I ndo ne s i a n J o ur na l  o f  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd C o m p u t e r  Sc i e nc e   V o l.   1 1 ,  N o.   2 A ug us t   201 8 , p p 56 7 ~ 57 6   I SSN :   2502 - 4752 ,  D O I :  10. 11 591/ i j eecs . v 1 1 .i 2 .p p 567 - 5 76           567       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c or e . c om / j our nal s / i nde x . php/ i j e e c s   St ree t  L ig ht ing  S y s t e m  F o r S m a r t   Cit ies   Us ing  M icr o - Co nt ro llers       A aq u i b  P ar k ar ,  P r as h an t  K u m ar   S oor i   D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal  an d  E l ec t r o n i cs  E n g i n eer i n g ,   H e r io t  W a tt U n iv e r s it y  D u b a C a m pus ,   U n i t ed  A r ab  E m i r at es       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T     A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   F eb   15 ,  201 8   Re v i se d   A pr   12 ,  201 8   A ccep t ed   A pr   2 8 ,  20 1 8       T h e   m a in  g o a l is  t o  s im u la te  d if f e r e n t c o n f ig u r a tio n s  o f  s tr e e t lig h ti n g  s y s t e m   u si n g  DI AL u x   a nd opt i m i z e  t he  e ne r gy  c ons um pt i on.  D a t a  of  t he  e x i s t i ng   r oa d i n t he  U ni t e d A r a b E m i r a t e s  i s  c ons i de r e d f or  s i m ul a t i on.   S i m ul a t i on   r e s ul t s  a r e  va l i da t e d by  bui l di ng   a  ha r dw a r e   m ode l .  T hi s  i s  a c c o m pl i s he by   us i ng  L E D   m odul e s  i ns t e a d of  t r a di t i o na l  H P S  bu l bs  w hi c h i s  c o nne c t e d t o   a n A r dui no t o c o nt r ol   di f f e r e nt  s e ns or s .   P hot o r e s i s t or s  a r e  us e d t a u to m a tic a ll y  s w itc h  th e  lig h ts  O N  o r  O F F  d e p e n d i n g  o n  th e  lig h t  in te n s ity .   U l t r a s oni c  s e ns or s  a r e  us e d t de t e c t  m ot i on of  c a r s  a nd pe de s t r i a ns  i or de r   to  s w it c h 50%   of  t he  l i g ht s   of f  i f   no m ot i o n i s   de t e c t e d.  T he  r e c or d e d da t a  i s   m o n i t o r ed  b y  a R as p b er r y  P i  w h i ch  act i n g  as  a m o n i t o r i n g  d ev i ce.   P r act i cal   m eas u r e m en t s  w er co n d u ct ed  at   d i f f er en t  p o i n t s  o n  t h e r o ad  s el ect ed  an d  ar c o m p a r e d   w ith  th e  s im u la tio n  r e s u lts .   Ke y wo rd s :   A r d ui no   IA L u x   E n e rg y   H i gh  P r e s s u r e  S odi um  ( H P S )   l a mp   L i g h t E m it tin g  D io d e s  ( L E D )   Ra s p b e r r y  P i   S e ns o r s     C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   A aq u i b  P ar k ar ,   D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal  an d   E l ect r o n i cs  E n g i n eer i n g ,   H e r io t W a tt U n iv e r s it y  D u b a C a m p u s ,  U n ite d   A r a b  E m ir a te s .   E m a il:  a p327@ hw . a c . u k       1.   I NT RO D UCT I O N   A  s t r eet  l i g h t  i s  a r ai s ed  s o u r c e o f  l i g h t  u s u al l y  f o u n d  at  t h e  ed g e o f  a r o ad  o r  a  w a l k w a y .  T h e y  ca n   b s w itc h e d  o n   m a n u a ll y  o r   u s in g   s e n s o r s  li k e  li g h s e n s iti v e  p h o to c e lls  o r   w it h  t h e  a id  o f  a  s o la r  d ia l i n  t h e   cas e o f  t h e o l d er  l i g h t i n g   s y s t e m .  M o s t   s t r eet  l i g h t s  ar e co n n ect ed  u n d er g r o u n d  i n s t ead  o f   w i r i n g  o n u t i l i t y   pos t  t o a n ot h e r .   M o d e r n  s tr e e t li g h ts   u s u a l l y   c om pr i s e  of  hi gh - i n t e n s i t y d i s c ha r ge   ( H I D )  la m p s   lik e  H i g h - p re s s u re   s odi um   ( H P S )  la m p s .  H P S   la m p s  p r o v id e  a   la r g e   a m o u n o f   ill u m in a tio n   f o r  a   f a ir l y   lo w   c o n s u m p tio n   o f   e le c tr ic it y .  C o m p a r e d  to  H P S   lig h w h ic h  is   u s u a ll y   y e llo w / o r a n g e ,   w h ite  li g h t   s o ur c e s  a r e  kno w n t o  d o ub l e   d r i v er s   v i s i o n  as   w el l  as  r ed u ce t h e b r ak i n g  r eact i o n  t i m e  b y  a  m i n i m u m  o f  2 5 % .  