Styrsystem för smartare belysning
I Bårslöv och Påarp testar och utvärderar vi just nu två olika system för smart styrning av gatubelysning. Under 2025 installerade vi ett styrsystem från en etablerad aktör med befintlig och känd teknik i Bårslöv. Parallellt installerade vi ett alldeles nytt och oprövat system, med spännande tekniska fördelar, i Påarp. Vi testar två olika system i mindre skala för att kunna utvärdera och utveckla för att sedan gå vidare med det system och de lösningar som blir bäst för hela Helsingborg.
Båda systemen använder andra frekvenser än det vanliga 2,4GHz-bandet för att undvika att riskera störningar i kommunikationen på grund av andra system på samma frekvens (till exempel trådlösa WiFi-nätverk).
Bårslöv
Här testar vi ett system från leverantören Itron vars styrsystem heter CityEdge/Wi-Sun. Kommunikationsfrekvensen som testas på enheterna i Bårslöv ligger på 870 MHz och tillhör ett nät som kallas WiSun. Wi-SUN utvecklades av Wi-SUN Alliance som är en global ideell branschorganisation som bildades i USA 2011. Protokollet bygger på IEEE 802.15.4g-standarden och skapades för att möjliggöra trådlösa, skalbara IPv6-mesh-nätverk med lång räckvidd för smarta elnät och IoT. Det låga frekvensområdet gör att vi får lång räckvidd för datakommunikation. CityEdge ger oss utöver belysningsstyrningen även möjlighet att implementera så kallad IoT-data i plattformen, det vill säga sådan data som skickas från sensorer för att kunna hålla koll och mäta olika saker. Sensorer kan till exempel användas för att mäta fyllnadsgrad i dagvattenbrunnar eller skräpkorgar, jordfuktighetsmätningar vid träd, temperaturer och liknande.
Det lägre frekvensbandet innebär att det inte går att skicka stora eller tunga datamängder via nätverket. Vi kan till exempel inte skicka bilder eller videoströmmar från en kamerasensor vilket är bra ur ett personuppgiftsperspektiv.
Men det hade varit intressant i andra sammanhang att till exempel kunna, via bild eller video, se om det står vatten på en körbana. Dels för att kunna förebygga trafikolyckor, dels för att minska gatans slitage. Eller varna för halka så att vinterväghållningen blir mer exakt.
Påarp
I Påarp testar vi en annan styrsystemslösning än den i Bårslöv. Istället för ett färdigt system testar vi en typ av modulär lösning som har byggts av två samverkande leverantörer, Schréder och Capelon.
Schréder är en traditionell leverantör av armaturer som har utvecklat ett styrsystem som heter Exedra för att kunna styra belysningen. Capelon har många års erfarenhet av styrning av uppkopplade enheter och lösningar inom IoT (Internet of Things). Tillsammans har de tagit fram en lösning som vi tycker är intressant att testa och utmana.
I Påarp kommunicerar systemet på frekvensen 1,9 GHz. Det ger oss fördelen att kunna hantera större datamängder, då nätet erbjuder höga överföringshastigheter. Med anledning av den kortare våglängden påverkas räckvidden och är betydligt kortare än i Bårslöv. Om systemet i Bårslöv ger räckvidd på upp till någon kilometer mellan kommunikationsnoderna så ger systemet i Påarp enbart tre hundra meters räckvidd.
Båda systemen använder mesh-teknik vilket innebär att enheter som finns långt från en accesspunkt ändå kan nås genom att signalen hoppar mellan de olika enheterna i nätet. Totalt omfattar testerna i Påarp och Bårslöv cirka 1400 belysningsarmaturer, cirka 20 uppkopplade dagvattenbrunnar och fyra skräpkorgar. Inom samma test använder vi även fyra gateways för att möjliggöra kommunikationen mellan sensorerna i skräpkorgarna och brunnarna som kommunicerar via Bluetooth till nätverket och IoT-centralen.
Helsingborg är långt fram i utvecklingen och driver på för att det vi bygger i staden ska använda system som är smarta och hållbara för att bidra till en smartare och mer omtänksam stad. Belysningsinfrastrukturen är tacksam att utgå från då den redan finns på plats i hela kommunen, den erbjuder höjd för kommunicerande enheter och den ger möjlighet till kontinuerlig matning med el. Det vore nästan dumt att inte använda den möjligheten.
