هل يمكن استخدام DMX512 في أنظمة التحكم KNX؟

مع تعميم المباني الذكية والمنازل الذكية، أصبح التحكم في الإضاءة جزءًا لا غنى عنه فيها. KNX و DMX512 هما بروتوكولان شائعان للتحكم في الإضاءة، وهما يستخدمان على نطاق واسع في المنازل الذكية وإضاءة المسرح، على التوالي. إذن، هل من الممكن استخدام DMX512 في نظام التحكم KNX؟ الإجابة هي نعم. بفضل التقدم في صناعة المعالجات الدقيقة، من الممكن لهذين البروتوكولين المختلفين إنشاء رابط بينهما عبر أجهزة بوابة KNX-DMX. ستتناول هذه المقالة خصائص كلا البروتوكولين، وتحليل مقارنتهما، وتكاملهما عبر بوابة.

ما هو KNX؟

KNX هو بروتوكول الاتصالات القياسي العالمي للتحكم الذكي في المنازل والمباني. وقد تم استخدام هذا النظام منذ 25 عاماً وهو نظام أثبت جدارته في مجال أتمتة المباني KNX. يمكن للأنظمة المجهزة بتقنية بروتوكول KNX أن تساعدك بسهولة على التحكم في الأجهزة المنزلية عن بُعد من لوحة لمس واحدة. ونتيجة لذلك، يتم استخدامها في الوقت الحاضر في مجموعة واسعة من المباني: المنازل الخاصة والمجمعات التجارية والمباني الصناعية والجامعات والمستشفيات وغيرها الكثير.

تم تطوير بروتوكول KNX من قِبل جمعية KNX لدمج العديد من الأنظمة في المبنى والتحكم فيها، مثل التدفئة والإضاءة والتحكم في الدخول، من جهاز كمبيوتر مركزي. طوّر أكثر من 500 مُصنِّع حول العالم معدات قائمة على KNX لصناعات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والإضاءة والأمن. ولأن الأنظمة المستندة إلى KNX تضمن التوافق الأمامي والخلفي للمنتجات على شبكات الناقل الحالية، يمكن لمصممي الأنظمة بسهولة اختيار الأجهزة القائمة على الجودة أو استبدالها بأجهزة من شركات مصنعة أخرى إذا كانت بها عيوب في التصميم أو نفدت من المخزون.

أجهزة التحكم في الإضاءة KNX

يوفر نظام KNX مجموعة متنوعة من الأجهزة المصممة للتحكم في الإضاءة في التشغيل الآلي الذكي للمباني. تم تصميم هذه الأجهزة لتعمل بسلاسة مع بروتوكول KNX لتوفير تحكم وإدارة متقدمين لنظام الإضاءة.

KNX هو نظام لا مركزي، مما يعني أنه في حالة توقف أحد الأجهزة عن العمل، ستستمر بقية الأجهزة في العمل دون عوائق. نظام KNX هو نظام سلكي، حيث يتم توصيل جميع أجهزة KNX بناقل KNX، ويتكون نظام KNX من 5 مكونات، وهي مصدر طاقة KNX، وناقل KNX، ومشغلات KNX، وأجهزة استشعار KNX، وواجهة IP.

1. مزود طاقة KNX: يُعد مزود الطاقة KNX مكونًا رئيسيًا في نظام التحكم في الإضاءة KNX، حيث يوفر الطاقة لناقل KNX ويتيح الاتصال بين أجهزة KNX المختلفة. وهو يضمن توزيعًا مستقرًا وموثوقًا للطاقة على جميع أجهزة KNX من أجل التشغيل السليم.

2. ناقل KNX: في أبسط أشكاله، هذا هو زوج مجدول (TP) أو كابل ثنائي النواة. في KNX TP، يوفر كابل الناقل البيانات والطاقة لجميع أجهزة الناقل.

3. مستشعرات KNX: يتم استخدام مستشعرات KNX للكشف عن مختلف المعلمات البيئية مثل الحركة ومستويات الإضاءة ودرجة الحرارة والرطوبة وتقديم التغذية الراجعة لنظام KNX. يمكن استخدام هذه المعلومات لتشغيل مشاهد الإضاءة أو ضبط مستويات التعتيم أو تنشيط وظائف التشغيل الآلي الأخرى، مما يجعل نظام الإضاءة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وأكثر سهولة في الاستخدام.

