Что такое умное освещение и причем тут big data

Электрическая лампочка — одно из лучших изобретений XIX века. Она изменила не только то, как мы освещаем улицы и дома, но и то, как мы живем, ведь именно лампочка послужила началом для всеобщей электрификации. За это время много раз модернизировались технологии освещения, cовершенствовались технические характеристики ламп, менялся дизайн. И сегодня можно говорить не просто об энергоэффективном светодиодном освещении, что было новым еще пять лет назад, но уже об умном свете.

Система освещения стала одним из элементов интернета вещей: она может быть интегрирована в другие системы (вентиляции, отопления и так далее) и подключена к умным гаджетам, собирая и передавая различные данные. Они используются для работы целого ряда систем: от управления освещением с помощью голосовых команд до технологий, повышающих качество жизни и безопасность в городе. Теперь на улицах, в офисах, торговых центрах, аэропортах, больницах, университетах и домах свет выполняет не только свою прямую функцию — освещать, но и множество других.

Роль освещения в концепции smart city

Для построения умного города требуется как можно больше данных, которые нужно собирать постоянно и систематизировано, для чего необходима соответствующая инфраструктура. Самые распространенные устройства вокруг человека — источники света. Очевидно, что использовать уже существующую распространенную сеть дешевле, чем строить новую. Таким образом, освещение может стать основой для развития умных городов.

Говоря о датчиках, устанавливаемых на фонарные столбы, многие думают о датчиках движения, которые включают фонари только там, где есть люди, и таким образом помогают экономить электроэнергию. Но современные системы освещения способны на большее. Датчики отслеживания транспортных потоков получают информацию о загруженности дорог в режиме реального времени. На основе этой информации городские жители могут выбирать наилучший маршрут, а власти — принимать административные решения по оптимизации дорожного движения — например, где необходимо установить светофор или построить развязку. Датчики мониторинга состояния окружающей среды отслеживают уровень загрязнения воздуха и шума. На основе этих данных принимают меры по повышению безопасности и комфорта жизни в определенном районе. Мониторинг осадков позволяет городским службам эффективнее распределять снегоуборочную и другую технику.

Встроенные в светильники камеры могут помочь в поиске парковки. Данные о свободных парковочных местах поступают в режиме реального времени в облако, и автомобилисты видят их в мобильном приложении. Такой пилотный проект существует сегодня в Хельсинки.

Опоры освещения могут использоваться в качестве зарядных станций для электромобилей, как это происходит, например, в Лондоне. Это очень актуальное решение — аналитики Bloomberg New Energy Finance прогнозируют, что уже через 20 лет более половины проданных в мире автомобилей будут электрическими.

Свет способен сделать городскую среду не только комфортнее, но и безопаснее. Так, существуют опоры освещения, оснащенные специальными микрофонами, которые реагируют на антисоциальные звуки — бьющееся стекло, аварии, крики или выстрелы. При их появлении свет становится ярче, записывается аудио, а в службы экстренного реагирования поступает сигнал. Такие фонарные опоры установлены, например, в Сан-Хосе и Новой Каледонии (США), Оспиталете (Испания) и других городах. Еще одним примером того, как освещение может повысить безопасность в городе, является функция выявления нетипичных действий у аэропортов и вокзалов. При появлении подозрительной активности камера направляет сигнал в службу охраны, уведомляя о возможности террористического акта. В среднем, по данным исследования McKinsey, умное освещение повышает безопасность городской среды на 5%. Если представить эти цифры в спасенных жизнях — не так уж и мало.

Умный свет в офисах и общественных пространствах

В офисах освещение может быть подключено к системе управления зданием. Это позволяет каждому сотруднику с помощью специального приложения на смартфоне персонализировать яркость и температуру освещения, температуру воздуха, открывать и закрывать жалюзи.

Свет также выполняет функцию навигации. Используя его как канал связи, датчики, установленные в светильниках, посылают сигнал на смартфон пользователя, определяя его местоположение на карте здания с точностью до 30 см. Приложение прокладывает оптимальный маршрут до нужного помещения.

Свет может быть источником интернета. Технология передачи данных через свет — Li-Fi — обеспечивает высокоскоростное широкополосное подключение, а также дополнительную безопасность данных. Для подключения к сети необходим видимый свет, что делает невозможным подключение, например, из соседнего здания. Это может быть особенно актуально для финансовых и государственных предприятий, обрабатывающих большое количество конфиденциальной информации.

С помощью света можно считать количество людей на собраниях и конференциях и даже бронировать переговорные комнаты в офисе. Это повышает удобство работы, вовлеченность и производительность персонала. По данным исследований, до 70% сотрудников тратят до 15 минут в день в поисках комнаты для совещаний, а 24% — до получаса в день.

Собранные светильниками данные могут использоваться для принятия решений по оптимизации используемого пространства и рабочих процессов. Специалисты по корпоративной недвижимости могут сократить арендуемую площадь, поняв, что какая-то часть офисного здания не используется. Специалисты клинингового сервиса могут использовать информацию о количестве людей в помещении для определения частоты уборки.

