Dalece posunięta miniaturyzacja modułów do komunikacji bezprzewodowej przy jednoczesnym spadku ich ceny jest powodem, dla którego moduł do transmisji radiowej można znaleźć niemal wszędzie. Mimo tego wbudowanie go w zasilacz LED jest bardzo innowacyjne i daje niespotykaną wcześniej łatwość tworzenia systemów oświetlenia. Jeśli dodamy do tego popularny standard transmisji danych, taki jak Bluetooth, to zyskujemy możliwość tworzenia funkcjonalnych, niepowtarzalnych, łatwych do zarządzania i sterowania za pomocą popularnych urządzeń systemów oświetlenia budynków, hal, pomieszczeń itp.

Zasilacze LED z interfejsem Bluetooth

Interfejs Bluetooth jest bardzo dobrze znany z zestawów słuchawkowych. Innym popularnym zastosowaniem jest emulowanie wirtualnego portu szeregowego UART, co umożliwia przesyłanie danych pomiędzy urządzeniami, najczęściej pomiędzy komputerem PC a smartfonem. Ze swojej natury były to połączenia typu punkt-punkt, co uniemożliwiało sterowanie rozległymi sieciami urządzeń.

Jednymi z ważniejszych trendów w dziedzinie urządzeń komunikujących się bezprzewodowo są sieci IoT, Industry 4.0 oraz inteligentne budynki. Te trendy dostrzegło również konsorcjum zajmujące się rozwojem interfejsu Bluetooth oraz przedsiębiorstwa z nim współpracujące, więc nie budzi zdziwienia fakt, że kolejne wersje są coraz bardziej ukierunkowane nie tyle na urządzenia audio, ile na energooszczędne rozwiązania zasilane z baterii lub źródeł energii odnawialnej, pracujące właśnie w takich instalacjach.

Bluetooth a sieci kratowe

Jak wspomniano, interfejs Bluetooth był głównie ukierunkowany na połączenia typu punkt-punkt. Istniał, co prawda, profil umożliwiający tworzenie lokalnych sieci PAN (Personal Area Network), ale był on bardzo rzadko wykorzystywany, ponieważ były to sieci raczej o niewielkiej prędkości transmisji i skromnych możliwościach.

Bluetooth w wersji 4.0 umożliwia tworzenie sieci kratowych. Ich główną zaletą jest praktycznie nieograniczony zasięg, ponieważ dane mogą być przekazywane od urządzenia bazowego do węzła sieci, a następnie z węzła do węzła. Węzeł w takiej sieci stanowi dowolne urządzenie, które oprócz przekazywania danych może też mieć inną funkcjonalność. Może, dla przykładu, pełnić dodatkową funkcję wyświetlacza, włącznika, czujnika itp. Sieci kratowe kapitalnie nadają się do komunikacji w obrębie inteligentnego budynku, ponieważ dają niemal nieograniczone pokrycie. Dane w nich mogą być przekazywane np. z piętra na piętro, z pokoju do pokoju, bez potrzeby układania okablowania o skomplikowanej strukturze. Bardzo dużą zaletą jest też możliwość łatwej modyfikacji takiej sieci. Co ważne, protokół komunikacyjny interfejsu Bluetooth jest już od wcześniejszych wersji dobrze zabezpieczony – zawiera uwierzytelnianie urządzeń oraz szyfrowanie danych, co bardzo utrudnia włamanie się do sieci.

Zasilacze z komunikacją bezprzewodową

Inżynierowie z firmy MEAN WELL, znanego producenta urządzeń zasilających, wpadli na genialny pomysł doskonale wpasowujący się w trendy obowiązujące na rynku. Postanowili oni wyposażyć zasilacz LED w programowalny moduł komunikacyjny Bluetooth Low Energy 4.0. Otwiera to drogę do sterowania oświetleniem za pomocą popularnych urządzeń, takich jak smartfony, tablety, komputery osobiste i mikrokomputery, takie jak Raspberry Pi. Wbudowanie modułu radiowego bezpośrednio w zasilacz znacznie uprościło system sterowania oświetleniem – sterowanie odbywa się w samym zasilaczu, a więc w miejscu, gdzie jest potrzebne i nie są do tego celu potrzebne żadne dodatkowe urządzenia pośredniczące.

Nowe zasilacze firmy MEAN WELL zostały opracowane we współpracy z europejską firmą Casambi, którą utworzono w celu opracowania i udoskonalania rozwiązań sieci kratowych Bluetooth. Moduły komunikacyjne Casambi zintegrowano w zasilaczach z serii LCM-25/40/60BLE. Wymienione serie zasilaczy mają możliwość ustawienia prądu wyjściowego w ramach dostępnej mocy (liczba umieszczona w nazwie zasilacza określa maksymalną moc obciążenia), co pozwala na zasilanie różnorodnie połączonych LEDów za pomocą tych samych zasilaczy zaledwie po ustawieniu prądu wyjściowego przy użyciu przełączników DIP switch. Dostępne kombinacje prądu i napięcia obciążenia są dla ułatwienia umieszczone na obudowach poszczególnych modeli (zdj.1).