4. مشغلات التحويل KNX: تُستخدم مشغّلات التبديل KNX للتحكم في دوائر الإضاءة، مما يتيح إمكانية تشغيل/إيقاف التشغيل والتعتيم والتحكم في المشهد. يمكن تركيبها على لوحات التوزيع أو مباشرة خلف مفاتيح الإضاءة للتحكم المحلي والبعيد في دوائر الإضاءة.

5. واجهة IP: إنه جهاز KNX يتصل بجهاز توجيه WiFi وناقل KNX. إنه جهاز KNX يتصل بجهاز توجيه WiFi وناقل KNX. باستخدام هذا الجهاز، يمكن لمكامل نظام KNX برمجة جميع المستشعرات والمشغلات عبر برنامج ETS.

عيوب KNX

1. يقوم مدمجو النظام الذين يحتاجون إلى ترخيص KNX خاص بتثبيت النظام وبرمجته عبر برنامج ETS KNX الخاص. ولذلك، في أي وقت تحتاج فيه إلى تغيير التكوين أو استبدال أي جهاز، يجب عليك الاتصال بمُدمج نظام KNX.

2. لا يوفر KNX التكامل مع معايير الأتمتة المنزلية مثل Apple HomeKit أو Google Home أو Amazon Alexa. يلزم وجود خدمة طرف ثالث.

ما هو DMX512؟

DMX512 هو بروتوكول إشارات رقمي يسمح بالتحكم في معدات الإضاءة، بما في ذلك شرائط LED، عبر الإشارات الرقمية. تم تطوير بروتوكول DMX512 بواسطة معهد الولايات المتحدة للإضاءة المسرحية (USITT) لتوفير بروتوكول اتصال قياسي بين وحدات التحكم في الإضاءة ومعدات الإضاءة. يسمح البروتوكول للمستخدم بإرسال إشارات من خلال وحدة التحكم للتحكم بدقة في مختلف معلمات معدات الإضاءة، مثل السطوع واللون وأنماط الحركة.

يرمز مصطلح DMX للتحكم في الإضاءة إلى "تعدد الإرسال الرقمي" وهو بروتوكول تحكم رقمي يُستخدم بشكل أساسي في الأماكن المسرحية. على مدى السنوات القليلة الماضية، شقت تركيبات الإضاءة بنظام DMX طريقها إلى عالم الهندسة المعمارية لأداء مجموعة متنوعة من الوظائف، بدءًا من إضاءة الأجزاء الخارجية للمباني والجسور والأعمال الفنية إلى تغيير أجواء الأماكن الداخلية بسهولة عن طريق تغيير درجة حرارة لون الضوء الأبيض.

عادةً ما يتضمن هذا النوع من التطبيقات نظام تحكم في الإضاءة DMX أكثر قوة، وغالبًا ما يتطلب التكامل مع الأنظمة الأخرى داخل المبنى للتحكم الشامل. ومع ذلك، بمجرد برمجتها، يمكن استدعاء هذه العروض، مثل مشاهد الإضاءة، أو تجاوزها عن طريق اختيار لون ثابت من لوحة مفاتيح أو شاشة تعمل باللمس.

أجهزة التحكم في الإضاءة DMX

نظام DMX512 هو نظام مركزي، أي يتم التحكم في النظام بواسطة وحدة تحكم رئيسية. في هذا النظام، تكون جميع أجهزة الإضاءة أو أجهزة فك التشفير الخاصة بها متسلسلة تسلسلياً وموجهة تسلسلياً، مع توصيل جهاز الإضاءة الأول فقط بوحدة التحكم الرئيسية DMX، ويتكون نظام DMX من 4 مكونات: وحدة التحكم الرئيسية DMX، ووحدة DMX Universe، ووحدة فك التشفير DMX، وأجهزة الإضاءة.

