Системы умного освещения становятся стандартным требованием для муниципалитетов, промышленных объектов, кампусов, туннелей, складов и проектов умных городов. Однако один из самых распространённых вопросов, которые задают владельцы проектов:
Стоит ли выбрать освещение с помощью электросети (PLC) или беспроводную систему освещения?
В то время как беспроводные технологии, такие как Zigbee, LoRaWAN, NB-IoT и сотовые сети, широко используются в умном освещении, ПЛК обладает уникальным преимуществом, передавая данные через существующие силовые кабели.
В этой статье сравниваются общие затраты на владение (TCO), расходы на установку, требования к обслуживанию и долгосрочная рентабельность инвестиций (ROI) систем ПЛК и беспроводного освещения.
Понимание двух технологий
Что такое PLC-освещение?
Освещение в области коммуникации по линии электропередачи (PLC) использует существующие электрические линии для передачи как силового, так и коммуникационного сигналов.
Вместо того чтобы прокладывать дополнительные коммуникационные кабели или полагаться на беспроводные сигналы, устройства ПЛК общаются напрямую через энергоинфраструктуру, уже подключённую к светильникам.
Типичные умные системы освещения с ПЛК включают:
- Шлюз PLC (CCO)
- Контроллеры света PLC (STA)
- Умные драйверы диммирования
- Платформа управления облаком
- Датчики и устройства мониторинга
Что такое беспроводное освещение?
Беспроводные системы освещения используют радиочастотные технологии связи, такие как:
- Zigbee
- LoRaWAN
- NB-IoT
- LTE/4G/5G
- Bluetooth Mesh
Каждый светильник связывается через беспроводные сети и шлюзы, чтобы получить доступ к центральной платформе управления.
Сравнение первоначальной стоимости установки
Этап установки часто определяет общий бюджет проекта.
| Издержка | Освещение PLC | Беспроводное освещение |
|---|---|---|
| Кабельная система связи | Нет | Нет |
| Дополнительные ворота | Мало | Часто требуется |
| Ретрансляторы сигнала | Не требуется | Часто требуется |
| Установка антенн | Не требуется | Обязательно |
| RF Site Survey | Не требуется | Обычно требуется |
| Ввод в эксплуатацию сети | Просто | От умеренного до сложного |
| Затраты на рабочую силу | Нижний | Выше |
Преимущество PLC
ПЛК использует существующие силовые кабели, исключая необходимость в:
- Развертывание беспроводной антенны
- RF-планирование
- Установка ретранслятора сигнала
- Дополнительная коммуникационная инфраструктура
Для проектов модернизации это может значительно снизить затраты на развертывание.
Сравнение стоимости инфраструктуры
Инфраструктура ПЛК
Система ПЛК в первую очередь требует:
- Шлюзы PLC
- Контроллеры PLC
- Существующая электросеть
Никакой дополнительной коммуникационной основы не требуется.
Беспроводная инфраструктура
Беспроводные системы могут потребовать:
- Несколько шлюзов
- Антенны
- Ретрансляторы
- SIM-карты (NB-IoT или сотовые решения)
- Специализированное оборудование для управления сетью
По мере увеличения размера проекта расходы на беспроводную инфраструктуру часто растут пропорционально.
Победитель: PLC
Для крупномасштабных проектов освещения ПЛК обычно предлагает меньшие инвестиции в инфраструктуру, поскольку связь проходит через существующую электрическую сеть.
Сравнение стоимости обслуживания
Расходы на обслуживание могут существенно повлиять на долгосрочный операционный бюджет.
Техническое обслуживание ПЛК
Системы ПЛК обычно требуют:
- Обновления программного обеспечения
- Замена устройства при необходимости
- Обслуживание облачной платформы
Поскольку связь проводится по линиям электропередач, на связь влияет меньше факторов окружающей среды.
