Use Case Smarte Beleuchtungssensorik mit Bluetooth Mesh

Vernetzte Beleuchtungssensoren registrieren zonengenau Anwesenheiten, Lichtstärken und viele weitere Parameter. Das dient als Basis für Gebäudeautomatisierung, Anlagenverfolgung und andere IoT-Lösungen. So sparen Unternehmen Energie und Kosten.

Intelligente Sensoren werden in der Gebäudetechnik immer bedeutender. Moderne Sensortechnik mit hochleistungsfähigen Kommunikationsknotenpunkten kann dazu beitragen, gewerbliche Immobilien von Bürogebäuden bis hin zu Produktionshallen nachhaltig und kostensparend zu betreiben. Die Netzwerke auf Basis von Bluetooth Mesh sind für die Steuerung und Kommunikation von Sensoren und den Aufbau großflächiger Gerätenetzwerke optimiert.

Spezielle Sensorik-Lösungen, die man auch nachträglich in Beleuchtungskörper einbauen kann, kommen vorzugsweise dann zum Einsatz, wenn man Bewegung in Gebäudeteilen erfassen sowie die einzelnen Leuchten in Betrieb nehmen und parametrieren möchte. Bislang waren diese untereinander oft aber nicht kompatibel. Um funktionsfähig zu sein, brauchten diese Sensoren zusätzliche Gateways. Datenaustausch und zentrale Datenanalysen waren mit relativ hohem Aufwand verbunden.

Die benötigte Interoperabilität wollen Anbieter mit Bluethooth Mesh erzielen. Bei einem Mesh Netzwerk handelt es sich um eine drahtlose Netzwerktopologie. In dieser unterstütz jeder einzelne Netzwerkknoten die Verteilung von Daten über das Netzwerk, indem er Daten an andere Knoten überträgt, die sich in dessen Reichweite befinden.

Für den Bluetooth-Standard sprechen in diesem Kontext zwei Faktoren. „Neben seiner hohen Zuverlässigkeit ist die große Verbreitung und Konnektivität über Smartphones der große Vorteil des Bluetooth-Standards“, erklärt Manuel Siegrist, der als Sales & Product Manager bei der Steinel Solutions AG arbeitet. „Damit können wir für unsere Sensoren eine Steuerungsapp anbieten, die jeder Facility Manager unkompliziert nutzen kann.“ Um für zukünftige Entwicklungen gerüstet zu sein, sollen regelmäßige Weiterentwicklungen für die Steuerung der Sensornetzwerke über die App via Firmware Updates bereitstehen.

Funktechnik

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Die Vorteile von Bluetooth Mesh

Bluetooth Mesh bietet für die kommerzielle Gebäudeautomation höchste Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und Interoperabilität. Geeignete Sensoren sind per Bluetooth Technologie konfigurierbar und bilden zusammen ein Bluetooth Mesh Netzwerk. Die drahtlose Vernetzung eignet sich auch für das Retrofitting von Beleuchtungssystemen: Soll eine Lichtanlage modernisiert werden, ist eine Nachrüstung ohne Anpassungen von bestehenden Installationen möglich. Bisherige drahtgebundene Beleuchtungssysteme mit ihren hohen Installationskosten und Aufwänden bei Erneuerungen könnten damit obsolet werden.

Die Integration der Bluetooth Technologie in die Beleuchtung vereinfacht es außerdem, die Installation offline vorzubereiten und die Leuchten anschließend online vor Ort in kurzer Zeit in Betrieb zu nehmen. Die Initialisierung und Konfiguration der Sensoren erfolgt im Falle von Steinel dabei über die Web- und Mobile-App des Softwarespezialisten und Kooperationspartners Silvair. Die App ermöglicht außerdem eine freie Definition von Leuchten-Gruppen mit konfigurierbarem Verhalten. So werden beispielsweise nur bestimmte, benötigte Bereiche ausgeleuchtet.

