O DMX512 pode ser utilizado em sistemas de controlo KNX?

Com a popularização dos edifícios e casas inteligentes, o controlo da iluminação tornou-se uma parte indispensável dos mesmos. KNX e DMX512 são dois protocolos de controlo de iluminação comummente utilizados, que são amplamente utilizados em casas inteligentes e iluminação de palco, respetivamente. Então, é possível utilizar o DMX512 no sistema de controlo KNX? A resposta é sim. Graças aos avanços na indústria de microprocessadores, é possível que estes dois protocolos diferentes estabeleçam uma ligação entre si através de dispositivos de gateway KNX-DMX. Este artigo irá examinar as caraterísticas de ambos os protocolos, a sua análise comparativa e a sua integração através de um gateway.

O que é o KNX?

O KNX é o protocolo de comunicação padrão mundial para o controlo inteligente de casas e edifícios. O sistema está a ser utilizado há 25 anos e tem um desempenho comprovado no campo da automação de edifícios KNX. Os sistemas equipados com a tecnologia do protocolo KNX podem facilmente ajudá-lo a controlar aparelhos domésticos remotamente a partir de um único painel tátil. Como resultado, é atualmente utilizado numa vasta gama de edifícios: casas particulares, complexos comerciais, edifícios industriais, universidades, hospitais e muitos outros.

O protocolo KNX foi desenvolvido pela Associação KNX para integrar e controlar vários sistemas num edifício, tais como aquecimento, iluminação e controlo de acesso, a partir de um computador central. Mais de 500 fabricantes em todo o mundo desenvolveram equipamento baseado em KNX para as indústrias de AVAC, iluminação e segurança. Uma vez que os sistemas baseados em KNX garantem a compatibilidade dos produtos com as redes de bus existentes, os projectistas de sistemas podem facilmente selecionar dispositivos de qualidade ou substituí-los por dispositivos de outros fabricantes, caso tenham falhas de design ou não existam em stock.

Dispositivos de controlo de iluminação KNX

A KNX oferece uma variedade de dispositivos concebidos para o controlo da iluminação na automatização inteligente de edifícios. Estes dispositivos foram concebidos para funcionar sem problemas com o protocolo KNX para fornecer controlo e gestão avançados do sistema de iluminação.

O KNX é um sistema descentralizado, o que significa que se um dispositivo deixar de funcionar, os restantes dispositivos continuarão a funcionar sem qualquer impedimento. O sistema KNX consiste em 5 componentes, nomeadamente a fonte de alimentação KNX, o bus KNX, os actuadores KNX, os sensores KNX e a interface IP.

1. Fonte de alimentação KNX: A fonte de alimentação KNX é um componente chave no sistema de controlo de iluminação KNX, fornecendo energia ao bus KNX e permitindo a comunicação entre os diferentes dispositivos KNX. Assegura uma distribuição estável e fiável de energia a todos os dispositivos KNX para um funcionamento correto.

2. Barramento KNX: Na sua forma mais simples, este é um par entrançado (TP) ou um cabo de 2 núcleos. No KNX TP, o cabo bus fornece dados e energia a todos os dispositivos bus.

3. Sensores KNX: Os sensores KNX são utilizados para detetar vários parâmetros ambientais, tais como movimento, níveis de luz, temperatura e humidade e fornecer feedback ao sistema KNX. Esta informação pode ser utilizada para ativar cenas de iluminação, ajustar os níveis de regulação ou ativar outras funções de automação, tornando o sistema de iluminação mais eficiente em termos energéticos e fácil de utilizar.

4. Actuadores de comutação KNX: Os actuadores de comutação KNX são utilizados para controlar circuitos de iluminação, permitindo ligar/desligar, regular a intensidade da luz e controlar cenas. Podem ser montados em quadros de distribuição ou diretamente atrás de interruptores de luz para controlo local e remoto de circuitos de iluminação.

5. Interface IP: É um dispositivo KNX que se liga a um router WiFi e ao bus KNX. É um dispositivo KNX que se liga a um router WiFi e ao bus KNX. Com este dispositivo, o integrador de sistemas KNX pode programar todos os sensores e actuadores através do software ETS.

