IQRF - DALI Bridge

Data publikacji: 02-04-2021 🕒 6 min czytania

System sterowania oświetleniem DALI
Standard DALI vs. system 1-10V
Technologia IQRF -bezpieczna i niezawodna komunikacja
IQRF - DALI Bridge – rozwiązania bezprzewodowe do automatyki budynkowej
Dodatkowe korzyści wynikające z zastosowania mostka IQRF - DALI

Odpowiednie oświetlenie jest jednym z czynników, które wpływają na bezpieczeństwo i komfort użytkowanych przestrzeni domowych, biurowych i przemysłowych. Niestety z roku na rok cena energii elektrycznej rośnie, przez co wszyscy jej odbiorcy dążą do ograniczenia kosztów i efektywniejszego wykorzystania energii. Jednym z rozwiązań jest wymiana niewydajnych źródeł światła (np. żarowego lub halogenowego) na energooszczedne lampy led. Kolejną możliwością jest inwestycja w systemy sterowania oświetleniem oraz ich integracja z systemami BMS (ang. Building Management System), które dodatkowo zwiększają poziom automatyzacji oraz generują oszczędności. Firma Microrisc s.r.o w kooperacji z firmą IQRF Tech s.r.o dostarcza produkt, który wnosi wartość dodaną do procesu tworzenia efektywnych systemów bezprzewodowego sterowania oświetleniem, działających w oparciu o standard DALI. Most IQRF – DALI pozwala na osiągniecie jeszcze większych oszczędności, przy mniejszym nakładzie pracy.

Rysunek 1. IQRF – DALI bridge. Most pomiędzy technologią DALI oraz IQRF

System sterowania oświetleniem DALI

DALI (Digital Addressable Lighting Interface) jest protokołem umożliwiającym komunikację między oprawami oświetleniowymi oraz jednostką centralną. Standard DALI powstał w końcówce lat 90 jako cyfrowa alternatywa dla analogowego systemu 1-10V. Jest efektem współpracy czołowych firm w branży, takich jak Philips, Helvar, Osram czy Tridonic. System ma otwartą architekturę, co oznacza, że dodawanie nowych urządzań (np. czujników, opraw, paneli oświetleniowych) nie stanowi problemu. Jednostka centralna DALI w ramach jednej linii potrafi sterować maksymalnie 64 urządzeniami. Każde ze wspomnianych urządzeń może zostać przypisane do 16 oddzielnych grup i 16 oddzielnych scen. Poza podstawowymi komendami jak włączenie / wyłączenie, ściemnienie / rozjaśnienie, możliwe jest również pobieranie informacji o statusie ze statecznika.

Standard DALI vs. system 1-10V

W porównaniu do sterowania systemem 1-10V, standard DALI wyróżnia się:

wyższą odpornością na zakłócenia i mniejszą awaryjnością, ze względu na pracę na sygnale cyfrowym;
dużą elastycznością w rozbudowie systemu, co wynika z otwartej infrastruktury systemu;
dwukierunkowym przepływem danych (jednostka centralna wysyła sygnały sterujące, ale również zbiera informacje z opraw i czujników);
możliwością integracji z systemem zarządzania budynkiem (BMS);
możliwością dostępu stacjonarnego, bez konieczności montowania dużej ilości włączników;
zdalnym dostępem i konfiguracją przez komputer, tablet czy aplikację mobilną;
większą szybkością przesyłu danych i stosunkową prostotą wdrożenia.

Rysunek 2. Przykładowe moduły TR 72DC oraz TR 72DAT dostępne w ofercie firmy TME.

W standardzie DALI komunikacja pomiędzy oprawą a jednostką centralną realizowana jest przewodowo (poza odmianą IEC 62386-104 w standardzie DALI2), co stanowi utrudnienie w przypadku rozbudowy infrastruktury lub próby wdrożenia w budynkach zabytkowych. Konieczność zastosowania żył sterujących uniemożliwia wykorzystanie funkcjonalności systemu DALI również w przypadku aplikacji inteligentnego sterowania ulicznego (ang. smart street lighting).

Technologia IQRF -bezpieczna i niezawodna komunikacja

IQRF® to technologia komunikacji bezprzewodowej, pracująca w paśmie radiowym Sub-GHz (433 / 868 / 916 MHz). Umożliwia przesył niewielkiej ilości danych przy minimalnym zużyciu prądu. W zależności od wybranej opcji, pobór prądu jest na poziomie kilkunastu mA w stadardowym trybie pracy lub około 250uA w trybie low power. Moduły IQRF mogą pracować w topologii POINT – POINT, STAR, PEER – PEER oraz MESH. W ramach jednej sieci może pracować aż do 240 urządzeń w strukturze MESH, zapewniając przy tym bezpieczną i niezawodną pracę, z zachowaniem wysokiego komfortu obsługi sieci.

Do głównych cech unikalnych technologii IQRF zaliczamy:

niezawodność transmisji danych, co wynika z wykorzystania protokołu IQMESH,
wbudowany protokół Fast Response Command (FRC), pozwalający na zbieranie danych znacznie szybciej i efektywniej niż przy klasycznym odpytywaniu urządzeń,
trójstopniowe bezpieczeństwo przesyłu danych,
wbudowany protokół Direct Peripheral Access (DPA), pozwalający na szybszy postęp prac na poziomie developerskim,
aplikację IQRF IDE, pozwalającą na łatwe tworzenie sieci, jej wizualizację i szeroko rozumiane zarządzanie.

