Сообщение

Главная

Моделирование системы автоматического управления уличным освещением с помощью технологии LoRa

orcid Фазылов Данис Альбертович, orcid Кравец Елена Валентиновна

Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича,
Санкт-Петербург, 193232, Российская Федерация

DOI 10.31854/2307-1303-2025-13-1-47-58

EDN TQUHQG

 Полный текст

XML JATS


Аннотация

Постановка задачи. Управление уличным освещением с использованием современных технологий Интернета вещей связано со стремлением общества к созданию энергоэффективной системы, являющейся частью концепции «умного» города. Основными функциями автоматических систем освещения являются: управление линиями наружного освещения, индивидуальное и групповое диммирование, адаптация освещения под погодные условия, присутствие пешеходов и дорожный трафик. Для реализации задачи управления освещением требуется доступ к каждому светильнику, который может быть реализован на основе беспроводных технологий Интернета вещей. Целью работы является расчет параметров системы дистанционного управления уличным освещением. Используемые методы: для определения количества базовых станций, необходимых для дистанционного управления светильниками, используется модель распространения радиоволн Окамуры ‒ Хата. Эта модель позволяет определить радиус действия базовой станции в районах с типичной городской застройкой. Новизна исследования состоит в том, что проведено сравнение технологий низкоэнергетических сетей с широкой зоной покрытия для задачи управления освещением. Показано, что для повышения емкости сети можно использовать семь частотных каналов для передачи по каналу «вверх» и один фиксированный частотный канал для передачи по каналу «вниз». При этом вероятность доставки пакетов составляет 99 %. Результат: представлены результаты планирования сети начального приближения на основе технологии LoRa в системе проектирования RadioPlanner.


Ключевые слова
уличное освещение, Интернет вещей, технология LoRa, «умный» город, «умное» освещение.

Библиографическая ссылка на статью

Фазылов Д. А., Кравец Е. В. Моделирование системы автоматического управления уличным освещением с помощью технологии LoRa // Информационные технологии и телекоммуникации. 2025. Т. 13. № 1. С. 47‒58. DOI: 10.31854/2307-1303-2025-13-1-47-58. EDN: TQUHQG


Reference for citation

Fazylov D., Kravets E. The Modelling of the System of Automated Street Lighting Control Using LoRa Technology // Telecom IT. 2025. Vol. 13. Iss. 1. PP. 47‒58 (in Russian). DOI: 10.31854/2307-1303-2025-13-1-47-58. EDN: TQUHQG
Литература

1. Водовозов А. М., Бурцев А. В. Интеллектуальная система уличного освещения на основе парадигмы Интернета вещей // Вестник Череповецкого государственного университета. 2021. № 3(102). С. 7–17. DOI: 10.23859/1994-0637-2021-3-102-1. EDN: VYFOTX

2. Попов А. А. Алгоритм выбора информационной системы для предприятия с учетом уровня его готовности к автоматизации // Современные наукоемкие технологии. 2016. № 5–1. С. 66–70. EDN: VZCSYJ

3. Умный город. Онлайн. URL: https://russiasmartcity.ru (дата обращения 02.04.2025)

4. Мошаров Н. К., Бородин С. И. «Умное» освещение в «умном» городе // Умные технологии в современном мире: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции (Челябинск, 18 февраля 2020 г.). Челябинск: Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), 2020.С. 306–313. EDN: KDWFVM

5. Никитин М. С., Тычков А. Ю. Система интеллектуального городского уличного освещения на основе IoT платформы // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2022. № 1 (39). С. 13–20. DOI: 10.21685/2307-5538-2022-1-2. EDN: CIBTOC

6. Carli R., Dotoli M., Cianci E. An Optimization Tool for energy efficiency of Street Lighting Systems in Smart Cities // IFAC-Papers OnLine. 2017. Vol. 50. Iss. 1. PP. 14460–14464. DOI: 10.1016/j.ifacol.2017.08.2292

7. Московская компания разработала систему онлайн-управления уличным освещением // Официальный портал Мэра и Правительства Москвы. 13.08.2019. URL: https://www.mos.ru/news/item/60256073 (дата обращения 02.14.2025)

8. Освещение городских улиц // ServiceEnergy. URL: https://www.service energy.ru/solutions/umnoe-osveshchenie/osveshchenie-gorodskikh-ulits (дата обращения 02.04.2025)

9. Перспективы IoT для систем «умного» освещения // Умный свет. URL: https://smartlight.elec.ru/article/perspektivy-iot-dlya-sistem-umnogo-osvesheniya.html? ysclid=m95so9x3u5432863480 (дата обращения 02.04.2025)

10. Кумаритова Д. Л., Киричек Р. В. Обзор и сравнительный анализ технологий LPWAN сетей // Информационные технологии и телекоммуникации. 2016. Т. 4. №. 4. С. 33–48. EDN: YLNEQB

11. Сапрыкин А. LoRa, «Стриж» и ZigBeevs NB-IoT для АСУНО. NB-IoT ‒ основа «умного» города и «умного» света // Полупроводниковая светотехника. 2020. № 4(66). С. 58–64. EDN: YMZEYQ

12. Сковпин М. С., Лапшина М. Л. Планирование и оптимизация сетей сотовой связи // Вестник Воронежского государственного технического универ- ситета. 2013. Т. 9. № 6–3. С. 81–84. EDN: RXKQSP

13. Шешалевич В. В. LPWAN ‒ низкопотребляющие сети большого радиуса действия. Связь для Интернета вещей // Безопасность информационных технологий. 2017. Т. 24. № 3. С. 7–17. EDN: ZEMPHL

14. Целищев Д. В., Копысов А. Н. Использование технологии LoRa при создании автоматизированных систем контроля и управления // Информационные технологии в науке, промышленности и образовании: Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции (Ижевск, 31 марта 2019 г.). Ижевск: Изд-во ИжГТУ им. М. Т. Калашникова, 2019. С. 187–192. EDN: JQZJBR

15. LoRaWAN Specification v1.0.2 // LoRaAlliance. URL: https://resources. lora-alliance.org/document/lorawan-specification-v1-0-2 (дата обращения 02.04.2025)

16. Тихомиров А. В., Омельянчук Е. В., Семенова А. Ю., Михайлов В. Ю. Прогнозирование параметров распространения радиоволн в условиях городской застройки при использовании низко расположенных антенн // Труды МАИ. 2017. № 97. С. 15. EDN: YMIGSW

17. Руководство разработчика устройств LoRaWAN сети ЛАРТЕХ // Компания Лартех Телеком.URL: https://lar.tech/images/pdf/lorawan-lartech.pdf?ysclid =m95tj5nbh4571512524 (дата обращения 02.04.2025)

18. Лячек Ю. Т.,Мутанна М. М. А., Нассер С. С. С., Мутанна М. С. А. Плотность распределения базовых станций LoRa в глобальной сети LPWAN в «умном городе» // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2020. № 8–9. С. 45–52. EDN: NAMOMZ

 

cc-by Статья распространяется по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License.

cc0  Метаданные статьи распространяются по лицензии CC0 1.0 Universal

 
 
войти

Авторизация