DALI-2, Zhaga et D4i — Comment un luminaire public intelligent communique

Trois normes – Trois choses différentes

Il est courant de voir « DALI », « Zhaga » et « D4i » utilisés presque de manière synonyme dans les textes marketing. Ils sont cependant fondamentalement distincts :

Un luminaire peut avoir un connecteur Zhaga Book 18 sans avoir de driver certifié DALI-2. Un driver certifié DALI-2 peut prendre en charge certaines parties de données DALI sans répondre à toutes les exigences D4i. La certification D4i complète pour un driver LED nécessite les parties 207 et 250 à 253, ainsi qu'une entrée actuelle dans la base de données des produits DALI Alliance.

DALI-2 — Le protocole qui contrôle

DALI (Digital Addressable Lighting Interface) est un protocole bifilaire semi-duplex pour la gradation, les commandes marche/arrêt et les informations d’état. Un sous-réseau DALI-2 peut adresser jusqu’à 64 appareillages d’alimentation et 64 dispositifs de commande supplémentaires ; ces espaces d’adressage sont distincts. Alliance DALI

DALI 1 était la version originale. DALI-2 diffère d'une manière particulièrement importante : exigences de certification. Un fabricant membre peut effectuer les tests en utilisant un équipement de test approuvé et les séquences de tests officielles de l'Alliance DALI, ou faire appel à un centre de test DALI accrédité. L'Alliance DALI vérifie ensuite les résultats des tests et répertorie le produit certifié dans sa base de données de produits. Un produit non répertorié n'est pas certifié DALI-2, même s'il est décrit comme « compatible DALI ».

Ce que DALI-2 gère – et ne gère pas

DALI-2 est un système de communication par bus local. Il gère :

• Gradation du niveau minimum du driver à 100 %, plus une commande d'arrêt séparée
• Commandes marche/arrêt et rappel de scène
• Adressage de groupe (jusqu'à 16 groupes par segment)
• Requêtes d'état : panne de lampe, panne d'alimentation électrique, avertissement de température
• Horaires via le contrôleur DALI (non intégrés au protocole lui-même, mais au contrôleur)

Les fonctions principales de DALI-2 n’incluent pas automatiquement :

• Rapports d'énergie standardisés via la partie 252 ou temps de fonctionnement et diagnostics via la partie 253 — la prise en charge doit être vérifiée pour la configuration du driver sélectionnée
• Communication sans fil — DALI est un protocole câblé
• Communication IP directe — une passerelle est nécessaire pour relier DALI au réseau

Zhaga Book 18 — Le connecteur qui permet le remplacement

Zhaga est un consortium qui normalise les interfaces mécaniques et électriques pour les composants d'éclairage LED. Book 18 définit spécifiquement l'interface entre un luminaire extérieur et un nœud OLC (Outdoor Luminaire Controller) — c'est-à-dire l'unité de commande externe montée sur le luminaire.

Le connecteur Book 18 standardise :

• Mécanique du connecteur et disposition des broches
• Alimentation CC et potentiel de référence tels que spécifiés par l'interface ; la référence n'est pas le conducteur neutre du secteur
• Communication DALI entre le nœud et le luminaire
• Bilan de puissance pour le nœud sélectionné

Le remplacement sans ouvrir le luminaire dépend d'une interface compatible. Zhaga spécifie l'interopérabilité pour un luminaire certifié Zhaga-D4i combiné à un nœud certifié ; un connecteur correspondant seul ne suffit pas. Vérifiez la connexion CMS du nœud séparément. Zhaga Book 18

D4i — Données pour la maintenance prédictive

Les parties 251 à 253 sont les trois parties de données DALI pour les données sur les luminaires/actifs, les rapports énergétiques, ainsi que les diagnostics et la maintenance. La certification D4i pour les drivers LED inclut également la partie 250 pour l'alimentation du bus DALI intégrée et nécessite la partie 207 : Alliance DALI — D4i

Les données de la partie 253 peuvent soutenir le passage d'une maintenance réactive (« remplacer en cas de panne ») à une maintenance prédictive (« agir lorsque le temps de fonctionnement et les indicateurs de panne indiquent un risque croissant »). Ceci est directement lié à la hiérarchie des modes de défaillance sur le terrain — voir MTBF n'est pas une durée de vie. CLO est une fonction distincte de driver ou de luminaire et doit être vérifiée pour la configuration sélectionnée ; la partie 253 ne fournit pas CLO. CLO est inclus en standard dans chaque luminaire VALDUR.

Alternatives sans fil

Lorsque l'infrastructure câblée est absente ou trop coûteuse, la communication sans fil est une option. Protocoles communs en éclairage public :

• Zigbee (IEEE 802.15.4) — un réseau maillé avec une passerelle pour l'accès Internet/CMS. Évaluez la portée du site réel.
• LoRaWAN — un protocole réseau utilisant la technologie radio LoRa pour de petits volumes de données sur de longues distances. Nécessite un nœud compatible, une couverture de passerelle et un serveur réseau.
• NB-IoT — basé sur mobile (réseau 4G/5G). Pas de passerelle locale, mais dépend de l'abonnement.
• Protocoles propriétaires — commun chez les fournisseurs de systèmes. Risque de verrouillage s’il n’est pas documenté et ouvert.

Un corps SMC peut permettre une intégration radio interne. La portée dépend également de l'antenne, de la fréquence, de l'emplacement et de l'environnement et doit être vérifiée dans le produit assemblé. Les corps métalliques peuvent nécessiter une antenne externe, un nœud externe ou une fenêtre RF appropriée. Casambi

Cinq questions sur la commande à poser lors de l’achat

1. Certification DALI-2 : La variante de driver sélectionnée figure-t-elle dans la base de données des produits DALI Alliance, et quelles parties de la norme son entrée couvre-t-elle ? Les essais peuvent être effectués par le fabricant membre ou par un laboratoire d’essai accrédité ; la certification repose sur la vérification des résultats par DALI Alliance.
2. Implémentation de D4i : Si la certification D4i complète est revendiquée, l'entrée de la base de données de produits couvre-t-elle la partie 207 et les parties 250 à 253 ? Si seule la prise en charge des données est indiquée, lesquelles des parties 251 à 253 sont incluses dans la configuration sélectionnée ?
3. Zhaga Book 18 : Le connecteur est-il standardisé ? Si le nœud est remplacé, le luminaire doit-il être ouvert ? Le remplacement sans ouvrir le luminaire dépend d'une interface compatible. Zhaga spécifie l'interopérabilité pour un luminaire certifié Zhaga-D4i combiné à un nœud certifié ; un connecteur correspondant seul ne suffit pas. Vérifiez la connexion CMS du nœud séparément.
4. Dépendance de la plateforme : Si un nœud sans fil est inclus, à quelle plate-forme CMS est-il lié ? Qu'arrive-t-il aux données si le fournisseur cesse son activité ?
5. Droits sur les données : À qui appartiennent les données opérationnelles collectées : la municipalité ou le fournisseur du système ?

Sources

1. Alliance DALI — Présentation de DALI et de l'Alliance DALI
2. Alliance DALI — Aperçu du D4i
3. Alliance DALI — Base de données produits
4. Zhaga — Interface intelligente entre les luminaires extérieurs et les modules de détection/communication (Book 18)
5. Casambi — La science derrière le contrôle sans fil