1、LED無線戶外照明控制系統,大綱,一、前言二、智慧型無線照明控制系統三、Zigbee四、戶外照明網路架構五、成功案例,過量、過亮都是能源大黑洞,根據統計，全球的照明用電約占總用電量的19，光是2005年的照明用電量就高達2,651TWh，其中44使用在商業與公共建築的照明，29為工業照明，15為住宅照明，而有12是戶外照明（包括道路照明、交通號誌、停車場等）。 在台灣，照明用電占全國總用電量的1520（包含工業、商業、住宅部門），同樣也不容小覷。,光害的另一重大危害是看不見的能源浪費。,戶外照明本應照射在有需要的地方，而不是投向天空。這些射到天空的無謂光線即是光害，它們來自路燈、景觀燈、廣告招
2、牌等處，估計在美國一年就浪費了10億美元以上，在日本也高達2億美元，而且這種浪費在大多數國家皆是如此，因此錯誤的燈具設計，把光線投射在不需要的地方，無疑是另一種看不見的能源大殺手。過度照明同樣也是浪費能源的兇手。據統計，美國每天消耗5億桶原油的能源，商業、住宅和工業這些部門就占了全國30的能源消費量，其中用於照明的比重就占了2040，所以每天照明的能源消費為400500萬桶原油，但是消耗在過度照明的就高達200萬桶，這表示約有50的能源是浪費在過量、過亮，以及不必要的照明。,戶外照明衍生的問題,電力的價格及需求持續增加,二氧化碳排放量增加,Source: NUS (Sept 2007) Ave
3、rage price increase over last 5 year,Source: http:/en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_carbon_dioxide_emissions,全球二氧化碳排放量 (Blue the highest),Countries by carbon dioxide emissions via the burning of fossil fuels,由於我們用的每度電都是由化石能源多次轉化而成的，使用化石能源就意味著CO2的排放，所以政府為這些光所付出的代價，並不僅僅是納稅人繳納的電費，還有龐大的CO2排放量。
4、日本環境廳針對日本國內的戶外照明進行減量的概算，如果能有效抑止這些投到空中的上射光，就可以減少18的戶外照明用電量，相對於一年可以減少20萬噸的CO2排放量。由此可知，消弭光害也能節約能源、促進CO2減量，為我們的地球環境盡一份心力。,路燈照明花費事實,營運費用：路燈的電費用電將持續增加政府負擔增加，包括照明的稅款花費省電控制裝置費用及策略關閉部分照明地區或限制照明時間,維修費：定期檢查之人事成本單次維修操作的成本(約USD$15O),智慧型無線照明控制系統,真正的唯一選擇，可降低成本和二氧化碳當開關啟動時，減少電力 透過低能源的照明燈，例如:LED智慧型無線監測與控制高效能感測裝置 (a)當
5、不需要照明時，系統將自動化關閉 (b)照明燈在夜晚時間轉成微弱透過自我監控有效率的操作與控制 提升壓艙物(ballast)控制自我維修和服務的診斷 高效率管理及降低人工服務成本,智慧型無線照明控制系統,提高照明用法效率使費用和二氧化碳的排放量到最小監測和控制系統遠端照明亮度的控制改進照明燈的使用壽命並提供測量的動力改進服務的效率和安全當車子進入前，停車場的照明燈亮起更少的停機狀況出現測量，分析並且降低解決辦法降低電力開支和維修費降低二氧化碳的排放量,對準客戶的好處,對於城市而言-降低電力費用當增加照明效率時，對能源的消耗則降低延長照明燈的使用壽命降低設備現場操作的數量取消夜晚檢修工作對於電力公
6、司而言-減少能源消耗降低二氧化碳的排放量,新聞分享,重慶市將啟動綠色照明工程(2009-02-24) 為了節約用電，重慶市將啟動綠色照明工程，每年節電達到1.75億度，且照明效果將更加絢麗多彩。 重慶市將加快高耗能燈源的改造步伐。背街小巷的路燈，將普遍用節能燈、鈉燈等節能產品；而新建燈飾工程，將普遍採用新光源LED。此外，重慶市還將路燈管理新型技術納入綠色照明工程。今後，重慶將在道路照明中，廣泛採用遙測、遙感和遙控 ，“三遙”技術，根據實際需要及天氣、時令的變化，控制路燈的開啟和關閉。,Zigbee (IEEE802.15.4),全球通用的無線規範Zigbee是緊密連結不同裝置使其協同合作並改
