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Fórum Conled
Tecnologia de Telegestãoe Sistema Fotovoltaico
Paulo Cabral
Soluções inteligentes em Conectividade
Apresentação
Engenheiro de Controle e Automação, formado pela Universidade Bandeirante de São Paulo
Dez anos de experiência em desenvolvimento de produtos e projetos de Iluminação LED
Engenheiro de Aplicação pela Arrow Electronics
AgendaDados Mercado Brasileiro sobre Iluminação
Cenário Iluminação Mundial
Cenário Mundial de IOT e IOT para Lighting
Aplicações Lighting IOT
Tecnologias para Lighting IOT
Bluetooth
Zigbee
Thread
NFC
Energia Solar
Princípios de Funcionamento
Cenário Atual
Vantagens
Regulamentação e Certificação
Aplicações
Cenário AtualLighting
Mercado Iluminação global por Produto
Mercado de Iluminação LED
Mercado Mundial de Fontes de Alimentação em Luminárias LED
Mercado Mundial de Fontes de Alimentação LED - $Mercado mundial de fontes de alimentação LEDQuantidade
A demanda unitária é bastante distribuídaPor classificação de potência
Alta potência representa <40% das unidades vendidasem 2017. Vinculado ao crescimento da iluminação industrial
The World Market for LED Luminaires By Power RatingUnits (Millions)
Source: IHS Sep-13
0
200
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
High Power(60W+)Medium Power(25W-59W)Low Power (<25W)
The World Market for Power Supplies in LED Luminaires By Power RatingRevenues ($ Bil l ions)
Source: IHS Sep-13
0.0
0.5
1.0
1.5
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2.5
3.0
3.5
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
High Power (60W+)
Medium Power (25W-59W)
Low Power (<25W)
Mercado Total crescerá para US $ 3,5 bilhões em 2017
Mercado de alta potência crescerá em $ 1,5 bilhão de 2013 a 2017
Mercado de alta potência cresceu em $ 1,5 bilhõesde 2013 a 2017
Certificações
Vida útil
Manutenção
Consumo de Energia
Forte estimulo ocasionado pelo alto valor daenergia elétrica no brasil
20 fabricantes de lâmpadas a LED no Brasil
Mais de 150 fabricantes nacionais deluminárias a LED no Brasil
Mercado brasileiro de LED
Em 2014 - 20 milhões de lâmpadas leds – Atualmente 15% do mercadoO crescimento projeto para 2023 será de 70%
Cenário atual de IOT
Número de dispositivos conectados 2014 a 2020
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50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Uni
ts i
n K
Smart Home Lighting Building Lighting Smart City Lighting
O crescimento do mercado é iluminação conectada
Lâmpadas LED ~ 40% do mercadoLâmpadas 39%Comutadores 32%Sensores / Plugges 16%Controladores 14%
Redes de Malha~ 60% of market
Outros incluindo BLE e proprietário
Construção InteligenteMercado de LEDs
Mercado de iluminação conectada
Principais aplicações para Lighting
Estádios e ParquesRuas e Avenidas Hospitais
Varejo Lojas Indústrias
Principais aplicações para Smart Light
Custos de Gestão Reduzidos Estacionamento otimizado
Maior Segurança Pagamentos integrados e POS
Redução do tráfego / Poluição reduzida
Custos de Gestão Reduzidos
Iluminação Inteligente
Usando o calendário pode Economize até 40%
Usando o dimerização podeEconomize pelo menos 30%
Usando Sensores podeEconomize 20% a 40%
Zone ARear Service Lot
Zone CFront Perimeter
Zone BVehicle Storage Lot
Zone ESide Lot
Zone DFront Displa
Use o layout para determinarControle, que é qualquer grupo
De luzes que precisam se comportar corretamente ao mesmo tempo
Um controlador pode estar em várias Zonas de controle
Iluminação Inteligente
O desafio da indústria de luminárias é sua oportunidade
Protocolos sem fio para iluminação conectada
Sistemas fechados, suporte para protocolos proprietários, flexibilidade completa,
Sub-GHz ou 2,4 GHz
Padrões baseados ponto a ponto ou malha,Conectividade telefônica direta, balizamento
