Ďaleko idúca miniaturizácia modulov pre bezdrôtovú komunikáciu a súčasný pokles ich cien je dôvod, pre ktorý možno tento typ modulov nájsť skoro všade. Napriek tomu je jeho zabudovanie do LED napájacieho zdroja veľmi inovatívne a poskytuje predtým nedosiahnuteľnú jednoduchosť tvorenia systémov osvetlenia. Ak k tomu ešte pridáme taký populárny štandard na dátový prenos ako Bluetooth, získame možnosť tvoriť funkčné, neopakovateľné, ľahko spravovateľné a ovládateľné pomocou populárnych systémov osvetlenia objektov, priestorov a pod.

Rozhranie Bluetooth je veľmi známe vďaka slúchadlovým zostavám. Iným populárnym použitím je emulácia virtuálneho sériového portu UART, umožňuje odosielanie dát medzi zariadeniami, najčastejšie medzi PC a smartfónom. Vo svojej podstate to boli spojenia typu bod-bod, čo neumožňovalo riadiť rozvetvené siete zariadení.

Jednými z najdôležitejších trendov v oblasti zariadení komunikujúcich bezdrôtovo sú siete IoT, Industry 4.0 a inteligentné budovy. Tieto trendy vnímalo aj konzorcium venujúce sa vývoju rozhrania Bluetooth a spolupracujúce firmy, preto nie je prekvapením, že novšie verzie sú viac nasmerované nie tak na audio zariadenia, ako na energeticky úsporné riešenia napájané batériami alebo obnoviteľnými zdrojmi energie, pracujúce práve v tomto type inštalácií.

Bluetooth a mrežové (mesh) siete

Ako už bolo povedané, rozhranie Bluetooth bolo orientované najmä na spojenia bod-bod. Je pravdou, že existoval aj profil umožňujúci vytvorenie lokálnych sietí PAN (Personal Area Network), využíval sa však veľmi zriedkavo, pretože šlo o siete s nízkou dátovou rýchlosťou a skromnými možnosťami.

Bluetooth vo verzii 4.0 umožňuje tvoriť mrežové siete. Ich hlavnou výhodou je prakticky neobmedzený dosah, pretože dáta možno odosielať zo základného zariadenia do sieťového uzla a následne z uzla do uzla. V takejto sieti je uzlom ľubovoľné zariadenie, ktoré okrem odosielania dát môže mať aj inú funkciu. Môže napríklad plniť doplnkovú funkciu displeja, spínača, senzora a pod. Mesh siete sú ideálne pre komunikáciu v rámci inteligentnej budovy, pretože poskytujú skoro neobmedzené pokrytie. Dáta v nich sa môžu odosielať napr. z poschodia na poschodie, z izby do izby, bez nutnosti viesť kabeláž s komplikovanou štruktúrou. Veľmi veľkou výhodou je možnosť jednoduchej modifikácie takejto siete. A čo je dôležité, komunikačný protokol rozhrania Bluetooth je na rozdiel od predošlých verzií dobre chránený – obsahuje overovanie zariadení a šifrovanie dát, čo veľmi sťažuje prelomenie siete.

Napájacie zdroje s bezdrôtovou komunikáciou

Inžinieri zo spoločnosti MEAN WELL, známeho producenta napájacích zariadení, prišli na geniálny nápad dokonale zapadajúci do aktuálnych trendov na trhu. Rozhodli sa vybaviť LED zdroj programovateľným komunikačným modulom Bluetooth Low Energy 4.0. To otvára cestu k ovládaniu osvetlenia pomocou populárnych zariadení ako smartfóny, tablety, osobné počítače a mikropočítače, také ako Raspberry Pi. Zabudovanie rádiového modulu priamo do napájacieho zdroja výrazne zjednodušilo systém ovládania osvetlenia – ovládanie prebieha v samotnom zdroji, teda na mieste, kde je potrebné a nie sú pre tento účel potrebné žiadne ďalšie sprostredkujúce zariadenia.

Nové napájacie zdroje MEAN WELL boli vytvorené v spolupráci s európskou spoločnosťou Casambi, ktorá bola vytvorená za účelom prípravy a zdokonaľovania riešení mrežových sietí Bluetooth. Komunikačné moduly Casambi sú integrované v napájacích zdrojoch zo série LCM-25/40/60BLE. Uvedené série napájacích zdrojov majú možnosť nastavenia výstupného prúdu v rámci dostupného výkonu (počet uvedený v názve zdroja hovorí o maximálnej zaťažiteľnosti), čo umožňuje napájanie rozlične zapojených LEDiek pomocou tých istých zdrojov už po nastavení výstupného prúdu s použitím prepínačov DIP switch. Dostupné kombinácie prúdu a napätia záťaže sú pre uľahčenie umiestnené na telách jednotlivých modelov (fot.1).

