Smart Street Lights

1.Descrição do Projeto 

Atualmente a sustentabilidade é um fator fulcral na sociedade, que engloba diversos âmbitos de ação, no qual questões de performance energética e otimização da mesma está incluída e com cada vez maior importância. Neste seguimento, o nosso projeto, denominado Smart Street Light, tem como pilares de desenvolvimento a diminuição do consumo energético da iluminação publica e o reaproveitamento da rede elétrica existente. Deste modo será possível abrir a oportunidade do uso de novas funcionalidades com uma base já existente. Assim, sem alterar a rede existente, logo com um custo de aplicação do projeto muito mais reduzido, será possível aplicar, nos postes de iluminação pública, diversas novas funcionalidades aos quais se poderá recorrer para apoio do dia a dia da população.

O nosso projeto consiste num sistema de iluminação inteligente, dotado de um conjunto de sensores e atuadores que vão permitir controlar e monitorizar os fatores externos e internos dos postes de iluminação. Vão estar também inseridos numa rede de comunicação Internet of Things (IoT), que permite a partilha de dados com um gestor externo. Este fator é essencial uma vez que com o mesmo é possível obter dados em tempo real e através de uma comunicação bi-direcional, atuar consoante o pretendido. O projeto irá deste modo se focar em dois elementos de desenvolvimento, o primeiro direcionado para a diminuição do consumo energético, e o segundo direcionado para o acréscimo de funcionalidades.

2.Protótipo do poste de iluminação inteligente

Os postes de iluminação vão ter uma base idêntica, composta por lâmpadas led de máxima eficiência e painéis fotovoltaicos, onde os segundos terão a funcionalidade de fornecer a energia necessária para o funcionamento das lâmpadas led aplicadas, que contribuirá para a otimização energética. Adicionalmente, os postes, com recurso ao sistema de iluminação inteligente (código VDF4), explicitado anteriormente, terão a capacidade de regulação do grau de luminosidade mínima e máxima a ser transmitida de acordo com padrões de regulação previamente definidos. Os padrões de regulação terão como base condições climatéricas, distinção da presença de automóveis, bicicletas, trotinetes ou pessoas, entre outras características, que terão ação de regulação por via de mais ou menos luminosidade, bem como acionamento de mais ou menos postos de iluminação.

Com a capacidade de reaproveitamento da rede elétrica existente iremos criar postes que permitam a fácil integração de novos elementos, que existem atualmente e que poderão vir a surgir futuramente com o constante desenvolvimento tecnológico. De destacar o uso da rede para carregamento de bicicletas, trotinetes e se possível automóveis elétricos, sistemas de segurança de videovigilância, deteção de peões em zonas de baixa visibilidade (código VDF5) (ao virar das ruas, zonas de maior velocidade, etc.…), ativação de sinalética (código VDF5) , sensores de ambiente e inundações, eletronic billboards de publicidade e aproveitamento da rede de comunicação WiFi dos postes para partilha e uso publico, bem como controlo de trafego automóvel (código VDF2).

3.Web Site

Através do uso dos sensores existentes no projeto, bem como da rede de comunicação IoT, é possível gerir e criar modelos de forma mais eficiente e com maior precisão com recursos a dados reais, com diferentes aplicabilidades. A primeira aplicabilidade com um caráter mais direcionado ao controlo e padrões de regulação, permite ao gestor ter a capacidade de controlar o nível de luminosidade, o agrupamento dos postes, monitorizar em tempo real as falhas do sistema e as necessidades de manutenção e correções, calendarização do funcionamento das lâmpadas, analise da potência consumida por poste e por região, horas das lâmpadas em máximos e mínimos, número de ativações de sensores, entre outras funções. A segunda aplicabilidade tem uma vertente mais comercial, onde se pode realizar a reserva de eletronic billboards, onde podem ser realizadas parcerias com empresas de telecomunicações para a partilha do wifi a ser partilhado e parcerias com empresa de serviços de tracking e navegação com os dados de controlo de tráfego.

4.Vantagens

Com o nosso sistema é possível otimizar o consumo energético, um ponto fundamental que contribui para a sustentabilidade global. Esta otimização será possível uma vez que o recurso a lâmpadas led, mais o sistema fotovoltaico de alimentação das mesmas e os sensores de controlo permitem a redução do consumo energético em 80-90%. Outro fator que contribui para esta otimização é o da manutenção do sistema, uma vez que o feedback obtido com recurso aos dados de controlo permite uma maior durabilidade do equipamento, bem como o reconhecimento de necessidades de reparações de falhas e de substituições.

Os postes de iluminação existentes foram projetados para fornecer uma determinada potência elétrica. Com o avanço dos tempos e com a crescente eficiência das lâmpadas, a potência consumida pelos potes de iluminação tem vindo a decrescer. Desta forma, temos uma rede elétrica que não está a ser usada na sua plenitude.

Em termos do segundo elemento de desenvolvimento do nosso projeto, que consiste no reaproveitamento da rede elétrica, a nossa solução parte do aproveitamento da rede já existente para a alimentação de outros serviços. Assim, todo o potencial da rede é utilizado, evitamos o gasto de recursos para a construção de novas redes, tornando assim o nosso projeto sustentável e económico.

Estas vantagens representam características fundamentais para a formação de Smart City´s.

5.Potencial Comercial

Em relação ao potencial comercial, não estaremos apenas a vender um serviço mas também a prestar um serviço, desde o fornecimento dos sensores, painéis fotovoltaicos e estruturas associadas, até aos direitos de utilização do site de monitorização. Com a utilização deste serviço, vêm alguns rendimentos associados, nomeadamente o aluguer dos painéis publicitários.

A criação deste serviço será lucrativa na ótica do vendedor, mas também do ponto de vista do utilizador, uma vez que a utilização do nosso projeto permite um melhor rendimento e aproveitamento dos recursos energéticos.

6. Componente Científica

Na realização do protótipo dos postes de iluminação inteligente vamos recorrer a arduinos e sensores já existentes no mercado, bem como a uma impressora 3D.

Na implementação da aplicação, vamos realizar um protótipo de fidelidade média que pretende demostrar as funcionalidades da aplicação. Esta vai ser desenvolvida como uma WebApp.