Rysunek 4. Bramka IQRF- Ethernet pozwalająca na przesył zebranych danych do chmury.

Technologia IQRF zapewnia interoperacyjność ze wszystkimi istniejącymi standardami komunikacji, takimi jak LoRa, Wi-Fi, GSM, Bluetooth czy Ethernet na poziomie bramki sieciowej.

Rysunek 3. Możliwości wykorzystania produktów technologii IQRF.

Więcej informacji na temat wykorzystania rozwiązań IQRF do komunikacji bezprzewodowej dostępnych jest w artykule „Sprawdzone rozwiązania komunikacji bezprzewodowej od IQRF Tech” oraz na stronie internetowej producenta.

IQRF - DALI Bridge – rozwiązania bezprzewodowe do automatyki budynkowej

IQRF - DALI bridge to niewielkiego rozmiaru urządzenie (88 mm x 38 mm x 22 mm), które umożliwia przesył komend DALI za pośrednictwem sieci bezprzewodowej IQRF wprost do opraw. Oznacza to brak konieczności stosowania przewodów doprowadzających sygnały sterujące pomiędzy sterownikiem a oprawą. Pozwala również wykorzystać zalety systemu DALI w sterowaniu oświetleniem ulicznym. Warto podkreślić jeszcze jeden ważny aspekt. Standard DALI od strony topologii jest standardem liniowym lub o strukturze drzewa. To oznacza, że w przypadku uszkodzenia przewodu, można utracić połączenie ze znaczną ilością opraw.

Rysunek 5. Schemat blokowy mostka IQRF - DALI. Pełna dokumentacja dostępna jest na stronie www.iqrf.org oraz w zakładce produktu w katalogu TME.

Technologia IQRF pracuje bezprzewodowo w topologii MESH, która cechuje się większą niezawodnością niż struktura liniowa, ze względu na fakt występowania alternatywnych połączeń pomiędzy urządzeniami. Niezawodność dodatkowo wspomagana jest nadmiarowym wysyłaniem pakietów danych (ang. redudant sending packets), co wynika wprost ze specyfiki protokołu IQMESH. Zasięg na poziomie kilkudziesięciu metrów pomiędzy urządzeniami potwierdzony został poprzez praktyczne realizacje. Producent dostarcza i udostępnia przykładowe komendy sterujące oraz prezentuje zasadę działania na przykładzie sterownika firmy OSRAM. Wbudowana pamięć EEPROM z obsługą NFC może zostać wykorzystana do łączenia urządzeń w sieć przy wykorzystaniu urządzeń przenośnych, takich jak telefon czy tablet, zaś protokół FRC zapewni wygodne i szybkie zbieranie danych z istniejącej sieci. Jednostka centralna w standardzie DALI może obsłużyć do 64 urządzeń. Technologia IQRF może w ramach sieci obsłużyć aż do 240 urządzeń. Warto jednak nadmienić, że praca z mniejszymi sieciami zapewnia wydajniejsze ich zarządzanie.

Dodatkowe korzyści wynikające z zastosowania mostka IQRF - DALI

IQRF DALI bridge dedykowany jest dla integratorów systemów, producentów z branży oświetleniowej, jak i dostawców systemów sterowania oświetleniem. Zastosowanie mostu otwiera nowe możliwości wykorzystania funkcjonalności popularnego systemu DALI, zarówno w istniejącej infrastrukturze, jak i w przypadku nowych inwestycji. Jego wdrożenie nie wymaga stosowania przewodów sterujących, więc modernizację istniejących obiektów można prowadzić bez uciążliwych hałasów związanych z pracami budowlanymi oraz bez wpływu na estetykę budynku. To także szansa na wykorzystanie nowoczesnych technologii w obiektach zabytkowych. Zastosowanie mostka IQRF – DALI skraca również proces realizacji inwestycji. Zaoszczędzony czas automatycznie przekłada się na niższe koszty ponoszone przez inwestora. Zauważalny wzrost cen prac i materiałów budowlanych, a także prognoza dalszych podwyżek cen w tych obszarach powodują, że w najbliższej przyszłości jeszcze bardziej zwiększy się zainteresowanie bezprzewodowymi systemami sterowania.

Zachęcam do zapoznania się specyfikacją techniczną produktu IQRF – DALI bridge, jak również z produktami firmy IQRF Tech s.r.o dostępnymi w ofercie firmy Transfer Multisort Elektronik.

Autor:
Piotr Antończyk
IQRF Tech s.r.o

Transfer Multisort Elektronik (TME) to jeden z największych globalnych dystrybutorów komponentów elektronicznych, elektrotechnicznych, wyposażenia warsztatowego, jak również automatyki przemysłowej. W katalogu dostępnych jest ponad 1 300 000 produktów od 1300 wiodących producentów. Nowoczesne centra logistyczne TME, mieszczące się w Łodzi oraz w Rzgowie, o łącznej powierzchni ponad 40 000m2, każdego dnia wysyłają blisko 6000 paczek z komponentami elektronicznymi do klientów w ponad 150 krajach.

TME angażuje się również w rozwój wiedzy i umiejętności młodych inżynierów i pasjonatów elektroniki poprzez projekt TME Edukacja, a także wspiera społeczność technologiczną, organizując cykl wydarzeń TechMasterEvent, promujących innowacje i wymianę doświadczeń.