Internet of Lighting в офис осветлението

Модерните осветителни системи в много съвременни офиси са се превърнали в гъвкава инфраструктура за свързване на хора, устройства и системи помежду им и към интернет. Така възниква и концепцията за Интернет на осветлението (Internet of Lighting или Internet of Lights – IoL), която описва изграждането на мрежа от свързани интелигентни осветители и контролни средства на базата на IoT архитектура. Все по-популярна става тази концепция в офисното осветление, където възможностите за свързаност и усъвършенствано управление разкриват множество потенциални ползи по отношение на енергийната ефективност, комфорта, качеството на работната среда и комуникациите. Днес парадигмата IoT се доближава до офис осветлението повече от всякога благодарение на последните разработки в областта на светодиодното осветление – LED осветители, дигитални системи за управление и мрежови технологии.

Маркетинговите анализатори открояват четири основни групи перспективи в развитието на IoL технологиите, обвързани със съответните пазарни фактори: комуникации, стандартизация, споделяне на данни и използване на осветлението като услуга (lighting-as-a-service). Осветителната система като инфраструктура осигурява възможности за по-качествено и ефективно осветление, което подпомага дейностите на работещите в офиса или сградата, повишава комфорта и предоставя нови услуги, свързани както с осветлението, така и с фасилити мениджмънта, консумацията на енергия и сигурността. Служителите в съвременните офиси могат лесно и бързо да персонализират осветлението за свое удобство. Благодарение на възможностите за отдалечено управление и интелигентните електроенергийни решения значително намалява и въглеродният отпечатък на офис сградите.

Осветлението като услуга
IoL е пример за иновация, която стимулира изместването на социалната парадигма от икономика на опита към икономика на знанието. В контекста на икономиката на знанието връзката между устройствата позволява обмен на информация и въвеждането на услуги и приложения, които улесняват индивидуалното управление. Офис служителите вече не работят само на място в офис сградите. Много от тях изпълняват задачите си в движение в автомобила или самолета с помощта на смартфон или таблет. Тази динамика на работното място налага по-гъвкаво управление на офис пространството и сградните услуги във времето. С развитието на IoL технологиите осветлението постепенно се превръща от продукт в услуга. Въздействието на тази нова парадигма върху веригата на стойността в офис осветлението се откроява в няколко основни перспективи. Интегрирането на възможности за IP комуникация във всеки краен продукт или краен възел от осветителната система позволява широка стандартизация при сградните осветителни системи и прави възможно споделянето на данни между системата и оператора. От своя страна, тези два фактора позволяват на компаниите производители на осветителни продукти да предоставят и осветление като услуга на крайните потребители, както и да се обособи отделен бизнес модел на lighting-as-a-service доставчици.

Технологична перспектива
Концепцията за IP комуникация до крайния възел (IP to the end node) е свързана с интегрирането на възможности за IP комуникация до всеки краен възел от осветителната система (осветителни тела, контролни обекти, превключватели и т. н.). Това дава възможност отделните осветителни възли, както и интегрираните сензори, да комуникират директно помежду си и с други системи с IP поддръжка без необходимост от превод на протоколи.
"IP към крайния възел" тясно интегрира осветителната мрежа в IT мрежата. Традиционно фасилити мениджмънтът отговаря за услугите, свързани със системата за управление на сгради (BMS). Сега, когато системите започват все по-масово да се интегрират с IT мрежата, линията между фасилити и IT мениджмънт се размива. Това означава, че интеграторите на системи за осветление ще трябва да разчитат на IT персонала, а на IT интеграторите може да се наложи да вземат предвид аспектите на осветлението не само по време на инсталирането на осветителната система, но и по време на експлоатацията.

IoT иновации в сградите
Парадигмата "IP към крайния възел" създава възможности за разработване на нови услуги за интелигентните сгради в бъдеще. Тъй като осветлението е навсякъде, осветителната инсталация, съвместима с IoT, би могла да служи като инфраструктура за достъп до интернет за самостоятелни IoT приложения.

Подобряване на мрежовата сигурност
Сигурността е от съществено значение, за да се осигури безопасна комуникация между крайните мрежови възли. В литературата има множество изследвания, описващи предизвикателствата, свързани със сигурността, които "IP до крайния възел" може да създаде. Сигурната комуникация между крайните възли в една осветителна система е ключова, тъй като осветителната система става достъпна и управлявана от различни устройства и хора във и извън сградата, с различни нива на достъп. Това може да бъде интегратор, който въвежда системата в експлоатация, техник, който монтира осветителните тела, или пък служител в офиса, който има достъп до лампата на бюрото си. Неупълномощеният контрол над осветлението може да се превърне в проблем, ако системната архитектура не е защитена правилно.
Тенденцията за въвеждане на IoL технологии в офис осветлението има потенциала да се окаже сериозен катализатор за бизнеса на доставчиците на услуги за сигурност. В бъдеще те ще имат нарастваща по важност роля по отношение на осветителната мрежа и другите мрежи в интелигентната сграда.