N e w er  s t r eet  l i g h t s  u s e   lig h e m itti n g   d io d e s   ( L E D )   w h i c h   pr ov i de  h i gh  l e v e l s   of   l um e ns   f or   a   v e r y   l ow   c ons um pt i o n   o f     e le c tr ic it y   [1 ] .   S tr e e t li g h t s  c a n  b e   m a d e  i nt e l l i ge nt  b us i n g d i f f e r e nt   s e ns o r s   w hi c h c a n  t r i g ge r  t he m   w he t he y   d et ect  s o m et h i n g   m o v i n g   [2 ] .  S o f t w ar e  can  b u s ed  t o   m ak e t h e m  co m m u n i cat e   w i t h  eac h  o t h er  an d  ca n  b e   m o n ito r e d  w ir e le s s l y .   T o  im p r o v e  th e  e f f ic ie n c y  o f  s tr e e t lig h t in g   s y s t e m  de s i gn ,  di f f e r e n t  t y pe s  of  c onf i gu r a t i on s  a r e   r es ear ch ed  an d  h i g h l i g h t ed  i n  t h i s  p ap er   [3 ] .  A  p r o to ty p e  s y s te m  d e m o n s tr a ti n g  s m a r t s tr e e t lig h t s y s te m   h a s   b e e n b ui l t   w hi c h u s e s  t w o  1 9 0 W  L E D  l i ght  p a ne l s .  T he  L E D  l i gh t s  ha ve  b e e n c o nne c t e d  t o  d i f f e r e nt  s e ns o r s   w h i c h e na b l e  t he m  t o  s w i t c o n a nd  o f f  b a s e d  o n  t he  l i gh t   i nt e ns i t y a r o u nd  t he m  a nd  d i m s  t he  p a ne l s  i f   no   m o v e m e n t is  d e te c te d  a r o u n d  t h e  lig h t p a n e ls .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 1 1 , N o .   2 A ug us t   201 8   :   5 67     576   568   S m a r t s tr e e t lig h t i s  a  te c h n iq u e  u s e d  in   s tr e e t li g h t s  t h a t a d a p t to  m o v e m e n t o f  d if f e r e n o b j e c ts  lik e   p ed es t r i an s  a n d  car s . T h es e s t r eet l i g h t s  can  b e co n t r o l l ed  an d  co n n ect ed  u s i n g  I o T  al s o   [4 ] .   T he  s t r e e t l i ght s   d i m   w h e t he r e  i s  no  a c t i vi t d e t e c t e d  a nd  b r i ght e ns   up   w h e n t he r e  i s   m o ve m e nt   [5 ] .  S m a r t s tr e e t li g h t s  c a n   e ve s w i t c h t he m s e l ve s  o w h en  t h e l i g h t  i n t en s i t y  ar o u n d  i t   d ecr eas es .   I n  2 0 1 3  a  r es ear ch  t ea m  f r o m  F i n l a n d  p u b l i s h ed  a p ap er  s t at i n g  h o w  e n er g y  ef f i ci e n c y  can  b i m pr ov e d b y   u s i ng   m ode r n   L E D  t e c hn ol ogy  a n d a ddi ng  i n t e g r a t e d s e ns or s  [ 6 ] .  A d a p t i ve   l i g ht i ng  w hi c h i s  s e t   t o r e s pon t o  t h e p r es en ce  o f   p ed es t r i an s  ca n   s av e  a n  a v er ag e o f  4 0 %  p o w er   w h i ch   w as  a ch i ev ed  b y  d i m m i n g   d o w n  t h e  p o w e r  to  5 0 %  a f te r  f iv e   m in u te s  d e la y  f r o m  th e  la s t d e te c tio n .   I n  2 0 1 1  a  t eam  o f  r es ear ch er s  f r o m  S er b i a p u b l i s h ed  a p ap er  o n  t h e a m o u n t  o f  e n er g y  b ei n g   s a ve d   b y s w i t c hi n g t o   L E D  l u m i na i r e s  [ 7 ] .  F or  c ol l e c t or  r oa ds   ( i . e .  r oa ds   w i t h l o w  t m e di um  t r a f f i c  de ns i t y )   L E D   r eq u i r e 1 %   ( s t a g g e r e d l a y ou t )  a n d 10%   ( s i n g l e  s i de d l a y ou t )  l e s s  pow e r  a n d f or  l oc a l  r oa ds ,  on  a v e r a g e  6%   a n d 24%   l es s  p o w er  i s   u s ed   w h en  co m p a r e d  to  H P S  s tr e e t li g h t s .   I n  2 0 1 3  a  r es ear ch  t ea m  f r o m   S p ai n  s u g g es t ed  an  eas y  ap p r o ach  t o  d ep l o y  s t r eet  l i g h t  co n t r o l  s y s t e m   w it h   w ir e le s s  te c h n o lo g y  [ 8 ] .   T he  p a p e r  i nvo l ve d  d e s i g ni ng a n i nt e l l i ge nt  s t r e e t l i g ht  m a na ge m e nt  s ys t e m   ba s e d on  L E D   w hi c h  c ou l f a c ilita te   its  d e p lo y m e n t in  e x is t in g   f a c ilitie s .  T h e ir  p r o p o s e d  a p p r o a c h   w il l   m i n i m iz e  th e  c o s t o f  in v e s t m e n t o f  tr a d itio n a w ir e d  s y s te m .   