Систему умного офиса на основе освещения уже используют в компаниях Cisco в Канаде, Deloitte в Нидерландах и Roche в Германии. Те же технологии могут применяться и в других общественных пространствах.

В учебных заведениях свет подсказывает студентам дорогу до нужной аудитории, параллельно предоставляя расписание, объявления и другую актуальную информацию (это уже реализовано в университете имени Хамдана бен Мухаммада (HMBSU) в Дубаи). В музеях и галереях освещение может выполнять функцию гида. Направляя посетителей по экспозиции, оно будет предоставлять информацию о каждом экспонате. Эрик Бенедетти, генеральный директор Signify в России и СНГ

Собираемые освещением данные можно также использовать и в больницах. Технология внутреннего позиционирования применяется для навигации в крупных клиниках, где каждая минута, потраченная на поиск нужного кабинета, имеет серьезные последствия. С помощью света легко найти необходимое медицинское оборудование — например, ультразвук или портативные приборы ЭКГ. Направляя сигнал во встроенные в оборудование чипы, светильники моментально определят их местонахождение.

Установленные в палатах пациентов светильники с датчиками сообщают медицинскому персоналу о падении пациента или о проблемах, связанных с отсутствием движения в течение определенного периода времени. Это также может быть актуально для хосписов и домов престарелых.

Кроме того, датчики в светильниках могут отслеживать скопление очередей у определенных кабинетов или машин скорой помощи на территории, мгновенно оповещая руководство больницы о возникших проблемах.

В магазинах освещение подсказывает, как пройти к полкам с продуктами из вашего списка покупок, а также предоставляет информацию об акционных товарах по пути. С помощью света шопинг превращается в своего рода игру, когда покупатели зарабатывают баллы за посещение определенных магазинов или отделов (их местоположение, опять же, отслеживается с помощью системы освещения). Это трансформирует покупательский опыт, а также открывает новые горизонты для ритейлеров. Интерфейс программы предоставляет готовую аналитику в виде отчета, позволяющего разбивать покупателей по полу, возрасту и отслеживать время принятия решения о покупке определенного товара, возвращаемость и средний чек.

Свет как один из элементов умного дома

Умные лампы, например, Philips Hue, могут полностью изменить атмосферу в доме. Эти устройства не только включают освещение дистанционно, но и меняют его яркость и цвет, создают разные световые сценарии: для просмотра фильмов, обеда или чтения.

Светом легко управлять с помощью голосового помощника, если освещение интегрировано в систему умного дома. Например, команда «Доброе утро» включает кофеварку или чайник и холодный, подавляющий выработку «гормона сна» мелатонина, свет на кухне. Команда «Спокойной ночи», напротив, выключает освещение и все устройства, а также запускает увлажнитель воздуха.

Лампы могут быть синхронизированы с мультимедийным контентом на компьютере, усиливая производимые им эмоции. Освещение способно менять цвет и яркость, вспыхивать и погасать в ритм музыке или в соответствие сценам фильма, а специальное световое шоу поздравит вас с голом, забитым любимой командой.

Освещение может имитировать присутствие, когда вас нет дома, отпугивая воров.

Перспективы развития новых технологий освещения в мире IoT

Как утверждает Эрик Бенедетти, генеральный директор Signify в России и СНГ, когда-то проекты в области интернета вещей были предметом интереса лишь стартаперов, а сейчас ими занимаются корпорации с оборотом в миллионы долларов. Согласно недавнему исследованию Microsoft IoT Signals, 85% организаций в мире уже имеют минимум один бизнес-проект в этой сфере, а к 2021 году эта цифра вырастет до 94%. Общее количество подключенных к интернету вещей устройств во всем мире к концу 2018 года уже достигло 22 млрд. К 2025 и 2030 годам прогнозируют рост до 38,6 млрд и 50 млрд IoT-устройств соответственно. Объем мирового рынка IoT по итогам 2018 года составил $646 млрд, а в 2019 году ожидали рост до $745 млрд.

Рынок умного освещения развивается еще более динамично: в прошлом году его объем оценивался в $7,9 млрд, а к 2023 году эксперты прогнозируют рост до $21 млрд с совокупным среднегодовым темпом роста 20%. Относительная легкость внедрения — ведь зачастую используется уже существующая инфраструктура — позволяет умному свету стать одним из самых быстрорастущих элементов системы IoT.

Так же, по мнению эксперта, в будущем умные технологии освещения будут еще больше синхронизированы с различными сервисами, освещение станет проводником различных услуг. Например, если дома свет горел всю ночь, светильники будут понимать, что человек не выспался, и заказывать завтрак из любимого кафе в офис. В городской среде потенциал умного света также безграничен. Используя свет как канал связи, практически любой объект городской среды может стать умным. Например, сенсоры, встроенные в мусорные баки, могут с помощью IoT-освещения направлять уведомление в коммунальную службу о необходимости вывоза мусора, когда бак заполнен.