Сградни системи ниско напрежение
Съчетаването на "IP към крайния възел" и Power over Ethernet (PoE) се очаква да стимулира въвеждането на напълно интегрирани осветителни системи ниско напрежение с постоянен ток. Навлизането на PoE в осветлението може да спести електроенергия, силно зависима от броя на използваните портове и от количеството и скоростта на прехвърляните данни. Централизираното AC-DC преобразуване на електроенергия в сградата позволява по-ефикасно излъчване на светодиодите, което да намали консумацията на енергия и да удължи жизнения цикъл на осветителното тяло. Освен това, системите ниско напрежение са по-безопасни и изискват по-малко разходи за инсталиране и поддръжка в сравнение с традиционните високоволтови системи.

Икономическа перспектива
Тази перспектива във връзка с развитието на Internet of Lighting парадигмата в офис осветлението изследва икономическите аспекти от стандартизацията на осветителните елементи и комуникацията. Стандартният унифициран протокол, който е независим от доставчика и от производителя, може да направи операционните системи за осветление, управление, сензори и драйвери оперативно съвместими в рамките на една архитектура. Това позволява използването на конкурентоспособна инфраструктура от различни доставчици с по-кратки и по-чести цикли на обновление.

Оперативна съвместимост на компонентите
Отвореният стандарт за осветление (комуникация) е първата важна стъпка за оперативната съвместимост на компонентите. Това може да бъде ценно за проектантите на осветление, тъй като им позволява да използват компоненти на различни производители и доставчици в една система. Освен това, интеграторите и собствениците на сгради вече не трябва да избират специфична система за управление на осветлението, която зависи от производителя, което означава, че при инсталирането могат свободно да използват компоненти или софтуер от други доставчици. Това може да е от полза дори при поддръжката, тъй като е възможно да се замени дефектен осветител с друг от различна марка.

Стимулиране на конкуренцията
Създаването на стандарт, който е широко приет, може да разшири пазара и да даде възможност за развитието на конкурентна среда. Производителите могат да включват стандарта в своите компоненти, а трети страни да разработват нови приложения и софтуер за управление на тези компоненти, без да се налага да работят само за една конкретна марка.
В тази връзка малките стартиращи фирми имат потенциал да окажат голямо влияние върху пазара. Това може да повлияе и върху критериите за подбор. Например при инсталацията по-предпочитана може да стане комбинация от местни доставчици вместо мултинационалните компании.

Гъвкави настройки на осветлението
Офисните осветителни системи са относително голяма инвестиция. При проектирането им се търсят решения, които да работят пълноценно в предстоящите 10-15 и повече години. Най-често това води до избор на специфично решение, зависещо от доставчика, което обикновено не е лесно да се промени или разшири.
IoL има потенциал да направи този процес по-гъвкав. По този начин собствениците на сгради могат да направят първоначална инвестиция и да инсталират основна система. По-късно по време на експлоатацията на сградата е възможно системите за управление на осветлението да се модернизират, лесно да се добавят или премахват компоненти (осветителни тела, сензори) или да се включват нови услуги чрез закупуване на допълнителен софтуер. На свой ред, това може да намали разходите и усилията за повторно въвеждане в експлоатация на осветителната система, което означава, че малки промени в системата ще се осъществяват по-лесно и по-често.

Ускорено пазарно присъствие
Ранното интегриране на осветителните мрежи в IT архитектурата се очаква да ускори приемането на IoT от страна на потребителите и да създаде пазар за сродни приложения, което да разкрие допълнителна заетост в европейската осветителна и IT индустрия. Това може да доведе до по-бързо въвеждане на новите технологии от страна на собствениците на сгради, тъй като все повече доставчици ще предлагат модули, софтуерни пакети и компоненти, които са част от отворената архитектура.

Информационна перспектива
Третата перспектива в развитието на IoL в офис осветлението разглежда ефекта от събирането, споделянето и използването на данни, които могат да улеснят свързването на сградните системи. Тъй като все повече устройства са свързани помежду си, повече данни се генерират, обработват и споделят.