1. وحدة تحكم DMX الرئيسية: يُعرف هذا أيضًا باسم وحدة تحكم DMX وهو قلب نظام DMX. حيث يمكن التحكم في الأضواء من خلال التفاعل مع النظام عن طريق الكمبيوتر أو شاشة اللمس.

2. DMX يونيفرس: يتم توصيل جميع وحدات فك ترميز DMX إلى وحدة DMX رئيسية واحدة باستخدام طريقة توصيل سلسلة ديزي باستخدام ثلاثة أسلاك (البيانات +، والبيانات - والمشترك) كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه، والتي يشار إليها باسم مجال DMX واحد. تتوفر 512 نقطة تحكم في مجال واحد، أي يمكن تشغيل 512 وحدة إضاءة أو إيقاف تشغيلها.

3. وحدة فك ترميز DMX: نوع وحدة فك ترميز DMX تعتمد على تركيبات الإضاءة التي تتحكم فيها. فهي تعالج إشارة DMX الرئيسية وتتحكم في تركيبات الإضاءة المتصلة.

4. تركيبات الإضاءة: أضواء كاشفة LED, شرائط RGB/RGBW, شرائط LED قابلة للعنونةوأضواء ليزر ثنائية المحاور تدور بزاوية 360 درجة، وغير ذلك الكثير.

عيوب DMX

1. تحتوي الأنظمة المركزية على نقطة فشل واحدة، وهي نظام DMX الرئيسي.

2. نقاط فشل سلسلة ديزي: في حالة فشل وحدة فك ترميز واحدة أو إزالتها من السلسلة، ستتوقف وحدات فك الترميز اللاحقة عن العمل.

3. لا يمكن استخدام تكامل أجهزة الاستشعار مباشرة.

KNX مقابل DMX، أيهما أفضل؟

يتميز كل من KNX و DMX بنقاط القوة الخاصة بهما، وهما مناسبان لسيناريوهات مختلفة؛ حيث إن KNX هو الأنسب للتحكم الشامل في المنازل الذكية وأتمتة المباني، بينما DMX هو الأنسب للتحكم في الإضاءة التي تتطلب تغييرات متكررة في الوقت الفعلي.

على الرغم من أن كلا البروتوكولين تم تصميمهما في الأصل ليناسب تطبيقات مختلفة، إلا أنه بسبب التقدم في صناعة المعالجات الدقيقة، فقد غزت هذه البروتوكولات مساحة بعضها البعض، لذلك يمكن مقارنتها على بعض المعايير المشتركة في الرسم البياني أدناه.

البارامتر	KNX	DMX
النظام نوع الهندسة المعمارية	غير مركزية	مركزي حيث يعتمد على وحدة التحكم الرئيسية
التواصل	ثنائية الاتجاه. ومن ثم يمكن معرفة صحة الأجهزة	DMX أحادي الاتجاه. DMX RDM ثنائي الاتجاه
خطأ العثور على من الأجهزة الإمكانية	نعم	لا يوجد
الشركة المصنعة الجهاز التصديق مطلوب	نعم، يجب أن تكون الأجهزة معتمدة من قبل مختبرات/اتحاد KNX	غير مطلوب
التوافق من الأجهزة بين الشركات المصنعة المختلفة	نعم. مضمونة بشهادة معتمدة.	لا يوجد
النظام المدمج المتطلبات	يجب أن تكون معتمدة من KNX	لا يوجد مثل هذا الشرط
البرمجة أو التغيير التكوين	يتطلب ETS البرمجيات ودمج الأنظمة	يمكن تغييرها عبر وحدة التحكم، دون الحاجة إلى خبرة
العدد من الأجهزة على مفردة الحافلة الخط	256	512
التواصل المعدل	9600 بت في الثانية	250,000 نقطة أساس
أخرى النظام الاندماج	نعم، مثل التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والأمن، وإدارة الطاقة	لا، يقتصر على الإضاءة فقط.
متطرف مؤثرات الإضاءة	لا يوجد	نعم
الأمن	KNX Secure	لا يوجد
التكلفة	KNX مباشر أقل تكلفة	تكلفة النظام منخفضة مقارنةً بكليهما
التطبيق	أتمتة المباني, أتمتة الإضاءة, تجاري الأتمتة، إدارة الطاقة، إدارة الطاقة	إضاءة المسرح، إضاءة المسرح اللوحات الإعلانية، واللافتات، وإضاءة واجهات المباني. إضاءة متعددة التأثيرات الملونة.