I n  2016 a  t e a m  of   s t u de n t s  i n I n di a  pu bl i s h e d t h e i r   f i n di ngs  on  S m a r t  S t r e e t l i gh t  s y s t e m  ba s e d on   I m ag e P r o ces s i n g  [ 9 ] .  T h ei r  ar t i cl e p r es en t s  a co n cep t  t o  b o o s t  t h e e n er g y  e f f i ci e n c y  o f  a   ci t y .  T h ei r  s y s t e m   us e s  a  t i m e r  t o  s w i t c h o t he   l i gh t  i n t he  e ve ni n g a nd  s w i t c h  i t  o f f  i n t he   m o r ni n g.  T he  s ys t e m   us e s  s e ns o r s  t o   d e t e c t  ve hi c l e  a nd  hu m a n p r e s e nc e  o n hi gh w a ys  t o  s w i t c h o n a  c hu n k o f  l i g ht s  a he a d  o f  i t  a nd  s w i t c h o f f  t he   t r a i l i n g l i ght s .  T hi s   w a s  a c hi e ve d  b y  p r o c e s s i n g t he  i m a ge  o f  a p p r o a c hi ng o b j e c t s  a nd  t he n s e nd i n g   c o m m a n d s  to  s tr e e t li g h t b lo c k s .   I n  2 0 1 7  a r es ear ch  t eam  p u b l i s h ed  a p ap er   o n  t h e ad v an t ag e s  o f  u s i n g   L E D  s tr e e t lig h ts  a n d   i n t e g r a t i ng  I oT  i n t o t h e i r  pr op os e d m ode l   [ 10 ].   T h e  f ir s t p a te n t f o r  th e  s m a r t s tr e e t lig h w a s   f ile d  in  t h e  la te  1 9 9 0 s  [ 11 ] .   T h e  f ir s t la r g e - s cal e   i m pl e m e n t a t i on  o f  t h e  s m a r t  s t r e e t  l i gh t  s y s t e m   w a s  done  on  7t h   A pr i l  2006 i n O s l o  N o r w ay  an d   w as   ex p ect ed  t o  r ed u ce u s ag e b y   5 0 %   w h i l e i m p r o v i n g  r o ad  s af et y  an d   m i n i m i zi n g   m a i n t e n a n ce co s t s  [ 12 ] .  T he   O s l o  p r o j e c t  c a ught  t he  a t t e n t i o n o f  o t he r  E ur o p e a n c i t i e s  t o   r e d uc e  e ne r g us a ge  i n o u t d o o r  l i ght i n s ys t e m s   i n t he  E ur o p e a n U ni o n   (E U ).   In   t h i s  p r o j ect ,  v ar i o u s  s i m u l at i o n s   w er e p er f o r m ed  u s i n g  D I A L u x  t o  c h eck  t h e p er f o r m an ce o f   d if f e r e n t s tr e e lig h t l u m i n a ir e s  a n d  c o m p a r e  th e ir  e n e r g y  c o n s u m p tio n s  [ 13 ] .  T h e  s i m u la tio n  a ls o   h e lp e d  in   d e te r m in i n g  t h e  id e a l d is ta n c e  b e t w e e n  t w o   s tr e e t li g h t p o l es  an d  t h e  i d eal  an g l f o r  t h e l u m i n ai r e o n  t h e p o l al o n g   w i t h  t h e i d eal  d i s t a n ce f o r  t h e p o l e t o  b e  p l aced  aw a y   f r o m  t h e r o ad .   T h e  pr ot ot y pe  c ons t r u c t e u s e s  t w o 190W  L E D  l i g h t  pa n e l s .  T h e   L E D  pa n e l s  a r e  c on t r ol l e d u s i ng  di f f e r e n t   s e ns or s  s u c h a s  a n   ul tr a s o n ic   f o r   m o tio n  d e te c tio n  a n d  p h o to r e s is to r s  to  c h e c k  t h e  i n te n s it y  o f  li g h t   i n  t h e   s u r r oun di ng s .  T h e   s e ns or s  a r e  c on t r ol l e d b y   a n   A r dui n o M e g a   m i c r oc on t r ol l e r   w h i c h  i s  c onn e c t e d t o a   R as p b er r y  P i  3  t h at  act s  a s  a   m o n i t o r i n g  d ev i ce   w h i ch  can   u p d at e t h e  c ode  of  t h e   A r du i n us i ng  a   v i r t u a l   n et w o r k  co n n ect i o n   (V N C ).  F i g ur e   1 s h o w s  t h e  s c h e m a t i c s  of   h a r d w a r e  i m pl e m e n t a t i on  of  t h e  pr ot ot y pe   m ode l .                                F ig u r e  1 .  B lo c k  D ia g r a m  o f   H a r d w a r e  I m p le m e n ta tio n       2.   R ES EA R C H  M ETH O D   2 .1 S y s t em  D et a i l s   1)   A r d ui no  M E G A   T h e  A r du i n m i c r oc on t r ol l e r  u s e s  a n   A T m e g a  2560 pr oc e s s or .  T h i s  s y s t e m  pr ov i de s   s e t s  o f  54  d ig ita l a n d  1 6  a n a lo g   i n put / ou t pu t  pi n s  t h a t   m a y  be  i n t e r f a c e d t o v a r i o u s  c i r c u i t s  a nd e x pa n s i on  boa r ds   ( s h i el d s ) .  T h e b o ar d  f eat u r es   a u n i v er s al  s er i al  b u s  ( U S B )  f o r  l o ad i n g  p r o g r a m s .  