Einige intelligente LED-Leuchtkörper können bei der Installation mithilfe von Handheld-Programmen konfiguriert werden.

Einige intelligente LED-Leuchtkörper können bei der Installation mithilfe von Handheld-Programmen konfiguriert werden. Fulham

Ein gebäudeweites Steuerungsnetzwerk kann mit Kabeln oder kabellos realisiert werden. Bei neuen Gebäuden werden zunehmend die Beleuchtung und das Computernetzwerk bereits in die Bauplanung einbezogen. Power over Ethernet (PoE), das Teil der Norm IEEE 802.3 ist, ermöglicht die gleichzeitige Übermittlung von Strom und Daten mit demselben Netzwerkkabel der Kategorie 6. Dadurch können Festkörper-LED-Leuchtmittel, die mit Gleichstrom betrieben werden, mit denselben Kabeln angeschlossen werden wie das Computernetzwerk. Da LEDs mit Gleichstrom betrieben werden, ist keine Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom erforderlich. Vor allem ist dadurch eine direkte Steuerung der LED-Leuchtmittel mit IP-basierten Steuerelementen möglich. Dadurch können neue Lampen in Betrieb genommen, die LED-Leistung überwacht und verwaltet werden und die Beleuchtungssysteme können per Fernbedienung über das Computernetzwerk aktualisiert werden.

Drei typische Bluetooth-Kommunikationsnetz-Strukturen.

Drei typische Bluetooth-Kommunikationsnetz-Strukturen. Fulham

Eigentümer von Gebäuden mit bereits installierten Beleuchtungssystemen suchen jedoch nach wie vor nach vergleichbaren Lösungen für ihre LED-Nachrüstungen. Die Erwartungen gehen dahin, dass bis 2023 mindestens 50 Prozent der verkauften LED-Leuchtmittel für Nachrüstungen gekauft werden. Eigentümer intelligenter Gebäude sind bei Nachrüstungen an Leuchtmitteln mit integrierter Intelligenz interessiert. Das Nachrüsten von Kabeln für die LED-Beleuchtung und die Datenkommunikation ist kostspielig und unpraktisch. Bei der nächsten Generation von intelligenten Leuchtmitteln rücken kabellose Kommunikationsvorrichtungen vermehrt in den Fokus.

Die Kommunikationsstandards für kabellose Beleuchtung Zigbee und Zwave erfreuen sich gerade bei der Gebäudeautomatisierung zunehmender Beliebtheit. Diese Standards sind jedoch proprietär, das heißt sie sind nicht offen. Darüber hinaus lassen sich diese Standards nicht einfach auf andere Anwendungen, wie etwa HVAC und Sicherheitssysteme ausdehnen.

Das IoT bietet die Möglichkeit eines offenen Standards um praktisch jedes Gerät zu überwachen und zu steuern. Bislang erweisen sich Bluetooth Mesh oder Bluetooth Low Energy (BLE) als eine der gangbarsten kabellosen Optionen. Sie ermöglichen ein Netzwerk mittlerer Bandbreite und hoher Dichte, das Beleuchtungs- und sonstige Sensoren zuverlässig miteinander verbindet. Zudem bieten sie eine ausreichende Bandbreite für Sensor- und Steuerungsanwendungen und eignen sich für Niedrigenergie-Sensordaten für vielfältige Anwendungen.

Das Bluetooth-Mesh-Konzept und -Design ist ideal für kabellose Gebäudekommunikation geeignet, weil es als ein „Flood-Mesh-Netzwerk“ funktioniert. Das heißt, es leitet eingehende Datenpakete durch alle ausgehenden Verbindungen und bildet so ein Daten-Maschennetz. Fällt einer dieser Mesh-Netzwerkknoten aus, werden die Daten automatisch um den Störungspunkt herumgeleitet, wodurch ein „selbstheilendes“ Netzwerk gewährleistet ist. Bei Mesh-Netzwerken ist es einfach, Geräte hinzuzufügen oder zu entfernen, ohne den Service zu unterbrechen.

Ein Prototyp als Demonstration von Power over Ethernet für LED-Leuchtkörper.

Ein Prototyp als Demonstration von Power over Ethernet für LED-Leuchtkörper. Fulham

Bluetooth Mesh taugt für die Zwei-Wege-Kommunikation. Das bedeutet, es kann zu und von intelligenten Leuchtmittelsensoren und anderen Geräten Daten und Anweisungen ausgeben sowie Daten und Anweisungen von diesen erhalten. Dadurch passt es sehr gut für die Verwaltung intelligenter Gebäudelösungen, einschließlich der Handhabung von Warnmeldungen und der Bereitstellung von Daten für Analysezwecke.

Bluetooth Mesh bietet eine Reihe eindeutiger Vorteile für die Beleuchtungs- und die Gebäudesteuerung:

  • Gut definierter, offener Standard mit bewährter Kompatibilität
  • Für den Anschluss tausender von Geräten für die IoT-Kommunikation skalierbar und somit sehr gut geeignet für gewerbliche Gebäude und die Automatisierung von Fabriken.
  • Das Mesh-Design garantiert eine höhere Zuverlässigkeit.
  • Ein ausgereifter Standard: Bluetooth Mesh ist zwar relativ neu, aber das seit langem etablierte Bluetooth hat einen hohen Bekanntheitsgrad und das Vertrauen der Nutzer.
  • Der Nutzer kann über jedes Bluetooth-fähige Gerät, etwa Tablet oder Smartphone, darauf zugreifen.

Um die intelligenten Beleuchtungssysteme der Zukunft zu schaffen, kann schon heute mit intelligenten LED-Leuchtmitteln begonnen werden. Wir gehen davon aus, dass immer mehr intelligente Beleuchtungssysteme installiert werden, während wir uns für die intelligenten Gebäudeanwendungen der Zukunft vorbereiten.

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