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. Résultat : des coûts réduits, une meilleure empreinte écologique et une plus grande sécurité pour les citoyens. Les modules RF Digi XBee® fournissent la connectivité sans fil nécessaire pour y parvenir.
Une nouvelle vision pour les villes intelligentes au Chili
Dans un pays où l'efficacité énergétique est une priorité absolue, 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 feux 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 circulation a présenté des avantages immédiats. "Au début des années 2000, les diodes électroluminescentes (DEL) ont fait leur apparition dans notre pays, et le remplacement des lampes halogènes par des DEL colorées n'a été qu'une simple amélioration", explique-t-il. "Mais nous savions qu'il existait de nombreuses possibilités d'améliorer la fluidité du trafic, d'accroître la sécurité et d'économiser de l'énergie.
Sicom a mis au point un contrôleur pour les feux de circulation, offrant aux villes un système clé en main alimenté par l'énergie solaire et géré à distance grâce à des communications sans fil. "Chaque poteau est autonome", explique-t-il. "Les LED consomment très peu d'énergie et peuvent donc être alimentées par un panneau solaire. Nous les synchronisons pour optimiser le flux de circulation, afin que les automobilistes consomment moins de carburant. Et nous gérons tous ces poteaux à partir d'un seul endroit grâce à Digi XBee."
Le module Zigbee basse consommation Digi XBee avec connecteur U.FL offre une connectivité facile et peu coûteuse entre les feux de circulation et le nuage. Le module RF Zigbee Digi XBee est idéal pour les applications de villes intelligentes qui nécessitent une faible latence et un temps de communication prévisible. Fournissant des configurations de maillage 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 en direct, 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 M. Bay-Schmith. "En fait, après le tremblement de terre de 2010, l'un de nos clients municipaux a subi de lourds dommages à cause d'un tsunami. Notre client nous a dit que toute la ville était plongée dans l'obscurité, à l'exception des feux de signalisation situés au coin des rues.
Un nouvel éclairage sur les villes intelligentes
Bientôt, les ingénieurs de Sicom furent prêts à relever un défi encore plus grand : les lampadaires. "La technologie des 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 le sodium haute pression et les halogénures peuvent fournir. Le prix initial est plus bas, le coût d'exploitation est inférieur de 50 % et elles fournissent un excellent éclairage. Nous utilisons des modules Digi XBee pour les relier en 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 vous heurter à certaines limites techniques", a-t-il déclaré. "Nous avons découvert que le module Digi XBee était le plus configurable et qu'il disposait d'un micrologiciel très performant 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 devions contrôler 7 000 lumières. Si vous n'acheminez 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 rapidement les lampadaires, ou alors il fallait envoyer les commandes trois ou quatre fois avant que le lampadaire ne les reçoive. Nous avons utilisé des modules de grande puissance comme passerelles pour contrôler 200 à 250 lampadaires et nous avons conçu un réseau en arborescence. C'est pourquoi le contrôle de bas niveau que nous avions avec Digi XBee était si important".
Créer des villes intelligentes avec 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. 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.
"L'installation est très facile", a déclaré M. Bay-Schmith. "Chaque unité est alimentée par le câble d'alimentation 220 V du lampadaire. Nous pouvons configurer et faire fonctionner à distance chaque lampadaire de manière indépendante, définir les paramètres d'allumage et d'extinction, et utiliser une cellule photoélectrique pour la gradation automatique. Par exemple, nous pourrions vouloir un éclairage à 100 % jusqu'à 2 heures du matin, puis le réduire à 80 % jusqu'au matin. Nous pouvons également éteindre certains lampadaires lors d'un feu d'artifice".
M. Bay-Schmith note que les économies réalisées sur les coûts d'exploitation peuvent être particulièrement intéressantes avec CityMesh. Des municipalités ont indiqué qu'en passant aux LED et en migrant de la facturation forfaitaire à la facturation au compteur, elles ont constaté une réduction de 50 à 80 % de leurs 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 feux, à la recherche de pannes", explique M. Bay-Schmith. "Elles peuvent tout voir sur une console centralisée. Si un feu est hors service, ils le savent immédiatement. En fin de compte, l'application CityMesh pour les villes intelligentes réduit l'empreinte environnementale de la ville, diminue les coûts et améliore la sécurité des citoyens. C'est une proposition de valeur convaincante que nos clients trouvent attrayante.