Công nghệ IoT - Chiếu sáng thông minh

Theo tính toán của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), năng lượng dành để thắp sáng chiếm gần 20% lượng điện tiêu thụ và 6% lượng khí thải CO2 trên toàn thế giới.

Để góp phần giải quyết cuộc khủng hoảng năng lượng, một trong những bước dễ dàng, chủ động và ít tốn kém nhất là áp dụng hệ thống chiếu sáng thông minh được kết nối.

Hệ thống chiếu sáng thông minh được quản lý có thể giảm tới 80% chi phí năng lượng liên quan đến chiếu sáng, một lợi ích sâu rộng rất cần được cân nhắc cho phát triển bền vững.

Xây dựng đô thị thông minh dựa trên nền tảng Internet kết nối vạn vật (IoT) kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) để nâng cao chất lượng cuộc sống, sử dụng hiệu quả và bền vững các nguồn năng lượng, tài nguyên thiên nhiên, tối ưu hóa việc điều hành các dịch vụ công ích đã trở nên cấp thiết. Giải pháp IoT cho hệ thống chiếu sáng thông minh là một xu hướng phát triển của các thành phố trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Chiếu sáng đô thị hiện nay không chỉ là đảm bảo ánh sáng phục vụ giao thông, an ninh an toàn mà còn hướng tới giá trị thẩm mỹ và tăng cường tiện nghi thị giác cũng như làm thay đổi sâu sắc hình ảnh của đô thị.

Chiếu sáng đường phố và nơi công cộng là một dịch vụ cộng đồng quan trọng trong lĩnh vực cơ sở hạ tầng của một thành phố nói chung. Tuy nhiên với hệ thống đèn đường cũ và phương pháp quản lý lạc hậu có thể tiêu thụ tới 40% ngân sách dành cho năng lượng của một thành phố. Hệ thống đèn chiếu sáng IoT là hệ thống chiếu sáng sử dụng công nghệ IoT(Internet of Things) thông qua kết hợp cảm biến chiếu sáng công cộng và công nghệ năng lượng mới đầy hứa hẹn và tiết kiệm đang trở thành một giải pháp chiếu sáng công cộng thông minh thay thế cho toàn bộ hệ thống cung cấp chiếu sáng công cộng thông thường hiện nay.

Sở dĩ chiếu sáng công cộng thông minh đề cập đến cơ sở hạ tầng chiếu sáng nơi công cộng (đường phố, công viên …) thực hiện vai trò cung cấp ánh sáng công cộng truyền thống với những tính năng, công nghệ mới được thiết kế để tăng hiệu quả, năng suất và dịch vụ.

Chỉ trong thời gian ngắn, Công nghệ IoT cho hệ thống chiếu sáng thông minh đã có nhiều bước phát triển rất nhanh chóng, từ những bộ đèn Led có bộ cảm biến và kết nối Internet ở mức cơ bản trở thành hệ thống chiếu sáng IoT phức tạp được quản lý bằng nền tảng phần mềm, có khả năng quan sát và phân tích.

Cơ chế hoạt động của công nghệ nầy là dựa trên bộ cảm biến được tích hợp để kích hoạt các chế độ chiếu sáng phù hợp hay kích hoạt các bóng đèn, cụm bóng đèn tại khu vực cần chiếu sáng theo các chế độ cài đặt sẵn. Ưu điểm nổi bật của công nghệ nầy là khả năng tự động hóa cao, tiết kiệm tối đa năng lượng và sử dụng ánh sáng tối ưu nhất, mức độ tiết kiệm năng lượng có thể đạt đến 90% so với các công nghệ chiếu sáng truyền thống.

Công nghệ IoT cho hệ thống chiếu sáng thông minh không chỉ đơn giản là một nhóm đèn được kết nối với Internet, mà còn là một sự kết hợp sáng tạo giữa công nghệ thông tin và lĩnh vực chiếu sáng truyền thống, cho phép chúng ta tận hưởng một cách độc đáo sự linh hoạt trong việc kiểm soát và quản lý ánh sáng từ xa thông qua mạng Internet để điều chỉnh ánh sáng dựa trên điều kiện tự nhiên hoặc ngữ cảnh được thiết lập, giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng; tự động điều chỉnh độ sáng theo thời gian hoặc điều kiện thời tiết; phát hiện ánh sáng môi trường để thay đổi độ sáng một cách tự động khi cần thiết; thông báo khi có sự cố xảy ra để người quản lý có thể khắc phục nhanh chóng.