Fot.1. Zdroj zo série LCM-25BLE.

Vlastnosti

• Možnosť napájania LED v rôznych konfiguráciách. Výstupný prúd/napätie nastavované pomocou DIP.

• Puzdro z umelohmotného materiálu, trieda II.

• Aktívny PFC mechanizmus.

• Energetická účinnosť až 90%.

• Stmievanie osvetlenia pomocou Bluetooth a tlačidla.

• Ochrana proti skratu, prepätiu, prehriatiu.

• Odolnosť proti prepätiam v sieti do 2 kV (L-N).

• MTBF > 50 tis. hod.

Možnosť zmeny parametrov výstupného napätia a prúdu je obrovské zjednodušenie pre zhotoviteľa inštalácie aj servisného pracovníka. Tomu prvému umožňuje znížiť množstvo rôznych prvkov zariadenia v systéme osvetlenia a v sklade, druhému značne uľahčuje prácu, pretože výmena poškodeného napájacieho modulu za nový alebo zmena konfigurácie napájaných LEDiek sa spája iba s nastavením pracovného prúdu, a nie je nutné mať k dispozícii rôzne moduly pre rôzne varianty zapojenia. Dôležité je tiež to, že oba modely možno úspešne používať pri inštaláciách osvetlenia prevádzkovaných v interiéri alebo exteriéri budov.

Na ovládanie LED napájacieho zdroja pripravila spoločnosť Casambi špeciálnu aplikáciu. Umožňuje zoskupovať zdroje, nastavovať scény, timery, závislosti a pod. Zdroje môžu byť obsluhované pomocou zariadení kompatibilných s komunikačným protokolom pripraveným zo strany Casambi, takých ako nástenné ovládače alebo svetelné senzory, pomocou ktorých možno rozširovať dosah siete a vytvárať personalizované inteligentné systémy osvetlenia. To poskytuje možnosť tvoriť pokročilé algoritmy ovládania osvetlenia, pre dosiahnutie konkrétneho estetického efektu alebo ďaleko idúca úspornosť energie.

Okrem možnosti spravovať zariadenia cez aplikáciu majú napájacie zdroje aj programovateľný vstup pripájaný tlačidlom k neutrálnemu vodiču elektrickej siete (obr. 2). Tento vstup je možné naprogramovať takým spôsobom, aby ovládal nielen priamo pripojený zdroj, ale aj skupinu alebo všetky zdroje, umožňujúc zapnutie/vypnutie osvetlenia, jedného svietidla, skupiny svietidiel, zmenu scény.

Obr. 2. Pridanie tlačidla s programovateľnou funkciou

Mesh sieť Bluetooth Low Energy 4.0 vo variante pripravenom spoločnosťou Casambi pracuje v režime autoorganizácie, čo zbavuje užívateľa alebo technika robiť komplikovanú konfiguráciu. V tomto režime je pokrytie siete (dosah) maximalizované pomocou v nej pracujúcich zariadení a nie je potrebné používať dodatočné brány a mostíky. Aplikácia Casambi slúžiaca kontrole práce zdroja, tým aj napájaných svetelných zdrojov, môže byť spojená s cloudom pre uchovávanie dát a protokolovanie stavu.

Na záver

Pri zhotovovaní inteligentného systému osvetlenia treba mať v pozornosti produkty MEAN WELL. Majú nielen veľmi dobré renomé, ale majú bohaté funkcionality a ponúkajú široké konfiguračné a užívateľské možnosti. Spomedzi produktov MEAN WELL nájdeme nielen napájacie zdroje zo série LCM, ale aj ovládače LED bez nastaveného prúdu alebo napätia, no s PWM výstupom, ktorý umožňuje regulovať teplotu farby a intenzitu osvetlenia. Ako príklad môže poslúžiť PWM-120BLE o výkonom 120W a výstupným napätím (v závislosti od modelu) od 12 do 24V. Široký rozsah vstupného napätia (90…305V AC) umožňuje používanie ovládača v skoro akejkoľvek svetelnej inštalácii. PWM-120BLE ma integrovaný modul BLE 4.0 spoločnosti Casambi, ktorý umožňuje diaľkovú komunikáciu a ovládanie osvetlenia.

Za zmienku stojí aj to, že medzi výrobkami MEAN WELL možno nájsť LED ovládače bez bezdrôtového rozhrania.