Desvantagens do KNX

1. Os integradores de sistemas que necessitam de uma licença KNX especial instalam e programam o sistema através do software proprietário ETS KNX. Por isso, sempre que necessitar de alterar a configuração ou substituir qualquer dispositivo, tem de contactar o integrador de sistemas KNX.

2. A KNX não oferece integração com normas de domótica, como o Apple HomeKit, o Google Home ou o Amazon Alexa. É necessário um serviço de terceiros.

O que é DMX512?

O DMX512 é um protocolo de sinalização digital que permite o controlo de equipamento de iluminação, incluindo tiras de LED, através de sinais digitais. O protocolo DMX512 foi desenvolvido pelo United States Institute of Theatrical Lighting (USITT) para fornecer um protocolo de comunicação padrão entre os controladores de iluminação e o equipamento de iluminação. O protocolo permite ao utilizador enviar sinais através da consola para controlar com precisão vários parâmetros do equipamento de iluminação, tais como brilho, cor e padrões de movimento.

O controlo de iluminação DMX significa Digital Multiplexing e é um protocolo de controlo digital utilizado principalmente em espaços teatrais. Nos últimos anos, as luminárias DMX entraram no domínio da arquitetura para desempenhar uma variedade de funções, desde iluminar o exterior de edifícios, pontes e obras de arte até mudar facilmente o ambiente de um espaço interior, alterando a temperatura da cor da luz branca.

Este tipo de aplicação envolve normalmente um sistema de controlo de iluminação DMX mais potente e requer frequentemente a integração com outros sistemas no edifício para controlo global. No entanto, uma vez programados, estes espectáculos podem ser recuperados, como cenas de iluminação, ou anulados por seleção de cor estática a partir de um teclado ou ecrã tátil.

Dispositivos de controlo de iluminação DMX

O DMX512 é um sistema centralizado, ou seja, o sistema é controlado por um controlador mestre. Neste sistema, todos os dispositivos de iluminação ou os seus descodificadores são ligados em cadeia e endereçados em série, estando apenas o primeiro dispositivo de iluminação ligado ao controlador mestre DMX. O sistema DMX é constituído por 4 componentes: o controlador mestre DMX, o universo DMX, o descodificador DMX e os dispositivos de iluminação.

1. Controlador principal DMX: Também conhecida como consola DMX, é o coração do sistema DMX. É aqui que se pode controlar as luzes, interagindo com o sistema através de um computador ou de um ecrã tátil.

2. Universo DMX: Todos os descodificadores DMX são ligados a um único mestre DMX através de um método de ligação em cadeia utilizando três fios (Data +, Data - e Comum), conforme ilustrado no diagrama acima, que é referido como um único domínio DMX. Existem 512 pontos de controlo disponíveis num único domínio, ou seja, 512 aparelhos de iluminação podem ser ligados ou desligados.

3. Descodificador DMX: O tipo de Descodificador DMX depende do aparelho de iluminação que controla. Processam o sinal principal DMX e controlam os aparelhos de iluminação ligados.

4. Dispositivos de iluminação: Projectores LED, Tiras RGB/RGBW, tiras de LED endereçáveis, luzes laser de 2 eixos com rotação de 360 graus e muito mais.

Desvantagens do DMX

1. Os sistemas centralizados têm um único ponto de falha, o DMX Master.

2. Pontos de falha da cadeia de margaridas: se um único descodificador falhar ou for retirado da cadeia, os descodificadores seguintes deixarão de funcionar.

3. A integração de sensores não pode ser utilizada diretamente.

KNX vs. DMX, qual é o melhor?

O KNX é mais adequado para o controlo geral de casas inteligentes e automação de edifícios, enquanto o DMX é mais adequado para o controlo de iluminação que requer alterações frequentes e em tempo real.

Embora ambos os protocolos tenham sido originalmente concebidos para se adequarem a aplicações diferentes, devido aos avanços na indústria dos microprocessadores, estes protocolos invadiram o espaço um do outro, pelo que podem ser comparados em determinados parâmetros comuns no gráfico abaixo.