Trên cơ sở đó, Công nghệ IoT cho hệ thống chiếu sáng thông minh không chỉ đơn thuần là sự kết nối giữa các bóng đèn, cụm bóng đèn, mà còn là sự kết hợp giữa việc thu thập dữ liệu, xử lý dữ liệu và tạo ra hành động tương ứng, nhằm tạo ra những giải pháp chiếu sáng thông minh và tiện lợi hơn cho cuộc sống và công việc.

Công nghệ IoT cho hệ thống chiếu sáng thông minh có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Trong các thành phố thông minh, hệ thống đèn đường thông minh sử dụng IoT để tự động điều chỉnh độ sáng dựa trên mức ánh sáng môi trường và lưu lượng giao thông, điều này giúp tiết kiệm năng lượng và tăng tính an toàn cho người tham gia giao thông.

Đối với các hệ thống nhà thông minh, đèn có thể tự động điều chỉnh độ sáng dựa trên thời gian trong ngày và ngữ cảnh như buổi tối, buổi sáng, sự hiện diện của người dùng, người dùng có thể điều khiển đèn từ xa qua ứng dụng trên điện thoại hoặc thiết bị thông minh.

Còn trong nông nghiệp, hệ thống chiếu sáng thông minh giúp kiểm soát ánh sáng cho cây trồng trong nhà kính hoặc hệ thống thủy canh, các cảm biến theo dõi mức ánh sáng và điều chỉnh đèn Led để tối ưu hóa quang hợp cho cây.

Ngoài ra, trong khách sạn và tòa nhà văn phòng hệ thống chiếu sáng thông minh có thể tự động điều chỉnh độ sáng và màu sắc của đèn dựa trên ngữ cảnh như họp hội, tiệc cưới, làm việc, sự hiện diện của người dùng.

Công nghệ IoT cho hệ thống chiếu sáng thông minh không chỉ sử dụng để chiếu sáng cảnh quan đô thị mà còn mang đến một không khí vui tươi, sống động và hiện đại, đóng vai trò quan trọng trong việc quảng bá hình ảnh của đô thị.

Trước tốc độ đô thị hóa nhanh cùng những tác động mạnh mẽ của biến đổi khí hậu đang diễn ra trên thế giới thì việc chuyển đổi từ hệ thống chiếu sáng công cộng truyền thống sang hệ thống chiếu sáng đô thị thông minh được điều khiển bằng trung tâm ở Việt Nam nói chung và ở tỉnh nói riêng là tất yếu, phù hợp với xu thế chung mà các thành phố lớn trên thế giới đang hướng tới, góp phần giảm chi phí quản lý vận hành và duy tu bảo dưỡng các công trình điện, từng bước xây dựng đô thị thông minh, bảo vệ môi trường và giảm phát thải khí nhà kính, phát triển theo hướng bền vững.

Trước những lợi ích thiết thực mang lại, nhằm xây dựng và hình thành các đô thị thông minh trên phạm vi cả nước, năm 2018, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 950 về phê duyệt "Đề án phát triển đô thị thông minh bền vững Việt Nam giai đoạn 2018 - 2025 và định hướng đến năm 2030", trong đó ưu tiên đầu tư tập trung phát triển hạ tầng đô thị thông minh các lĩnh vực như chiếu sáng đô thị thông minh, phát triển giao thông thông minh, phát triển lưới điện thông minh, phát triển hệ thống thu gom và xử lý rác thải và cấp thoát nước đô thị thông minh…

Hiện thực hóa chủ trương này, những năm qua, công tác quản lý nhà nước về đầu tư xây dựng của tỉnh có nhiều đột phá; nguồn lực đầu tư được tập trung cho các công trình thuộc hạ tầng khung đô thị, phúc lợi xã hội..., trong đó, có các công trình, dự án điện chiếu sáng.