DALI-2, Zhaga e D4i: como comunica a luminária

Três especificações, três funções diferentes

É frequente encontrar «DALI», «Zhaga» e «D4i» usados quase como sinónimos. No entanto, definem aspetos distintos:

Uma luminária pode ter um conector Zhaga Book 18 sem ter um driver certificado DALI-2. Um driver DALI-2 pode suportar algumas funções de dados sem cumprir todos os requisitos D4i. A certificação D4i de um driver LED exige a Parte 207, as Partes 250–253 e um registo válido na base de dados da DALI Alliance.

DALI-2: o protocolo de controlo

DALI (Digital Addressable Lighting Interface) é um protocolo de dois fios, half-duplex, para regulação, comandos de ligar/desligar e estado. Um segmento DALI-2 permite endereçar até 64 dispositivos de alimentação e mais 64 dispositivos de controlo; são espaços de endereçamento distintos. DALI Alliance

DALI 1 foi a versão original. DALI-2 distingue-se num ponto essencial: os requisitos de certificação. O fabricante membro pode realizar os ensaios com equipamento aprovado e as sequências oficiais da DALI Alliance, ou recorrer a um laboratório DALI acreditado. A DALI Alliance verifica os resultados e regista o produto certificado na sua base de dados. Um produto que não conste dessa base não é certificado DALI-2, mesmo que seja descrito como «compatível com DALI».

O que permite DALI-2 e quais são os seus limites?

DALI-2 é um sistema local de comunicação por barramento. Permite:

• Regulação entre o nível mínimo do driver e 100 %, com comando separado para desligar
• Comandos de ligar e desligar e seleção de cenários
• Endereçamento de grupos, até 16 por segmento
• Consultas de estado: falha da fonte de luz, falha de alimentação e aviso de temperatura
• Programação horária através de um controlador DALI; esta função reside no controlador, não no protocolo

As funções de base de DALI-2 não incluem automaticamente:

• Comunicação normalizada de consumos pela Parte 252, ou de horas de funcionamento e diagnóstico pela Parte 253. É necessário confirmar o suporte na configuração de driver escolhida.
• Comunicação sem fios: DALI é um protocolo por cabo.
• Comunicação IP direta: é necessário um gateway entre o barramento DALI e a rede IP.

Zhaga Book 18: uma interface para componentes substituíveis

Zhaga é um consórcio que normaliza interfaces mecânicas e elétricas de componentes de iluminação LED. Book 18 define a interface entre uma luminária de exterior e um nó OLC (Outdoor Luminaire Controller), ou seja, a unidade externa de controlo montada na luminária.

O conector Book 18 normaliza:

• A ligação mecânica e a disposição dos contactos
• Alimentação DC e potencial de referência definidos pela interface; a referência não é o condutor neutro da rede
• Comunicação DALI entre o nó e a luminária
• Potência disponível para o nó escolhido

A substituição sem abrir a luminária exige uma interface compatível. A Zhaga estabelece a interoperabilidade entre uma luminária certificada Zhaga-D4i e um nó certificado; um conector com a mesma forma não basta. A ligação ao CMS deve ser verificada separadamente. Zhaga Book 18

D4i: dados para apoiar a manutenção preditiva

As Partes 251–253 são as partes DALI relativas a dados da luminária e do ativo, comunicação de consumos, diagnóstico e manutenção. A certificação D4i de drivers LED inclui também a Parte 250, para alimentação integrada do barramento, e exige a Parte 207: DALI Alliance — D4i

Os dados da Parte 253 podem apoiar a passagem de uma manutenção reativa, após a avaria, para uma manutenção preditiva, com intervenção quando as horas de funcionamento e os sinais de falha indicam um risco crescente. Esta abordagem está ligada aos modos de falha observados em serviço; consulte MTBF não é vida útil. A função CLO é uma função distinta do driver ou da luminária e deve ser confirmada na configuração escolhida. A Parte 253 não fornece CLO. CLO está incluído de série em todas as luminárias VALDUR.

Alternativas sem fios

Quando não existe cablagem de comunicação ou a sua instalação é demasiado dispendiosa, a comunicação sem fios pode ser uma alternativa. Entre as opções usadas na iluminação pública encontram-se:

• Zigbee (IEEE 802.15.4) — rede em malha com gateway para Internet/CMS. O alcance deve ser avaliado no local.
• LoRaWAN — protocolo de rede que utiliza rádio LoRa para pequenos volumes de dados a longa distância. Requer nó compatível, cobertura de gateway e servidor de rede.
• NB-IoT — comunicação através da rede móvel. Dispensa um gateway local, mas depende de uma subscrição.
• Protocolos proprietários — comuns entre fornecedores de sistemas. Se não forem abertos e documentados, podem criar dependência de uma plataforma.

O corpo em SMC pode permitir a integração interna de rádio. O alcance depende também da antena, frequência, posição e envolvente e deve ser verificado no produto montado. Corpos metálicos podem exigir antena externa, nó externo ou uma janela adequada à radiofrequência. Casambi

Cinco perguntas sobre sistemas de controlo antes da aquisição

1. Certificação DALI-2: A variante de driver escolhida consta da base de dados da DALI Alliance? Que partes abrange o registo? Os ensaios podem ser realizados pelo fabricante membro ou por um laboratório acreditado; a certificação depende da verificação dos resultados pela DALI Alliance.
2. Implementação D4i: Se for declarada certificação D4i, o registo do produto abrange a Parte 207 e as Partes 250–253? Se apenas for indicado suporte de dados, quais das Partes 251–253 estão incluídas na configuração escolhida?
3. Zhaga Book 18: O conector segue a especificação? É possível substituir o nó sem abrir a luminária? A substituição sem abrir a luminária exige uma interface compatível. A Zhaga estabelece a interoperabilidade entre uma luminária certificada Zhaga-D4i e um nó certificado; um conector com a mesma forma não basta. A ligação ao CMS deve ser verificada separadamente.
4. Dependência da plataforma: Se estiver incluído um nó sem fios, a que plataforma CMS está ligado? O que acontece aos dados se o fornecedor cessar a atividade?
5. Direitos sobre os dados: Quem detém os dados de funcionamento recolhidos: o município ou o fornecedor do sistema?

Fontes

1. DALI Alliance — Introducing DALI and the DALI Alliance
2. DALI Alliance — D4i overview
3. DALI Alliance — Product database
4. Zhaga — Smart interface between outdoor luminaires and sensing / communication modules (Book 18)
5. Casambi — The science behind wireless control