PARÂMETRO	KNX	DMX
Sistema tipo de arquitetura	Descentralizado	Centralizado, uma vez que depende do controlador principal
Comunicação	Bi-direcional. Assim, o estado dos dispositivos pode ser conhecido	O DMX é unidirecional. O DMX RDM é bidirecional
Falha descoberta de dispositivos possibilidade	Sim	Não
Fabricante dispositivo certificação necessário	Sim, os dispositivos têm de ser certificados pelos laboratórios/associação KNX	Não é necessário
Compatibilidade de dispositivos entre diferentes fabricantes	Sim. Garantido pela certificação.	Não
Sistema Integrador requisitos	Deve ser certificado pela KNX	Não existe tal requisito
Programação ou mutável configuração	Exige ETS software e integrador de sistemas	Pode ser alterado através do controlador, sem necessidade de conhecimentos especializados
Número de dispositivos sobre único autocarro linha	256	512
Comunicação taxa	9600 bps	250.000 bps
Outros sistema integração	Sim, por exemplo, AVAC, segurança, gestão de energia	Não. Limitado apenas à iluminação.
Extremo efeitos de iluminação	Não	Sim
Segurança	KNX Seguro	Não
Custo	KNX Diret menos custos	Baixo custo do sistema em comparação com ambos
Aplicação	Automação de edifícios, Automação da iluminação, Comercial automação, Gestão da energia	Iluminação de palco, iluminação de teatro painéis publicitários, sinalética, iluminação de fachadas de edifícios. Iluminação de efeito multi-colorido.

A ponte entre KNX e DMX: Gateway KNX-DMX

Embora o KNX e o DMX tenham as suas próprias áreas de aplicação, por vezes é necessário utilizá-los em conjunto para o controlo integrado da iluminação doméstica e de palco. Neste caso, os dois podem ser interligados através do Gateway KNX-DMX, um dispositivo que liga os protocolos KNX e DMX e permite que os dispositivos no sistema KNX controlem os dispositivos DMX, permitindo assim um controlo preciso da iluminação de palco e da iluminação ambiente.

O KNX-DMX Gateway é um gateway entre KNX e DMX512 e pode ser configurado com até 64 canais (algumas marcas oferecem 48 canais). O DMX é um protocolo utilizado para controlo de iluminação e é particularmente adequado para tecnologia de palco.

O dispositivo permite o controlo fácil de luzes DMX, por exemplo, utilizando botões KNX. Estão disponíveis até 64 canais de dimmer ou 8 canais RGB/RGBW. A cada canal podem ser atribuídos vários subconjuntos de endereços DMX512. Os canais de dimmer podem ser comutados. Um ou mais dispositivos DMX podem ser regulados via KNX. Os canais RGB/RGBW podem controlar dispositivos DMX com capacidade RGB/RGBW. Cada cor RGB e cada atributo HSV pode ser controlado individualmente via KNX. Cada canal pode ser ligado a até 8 cenários com qualquer marca de dispositivo KNX. Para além disso, algumas marcas têm 4 sequenciadores no gateway para executar tarefas mais complexas.

Em alguns fabricantes, os actuadores KNX podem ser controlados através de DMX. Por exemplo, a iluminação de uma sala como parte de uma instalação KNX pode ser controlada através do painel de controlo de iluminação DMX. Até 64 endereços DMX512 podem ser avaliados individualmente e enviados para KNX. Valores de dimming, interruptores com limiares de comutação e valores RGB podem ser interpretados.

Exemplo de uma aplicação de gateway KNX-DMX:

Exemplo de cablagem de gateway KNX-DMX:

A linha de transmissão deve ser terminada com uma resistência de 120 Ohm/0,25 W no último recetor do percurso de transmissão DMX512. Esta resistência deve ser inserida diretamente entre as duas linhas de sinal antes da entrada do último circuito recetor. Para o DMX, só deve ser utilizado um cabo blindado de par entrançado.

Conclusão

Em conclusão, o sistema de controlo de iluminação KNX oferece uma solução poderosa e versátil para a automação inteligente de edifícios. Desde diferentes tipos de opções de controlo de iluminação, incluindo regulação de potência, regulação de 1-10V, DALI, controladores LED KNX e DMX, a uma vasta gama de dispositivos de controlo de iluminação KNX, como fontes de alimentação, actuadores de comutação, sensores e controladores LED, a tecnologia KNX oferece uma gama abrangente de funcionalidades para um controlo de iluminação eficiente e eficaz.

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