Цялостна сградна инфраструктура
Услугите в сградата често са свързани чрез BMS платформа за сграден мениджмънт. Необходимо е конвертиране на данни, което усложнява споделянето на информация. Системите, които генерират данни в унифициран формат, могат да улеснят тази интеграция и дори да споделят и обработват данни на местно ниво. По този начин например ОВК системата може да контролира температурата локално, като използва данни от сензори за присъствие, интегрирани в осветителните тела.
Очаква се в бъдеще всички системи ниско напрежение да бъдат интегрирани в една обща за цялата сграда инсталация. Това обединяване ще намали усилията по отношение на осъществяването на връзки между тях и може да увеличи ефективността на работата им, спестявайки оперативни разходи.

Споделяне на данни от сградите
Вътрешните данни от сградите ще могат да бъдат споделяни и с външния свят. Това би позволило управлението и поддръжката на системите да бъдат възлагани на външни фирми, които работят от разстояние. Отдалеченото управление на данни има и допълнителни предимства, свързани с по-сигурното прехвърляне, събиране и съхраняване на данни. Чрез комбинирането и анализа на данни от множество сгради може да се генерира обща информационна база, която е ценна и за други заинтересовани страни. Например логистиката и енергийната ефективност могат да бъдат оптимизирани въз основа на данни в реално време, събрани от различни места. Друг пример е ефективното разпределение на електроенергия в интелигентна мрежа въз основа на прогнози за енергийните нужди на различни сгради или помещения.

Увеличена сигурност на данните
Важен аспект на информационната перспектива е необходимостта от сигурност и неприкосновеност на данните. Информацията, събирана от сградните системи, може да съдържа поверителни фрагменти и следователно трябва да се споделя и съхранява сигурно, особено когато бива изпращана извън сградата (и съхранявана в облак например). Обработката на данни и притежаването им е въпрос от голямо обществено значение и вероятно в създаването на съответната рамка в областта на IoL ще бъдат включени както търговски организации, така и регулаторни органи на национално и международно равнище.

Перспектива на крайния потребител
Споделянето на данни и стандартизацията могат да улеснят развитието на услуги, които допринасят за подобряване качеството на живот и работата на обитателите на сградата (служители в офиса, управители на съоръжения, поддръжка, почистване, охрана, рецепционисти и др.), както и монтажници и възлагащи агенти. Светлината като услуга привлича редица разработчици на приложения в мрежата на заинтересованите страни. Новите приложения и услуги в областта могат да бъдат ефективно средство за привеждане на потенциалната стойност на IoL към крайните потребители на осветителната система и сградата.

Възможности за персонализиране на работната среда
В бъдеще осветлението, ориентирано към човека (human-centric lighting), все по-често ще включва услуги отвъд осигуряването на осветяване, а свързаните сградни системи ще играят важна роля при привличането на персонал на офис-базирани длъжности. Освен светлина, осветителните системи ще носят на служителите в офиса повече комфорт и възможности за управление. Изследванията показват, че възможността за управление на околната среда подобрява и оценката за нея. Новата парадигма в осветлението ще стимулира разработването и използването на многобройни приложения, които правят работната зона и сградата по-удобна и ефективна. Служителите ще могат да създават перфектна работна среда чрез нови потребителски интерфейси (приложения на личните си устройства или специализирани физически контролери в сградата).

Улеснено управление на сградите
Тъй като офис пространствата поначало са скъпи, те имат нужда от оптимално ефективно оползотворяване и използване. Сензорните мрежи, интегрирани в съвременните осветителни системи, събират подробни данни за присъствието на хора в помещенията. Тези данни могат да помагат на фасилити мениджмънта да разпредели оптимално наемателите в наличното работно пространство и да изчисли наема за всеки наемател.
В съвременните интелигентни сградни енергопотреблението може да бъде измерено точно от всяка крайна точка (и свързаните с нея устройства). Данните за него се събират от системата, което позволява незабавни и детайлни отчети за енергийните характеристики на сградните услуги, включително осветлението. Чрез различни приложения мениджърът на сградата може да използва тази информация възможно най-пълноценно. Когато интелигентната електроенергийна мрежа подаде сигнал или когато основният електромер има праг за потребление, управителят може лесно да намали потреблението на енергия например, ако това е необходимо.

Оптимизиране на сградните съоръжения
IoL може да донесе редица ползи и по отношение на поддръжката. Той позволява например изчисляване на средното време между повредите на оборудването. Това може да доведе до по-добро разбиране кога е необходима подмяна на компонентите, като по този начин се намалява времето на престой. Лесната инсталация и повторната конфигурация намаляват още повече времето, в което системата на работи.
IoL представлява интерес и за доставчиците на различни други услуги в сградите. Персоналът по почистването може да използва информацията от осветителите за присъствие в помещенията, за да организира хигиенното обслужване; рецепционистите могат да насочват по-лесно посетителите, като осветяват маршрута им; пазачите – да използват данни от сензорите за движение и присъствие при извършване на наблюдение на сградата извън работното време и др.