By AgustÃn Candia*, Federico Lo Grasso†, Laura Fava*, Soledad Natacha Represa‡, Javier Diaz*, Diego Vilches*
PENDAHULUAN
Proyek kolaboratif antara Universitas (Universidad Nacional de La Plata, UNLP), Kota La Plata dan sektor swasta, disajikan sebagai pengalaman dalam pengembangan jaringan LoRaWAN untuk penelitian dan produksi pengembangan IoT eksperimental di SmartCities. Sebagai saksi pilot, kami mengambil bidang luminer cerdas, mengembangkan uji coba eksperimental di jalan-jalan kota La Plata, Argentina, di mana jaringan luminer dipasang dan dikendalikan dari jarak jauh. Demikian pula, beberapa luminer diperluas dalam aspek fungsionalnya, dengan penggabungan sensor untuk kualitas udara. Hasil yang didapat saat ini memberikan kontribusi untuk pembangunan kota pintar masa depan.
Model
kota yang cerdas dan berkelanjutan harus menawarkan solusi yang mengintegrasikan perangkat dan
layanan baru serta proses pengorganisasian di dalam kota, mempromosikan penggunaan sumber daya yang
efisien dan fungsi pembangunan sosial yang
harmonis. Dalam konteks ini, dan menuju perubahan yang
disadari dalam hal optimalisasi energi,
banyak Dewan Kota di seluruh negeri berinvestasi dalam penggantian lampu natrium tradisional dengan lampu LED
dengan konsumsi energi yang rendah. Hal ini membawa penggunaan energi yang
lebih terkontrol dan rasional, mengurangi rata-rata 60%
Perkembangan Jaringan Sensor Nirkabel
Untuk Proyek ini,
teknologi LoRaWAN dipilih sebagai inti pusat dari jaringan sensor nirkabel di kota La Plata dan kota-kota terdekat. LoRa adalah teknik
modulasi spektrum tersebar yang berasal dari teknologi chirp spread spectrum
(CSS) yang dikembangkan dan dipatenkan oleh Semtech. Chipsetnya dapat
digabungkan ke dalam perangkat yang diproduksi oleh penyedia solusi siap pakai
atau diintegrasikan dalam solusi yang sudah ada. Fitur utamanya adalah:
komunikasi jarak jauh dengan tetap menjaga konsumsi energi yang rendah (2 km
hingga 5 km di lingkungan perkotaan dan hingga 15 km di area kosong)
Penerapan di Lapangan
(Gambar 1.) Cakupan Gateway LoRaWAN // La Plata, Argentina.
La Plata, bersama dengan kota Ensenada dan Berisso, membentuk wilayah Gran La Plata, dengan populasi 2010 793.365 jiwa [7] dan 1.100 kilometer persegi. Titik-titik ini dipilih untuk mencari kisaran terbaik untuk daerah perkotaan yang padat dan daerah dengan gangguan yang lebih sedikit dari sinyal. Hasil dari, daerah perkotaan La Plata dan sebagian besar kota Berisso dan Ensenada dapat diperoleh.
(Gambar 2.) Peta kekuatan sinyal,
pengujian medan node portabel.
Pada saat yang sama, perangkat lunak dikembangkan yang memungkinkan untuk memvisualisasikan dalam peta daya yang diterima dalam pengujian yang dilakukan dan untuk memperkirakan jangkauan sinyal. Jaringan LoRaWAN terbukti cukup memadai dalam hal cakupan dan wilayah cakupan, dengan memperhatikan penerimaan sinyal yang lebih baik di wilayah pemukiman (gerbang yang terletak di Gonnet dan Berisso), dibandingkan dengan wilayah perkotaan (gerbang di pusat kota). Gambar 2 mengilustrasikan ruang lingkup di berbagai bidang
Studi Kasus IOT
Tantangan : La Plata diangkat sebagai titik awal eksperimental untuk menghadapi problematika yang berbeda. Bekerja sama dengan produsen luminer lokal [9], pekerjaan rekayasa dilakukan untuk memberikan komunikasi dan kecerdasan pada perangkat bercahaya untuk penggunaan perkotaan.