Baseado em padrões (IEEE 802.15.4)Malha de rede,
Interoperabilidade e ecossistemas
IoT - Coexistência de redes
Proposição de valor para IoT
Wi-Fi 802.11b/g/n
BT-LEBT-LE
Mesh v1ZigBee Pro Z-Wave Plus Thread
Freq. Domínio 2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz Sub-GHz 2.4GHz
Topologia Star Star Mesh Mesh Mesh Mesh
Nenhum ponto de falha � TBD � � �
Suporte para IPv6 � Only 4.1+ � � � �
Open Standards � � � � � �
Multiple silicon vendors � � � � � �
Camada de aplicaçãoMultiple 3rd party
optionsMultiple 3rd party
optionsMultiple 3rd party
optionsNative – ZCAL Native
Multiple 3rd party options, Devices with different applications can still use each
other for mesh communication
BenefíciosUbiquitous high-
bandwidth wireless
For devices tethered to your
phone
Flood mesh, no support for IPv6,10-byte payload
Purpose built end-to-end connectivity solution, Mission critical devices on
own network
IP – based• Device-to-Device & Device to Cloud
• Large base of IP-DevelopersMission critical devices on own
network, stable & secure for years
Tecnologias de conectividade em rede no mercado
Conectividade de redeTecnologias no Mercado
Bluetooth Low Energy (BLE) é um subconjunto da tecnologia sem fios Bluetooth, incompatível com versões anteriores
Solução perfeita para transferir dados discretos, por exemplo: Temp, Pressão, Peso, Localização, Comandos de controle, etc
Consumo de energia muito baixo
Extended battery life, makes it ideal for applications where its not feasible to have a charger, or portability is required
Parte essencial da "Internet das Coisas"
Topologias
BT-LEBT-LE
Mesh v1
Freq. Domain 2.4GHz 2.4GHz
Range / Topology Short Short
Topology Star Mesh
Support for IPv6 Only 4.1+ �
Open Standards � �
Multiple silicon vendors � �
Application LayerMultiple 3rd party
optionsMultiple 3rd party
options
Use Cases / BenefitsFor devices
tethered to your phone
Flood mesh, no support for IPv6,10-byte payload
Excelente opção para conexão ponto a ponto e estrela
Compatibilidade com celulares, tablets e wearables
Baixo consumo
Opção mesh, sem uso de gateway (mas pode resultar em problema de latência em redes densas, com muitos saltos)
Bluetooth Mesh
Baixo consumo Broadcast-based mesh
v1.0 não suporta roteamento
Projetado para permitir redes eComunicações de longo alcance
Compatível com Smart Phones e outrosDispositivos Bluetooth de baixa energia
Foco em automação residencial eiluminação Industrial
Protocolo aberto, mundial
Endereço de IP para a nuvem
Low power end nodes
Simples p/ consumidores adicionar ou remover
Seguro
Cobertura robusta para toda a casa
Nenhum ponto de falha
Rede sem ligação à Internet
Tempo de lançamento rápido no mercado
Requisitos de uma nova rede
Uma rede de malha sem fio segura para casaos produtos conectados
Construído em tecnologias já comprovadas e existentes4
Funciona em silício 802.15.4 existente
Usa 6LoWPAN com endereçamento IPv6
Transporte UDP
Nova arquitetura obrigatória de segurançaSimples e seguro para adicionar / remover produtosEscalável para 250+ produtos por redeProjetado para operação de muito baixa potênciaConfiável para infra-estruturas críticas
Pode suportar muitas Protocolos e plataformas de camada de aplicação
video
Linha de Ofertade Hardware
425+ Membros no mundo todo
100s de milhões de dispositivos enviados
Iluminação conectada
Automação Industrial
Automação Residencial
Medição inteligente
Visão geral da tecnologia
Redes sem fio de baixa potência
Baseado em IEEE 802.15.4 MAC/PHY (2.4 GHz)
Baixa taxa de dados (250 kbps) para controle e automação
Inclui redes de segurança para aplicações em estrutura
Confiável e robusto: A topologia de rede mesh elimina pontos únicos de falha e permite redes com uma grande extensão física.