LCM-25BLE

Zdj.1. Zasilacz z serii LCM-25BLE.

Możliwość zasilania LED w różnych konfiguracjach. Prąd/napięcie wyjściowe ustawiane za pomocą przełącznika DIP.
Obudowa z tworzywa sztucznego, klasa II.
Aktywny mechanizm PFC.
Sprawność energetyczna do 90%.
Ściemnianie oświetlenia za pomocą Bluetooth i przycisku.
Zabezpieczenia przed zwarciem, przepięciem, przegrzaniem.
Odporność na przepięcia w sieci do 2 kV (L-N).
MTBF > 50 tys. godzin.

Możliwość zmiany parametrów napięcia i prądu wyjściowego jest ogromnym ułatwieniem dla wykonawcy instalacji oraz serwisanta. Temu pierwszemu pozwala na zmniejszenie liczby różnorodności urządzeń w systemie oświetleniowym oraz w magazynie, a temu drugiemu znacznie ułatwia pracę, ponieważ wymiana uszkodzonego modułu zasilającego na nowy lub zmiana konfiguracji zasilanych LEDów wiąże się jedynie z ustawieniem prądu obciążenia, a nie koniecznością posiadania wielu modułów dla różnych wariantów połączeń. Istotny jest też fakt, że oba modele mogą być z powodzeniem używane do realizacji instalacji oświetleniowych pracujących wewnątrz lub na zewnątrz budynków.

Możliwości sterowania oświetleniem

Do sterowania zasilaczem LED firma Casambi przygotowała specjalną aplikację. Pozwala ona na grupowanie zasilaczy, ustawianie scen, timerów, zależności itp. Zasilacze mogą być również obsługiwane za pomocą urządzeń kompatybilnych z protokołem komunikacyjnym opracowanym przez Casambi, takich jak włączniki naścienne lub czujniki światła, za pomocą których można rozszerzać zasięg sieci oraz wykonywać spersonalizowane, inteligentne systemy oświetleniowe. Daje to możliwość tworzenia zaawansowanych algorytmów sterowania oświetleniem mających na celu uzyskanie określonego efektu estetycznego lub dalece posuniętą oszczędność energii.

Oprócz możliwości zarządzania za pomocą aplikacji, zasilacze mają również swobodnie programowalne wejście dołączane przyciskiem do przewodu neutralnego sieci energetycznej (rys. 2). To wejście można zaprogramować w taki sposób, aby sterowało ono nie tylko bezpośrednio dołączonym zasilaczem, ale także grupą lub wszystkimi zasilaczami, umożliwiając włączenie/wyłączenie oświetlenia, pojedynczej oprawy, grupy opraw, zmianę sceny.

Programowalny przycisk

Rys. 2. Dołączenie przycisku o programowalnej funkcjonalnościp>

SiSieć kratowa Bluetooth Low Energy 4.0 w wariancie opracowanym przez firmę Casambi pracuje w trybie samoorganizacji, co zwalnia użytkownika lub instalatora z konieczności przeprowadzania skomplikowanej konfiguracji. W tym trybie pokrycie sieci (zasięg) jest maksymalizowane ze pomocą pracujących w niej urządzeń i nie ma konieczności stosowania dodatkowych bram i pomostów. Aplikacja Casambi służąca do kontrolowania pracy zasilaczy, a tym samym zasilanych źródeł światła, może być połączona z chmurą w celu przechowywania danych oraz raportowania statusu.

Na koniec

Wykonując instalację oświetleniową inteligentnego budynku warto zainteresować się produktami MEAN WELL. Mają one nie tylko renomę, ale również są funkcjonalne i oferują szerokie możliwości konfiguracji oraz zastosowania. Wśród produktów MEAN WELL znajdziemy nie tylko opisywane zasilacze z serii LCM, ale również sterowniki LED niemające ustawianego prądu czy napięcia, ale za to z wyjściem PWM, które umożliwia regulowanie temperatury barwowej oraz natężenia oświetlenia. Za przykład może posłużyć PWM-120BLE o mocy 120W i napięciu wyjściowym (zależnie od modelu) od 12 do 24V. Szeroki zakres napięcia wejściowego (90…305V AC) umożliwia stosowanie sterownika w niemal dowolnej instalacji oświetleniowej. PWM-120BLE ma wbudowany moduł BLE 4.0 firmy Casambi, który umożliwia zdalną komunikację i sterowanie oświetleniem. Warto również wspomnieć, że wśród wyrobów MEAN WELL można znaleźć także sterowniki LED bez interfejsu bezprzewodowego.

Tekst opracowany przez Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.

Oryginalne źródło:https://www.tme.eu/pl/news/library-articles/page/41923/Zasilacze-LED-z-interfejsem-Bluetooth/