T h e b o ar d  i s  p r o g r am m ed   A r d u i no   Ult r a s o n ic   S e ns or   P h ot or e s i s t o r   R el a y   S tr e e t L ig h ts   (D C )   S tr e e t  L ig h ts   ( DC )   R a s pbe r r y  P i   P o w e r  S u p p l y   ( DC )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       S tr e e t L ig h tin g  S y s te m  F o r  S m a r t C itie s  U s in g  M ic r o - Co n t ro l l e rs   ( A aqui b P ar k ar )   569   us i n g d i a l e c t s   f r o m  p r o gr a m m i ng  l a ng ua ge s   l i ke  C  a nd   C + + .  I n t hi s  p r o j e c t ,  t h e   A r du i n o i s  us e d t s e n d a n d   r ecei v e d at a f r o m   v ar i o u s  s e n s o r s .   2)   Ra s p b e r r y  P i  3   T h e R as p b er r y  P i  3  i s  a  s m al l  s i zed  s i n g l e - boa r d c om put e r   u s i ng  a  64 - b it q u a d - co r A R M  C o r t ex - A 53 pr oc e s s or .  T h e  R a s pbe r r y  P i  3 i s  c o m pa t i bl e   w i t h   di f f e r e n t  ope r a t i ng  s y s t e ms   ( O S )  lik e  W in d o w s   I nt e r ne t  o f  T hi n gs ( I o T ) ,  L i nu x,  R a s p b i a n b a s e d  o n t he   us e r  r e q ui r e m e nt s .  I n t hi s  p r o j e c t ,  t he  r a s p b e r r y  p i  i s   u s e d  to   m o n ito r  th e  d a ta  f r o m   th e   A r d u i n o   w ir e le s s l y .   3)   U ltr a s o n ic  S e n s o r   U ltr a s o n ic  s e n s o r s  a r e  u s e d  to  d e te c t m o tio n  a n d   m e as u r e d i s t an ce  f r o m  t h e s e n s o r  t o  an  o b j ect  i t  i s   f aci n g .  U l t r as o n i s en s o r s  ar e u s ed  i n   m a n y  au t o m at ed  i n d u s t r i es  an d  p r o ces s  p l an t s .  T h e s en s o r s   h av e d i g i t a l   on   a n of f   o u t pu t s   f or   de t e c t i n g   t h e   m o v e m e n t   o f   obj e c t s   a n a n   a n a l og  ou t put   t h a t   i s   pr op or t i on a to   th e   d i s t an ce.  U l t r as o n i c s e n s o r s   can  al s o  b e u s ed  t o  d et ect  l i q u i d  l ev el   m ea s u r e m e n t  an d   o b j ect s   w i t h  t ar g et   t r an s l u cen ce,  a n d  t h e y  ca n  ev en  o p er at e i n  e n v i r o n m en t s   w i t h  a  h i g h   g l ar e.  U l t r as o n i c s en s o r s  ar e b ei n g   te s te d  f o r  u ltr a s o n ic  p e o p le  d e te c tio n i n c a r s  a nd  a ut o no m o u s  f e a t ur e s  i n a un m a nne d  a e r i a l  ve hi c l e s  ( U A V ) .   T h e  u ltr a s o n ic  s e n s o r  u s e d  in  th is  p r o j e c t is  H C - S R 0 4 .  T h i s  eco n o m i c s e n s o r  h as  a r an g e f r o m  2 c m   t o  4 m  o f  n o n co n t act   m ea s u r e m en t   w i t h  an  acc u r ac y  o f  3 m m .  E ac h   m o d u l h as  a n  u l t r as o n i tr a n s m itte r ,   r ecei v er ,  an d  a co n t r o l  ci r cu i t .   4)   L i gh t  I nt e ns i t y S e ns o r   A  p h o to r e s is to r  i s  a   lig h t  c o n tr o lle d  v a r ia b le  r e s i s to r .   T h e  r e s is ta n c e  o f  th e  p h o to r e s is to r  is   p r o p o r tio n a l to  th e  in te n s it y   o f  lig h t.  I t is   m a d e  u p  o f  a  h ig h  r e s i s ta n c e   s e m ic o n d u c to r  a n d  can  h av e a   r es i s t a n ce  o f  s ev er al  m e g ao h m s   ( M Ω )   w h e ke p t   i t he   l i g ht .   P ho t o r e s i s t o r s   c a b e   u s e d   i va r i o us   i t e m s   l i ke   c a m e r a  l i gh t   m e t e r s ,  c l oc ks ,  a n d n i g h t l i gh t s .  T h e  s e n s or  us e d f or  t h i s  pr oj e c t  i s  a  55 28 m ode l  ph ot or e s i s t or .   5)   R el a y  M o d u l e B o ar d   A r e l a y   m o d u l e b o ar d  i s  u s ed  t o  co n n ect  an  ex t er n al  p o w er   s u p p l y  t o  d i f f er en t  co m p o n en t s  u s ed  b y   t h e   A r du i n o.  F or  t h i s  pr oj e c t ,   a  t w o - c ha n ne l  r e l a y   i s   us e d   w hi c h c a ha nd l e   A C   up  t o  2 5 0V , 1 0 A  a nd  D C  up   t o 30, 1 0A .     2 . 2 H ar d w ar e  I m p l e m e n t at i on   F o r  th is  p r o j e c t,  A r d u i n o  Me g a i s   u s ed  as  t h m ai n  co n t r o l   d ev i ce.  