، وتوافقًا مع نظام تزويد الطاقة الشمسية لأعمدة الإنارة بالطاقة الكهروضوئية، واستهلاكًا ضئيلًا للبطارية؛ وتغطية إشارة واسعة، مما يضمن اتصالًا مستقرًا حتى في القرى الجبلية النائية والطرق الريفية؛ وتكلفة منخفضة لنقل البيانات، مما يجعلها مناسبة للإدارة الموحدة لأعداد كبيرة من أعمدة الإنارة. وتهدف هذه الشبكة بشكل أساسي إلى توفير إضاءة ذكية منخفضة التكلفة للبنية التحتية البلدية.

تُستخدم هذه التقنية بشكل أساسي في أنظمة إنارة الشوارع الذكية المتكاملة في الطرق الرئيسية بالمدن والحدائق والمواقع السياحية. وتتميز بسرعات اتصال عالية وقابلية توسع وظيفية كبيرة، حيث يمكنها نقل لقطات الكاميرات وبيانات مراقبة البيئة والبث الصوتي إلى جانب بيانات الإضاءة في آن واحد. إلا أنها تتطلب بطاريات ليثيوم ذات سعة أكبر وألواحًا كهروضوئية، مما يعني ارتفاع تكلفة شراء المعدات الأولية. وتغطي محطات القاعدة الحضرية الكثيفة نطاقًا واسعًا من الإشارات المستقرة والمتواصلة، مما يجعلها مناسبة لمشاريع إنارة الشوارع الذكية المتكاملة متعددة الوظائف.

تُستخدم شبكات LoRa اللاسلكية الخاصة على نطاق واسع في الحدائق المغلقة والمصانع والمناطق الثقافية والسياحية الكبيرة. وهي لا تعتمد على محطات البث الرئيسية. تُثبّت بوابات LoRa ميدانيًا، وتتواصل جميع أعمدة الإنارة في المنطقة عبر شبكة محلية ذاتية التنظيم باستخدام وحدات LoRa. تقوم البوابة بتجميع البيانات وإرسالها إلى منصة الحوسبة السحابية. إشارة الهاتف المحمول غير محدودة القوة، ويمكن استخدامها في المناطق الجبلية النائية أو مناطق المصانع حيث لا تتوفر إشارة. لا توجد رسوم بيانات على المدى الطويل. قد تتطلب الطرق الريفية واسعة النطاق عدة بوابات.

يتضمن رابط الشبكة بالكامل ثلاث طبقات: الطبقة الأولى هي وحدة الاتصال الخاصة بمحطة إنارة الشوارع، والتي تجمع بيانات التشغيل من البطارية ومصدر الضوء واللوحة الكهروضوئية؛ الطبقة الثانية هي شبكة نقل الإشارة، والتي تنقل البيانات من خلال طرق الاتصال الثلاث المذكورة أعلاه؛ الطبقة الثالثة هي منصة الإدارة الذكية القائمة على السحابة، حيث يمكن للمهندسين وموظفي الصيانة عرض الحالة عن بعد من خلال أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة، وإصدار أوامر التعتيم والتشغيل/الإيقاف المؤقت، وتلقي إشعارات الدفع التلقائية لأعطال التلف أو استنزاف الطاقة.

مصنع مصابيح الشوارع الذكيةترى شركة تيانشيانغ أن حلول الشبكات الثلاثة ليست متفوقة أو أدنى من بعضها البعض بشكل مطلق. يعتمد اختيار المشروع على قوة الإشارة في الموقع، والميزانية، وعوامل أخرى. يُعدّ نظام NB-IoT الخيار الأمثل للإضاءة الأساسية في المناطق الريفية، بينما يُختار نظام 4G لإضاءة الشوارع الذكية متعددة الوظائف في المدن، وتُبنى شبكات LoRa الخاصة للمناطق الصناعية المغلقة التي تفتقر إلى الشبكات العامة. تُشكّل هذه الحلول مجتمعةً أساس شبكات إضاءة الشوارع الشمسية بتقنية إنترنت الأشياء.