Baixo consumo de energia: Permite o uso de dispositivos (sem roteamento) com fontes de alimentação autônomas, como baterias ou células solares.
Escalável: Suporta a expansão de redes para milhares de nós em uma grande área.
Global: Opera em rádio de 2,4 GHz, que está disponível para uso sem licença em todo o mundo, tornando as aplicações globalmente portáteis.
ZigBee 3.0 - FacilitandoA Internet das Coisas
ZigBee vs Thread
ZigBee Thread
Maturity 2007 (ZigBee Pro) 2015
Units deployed to date ~700 million Limited
Data rate 250 kbps
Low power consumption
Mesh networking
Open standards
No single point of failure
Native IP addressability
Simple IP bridging
Standardized app layer
3rd party certification
Summary Widespread use. Rich set ofdefined devices and command
Low-power IP-based mesh network. Ideal for connected
home
More than 90 %of all NFC-equipped smartphone modelsuse NXP technology
Initiate interactions with a simple touch
NFC at a glance:
Contactless proximity technology
Standardized under ISO/IEC 18092 and ISO/IEC 21481
Operating frequency: 13.56 MHz
Operating range: 10 cm (4 in)
Max. speed: 424 Kbps
Co-developed by NXP and Sony
Origins in payment and access control
Works with existing contactless infrastructure
Read/Write
Active Peer-to-Peer Mode
Light Link
Zigbee
I2C
NTAG I2C
NFC
NFC Reader
IoTGateway
ZigbeeBACK END SYSTEM
1. Inicialização - Carregar perfil de nó para a memória de usuário da etiqueta conectada NFC via I2C
2. Detecção de nó - O identificador NFC conectado é detectado pelo leitor NFC. Os dados do perfil são transmitidos para o gateway IoT
3 . Configuração do nó - As credenciais de rede são carregadas na memória do usuário das tags conectadas por NFC
4. Activação do nó - O nó é adicionado automaticamente à rede Zigbee e pode ser controlado e monitorado
Conceito de comissionamento NFC
video
Baixo custo dos devices
Baixo consumo de bateria
Baixo volume de dados transmitidos
Maior cobertura Indoor
Alto volume de devices por Estação
Radio Base (ERB)
Raio de cobertura amplo por ERB
Visão geral da rede Sigfox
EnergiaSolar
Energia Solar
Princípio de Funcionamento
Célula Solar
Principais Vantagens
Redução de perdas por transmissão e distribuição de energia, já que a eletricidade é consumida onde é produzida;
Redução de investimentos em linhas de transmissão e distribuição;
Baixo impacto ambiental;
Problemas hídricos atuais
Custo Energia elétrica
A energia solar é livre de carbono
Potencial no Brasil
A irradiação média anual brasileira varia entre 1.200 e 2.400 kWh/m²/ano
A Região Nordeste apresenta os maiores valores de irradiação solar global
Os valores máximos de irradiação solar no país são observados na região central da Bahia (6,5kWh/m²/dia), incluindo, parcialmente, o noroeste de Minas Gerais.
Regulamentaçãoe Certificação
A Agência Nacional de
Energia Elétrica (ANEEL) uma
nova resolução normativa (482/2012)
Regulamentação e Certificação
Portaria INMETRO / INMETRO número 17- de 14/01/2016
Portaria INMETRO / MDIC número 271 de 02/06/2015
Portaria INMETRO / MDIC número 357 de 01/08/2014
Portaria INMETRO / MDIC número 4 de 04/01/2011
Módulos (painéis fotovoltaicos), Controladores de carga, Inversores para sistemas autônomos com potência nominal entre 5 W e 10 kW, Inversores para sistemas conectados à rede com potência nominal de até 10 kW, Baterias estacionarias de baixa intensidade de descarga, para aplicação fotovoltaica
Aplicações em Iluminação
Obrigado!
PAULO CABRALArrow Electronics Lighting FAE