Intelligente Lichtlösung am Beispiel Tiefgaragen und Parkhäuser

Die Beleuchtung von Tiefgaragen und Parkhäusern war bisher für die Betreiber vor allem eins: kostenintensiv, da sie diese rund um die Uhr bereitstellen muss. Innovative und intelligente Beleuchtungssysteme können die Energieeffizienz verbessern, indem die Beleuchtung nur eingeschaltet wird, wenn sie tatsächlich benötigt wird. Sensoren, eingebaut in Langfeldleuchten, liefern eine Bluetooth-basierte und intelligente Lichtlösung für Tiefgaragen und Parkhäuser. Das intelligente Lichtsystem erkennt Fußgänger oder Autos und beleuchtet frequentierte Zonen für einen definierten Zeitraum. In der übrigen Zeit werden Bereiche ohne Anwesenheit mit gedimmtem Komfortlicht von 10-50 Prozent ausgeleuchtet oder ganz abgeschaltet.

Energieeinsparungen, effiziente Prozesse, bessere Flächennutzung

Mit Bluetooth-fähigen Sensoren erhalten Gebäudebetreiber zahlreiche, smarte Optimierungsmöglichkeiten:

• Energieeffizientes Gebäudemanagement:
  Energiedaten und -verbrauch lassen sich punktgenau messen. So können Verantwortliche unnötige Stromverbräuche direkt entdecken und Kosten sparen. Einige Betreiber geben an, auf diese Weise über 90 Prozent Energie einsparen zu können. In der Folge betreiben sie ihre Gebäude effizienter und umweltfreundlicher.

• Flächenauslastung optimieren:
  Heatmaps bieten genaue Informationen über das tatsächliche Personenaufkommen in gewerblichen Immobilien. Sie zeigen auf, wo es Optimierungsmöglichkeiten für die Flächennutzung gibt. Aus den Informationen der Bluetooth Mesh Sensornetzwerke lassen sich beispielsweise Daten für die Auslastung von flexiblen Büroarbeitsplätzen sammeln und auswerten. Das erlaubt einen zuverlässigen Überblick über den tatsächlichen Bedarf und eine effizientere Gebäudeauslastung.

• Prozessabläufe optimieren:
  Manche Betreiber nutzen die Daten aus der Sensorik auch, um ihre Abläufe neu zu gestalten. In einem Hotel erhält das Reinigungspersonal beispielsweise über Bluetooth Mesh die Information, ob ein Gast sein Zimmer bereits verlassen hat. Entsprechend werden die Reinigungsabläufe automatisiert geplant. Das Personal muss nicht nach freien Räumen suchen und kann so schneller arbeiten.

Funkstandards im Vergleich

LPWAN im Vergleich zu SubGHz Meshnet

Lichtinstallationen als IT-Infrastruktur für das smarte Gebäudemanagement

Alle Informationen, die von Bluetooth-Sensoren potentiell empfangen werden, können zukünftig über vernetzten Leuchten zentral erfasst und analysiert werden. Zukünftig könnten laut Siegrist Lichtinstallationen als zentrale IT-Backbones für verschiedene Anforderungen der Gebäudeautomation dienen. „Mit Bluetooth Mesh und intelligenter Beleuchtungssensorik entsteht eine übergeordnete IT-Infrastruktur. Das umfasst dann beispielsweise die Regelung von Heizung, Lüftung und Klimaanlagen, Verschattung durch Jalousien und Steuerungen über Fensterkontakte.“

Das Feedback derjenigen Unternehmen, die in der Beleuchtungssensorik bereits heute mit Bluetooth Mesh arbeiten, ist positiv. Neben kurzfristig erzielbaren Einsparungen durch mehr Energieeffizienz überzeugt die einfache, zuverlässige Handhabung der Sensoren über eine Smartphone App. Zudem entsteht die Grundlage für zukünftige, kabellose IoT-Vernetzungen und Gebäudeautomatisierungen.

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