Pertama, bertujuan untuk mengoptimalkan pengelolaan penerangan jalan di kota, mengusulkan: pengurangan konsumsi energi penerangan umum, terutama digunakan untuk jalan, jalan raya, jalan raya, dll. Optimalisasi tugas staf pemeliharaan, langsung melaporkan kerusakan perangkat (led terbakar, kekurangan daya, dll.) dan lokasinya.
Kedua, memanfaatkan jaringan komunikasi nirkabel yang diterapkan dan memiliki node komputasi dengan kapasitas komunikasi yang dipasang di luminer (secara implisit menjamin energi tak terbatas dan perlindungan terhadap vandalisme), kami bekerja pada integrasi sensor portabel (sensor berbiaya rendah) untuk pemantauan kritis tertentu. polutan bagi kesehatan penduduk. Untuk studi kasus, sensor digunakan untuk mengukur konsentrasi materi partikulat di udara. Sensor ini memungkinkan pembangunan jaringan padat untuk pemantauan yang pada akhirnya akan memberikan peta kualitas udara secara real time dengan resolusi spasial dan temporal yang tinggi. Kemungkinan memperoleh perangkat kecil, murah dan portabel, dapat sangat meningkatkan kemampuan untuk mengkarakterisasi konsentrasi materi partikulat di berbagai titik dan secara bersamaan
Pengembangan Perangkat Keras
Model Telnetar MAGLUX 100 telah dimodifikasi untuk menggabungkan MCU Adafruit Feather Lora32u4 dengan chipset frekuensi radio Lora tertanam [16], bersama dengan sensor kelembaban, suhu dan materi partikulat (sensor Nova SDS011 PM2.5 / PM 10).
Komponen Perangkat Lunak
6 (enam) tokoh telah beroperasi terus menerus sejak Februari 2019 di kota La Plata, mentransmisikan datanya secara real time setiap satu menit: status (hidup, mati, peredupan), kelembapan, suhu, pengukuran PM2.5 dan PM10. Dari analisa awal, korelasi antar sensor sangat baik. (lihat Gambar 4). Namun, korelasi dengan metode referensi harus dilakukan untuk pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana kinerja sensor berbiaya rendah
Platform Perangkat Lunak
Mempertimbangkan solusi IoT ujung ke ujung, ini tidak hanya mempermasalahkan cara kami mengumpulkan dan mengirimkan data, tetapi juga bagaimana data tersebut akan bergerak melalui layanan cloud hingga akhirnya dapat dikonsumsi oleh aplikasi akhir kami. Dalam kasus skema LoRaWAN, inti jaringan adalah Server Jaringan (NS). Ini akan bertanggung jawab atas kunci dan pengelolaan perangkat yang aman, serta bertindak sebagai perantara untuk perjalanan pulang pergi informasi antara node dan aplikasi akhir.
Dalam proposal teknis ITU, tantangannya adalah beralih dari skema top-down dengan penyedia solusi dengan skema tertutup, ke skema terbuka dengan platform yang memungkinkan integrasi horizontal dan terintegrasi bagi masyarakat
KESIMPULAN
Kemajuan dalam pengembangan solusi IoT untuk Smart Lighting dihadirkan, menggunakan perangkat keras dan lingkungan perangkat lunak gratis, yang memungkinkan pertukaran informasi dengan implementasi yang fleksibel dan murah
Teknologi biaya rendah untuk pemantauan kualitas udara, menghadirkan potensi besar untuk perakitan peta kualitas udara dengan resolusi spasial dan temporal yang tinggi. Namun, batasan dan pertimbangan mereka saat ini harus dipertimbangkan saat menafsirkan data yang dikumpulkan. Teknik kalibrasi, kompensasi kelembapan, desain kabinet di lingkungan luar ruangan dan daya tahan, adalah beberapa aspek yang akan dianalisis untuk penerapan di masa mendatang.
Terakhir, interaksi antara pemangku kepentingan
yang berbeda (Pemerintah, Universitas dan sektor Swasta) telah sangat
memperkaya, karena dimungkinkan untuk menerapkan pengetahuan tentang jaringan komunikasi
dan protokol IoT dalam kasus nyata, mentransfer pengetahuan akademis ke
produsen lokal, mempromosikan inovasi dan pengembangan produk dan layanan baru
Komentar
Posting Komentar