Studentská grantová soutěž - předchozí roky

BroadbandLIGHT - veřejné osvětlení ve SMART City

SP2018/117

Novák Tomáš doc. Ing., Ph.D.

prof. Ing. Karel Sokanský, CSc.
prof. RNDr. Vladimír Vašinek, CSc.

01. 01. 2018 - 31. 12. 2018

Cílem projektu je pokračování předchozího projektu SGS 2017/97 z názvem Dálkové řízení svítidel veřejného osvětlení s podporou technologií Smart. Jedná se zejména o pokračování výzkumu v oblasti ověřování nových technologií dálkového širokopásmového řízení svítidel určených pro veřejné osvětlení v reálném provozu na nově zřizovaném polygonu veřejného osvětlení na parkovišti FEI. Implementace širokopásmového dálkové řízení svítidel pomocí POWERLINE, na rozdíl od tradičního úzkopásmového řízení, otvírá možnost začlenit osvětlení do konceptu Smart technologií (Smart City, IoT, Industry 4.0 a Car2Car/Infrastructure Communications). Všechny použité technologie se budou spojovat v jednom klíčovém aspektu, kterým je datová konektivita v řešeném dopravním prostoru. Technologie širokopásmového řízení BroadbandLIGHT nabízí přenosové rychlosti od 100 Mbps až po 1 Gbps bez nutnosti budování nové datové infrastruktury. Komunikace mezi rozvaděčem veřejného osvětlení a samotnými svítidly probíhá po stávajícím silovém vedení, což činí tuto technologii vysoce perspektivní pro reálné nasazení u stávajících osvětlovacích soustav bez nutnosti tvorby liniových staveb. Polygon bude pracovat na bázi zajištění datového přenosu s přesunutím spínání veřejného osvětlení z úrovně rozvaděčů na úroveň svítidel, čímž dojde ke zpřístupnění celé sítě veřejného osvětlení jak pro napájení, tak pro datové přenosy během celého dne a ne jen pouze během provozu samotného veřejného osvětlení. Polygon bude řešen jako komplexní podpůrný rozhodovací prvek pro provozovatele veřejného osvětlení i pro majitele objektů s požadavkem na centralizované sofistikované řízení s přidanou hodnotou v podobě Smart technologií. Filozofie BroadbandLIGHT je založena na normalizovaném a otevřeném řešení dálkového centralizovaného řízení svítidel na bázi širokopásmové komunikace nejen po silových vodičích. Toto řešení, oproti tradičnímu úzkopásmovému řešení, přináší velké množství výhod. Mezi tyto výhody patří, vzhledem k obecné poloze svítidel v prostoru, technologicky otevřené řešení topologie pro nasazení technologií spadajících do kategorie Smart (Smart City, IoT, Industry 4.0 a Car2Car/Infrastructure Communications). Není tedy nutné budovat novou datovou infrastrukturu, ale bude možné využití stávající napájecí infrastruktury (silové vodiče) nejen pro dálkové centralizované řízení svítidel, ale i pro zajištění vysokorychlostní datové konektivity přímo na úrovni jednotlivých svítidel. Každé svítidlo veřejného osvětlení si lze v konečném důsledku představit jako přijímač i vysílač technologie spadající do kategorie Smart včetně energeticky výhodné komunikace po viditelném optickém záření (bílé LED).

doc. Ing. Roman Hrbáč, Ph.D.
Ing. Petr Koudelka, Ph.D.
Ing. Jan Vitásek, Ph.D.
Ing. Jan Látal, Ph.D.
Ing. Stanislav Hejduk, Ph.D.
Ing. Jakub Kolář, Ph.D.
Ing. Pavel Valíček, Ph.D.
Ing. Aleš Vanderka
Ing. Lukáš Hájek
Ing. Petr Bos
Ing. Richard Baleja
Ing. Tomáš Stratil
Ing. Jan Pícha
Ing. Lumír Kunčický
Ing. Zdeněk Wilček
Ing. Tomáš Putna
Ing. Petr Běčák
Ing. Ondřej Dolejší
Bc. Jiří Nohel
Bc. Ondrej Čech
Bc. Martin Konečný
Bc. Aleš Zahradník
Bc. Tomáš Drda
Ing. Nikola Vrbinárová
Bc. Miroslav Večeřa
Bc. Matouš Režnar
Bc. Lukáš Létal
Ing. Petr Šebesta
Bc. Branislav Chovanec
Bc. Roman Kubanda
Ing. Filip Šarlej
Bc. Martin Krupík
Bc. Ondřej Kopa
doc. Ing. Tomáš Novák, Ph.D.
prof. Ing. Karel Sokanský, CSc.
prof. RNDr. Vladimír Vašinek, CSc.

V předcházejících projektech byl vytvořen prototyp řízení svítidel veřejného osvětlení využívající ethernetové rozhraní pro řízení svítidel namísto DALI standardu. Tento krok byl učiněn pro budoucí využití osvětlovacích soustav v širším kontextu datových přenosů. Důvodem jsou větší možnosti pro správce komunikací ve formě přístupových, měřících či vyhodnocovacích bodů. Pokrokové municipality zavádějí nové prvky podle SMART doporučení, které mají za cíl zefektivnit využívání technologií napříč celým jejich spektrem. Jedná se zejména o dynamické řízení svítidel veřejného osvětlení, využití dopravních systémů, aplikací řídicích systémů pro telematiku, městskou hromadou dopravu, internet, apod. Veřejné osvětlení je schopno býti nositelem hlubšího využití SMART prvků ve městech v podobě nasazení moderních komunikačních nástrojů jako jsou např. IoT, Wi-Fi, 5G či VLC. V rámci moderních technologií je stále nutné primárně řešit efektivní využití veřejného osvětlení z pohledu řízení světelného toku a provádět elektrická měření s cílem definování spotřeby vlastního veřejného osvětlení a ostatních technologií.

Výstupy se budou skládat s dílčích průzkumů zaměřených na jednotlivé funkční celky:
- osvětlovací soustavy vhodné pro BroadbandLIGHT (zdroje, svítidla, osvětlovací soustava)
- implementace powerline na polygonu VO na parkovišti FEI s cílem zajištění adresace, regulace, komunikace a vypínání jednotlivých svítidel veřejného osvětlení
- měření chování Smart veřejného osvětlení na úrovni rozvaděče veřejného osvětlení
- fotovoltaické elektrárny malého výkonu na síti Smart veřejného osvětlení
- pokračování řešení modulární elektronické části svítidel
- pokračování na tvorbě modulu pro přenos dat na světelném toku
- simulace vlivu meteorologických jevů na modulovaný světelný tok