Comunicação em sistemas de iluminação pública inteligentes

Abstract

Esta dissertação faz uma abordagem a sistemas de iluminação pública inteligentes. O seu objetivo passa pela eficiência energética com o intuito de reduzir os gastos energéticos atribuídos a este tipo de iluminação. Os recentes desenvolvimentos nos LEDs de alta potência permitiram implementar novas soluções para a iluminação pública, e ao mesmo tempo aumentaram significativamente a eficiência energética desta. Os LEDs apresentam inúmeras vantagens em relação às tecnologias antigas, como: elevada eficiência; possibilidade de variação do fluxo luminoso; tempo de vida elevado e mais ecológicos. O presente estudo pretende fazer a continuação de um estudo prévio, donde resultou um protótipo de iluminação baseado em LEDs, com a integração de sensores e controlo. Este trabalho parte deste ponto e foca-se no conceito de sistemas de iluminação pública inteligentes. Assim, foi feito um estudo do protótipo desenvolvido e de todas as suas características, de topologias e opções de controlo e um estudo sensorial. No entanto, o grande foco deste trabalho passa pelo estudo de sistemas de comunicação com vista à integração destes em sistemas de iluminação. Para o efeito, foi feito um estudo de topologias e arquiteturas de comunicação, e um estudo de diferentes meios para a transmissão de dados. Partindo do protótipo de referência é objetivo desta tese de mestrado, alargar o seu conjunto de sensores e replicar o protótipo com vista à integração de comunicação entre duas luminárias e um terminal. Foi também possível desenhar, construir e validar experimentalmente um protótipo final em placas de circuito impresso (PCB). Assim, todo este trabalho estuda e valida o conceito de iluminação pública inteligente com recurso à tecnologia LED, tendo em especial consideração a integração de comunicação em sistemas deste tipo, possibilitando maior eficiência.

This dissertation makes an approach to intelligent lighting systems. Its purpose passes through energy efficiency with the objetive to reduce the energy that these systems spend. The recent development of high power LEDs has allowed the study of new solutions for street lighting, having the potential of significantly increase the energy efficiency. There are many advantages in use light sources with high power LEDs, relatively to the oldest technologies, such as: high efficiency; possibility of luminous flux variation; high lifetime and more ecological. The present study has a previous study as starting point. As the result of the previous study was developed a prototype of lighting based on LEDs with the integration of sensors and control. At this point, the present work intends to study the intelligent lighting systems. Thus, was made a study of the developed prototype and all its features, of topologies and control options and a sensorial study. However, the major focus of this work passes through the study of communications systems. For this purpose, was made a study about topologies and architectures of communications, and mediums where the data can be transmitted. Having the reference prototype as starting point, is objetive of this master’s thesis, increase its sensorial features and replicate the prototype with the purpose of integrate communication between the two luminaries and the terminal. Besides all the theoretical study and all the design it was possible under practical work to develop printed circuit boards (PCB) used in the final prototype. Thus, all this work aims to learn and validate the concept of intelligent lighting systems based on LED technology, having special consideration about the implementation of communication in systems of this kind, enabling greater efficiencies.