Bussterminalen på Helsingborgs C
På Helsingborgs central finns en yta som trafikeras av Skånetrafikens stads- och regionbussar. I innertaket över gångytorna och vägbanan finns belysning som bytts ut inom projektet Framtidens belysning, total cirka 600 ljuskällor. Dessa styrs numera via ett vedertaget och välprövat system som heter DALI2 och det är kopplat till en styrning från ett tredje styrsystem som heter Pharos. Fördelen med Pharos är att vi kan styra DALI-enheter men också DMX-system som kan användas för att snabbt kunna ändra både ljusstyrka och färger på ljuset.
DMX-ljusstyrning används bland annat vid belysning på scener som teatrar där ljuset kan användas för att skapa en atmosfär. Det kan även användas för att belysa platser där man vill skapa en viss identitet eller funktion.
Utifrån våra tester anser vi att Pharos inte lämpar sig som styrsystem för hela stadens gatubelysning men att det är väldigt bra på platser där belysningen är till för att skapa något speciellt. Som till exempel på Varvsbron där vi kan styra färgerna på ljuset vid speciella tillfällen.
Så fungerar gatubelysning
Gatubelysning är kopplad till en belysningscentral, från en belysningscentral kan flera belysningsgrupper vara kopplade. Centralerna kan finnas i form av elskåp ute i stadsmiljön eller i en byggnad. Normalt är en grupp som innehåller flera ljuspunkter kopplad så att första stolpen ligger på fas 1, den andra stolpen på fas 2 och den tredje stolpen på fas 3, därefter börjar sekvensen om igen. Det är därför som belysningen kan se ut att fungera på de flesta belysningsstolparna även om en fas strular. Under dagtid, när belysningen är släckt, är elen till stolparna och armaturerna bruten via elcentralerna.
I Helsingborg har vi cirka 470 belysningscentraler som vi ansvarar för och omkring 35 000 lyktstolpar. Den här infrastrukturen vill vi använda på ett bättre och smartare sätt. Istället för att tända och släcka genom att bryta strömmen från belysningscentraler vill vi kunna tända och släcka varje enskild belysningsarmatur. Det är ett omfattande arbete som vi nu skapar förutsättningar för i samband med att vi byter från gammal natriumbelysning till LED-belysning.
De nya LED-armaturerna utrustar vi med två Zhaga-socklar där den ena fungerar som en styrnod för belysningen och den andra för att skapa möjligheter för till exempel kommunikationsutrustning eller sensorer. Tekniken i Zhaga-socklarna får sin strömförsörjning via armaturens drivdon eftersom vi kan gå över till konstant spänningsmatning av stolpar och armaturer, när vi utrustar armaturerna med styrsystem.
När belysningsstolparna är utrustade med både el och Zhaga-socklar kan de användas till betydligt mycket mer än att bara belysning av gator, gång- och cykelvägnät och andra ytor. Vi kan använda dem som bärare av i princip all teknik som vi vill bygga in för att skapa den smarta och omtänksamma staden. En stad som kan arbeta proaktivt och behovsstyrt i stället för reaktivt och enligt fastlagda rutiner och funktioner. En stad som ger en bättre kommunal service till de som bor, verkar och är i staden, orten, byn eller landsbygden mellan orterna.
Genom uppkopplade enheter, sensorer och andra datainsamlingskällor som kan kommunicera via belysningsinfrastrukturen skapar vi bättre underlag för staden att fatta beslut utifrån och samlar in data som vi kan analysera för att skapa nya förutsättningar för framtidens behov.
Fördjupning om belysningssystem och teknik
DALI (Digital Addressable Lighting Interface)
- Standard: En öppen standard för kommunikation mellan belysningssystem och styrutrustning.
- Funktion: Gör det möjligt att styra, bevaka och konfigurera belysningsarmaturer individuellt eller i grupper.
- Användning: Vanligt inom kommersiella och offentliga byggnader för att optimera energiförbrukning och skapa olika belysningsscenarier.
DALI-2
- Uppgradering: En förbättrad version av den ursprungliga DALI-standarden.
- Fördelar: Stöder fler enheter, förbättrad interoperabilitet och nya funktioner som snabbare kommunikation och bättre diagnostik.
DMX (Digital Multiplex)
- Standard: En digital kommunikationsstandard som används främst inom scen- och eventbelysning.
- Funktion: Gör det möjligt att styra flera belysningsenheter (som strålkastare och ljusarmaturer) från en central kontrollenhet.
