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

2.0

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

0

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