T h er e i s  a n  u l t r as o n i c   s en s o r  an d   t w o  p h o to r e s is to r s  c o n n e c te d   to  th e  d ig ita l p i n s  o n  t h e   A r d u in o   w h ic h  tr a n s m it  t h e ir  d a ta   e v e r y  1 0 m s .  B a s e d   o n t he   va l ue s  r e c e i ve d  f r o m  t he  s e ns o r s  b y  t he   A r d ui no  i t  c a n s e nd   t h e ap p r o p r i at e co m m an d s  t o  t h e r el a y   w h et h er  t o  s w i t c h  t h e s t r eet  l i g h t s  o n  o r  o f f .  T h i s   w h o l e p r o ces s  can  b m o n i t o r ed  as  t h e  d at a i s  t r an s m i t t ed   by  t h e  r a s pbe r r y  pi   w i r e l e s s l y .  C h a n g e s  t o t h e   A r du i n o pr og r a m  c a n  a l s o be  don e   w i r e l e s s l y .     2 . 3 E x p eri m en t al  D at a C ol l e c t e d   1)   M a in  D i s tr ib u to r  R o a d   D at a co l l ect ed  f r o m  a  m a i n  D i s tr ib u to r  R o a d  lo c a te d  in  U n it e d  A r a b  E m ir a te s  i s :   R oa d L e ng t h  : -   2550m  a ppr ox i m a t e l y   N o  o f  S tr e e t L i g h t P o le s  : -   51   D i s t a n ce O f   S ep ar at i o n  : -   50 m   L e ngt h o f  P o l e  : -   16 m   N o.  O f  B u l bs  on   each  P o l e : -   2   P ow e r  O f  B u l b : -   400W   E n e r gy   C ons um pt i o n  of  on e  p ol e / D a y ( B a s e d on  11 H ou r s  pe r  D a y )  : -   8. 8k W h   E n e r gy   C ons um pt i o n  of  e nt i r e  s t r e e t / D a y ( B a s e d on  11 H ou r s  pe r  D a y )  : -   448. 8k W h     M an u f act u r er  O f  B u l b  : -   N i k kon   B u l b T y pe  : -   HP S   2)   L i nk R o a d   R oa L e n gt h : -   950m  a ppr ox i m a t e l y   N o  o f  S tr e e t L i g h t P o le s  : -   31   D is t.  O f  S e p a r a tio n  : -   30 m   L e ngt h o f  P o l e  : -   10 m   N o .  O f  B u l b s  o n  each  P o l e : -   1   P ow e r  O f  B u l b : -   250W   E n e r gy   C ons um pt i o n  of  on e  p ol e / D a y ( B a s e d on  11 H ou r s / D a y )  : -   2. 75k W h   E n e r gy   C ons um pt i o n  of  e nt ir e  s tr e e t/D a y ( B a s e d  o n  1 1  H o u r s /D a y )  : -   85. 25k W h     M an u f act u r er  O f  B u l b  : -   N i k kon   B u l b T y pe  : -   H P     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 1 1 , N o .   2 A ug us t   201 8   :   5 67     576   570   3)   L UX R e a d i n g s   L U X  r e a d i n gs   w e r e  t a ke n o d i f f e r e nt  p o r t i o ns  o f  t he  r o a d  a s  gi ve n i n F i g ur e   2 a n d F i g ur e   3.             F i g ur e  2 .  R e a d i ng s  t a ke n o n d i f f e r e nt   por t i on s   F i g u r e 3 .  L U X  R ead i n g s  T ak en  f o r  H P S       3.   R ES U LT S   A ND AN AL Y S I S   3. 1.   M ai n  D i s t r i b u t or  R oad   S i m u la tio n  is  c a r r ie d  o u t f o r  t h e  d a ta  c o lle c te d  f o r  th e  M a in  D is tr ib u to r  R o a d  a n d  s i m u la t io n  r e s u l ts   f o r  H P S  l a m p  ( 4 0 0 W  each )  ar e p r es en t ed  i n  F i g .  4 - 8 be l o w .   1)   H P S  L a mp   P ar am et er s  U s ed  f o r  M ai n  D i s t r i b u t o r  R o ad   C o m p a r i n g t he  r e a d i n gs  t a ke n  i n F i g ur e   3  u s i n g  a  L U X   m et er   w i t h  t h e s i m u l at ed  r ead i n g s  i n  F i g ur e   7 ,  it c a n   b e s een  t h at  t h e e x p er i m e n t al   v al u e s  ar e v er y  cl o s e t o  t h e s i m u l at i o n  r es u l t s .                   F i gu r e  5.   2 - D  l a y out  of  t h e   R o a d f or  H P S  L a m p       Fi g ur e   4 .   S i m u l at i o n  P ar am et e r s  U s ed  f o r  H P S  L a m p     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       S tr e e t L ig h tin g  S y s te m  F o r  S m a r t C itie s  U s in g  M ic r o - Co n t ro l l e rs   ( A aqui b P ar k ar )   571               T ab l e 1 .   C om pa r i s on  B e t w e e n S i m u l at ed  an d  E x p er i m en t al   V al u es   S .  N o.   1   2   3   4   E x p er i m en t a l   R e a d i n g ( L U X )   1 1 . 