SensorX von Tridonic - Mit Machine Vision zur effizienten und nachhaltigen Smart City

Sicher beleuchtete Straßen bei minimalem Energieeinsatz: Möglich macht dies SensorX, ein KI-basierter Sensor von Tridonic zur Detektion von „Leben“ auf Straßen und Wegen. Mithilfe von SensorX lässt sich die Straßenbeleuchtung bedarfsorientiert dosieren, um Energie und Lichtemissionen einzusparen. Zudem ermöglicht der Sensor die Messung sowie Differenzierung von Verkehrsteilnehmern und ebnet so den Weg zur smarten Planung und Steuerung des Verkehrs und der Parkräume.

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SensorX von Tridonic - Mit Machine Vision zur effizienten und nachhaltigen Smart City [Bild: Tridonic GmbH & Co KG]

Im April 2023 wurde das innovative SensorX-Konzept bei den Zhaga Smart City Sensors Awards in der Kategorie „Mobilität“ ausgezeichnet. SensorX ist in limitierter Stückzahl ab April 2024 verfügbar [Bild: Tridonic GmbH & Co KG]

Vielseitige Einsatzmöglichkeiten in der Smart City [Bild: Tridonic GmbH & Co KG]

 Statt auf Bewegungssensorik setzt Tridonic bei diesem Edge Device auf Machine Vision – und hat einen Weg gefunden, die Technologie für den Masseneinsatz im Outdoor-Bereich nicht nur wirtschaftlich und simpel in der Anwendung, sondern auch datensicher zu gestalten.

Moderne Straßenbeleuchtung muss den Spagat zwischen Sicherheit in den Nachtstunden, Energieeffizienz und minimalen Lichtemissionen schaffen. Vereinen lassen sich diese Anforderungen durch eine bedarfsabhängige Dosierung des Lichts: Der SensorX detektiert, wenn sich Passant*innen oder Fahrzeuge in der Nähe befinden. So entstehen adaptive Beleuchtungsszenarien, um etwa in verkehrsarmen Zeiten das Licht herunterzudimmen und Straßen und Wege bei Zunahme von Verkehrsfluss wieder zu erhellen. Dieses Prinzip unterstützt Tridonic mit seinem KI-gestützten, DALI-kompatiblen SensorX, der den Einsatz von Machine Vision in Outdoor-Anwendungen komfortabel und wirtschaftlich gestaltet.

Der Zhaga-konforme SensorX detektiert und misst die Anwesenheit von Objekten in einem frei definierten Bereich. Dabei erkennt sein integrierter Machine-Learning-Algorithmus nicht nur die Präsenz und Anzahl von Objekten, sondern kann, je nach der „gelernten“ Aufgabenstellung, zwischen Fahrzeugarten, Passant*innen und Radfahrer*innen unterscheiden.

Vielseitige Einsatzmöglichkeiten in der Smart City
Die Dosierung der Straßenbeleuchtung ist nur eines von vielen Applikationsszenarien für die Daten, die der Allrounder SensorX liefert. Nutzer*innen können via App die zu detektierende Zone und Art von Assets bequem definieren. Denkbar ist unter anderem der Einsatz in der Messung der Verkehrsdichte – hier könnte man die Zonen genau bis auf eine Spur festlegen.

In der Smart City der Zukunft könnten Expertinnen und Experten die Daten zudem auswerten, um etwa Verkehrsflüsse zu optimieren. Mittels Verkehrszählung, bei der auch zwischen verschiedenen Verkehrsteilnehmern differenziert werden kann, könnten Verkehrsplaner*innen zukünftig beispielsweise Ampelphasen an die aktuellen Verkehrsmengen anpassen oder zusätzliche Spuren freigeben. Damit lassen sich Staus und unnötige CO2-Emissionen vermeiden.

Auch das Parkplatz-Management kann SensorX deutlich erleichtern. Die dazu eingesetzten traditionellen Sensoren werden häufig unterirdisch installiert und Bautrupps müssen sie aufwändig ausgraben, versetzen und neu verdrahten, wenn sich etwa die Fläche eines Parkplatzes für eine andere Nutzung verändert. Zudem kommt es hier zu Fehlinterpretationen, wenn der Sensor etwa mit Schnee bedeckt ist. SensorX hingegen lässt sich im Handumdrehen auf Zhaga-kompatiblen Straßenleuchten installieren und via App in Betrieb nehmen. Mit seiner einfachen Nachrüstbarkeit trägt SensorX somit der Dynamik urbaner Outdoor-Bereiche Rechnung und hilft, sie nachhaltiger zu gestalten.

Energieeffizient und datensicher dank Edge Computing
Als Edge Device verarbeitet der einfach zu installierende SensorX alle Informationen im Gerät selbst und versendet keine Bilder oder Videos an eine externe Infrastruktur. Nach außen kommuniziert der Sensor via DALI nur die Interpretation des Algorithmus, nicht das Inputmaterial. Darüber hinaus verfügt SensorX über keinen eigenen Speicher. Durch diese Architektur bleibt nicht nur der Datenschutz gewährleistet, es steht auch mehr Bandbreite für den Transfer großer Bild- oder Videodateien zur Verfügung. Der Energieverbrauch des SensorX beläuft sich auf gerade mal 1 W pro Node. Die Einhaltung des ZD4i-Standards sowie die DALI-basierte Kommunikation sichert die Interoperabilität mit einer Vielzahl von Systemen und erleichtert so den Einsatz in unterschiedlichsten Applikationen.

„Viele Machine-Vision-Lösungen benötigen sehr viel Rechenleistung und Strom und sind daher für den Masseneinsatz nicht wirtschaftlich oder nachhaltig. Beim SensorX ist es gelungen, den Bedarf an Strom und Hardware-Performance im Gerät selbst auf ein Minimum zu reduzieren. Die Magie geschieht in der Software. So können wir Daten, Kosten und Strom einsparen.“ Eduardo Pereira, Product Manager Outdoor Controls bei Tridonic.