DALI-2, Zhaga y D4i: cómo se comunica una luminaria inteligente de alumbrado público

Tres normas, tres funciones diferentes

Es habitual ver «DALI», «Zhaga» y «D4i» utilizados casi como sinónimos en textos comerciales. Sin embargo, son conceptos fundamentalmente distintos:

Una luminaria puede tener un conector Zhaga Book 18 sin disponer de un controlador certificado DALI-2. Un controlador certificado DALI-2 puede admitir algunas partes DALI Data sin cumplir todos los requisitos D4i. La certificación D4i completa de un controlador LED exige la Parte 207 y las Partes 250–253, junto con una inscripción vigente en la base de datos de productos de DALI Alliance.

DALI-2: el protocolo que controla

DALI (Digital Addressable Lighting Interface) es un protocolo de dos hilos y semidúplex para regulación, órdenes de encendido/apagado y estado. Una subred DALI-2 puede direccionar hasta 64 equipos de alimentación y otros 64 dispositivos de control; son espacios de direcciones independientes. DALI Alliance

DALI 1 fue la versión original. DALI-2 se diferencia en un aspecto fundamental: los requisitos de certificación. Un fabricante miembro puede realizar los ensayos con equipos aprobados y las secuencias oficiales de DALI Alliance, o recurrir a un laboratorio DALI acreditado. DALI Alliance verifica después los resultados de los ensayos e incluye el producto certificado en su base de datos de productos. Un producto que no figure en ella no está certificado DALI-2, aunque se describa como «compatible con DALI».

Qué gestiona DALI-2 y qué no

DALI-2 es un sistema de comunicación por bus local. Gestiona:

• Regulación desde el nivel mínimo del controlador hasta el 100 %, más una orden de apagado independiente
• Órdenes de encendido/apagado y activación de escenas
• Direccionamiento de grupos (hasta 16 grupos por segmento)
• Consultas de estado: fallo de lámpara, fallo de alimentación, aviso de temperatura
• Programaciones horarias mediante un controlador DALI (integradas en el controlador, no en el propio protocolo)

Las funciones básicas de DALI-2 no incluyen automáticamente lo siguiente:

• Información energética normalizada mediante la Parte 252, o tiempo de funcionamiento y diagnóstico mediante la Parte 253: debe verificarse su compatibilidad con la configuración de controlador seleccionada
• Comunicación inalámbrica: DALI es un protocolo por cable
• Comunicación IP directa: se necesita una pasarela para conectar DALI a la red

Zhaga Book 18: el conector que permite la sustitución

Zhaga es un consorcio que normaliza las interfaces mecánicas y eléctricas de los componentes de iluminación LED. Book 18 define específicamente la interfaz entre una luminaria de exterior y un nodo OLC (Outdoor Luminaire Controller), es decir, la unidad de control externa montada en la luminaria.

El conector Book 18 normaliza:

• La mecánica del conector y la disposición de los contactos
• La alimentación en CC y el potencial de referencia según la interfaz; la referencia no es el conductor neutro de la red eléctrica
• La comunicación DALI entre el nodo y la luminaria
• El presupuesto de potencia para el nodo seleccionado

La sustitución sin abrir la luminaria depende de una interfaz compatible. Zhaga especifica la interoperabilidad de una luminaria certificada Zhaga-D4i combinada con un nodo certificado; la mera coincidencia del conector no es suficiente. Comprueba por separado la conexión del nodo con el CMS. Zhaga Book 18

D4i: datos para el mantenimiento predictivo

Las Partes 251–253 son las tres partes DALI Data para datos de luminaria/activo, información energética y diagnóstico y mantenimiento. La certificación D4i de controladores LED también incluye la Parte 250 para la alimentación integrada del bus DALI y exige la Parte 207: DALI Alliance — D4i

Los datos de la Parte 253 pueden facilitar el paso del mantenimiento reactivo («sustituir cuando se avería») al mantenimiento predictivo («actuar cuando el tiempo de funcionamiento y los indicadores de fallo señalan un riesgo creciente»). Esto está directamente relacionado con la jerarquía de modos de fallo en servicio; véase El MTBF no es la vida útil. CLO es una función independiente del controlador o de la luminaria y debe verificarse para la configuración seleccionada; la Parte 253 no proporciona CLO. CLO se incluye de serie en todas las luminarias VALDUR.

Alternativas inalámbricas

Cuando no hay infraestructura de cableado o resulta demasiado costosa, la comunicación inalámbrica es una opción. Protocolos habituales en alumbrado público:

• Zigbee (IEEE 802.15.4): una red mallada con pasarela para el acceso a internet/CMS. Evalúa el alcance para el emplazamiento real.
• LoRaWAN: un protocolo de red que utiliza tecnología de radio LoRa para pequeños volúmenes de datos a larga distancia. Requiere un nodo compatible, cobertura de pasarela y servidor de red.
• NB-IoT — basado en redes móviles (4G/5G). No requiere pasarela local, pero depende de una suscripción.
• Protocolos propietarios — habituales entre los proveedores de sistemas. Riesgo de dependencia del proveedor si no están documentados y abiertos.

Una carcasa SMC puede permitir la integración de radio en su interior. El alcance también depende de la antena, la frecuencia, la ubicación y el entorno, y debe verificarse en el producto montado. Las carcasas metálicas pueden necesitar una antena externa, un nodo externo o una ventana de radiofrecuencia adecuada. Casambi

Cinco preguntas sobre control para la contratación

1. Certificación DALI-2: ¿Figura la variante de controlador seleccionada en la base de datos de productos de DALI Alliance y qué Partes cubre la inscripción? Los ensayos pueden realizarlos el fabricante miembro o un laboratorio acreditado; la certificación se basa en la verificación de los resultados por DALI Alliance.
2. Implementación D4i: Si se declara certificación D4i completa, ¿cubre la inscripción en la base de datos de productos la Parte 207 y las Partes 250–253? Si solo se declara compatibilidad con datos, ¿cuáles de las Partes 251–253 incluye la configuración seleccionada?
3. Zhaga Book 18: ¿Está normalizado el conector? Si se sustituye el nodo, ¿hay que abrir la luminaria? La sustitución sin abrir la luminaria depende de una interfaz compatible. Zhaga especifica la interoperabilidad de una luminaria certificada Zhaga-D4i combinada con un nodo certificado; la mera coincidencia del conector no es suficiente. Comprueba por separado la conexión del nodo con el CMS.
4. Dependencia de la plataforma: Si se incluye un nodo inalámbrico, ¿a qué plataforma CMS está vinculado? ¿Qué sucede con los datos si el proveedor cesa su actividad?
5. Derechos sobre los datos: ¿A quién pertenecen los datos de funcionamiento recopilados: al ayuntamiento o al proveedor del sistema?

Fuentes

1. DALI Alliance — Introducción a DALI y DALI Alliance
2. DALI Alliance — Descripción de D4i
3. DALI Alliance — Base de datos de productos
4. Zhaga — Interfaz inteligente entre luminarias de exterior y módulos de detección/comunicación (Book 18)
5. Casambi — La ciencia del control inalámbrico