5   1 1 . 9   1 5 . 1   3 7 . 0   S i m u l at ed   R e a d i n g ( L U X )   1 1 . 0   1 3 . 0   1 4 . 0   3 9 . 0   D i ffe re n c e   0 .5   1 .1   0 .9   2 .0         Fi g ur e   8  s h o w s  t h e co m p l et e   ev al u a t i o n  o f  t h s i m u l at i o n  r es u l t   w i t h  H P S  L a m p .  I t  ca n  b e s een  t h at   th e  r e s u lts  a r e   m a tc h i n g   w it h  t h e  I n te r n a tio n a s ta n d a r d s .           Fi g ur e   8 .   S i m u la tio n  R e s u lt s   O b ta in e d  f o r  H P S  L a m p         F i gu r e  7.   D e ta ile d  V ie w  o f  2 - D  l a y ou t  o f  t h e  r oa w i t h  s i m ul a t e d L U X  R e a di ng s   f or  H P S  L a m p       F i gu r e  6.   3 - D  l a y out  of  t h e   R o a d f or  H P S  L a m p   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 1 1 , N o .   2 A ug us t   201 8   :   5 67     576   572   2)   LED  Li g h t s   S i m u l at i o n s  ar e car r i ed  o u t  b y   ch an g i n g  t h e l u m i n ai r e t o   L E D  P an el s  ( 1 9 0 W  each )  an d  ar e p r es en t ed   i n F i g ur e   9 - 12.   T h e d i s t an ce b et w ee n  p o l es   w as  r ed u ced  f r o m  5 0 m  i n  t h e cas e o f  H P S  t o  3 5 m  f o r  L E D  l i g h t s   w h i l e   t h e   h e i g h t  of  t h e  pol e   w a s  r e du c e d f r o m  16 m   f or  H P S  t 14m   f or   L E D  l i gh t s .  T h i s   w a s  don e  t m e e t  t he   r e q u ir e m e n ts   f o r  th e  in te r n a tio n a l s ta n d a r d s  f o r  s tr e e t li g h t in g  s y s te m  d e s i g n .   Fi g ur e   1 2  s h o w s  t h e  co m p l et e ev al u at i o n  o f  t h e s i m u l at i o n  r es u l t   w i t h   L E D   L a m p s .  I t  c an  b s ee n   th a t t h e  r e s u l ts  a r e   m a tc h i n g   w ith  t h e  I n te r n a tio n a s ta n da r ds .                 P ar am et er s  U s ed  f o r  M ai n  D i s t r i b u t o r  R o ad             Fi g ur e   11 .   P ar am et er s  U s ed  f o r  t h e S i m u l a t i o n  o f   L E D  P an el s         Fi g ur e   10 .   3 - D  L a y o u t  o f t h e   R o a d  fo r  L E D  P a n e l s         Fi g ur e   9 .   2 - D  L a y o u t  o f t h e  r o a d  fo r  L E D  P a n e l s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       S tr e e t L ig h tin g  S y s te m  F o r  S m a r t C itie s  U s in g  M ic r o - Co n t ro l l e rs   ( A aqui b P ar k ar )   573       3. 2 Li n k   R oad   S i m u la tio n   is   c a r r ie d   o u f o r   th e   d a ta   c o lle c te d   f o r   th e   L i n k   R o a d   a n d   s i m u la tio n   r e s u lt s   f o r   H P S   l a m p  ( 2 5 0 W  each )  ar p r es en t ed  i n  F i g .  1 3 - 14 be l o w .   1)   H PS  L a mp   P ar am et er s U sed  f o r  Ma i n   D i st r i b u t o r  R o ad           Fi g ur e   13 .   S i m u l at i o n  P ar a m et er s  U s ed  f o r  H P S  L a m p       Fi g ur e   1 4  s h o w s  t h e co m p l et ev al u a t i o n  o f   t h s i m u l at i o n  r e s u l t   w i t h   H P S  L a m p .  I t  can  b e s een  t h at   th e  r e s u lts  a r e   m a tc h i n g   w it h  t h e  I n te r n a tio n a s ta n d a r d s .           Fi g ur e   12 .   S i m u la tio n   R e s u lts   O b ta in e d  f o r  L E D  P a n e l s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 1 1 , N o .   2 A ug us t   201 8   :   5 67     576   574         2)   L E D  L i g h t s   S i m u l at i o n s a r e ca r r i ed  o u t  b y  ch an g i n g  t h e l u m i n ai r e  t o  L E D  P an el ( 9 0 W each )  an d  ar e   pr e s e nt e d i n F i g ur e   15 - 16.   P ar am et er s  U s ed  f o r  Mai n  D i s t r i b u t o r  R o ad           Fi g ur e   1 6  s h o w s  t h e  co m p l et e ev al u at i o n  o f  t h e s i m u l at i o n  r es u l t   w i t h   L E D   L a m p s .  I t  c an  b s ee n   t ha t  t he  r e s ul t s  a r e   m a t c hi n w i t h t he  I nt e r na t i o na l   s t a nd a r d s .         Fi g ur e  1 5 .   P ar am et er s  U s ed  f o r  t h e S i m u l a t i o n  o f   L E D  P an el s         Fi g ur e   14 .   