الجسر الرابط بين KNX و DMX: بوابة KNX-DMX

على الرغم من أن KNX و DMX لهما مجالات تطبيق خاصة بهما، إلا أنه من الضروري أحيانًا استخدامهما معًا للتحكم المتكامل في الإضاءة المنزلية والمسرحية. في هذه الحالة، يمكن الربط بين الاثنين عن طريق بوابة KNX-DMX، وهو جهاز يربط بين بروتوكولي KNX و DMX ويسمح للأجهزة الموجودة في نظام KNX بالتحكم في أجهزة DMX، مما يتيح التحكم الدقيق في إضاءة المسرح والإضاءة المحيطة.

بوابة KNX-DMX هي بوابة بين KNX و DMX512 ويمكن تهيئتها بما يصل إلى 64 قناة (بعض العلامات التجارية تقدم 48 قناة). DMX هو بروتوكول يستخدم للتحكم في الإضاءة وهو مناسب بشكل خاص لتقنية المسرح.

يسمح الجهاز بالتحكم السهل في مصابيح DMX، على سبيل المثال، باستخدام أزرار KNX. يتوفر ما يصل إلى 64 قناة خافتة أو 8 قنوات RGB/RGBW. يمكن تعيين عدة مجموعات فرعية من عناوين DMX512 لكل قناة. يمكن تبديل قنوات التعتيم. يمكن تعتيم جهاز واحد أو أكثر من أجهزة DMX عبر KNX. يمكن أن تتحكم قنوات RGB/RGBW في أجهزة DMX التي تدعم RGB/RGBW. يمكن التحكم في كل لون RGB وكل سمة من سمات HSV بشكل فردي عبر KNX. يمكن ربط كل قناة بما يصل إلى 8 مشاهد مع أي نوع من أجهزة KNX. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي عدد قليل من العلامات التجارية على 4 متسلسلات في البوابة لأداء مهام أكثر تعقيدًا.

في بعض الشركات المصنعة، يمكن التحكم في مشغلات KNX عبر DMX. على سبيل المثال، يمكن التحكم في إضاءة الغرفة كجزء من تركيب KNX عبر لوحة التحكم في الإضاءة DMX. يمكن تقييم ما يصل إلى 64 عنوان DMX512 بشكل فردي وإرسالها إلى KNX. يمكن تفسير قيم التعتيم والمفاتيح ذات عتبات التبديل وقيم RGB.

مثال على تطبيق بوابة KNX-DMX:

مثال على توصيل أسلاك بوابة KNX-DMX:

يجب إنهاء خط الإرسال بمقاوم 120 أوم/0.25 واط عند آخر مستقبل في مسار الإرسال DMX512. يجب إدخال هذا المقاوم مباشرة بين خطي الإشارة قبل مدخل آخر دائرة استقبال. يجب استخدام الكابلات المحمية ذات الزوج الملتوي فقط في DMX.

الخاتمة

في الختام، يُقدم نظام التحكم في الإضاءة KNX حلاً قويًا ومتعدد الاستخدامات لأتمتة المباني الذكية. بدءًا من الأنواع المختلفة لخيارات التحكم في الإضاءة، بما في ذلك التعتيم الكهربائي، والتعتيم بجهد 1-10 فولت، و DALI، ومحركات (KNX) لمصابيح (ليد) و (DMX)، إلى مجموعة واسعة من أجهزة التحكم في الإضاءة بنظام KNX، مثل إمدادات الطاقة ومشغلات التبديل وأجهزة الاستشعار ومحركات (ليد)، توفر تقنية KNX مجموعة شاملة من الميزات للتحكم في الإضاءة بكفاءة وفعالية.

مقالات ذات صلة:

دليل أنظمة التحكم الذكية KNX

كيف يتحكم DMX في شريط إضاءة LED؟ وكيف يتم توصيلها؟