7、善日常生活的全球無線語言。Zigbee的目標在於無線智慧與各種功能內建於日常裝置，讓消費者擁有最大彈性、行動力、使用便利等益處。Zigbee技術將用於各類產品與應用，範圍遍及全球消費性、商業、工業、政府市場。以IEEE802.15.4無線標準為基礎的無線平台，特別適合有獨特需求(如簡單化、耐用可靠、低成本、低耗電)的遠距監控應用。穩定的互操作性在2.4GHz被指定在第16個RF頻道,快速的進入無線通訊頻道使用最小的電力去傳送數據雙向數位通信信息接收限制並且管理信息再輸送安全保密在128位的AES建造加密數據不能被翻譯解釋或者遭存心不良切入,.1 0 0 1 1 1 1 . X X X X .1
8、28-bit AES,無線用法的比較,Increasing priority,Wireless Total Solution,街道照明系統網路體系架構,GPRS / Ethernet,ServerControl CentreStreet LightDatabase Server,Gateway(Coordinator),Gateway(Coordinator),Gateway(Coordinator),Matrix of Street Lights(powered wireless routers),Line of Street Lights(powered wireless routers)
9、,應用技術,建立在IEEE802.15.4無線標準上提供自恢復性能的群樹網路藉由中繼站(Router)穩定的傳送遠端資料可支持星狀、樹狀、 線的網路分佈在樹狀網路的路燈佈線可達到500個節點在直線網路的的路燈佈線可達到1000個節點有效率的記憶足跡在網路平台上使應用資源最大化應用的空間，可支援很多功能、增加價值,街道照明系統網路結構(1),使用者進入(User access)用戶透過基本平台應用程序處理網路應用 連結於伺服器控制中心網路的視覺繪圖-在全球衛星定位系統來記錄安裝路燈照明的位置伺服器控制中心(Server Control Centre)在網路上集中控制全球的照明燈容納全部網路節點的
10、數據庫每15分鐘更新透過GPS/Ethernet後端在危急時候能直接的控制照明修改及協調網路操作數據蒐集,ServerControl CentreStreet LightDatabase Server,GPRS / Ethernet,街道照明系統網路結構(2),閘道器(Gatway)連接於指揮中心直接管理到1000個網路節點透過網路分發命令網路管理能從錯誤中達到自我復原接收交通網鋪成的節點信息路燈使用日照感測器依照尖峰時段或非尖峰時段調節照明度若網路阻塞，能以獨立模式操作從控制中心控制照明網路路由器-可搜集天氣變化數據 -每15分鐘更新一回,Gateway(Coordinator),街道照明系
11、統網路結構(3),安裝增加網路節點給沒有使用需求的用戶維修控制中心可以預估燈泡的替換時間透過擴增閘道器(Gatway)能網路裝戴的工作量自動化的網路修護切斷劣質連線和建立新連線停電後能自動修復網路網路將自我修復不良的節點如果節點傳達信息受到阻礙，會自我尋找其他路徑傳送,競爭優勢,無線網路平台應用網狀佈線-支援長時間大範圍的佈線區域自我修復的能力微小型控制元件，能做到最大的應用空間微型控制器的設計完全靈活的設計路線32位RISC CPU16MIPs(low mA/MIPs),案例研究-柏明翰國際機場,NCP國家泊車場目標：增加營收，降低成本不影響品質和服務解決方案：無線照明控制系統將泊車場的照明分區管理在每個地區內的照明是由無線PIR（被動紅外線）開關來控制結論：每月省下46%的能源年省下USD$84000元電費所有的投資成本在一年後回收,