S i m u la tio n  R e s u lts  O b ta i n e d  fo r  H P S  L a m p     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       S tr e e t L ig h tin g  S y s te m  F o r  S m a r t C itie s  U s in g  M ic r o - Co n t ro l l e rs   ( A aqui b P ar k ar )   575         4.   CO NCL U S I O N   W h e n  c o m p a r i n g  t h e  s i m u la t io n  r e s u lt s  f o r  M a i n  D is tr ib u to r  R o a d  u s in g  tr a d itio n a l H P S  L a m p s   ( Fi g ur e   8 )  an d  L E D  p an el s  ( F i g ur e   1 2 ) ,  w e ca n  o b s er v e t h at  en er g y  co n s u m p t i o n  h a s   r ed u ced  b y  a l ar g e   m a r g i n .  W it h  H P S  la m p s ,  to ta l e n e r g y  c o n s u m p tio n  is  3 3 1 2  k W h / y e a r   w h ile   w it h   L E D   p a n e ls ,  to ta l e n e r g y   c on s um pt i o n  i s  1730 k W h / y e a r .   H en ce 1 5 8 2  k W h  o f  en er g y  can  b e s av ed  ev er y   y ear .  T h u s  b y  r ep l aci n g  t h e l a m p s   f r o m  H P S  t o  L E D   t h e r e   w i l l   be  47. 77%  r e du c t i on  i n   e n e r gy   c ons um pt i o n  a nd  i t   i s   e x pe c t e t s a v e   m or e   e n e r gy   du e   t t he   in te lli g e n c e  s y s te m  a d o p te d .   H o w e v e r ,  it is  o b s e r v e d  th a t t h e  lig h t i n te n s it y  is  le s s  f o r  L E D  p a n e ls  ( 1 . 0 2 )   w h e n  c o m pa r e d t o H P S   l a m ps   ( 1. 22) .   T h e   l i gh t   i s   m o r e   u ni f or m   f or   L E D   ( 0. 89)   w h e c o m pa r e t H P S   ( 0. 63)   w h i l e   t h e   g l a r e   i s   l e s s e r  f or   L E D  ( 6. 18)  i n  c om pa r i s on  t o H P S  ( 11. 44) .   W h e n  c o m p a r in g  th e  s i m u la ti o n  r e s u lts   f o r  L in k  R o a d  u s i n g  tr a d itio n a l H P S  b u lb s   ( Fi g u re   1 4)  a nd   L E D  p an el s   ( Fi g ur e   1 8 )   w e c an  o b s er v e t h at  en er g y  co n s u m p t i o n   h as  r ed u ced  b y  a l ar g e   m ar g i n .  H P S  b u l b s   n eed  6 9 1  k W h / y ear   w h i l e L E D  p an el s  n eed  4 0 5  k W h / y ear .   H en ce 6 9 1  k W h  o f  en er g y  ca n  b e s av ed  ev er y   y ear .  T h u s  b y  r ep l aci n g  t h e l a m p s   f r o m  H P S  t o  L E D   t h e r e   w i l l  be  41. 4%  r e du c t i o n  i n  e n e r gy  c o n s um pt i on  a n d  i t  i s  e x pe c t e d t o s a v e   m or e   e n e r gy  du e  t o t h e   in te lli g e n c e  s y s te m  a d o p te d .   T h e  l i gh t  i n t e n s i t y  i s  l e s s   f or  L E D  pa n e l s ( 0. 58)   w h e n c o m pa r e d t o H P S  bu l bs   ( 0. 81) .  T h e  l i gh t  i s   m or e  u ni f or m  f or   L E D   ( 0 .7 0 )   w h e n  co m p ar ed  t o  H P S ( 0 . 4 4 )  w h i l e t h e g l ar e i s  l es s er  f o r  L E D   ( 6. 24)  i n   c om pa r i s o n  t o H P S   ( 12. 3 4) .   S tr e e t L i g h ts  a r e  i m p o r ta n f o r  o u r  d a y  to  d a y  p u r p o s e .  S tr e e t L i g h tin g   S y s te m   F o r  S m a r t C i tie s   U s in g  M ic r o - C o n tr o lle r s  p r e s e n ts   w a y s  to   i m p r o v e   th e ir  e f f i c i e nc y b y   u s i n up  t o  d a t e   t e c hno l o g y a nd  r e d uc e   t h e i r  e n e r gy  c ons um pt i o n .  U s i n g  t h e  pr opos e d s y s t e m ,  ov e r  47%  e n e r gy  c a n  be  s a v e d.       R EF ER EN C ES   [ 1]   G u n a b a la n ,  R .  ( 2 0 1 6 ) .  O v e r v ie w  o f  P a s s iv e   L ig h t E m ittin g  D i o d e  D r iv e r  C ir c u its  f o r  S tr e e Lig h tin g .   [ o n lin e ]   A v ai l ab l e at :  h t t p : / / j o u r n al . p o r t al g ar u d a. o r g /   [ A cce s s ed  1 5  D ec.  2 0 1 6 ] .   [ 2]   Z hu,  J .  a nd  R a i s on ,  C .  ( 2 01 4) .  C os t  E f f e c t i v e   A ut om a t e d S t r e e t  L i g ht i ng  C o n t r o l .   [ o n l i n e ]  I aes co r e. co m .  A v ai l ab l e   a t: h tt p ://ia e s c o r e . c o m /jo u r n a ls /i n d e x . p h p /I J EC E/a r tic le /v ie w  /5 5 5 4 /4 8 6 8   [ A c c e s s e d  3  M a r .  2 0 1 7 ] .   [ 3]   I e e e x p lo r e . ie e e . o r g .  ( 2 0 1 0 ) .  D e s i g n  o f  n e w  in te llig e n t s tr e e t lig h t c o n tr o l s y s te m   -   I E E E     [ 4]   I eeex p l o r e. i eee. o r g .  ( 2 0 1 8 ) .   Io T - b as ed  d y n a m i c s t r eet  l i g h t  co n t r o l  f o r  s m ar t  ci t i es  u s e c as es   -   I E E E  C o n f er en ce   P ubl i c a t i on .   [ o nl i ne ]  A v a i l a bl e  a t :  ht t p: / / i e e e x pl or e . i e e e . or g / d oc um e nt / 7 74 61 12/   [ A c c e s s e d 11 D e c .  201 6 ] .       Fi g ur e  1 6 .   S i m u la tio n   R e s u lts   O b ta in e d  f o r  L E D  P a n e l s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 1 1 , N o .   2 A ug us t   201 8   :   5 67     576   576   [ 5]   I eeex p l o r e. i eee. o r g .  ( 2 0 1 7 ) .  R es ear ch  o f  I n t el l i g en t  S t r eet   L i g h t   S y s t e m  B as ed  o n  Z i g B ee  -   I E E E  C o n f er en ce   P ubl i c a t i on .   [ o nl i ne ]  A v a i l a bl e  a t :  ht t p: / / i e e e x pl or e . i e e e . or g / d oc um e nt / 7 82 35 35/   [ A c c e s s e d 4 J a n.  2 0 17 ] .   [ 6]   C o n f er en ce P u b l i cat i o n .   [ o n l i n e]   A v ai l ab l e at :  h t t p : / / i eeex p l o r e. i ee e. o r g / d o cu m en t / 5 5 2 4 3 4 8 / r ef er en ces  [ A cc es s e d 10  M a r .  20 17] .   [ 7]   J u n tu n e n  E,  T e tr i E,  T a p a n in e n   O ,  Y r n ä  S ,  K o n d r a ty e v  V ,  S i t o m a n ie m A ,  S iir to la  H ,   S a r ja n o ja  EM ,  A ik io  J ,   H e i k k i ne n V .  A  s m a r t  L E D  l um i na i r e   f or  e ne r gy  s a v i ng s  i n pe de s t r i a n r oa d l i g ht i ng .  L i g ht i ng  R e s e a r c &   T e c hnol og y .  2013;  4 7( 1) :  1 03 - 11 5.   [ 8]   K o s tic  A M ,  K r e m ic  M M ,  D jo k ic  L S ,  K o s tic  M B .  L ig h t - e m ittin g  d i o d e s  in  s tr e e t a n d  r o a d w a y  lig h tin g     a cas e s t u d y   i nv ol v i ng  m e s opi c  e f f e c t s .  L i g ht i ng  R e s e a r c h &  T e c hnol og y .  201 2 ;  45( 2) :   21 7 - 22 9.   [ 9]   E l e j os t e   P ,  A ng ul o I ,   P e r a l l os   A ,  C he r t udi  A ,  Z ua z ol a  I J G ,  M or e no  A ,  A z pi l i c ue t a  L ,   A s t r a i n J J ,  F a l c one   F ,   V i l l a da ng os  J .  A n e a s y  t o de pl oy  s t r e e t  l i g ht  c o nt r ol  s y s t e m  ba s e d on w i r e l e s s  c om m uni c a t i on a n L E D  t e c hnol og y .   S e ns or s .  20 13;   1 3( 5) :  64 92 - 6 52 3.   [ 1 0]   V ee n P C ,  T h ar ak an  P ,  H ar i d as  H ,  R am y a K ,  J o j u  R ,  J y o t h i s  T S .  S m ar t  s t r e et  l i g h t  s y s t e m  b as ed  o n  i m ag e   pr oc e s s i ng .  2 01 6 I n t e r na t i o na l  C onf e r e nc e  on C i r c ui t ,   P ow e r  a nd C om put i ng  T e c hnol og y  ( I C C P C T ) .  N a ge r c oi l .   201 6:  1 - 5.   [ 1 1]   S at r y G B ,  R ed a H T ,   W o o  K J ,  D ael y  P T ,  S hi n S Y ,  C ha e  S .  I oT  a nd pu bl i c  w e a t he r  da t a  ba s e m oni t or i ng  &  c ont r ol   s o f t w ar e d ev el o p m en t  f o r  v ar i ab l e co l o r  t em p er at u r e L E D  s t r eet  l i g h t s .  I n t er n at i o n al  J o u r n al  o n  A d v an ced  S ci en ce,   E ng i ne e r i ng  a nd  I nf or m a t i on T e c hno l og y .  201 7;   7( 2) :   36 6 - 37 2.   [ 1 2]   L e v y J .  I n t e l l i g e nt  ou t d oor   l i g ht i n g  c ont r ol  s y s t e m .  620 46 15( P a t e nt ) .  2 00 1.   [ 1 3]   W  B udi ha r t o,  A  S a nt os o,  D   P ur w a nt o,  A  J a z i di e .  M ul t i pl e  m ov i ng   obs t a c l e s  a v oi da nc e  of  s e r v i c e  r obot  us i ng  s t e r e v i s i on.  T E L K O M N I K A  ( T e l e c o m m uni c a t i on,  C om put i ng ,  E l e c t r oni c s  a n d C o nt r ol ) .   2 0 11;   9( 3) :  4 33 - 44 4.   [ 1 4]   G m bH  D .  B e t t e r   a r c hi t e c t ur e  t hr oug h l i g ht  a nd a ut om a t i on    D I A L   [ I n t er n et ] .  A v ai l ab l f r o m :   h ttp s :/ /w w w . d ia l. d e /e n /h o m e /         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.