Обслуживание беспроводной связи
Беспроводные системы могут потребовать:
- Обслуживание шлюза
- Замена антенны
- Диагностика радиочастотных неисправностей
- Оптимизация сети
- Управление SIM-картой
- Корректировки покрытия сигнала
Помехи окружающей среды также могут влиять на производительность.
Победитель: PLC
Отсутствие управления беспроводным сигналом обычно приводит к снижению затрат на обслуживание на протяжении всего жизненного цикла системы.
Надёжность и влияние на стоимость
Сбои в связи напрямую влияют на операционные расходы.
Надёжность ПЛК
PLC особенно хорошо показывает следующие показатели:
- Туннели
- Промышленные объекты
- Склады
- Порты
- Верфи
- Подземные среды
Поскольку связь остаётся на проводной электрической инфраструктуре, ПЛК меньше подвергается влиянию:
- Блокировка сигнала
- Металлические конструкции
- Электромагнитные помехи
- Погодные условия
Беспроводные вызовы
Беспроводные сети могут испытывать:
- Мёртвые зоны покрытия
- Ослабление сигнала
- Помехи
- Заторы у ворот
Эти проблемы могут увеличить визиты на обслуживание и эксплуатационные расходы.
Анализ стоимости крупных проектов
Рассмотрим проект умного уличного освещения с 5 000 светильников.
Решение PLC
Необходимое оборудование:
- Шлюзы PLC
- Контроллеры PLC
- Облачное программное обеспечение
Ретрансляторы или антенны не требуются.
Беспроводное решение
Необходимое оборудование:
- Беспроводные шлюзы
- Контроллеры
- Антенны
- Ретрансляторы
- Услуги планирования сети
По мере расширения проекта могут потребоваться дополнительные шлюзы для поддержания качества коммуникации.
Результат
Многие муниципалитеты считают, что ПЛК становится всё более экономичной по мере увеличения числа светильников.
Чем больше развертывание, тем больше экономия инфраструктуры.
Операционная экономия
Обе технологии могут обеспечить экономию энергии за счёт:
- Расписания для затемнения
- Адаптивное освещение
- Удалённый мониторинг
- Обнаружение неисправностей
- Предиктивное обслуживание
Однако ПЛК часто дополнительно снижает операционные расходы, потому что:
- Требуется меньше коммуникационных устройств
- Управление радиочастотной сетью не требуется
- Существующая энергетическая инфраструктура полностью используется
Таблица сравнения стоимости ПЛК и беспроводной связи
| Категория затрат | Освещение PLC | Беспроводное освещение |
| Начальное развертывание | Низкий | Средний и высокий |
| Инвестиции в инфраструктуру | Низкий | Терпимая |
| Требования к шлюзам | Низкий | Средний и высокий |
| Стоимость обслуживания | Низкий | Терпимая |
| Управление сетями | Просто | Комплекс |
| Масштабируемость | Отлично | Хорошо |
| Надёжность в суровых условиях | Отлично | Умеренный |
| Долгосрочная отдача инвестиций | Высокий | Средний и высокий |
Когда беспроводная связь может быть лучшим выбором
Беспроводное освещение остаётся сильным вариантом, когда:
- Энергетическая инфраструктура недоступна
- Необходимы временные установки
- В удалённых местах не хватает непрерывных электросетей
- Быстрое развертывание приоритетно выше долгосрочной эффективности инфраструктуры
Примеры включают:
- Временные строительные площадки
- Освещение мероприятий
- Удалённые сельскохозяйственные применения
Когда PLC — лучший выбор
ПЛК часто является предпочтительным решением для:
- Умное уличное освещение
- Тоннельное освещение
- Промышленное освещение
- Освещение склада
- Освещение порта и терминала
- Освещение кампуса
- Инфраструктура умных городов
Проекты с существующими энергетическими сетями могут получить выгоду от снижения затрат на развертывание, упрощения обслуживания и более высокого долгосрочного возврата инвестиций.