Egenskaper:
- Realtids kontroll: Snabb och exakt kontroll av ljusstyrka, färg och rörelse.
- Flexibilitet: Kan hantera upp till 512 kanaler per DMX-universum, vilket gör det möjligt att styra många enheter samtidigt.
- Användning: Vanligt inom teater, konserter, evenemang och nattklubbar för att skapa dynamiska ljussättningseffekter.
DMX512
- Standard: DMX512 står för ”Digital Multiplex 512” och är den mest använda versionen av DMX.
- Kapacitet: Kan styra upp till 512 individuella kanaler i ett DMX-universum.
- Kommunikation: Använder en enkel, enkanalig signal för att överföra data mellan en kontrollenhet och belysningsutrustning.
- Användning: Vanligt inom scenbelysning, teater, konserter och andra evenemang där flera belysningsenheter behöver styras samtidigt.
- Funktioner: Gör det möjligt att justera ljusstyrka, färg och rörelse av belysningsarmaturer i realtid.
Trådlös DMX
Integration: Kombinerar DMX512 med trådlös belysningsstyrning, vilket gör det möjligt att styra belysning utan fysiska kablar.
- Flexibilitet: Idealisk för miljöer där det är svårt eller oönskat att dra kablar, som i temporära installationer eller utomhusevenemang.
- Användning: Vanligt inom evenemangs- och scenbelysning, där snabb installation och flexibilitet är viktiga.
- Funktioner: Stöder fjärrstyrning av belysningsenheter via DMX-protokollet, vilket möjliggör realtidskontroll av ljusstyrka, färg och effekter.
Pharos
- Systemtyp: En plattform för belysningsstyrning och automation, designad för både installationer och live-evenemang.
Funktioner:
- Programabilitet: Användare kan skapa komplexa ljusscenarier och sekvenser genom ett enkelt gränssnitt.
- Integration: Stöder flera protokoll, inklusive DMX, Art-Net och sACN, vilket gör det möjligt att arbeta med olika typer av belysningsutrustning.
- Användarvänlighet: Erbjuder en lättanvänd programvara och hårdvara för att underlätta styrning och schemaläggning.
- Användning: Vanligt inom teater, konserter, utställningar och andra evenemang där avancerad belysningskontroll behövs.
- Flexibilitet: Kan anpassas för både små och stora installationer, vilket gör det till ett populärt val för professionella ljusdesigners.
Pharos är känt för sin pålitlighet och kraftfulla funktioner, vilket gör det till ett viktigt verktyg för belysningsstyrning.
CityEdge
Syfte: Designad för att styra, optimera och effektivisera stadsbelysning och andra infrastrukturtjänster.
Funktioner:
- Belysningsstyrning: Ger möjlighet att styra och övervaka belysningssystem i realtid, vilket kan leda till energibesparingar och förbättrad belysningskvalitet.
- Dataanalys: Samlar in och analyserar data för att ge insikter om användning, prestanda och underhållsbehov.
- Integration: Kan kopplas samman med andra smarta stadsapplikationer, såsom trafikstyrning och miljöövervakning.
- Användning: Används av städer och kommuner för att förbättra effektiviteten och hållbarheten i stadsbelysning.
- Fördelar: Minskar driftskostnader, förbättrar säkerheten och ökar livskvaliteten för invånarna genom smart belysning.
Exedra
- Syfte: En plattform för belysnings- och energihantering som syftar till att optimera drift och effektivitet i kommersiella och offentliga miljöer.
Funktioner:
- Centraliserad kontroll: Möjliggör övervakning och styrning av belysningssystem från en enda plats, vilket förenklar hanteringen.
- Dataanalys: Samlar in och analyserar användardata för att ge insikter om energiförbrukning och systemets prestanda.
- Automatisering: Erbjuder schemaläggning och automatisk anpassning av belysningen baserat på omgivande ljusförhållanden och användning.
- Användning: gatubelysningsanläggningar där energieffektivitet och användarkomfort är viktiga.
- Fördelar: Minskar energikostnader, förbättrar belysningskvaliteten och ökar hållbarheten genom smart teknik.
Exedra är ett kraftfullt verktyg för att skapa effektivare och mer hållbara belysningslösningar.
Wi-SUN 870MHz
- Standard: En del av Wi-SUN Alliance, som fokuserar på interoperabilitet och kommunikation mellan olika enheter i smarta städer och energihantering.
