Au Chili, un pays qui importe des combustibles fossiles et dépend fortement des barrages hydroélectriques, les économies d'énergie sont importantes. Sicom Electronics aide les municipalités à y répondre avec CityMesh®, un réseau évolutif de villes intelligentes permettant de contrôler intelligemment des milliers de lampadaires et de feux de circulation avec une plus grande précision. Le résultat : des coûts réduits, une meilleure empreinte écologique et une sécurité accrue pour les citoyens. Les modules RF XBee® de Digi fournissent la connectivité sans fil nécessaire à la réalisation de ce projet.
Une nouvelle vision pour les villes intelligentes au Chili
Dans un pays où l'efficacité énergétique est une grande priorité, les villes s'efforcent continuellement de trouver de nouveaux moyens de réduire la consommation d'énergie et d'utiliser l'argent des contribuables à bon escient. Dans un premier temps, ces efforts se sont concentrés sur les infrastructures de circulation, où les lumières et les contrôles peuvent avoir un impact significatif et favorable.
Selon Carlos Bay-Schmith, directeur de production de Sicom Electronics, le remplacement des lampes halogènes dans les feux de signalisation présentait des avantages immédiats. "Au début des années 2000, les LED faisaient leur apparition ici, et il était facile de remplacer les halogènes par des LED de couleur", explique-t-il. "Mais nous savions qu'il y avait de nombreuses possibilités d'améliorer la circulation, d'accroître la sécurité et d'économiser de l'énergie.
Sicom a développé un contrôleur pour les feux de signalisation, offrant aux villes un système clé en main alimenté par l'énergie solaire et géré à distance grâce aux communications sans fil. " Chaque poteau est autonome ", précise-t-il. "Les LED consomment très peu d'énergie, elles peuvent donc être alimentées par un panneau solaire. Et nous les synchronisons pour optimiser le flux de circulation, afin que les automobilistes consomment moins de carburant. Et nous gérons tous ces poteaux depuis un seul endroit grâce à Digi XBee."
Le module basse consommation Zigbee Digi XBee avec connecteur U.FL offre une connectivité facile et peu coûteuse entre les feux de signalisation et le cloud. Le module RF Zigbee Digi XBee est idéal pour les applications de villes intelligentes qui nécessitent une faible latence et un timing de communication prévisible. Offrant des configurations maillées rapides et robustes, les produits Digi XBee permettent une connectivité robuste des points finaux en toute simplicité.
Le module Zigbee Digi XBee mis à jour offre une consommation d'énergie améliorée, la prise en charge des mises à jour du micrologiciel par voie aérienne, ainsi que la programmabilité MicroPython et Bluetooth® Low Energy.
"Nous avons installé un grand nombre de ces feux de circulation autonomes, et ils sont très fiables", a déclaré Bay-Schmith. "En fait, après le tremblement de terre de 2010, l'un de nos clients municipaux a subi de lourds dommages dus à un tsunami. Notre client nous a dit que toute la ville était dans le noir - à l'exception des feux de signalisation aux coins des rues."
Un nouvel éclairage sur les villes intelligentes
Bientôt, les ingénieurs de Sicom étaient prêts à relever un défi encore plus grand : les lampadaires. "La technologie des diodes électroluminescentes (LED) a continué à progresser", explique M. Bay-Schmith, "et bientôt nous avons pu utiliser des LED blanches pour éclairer les rues. C'est alors que nous avons créé le système d'éclairage public CityMesh. Ces LED sont faciles à grader et à contrôler et peuvent fournir 210 lumens/watt, soit près du double de ce que peuvent fournir le sodium haute pression et les halogénures. Le prix initial est plus bas, le coût d'exploitation est inférieur de 50 % et elles fournissent un excellent éclairage. Nous utilisons les modules Digi XBee pour les connecter dans un réseau maillé connecté et économe en énergie autour de la ville."
Aujourd'hui, CityMesh est déployé dans sept villes chiliennes et contrôle des milliers de lampadaires. "Lorsque vous arrivez à de grands réseaux maillés avec des milliers de lampadaires, vous pouvez rencontrer certaines limites techniques", a-t-il déclaré. "Nous avons constaté que le module Digi XBee était le plus configurable et disposait d'un très bon micrologiciel qui nous permettait de reconfigurer les choses à un niveau très bas. Les commandes UART et AT peuvent fonctionner pour 10 à 20 points, mais nous avions besoin de contrôler 7 000 lumières. Si vous ne roulez pas les choses à un niveau très bas, les commandes n'atteindront tout simplement pas les nœuds. Les autres solutions que nous avons examinées ne permettaient pas de commander les lampadaires rapidement ou il fallait envoyer les commandes trois ou quatre fois avant que le lampadaire ne les reçoive. Nous avons utilisé des modules puissants comme passerelles pour contrôler 200 à 250 lampadaires et conçu un maillage en arborescence. C'est pourquoi le contrôle de bas niveau que nous avions avec Digi XBee était si important."
Créer des villes intelligentes grâce à des lampadaires plus intelligents
Chaque contrôleur CityMesh est connecté à une antenne et logé dans une boîte en plastique fixée à un lampadaire, et chaque unité possède sa propre adresse MAC unique. Les ingénieurs de Sicom peuvent alors créer une carte dynamique de chaque emplacement d'installation et approvisionner et surveiller à distance chaque lampadaire à partir d'un emplacement central.
"Leur installation est très facile", a déclaré M. Bay-Schmith. "Chaque unité est simplement alimentée par le câble d'alimentation 220 V du lampadaire. Nous pouvons configurer et faire fonctionner à distance chaque lampadaire indépendamment, définir les paramètres d'allumage et d'extinction et utiliser une cellule photoélectrique pour la gradation automatique. Par exemple, nous pouvons vouloir un éclairage à 100 % jusqu'à 2 heures du matin, puis le réduire à 80 % jusqu'au matin. Ou bien nous pourrions éteindre certaines lumières pendant un feu d'artifice".
Bay-Schmith note que les économies de coûts opérationnels peuvent être particulièrement convaincantes avec CityMesh. Les municipalités ont indiqué qu'en passant aux LED et en passant de la facturation forfaitaire à la facturation par compteur, elles ont constaté une réduction de 50 à 80 % des coûts énergétiques.
La gestion à distance simplifie également la maintenance car les villes peuvent éviter de nombreux déplacements coûteux de camions. "Elles n'ont pas besoin d'envoyer des équipes pour inspecter les lumières, à la recherche de pannes", a déclaré Bay-Schmith. "Elles peuvent tout voir sur une console centralisée. Si un feu s'éteint, ils le savent immédiatement. En fin de compte, l'application CityMesh pour les villes intelligentes réduit l'empreinte écologique d'une ville, diminue les coûts et améliore la sécurité des citoyens. C'est une proposition de valeur convaincante que nos clients trouvent intéressante."