- Frekvensband: Nyttjar 870 MHz-bandet, vilket ger en balans mellan räckvidd och överföringskapacitet.
Funktioner:
- Mesh-nätverk: Stöder självorganiserande mesh-nätverk, vilket gör det möjligt för enheter att kommunicera med varandra och förlänga räckvidden.
- Lång räckvidd: Designad för att möjliggöra kommunikation över långa avstånd, vilket är idealiskt för utomhusinstallationer och stadsapplikationer.
- Användning: Vanligt inom smarta belysningssystem, vatten- och energimätning, samt andra IoT-tillämpningar i urbana miljöer.
- Fördelar: Ger pålitlig och kostnadseffektiv kommunikation.
DECT 1,9 GHz
- Trådlös kommunikation: DECT gör det möjligt att styra belysningssystem utan kablar, vilket förenklar installationen och ger flexibilitet.
- Automatisering: System kan programmeras för att automatiskt justera belysningen baserat på tid på dagen eller närvaro, vilket ökar energieffektiviteten.
- Övervakning och styrning: DECT gör det möjligt att skicka och ta emot data mellan belysningsarmaturer och styrsystem, vilket möjliggör styrning samt övervakning av prestanda och energiförbrukning.
- Integrering med IoT: DECT-enheter kan integreras med IoT-system för att samla in och analysera data om belysningsanvändning och miljöförhållanden.
- Mesh-nätverk: Stöder självorganiserande mesh-nätverk, vilket gör det möjligt för enheter att kommunicera med varandra och förlänga räckvidden.
- Lång räckvidd: Designad för att möjliggöra kommunikation över långa avstånd, vilket är idealiskt för utomhusinstallationer och stadsapplikationer.
- Fördelar: Ger pålitlig och kostnadseffektiv kommunikation.
Användning av DECT 1,9 GHz för belysningsstyrning och Datakommunikation
1. Belysningsstyrning
- Trådlös kommunikation: DECT gör det möjligt att styra belysningssystem utan kablar, vilket förenklar installationen och ger flexibilitet.
- Fjärrkontroll: Användare kan styra ljusstyrka, färg och olika belysningsscenarier via DECT-aktiverade handtag eller fjärrkontroller.
- Automatisering: System kan programmeras för att automatiskt justera belysningen baserat på tid på dagen eller närvaro, vilket ökar energieffektiviteten.
2. Datakommunikation
- Övervakning och styrning: DECT gör det möjligt att skicka och ta emot data mellan belysningsarmaturer och styrsystem, vilket möjliggör övervakning av prestanda och energiförbrukning.
- Integrering med IoT: DECT-enheter kan integreras med IoT-system för att samla in och analysera data om belysningsanvändning och miljöförhållanden.
- Skalbarhet: Nya enheter kan enkelt läggas till nätverket utan omfattande ombyggnader, vilket gör systemet flexibelt och skalbart.
3. Fördelar
- Energieffektivitet: Genom att optimera belysningen kan energikostnaderna minskas.
- Säkerhet och pålitlighet: DECT-teknologin erbjuder kryptering och stabil kommunikation, vilket säkerställer att signalerna är skyddade och pålitliga.
- Enkel installation: Trådlös koppling gör det enkelt att installera och uppgradera belysningssystem utan omfattande kablar.
Vad är IoT?
Internet of Things, sakernas internet
- Definition: Ett system där enheter kan kommunicera med varandra över internet.
- Exempel: Smart teknologi som sensorer i papperskorgar, gräsmattor, vid träd, i dagvattenbrunnar, vid parkeringsplatser, olika nivålarm, med mera.
- Funktion: Enheter samlar in och utbyter data för att automatisera processer och förbättra service, drift, informationsflöde och förebygga fel.
- Fördelar: Ökad effektivitet, bekvämlighet och möjlighet att övervaka och styra enheter på distans.
Syftet med IoT är att göra våra liv enklare och mer effektiva genom att koppla samman olika enheter.
Definition: Ett system där enheter kan kommunicera med varandra över internet.
-
- Exempel: Smart teknologi som sensorer i papperskorgar, gräsmattor, vid träd, i dagvattenbrunnar, vid parkeringsplatser, olika nivålarm, med mera.
- Funktion: Enheter samlar in och utbyter data för att automatisera processer och förbättra service, drift, informationsflöde och förebygga fel.
- Fördelar: Ökad effektivitet, bekvämlighet och möjlighet att övervaka och styra enheter på distans.