Erfahren Sie von unseren Experten, wie die Zwei-Knoten-Architektur-Technologie funktioniert und welche entscheidende Rolle sie bei der Weiterentwicklung der Beleuchtungsindustrie spielt.
SMARTE STRASSENBELEUCHTUNG
Als Branchenführer in der Entwicklung von Zwei-Knoten-Architekturen bietet TE Connectivity (TE) ein umfangreiches Portfolio flexibler und zuverlässiger Lösungen für intelligente Straßenbeleuchtungssysteme.
Welche Vorteile bietet die Zwei-Knoten-Architektur?
Das Konzept der Smart Cities wird bereits seit vielen Jahren diskutiert, und technologische Fortschritte bringen diese Vision zunehmend näher an die Realität. Das Zhaga-D4i-Ökosystem bildet das Rückgrat dieser Entwicklung, da es eine kosteneffiziente Grundlage für die breitflächige Entwicklung und Implementierung von Smart-City-Sensoren und -Technologien bietet. Gleichzeitig entfällt die Notwendigkeit, dass eine einzelne Organisation eine End-to-End-Lösung bereitstellt. Stattdessen können unterschiedliche Akteure Produkte entsprechend ihrer jeweiligen Expertise liefern: Leuchtenhersteller stellen die Leuchten bereit, Photocell-Hersteller die Fotosteuerungen und Sensorhersteller die entsprechenden Sensorknoten. Die Modernisierung der Straßenbeleuchtungsarchitektur mit Zwei-Knoten-Leuchten und Smart-Steuerung bietet Städten, Kommunen und Energieversorgungsunternehmen erhebliche Vorteile.
Unsere TE Ingenieure Alex King und Jonathan Catchpole erläutern, wie die LUMAWISE Endurance N Enhanced Base Ihnen dabei hilft, Ihren Straßenbeleuchtungs-Steuerknoten schneller auf den Markt zu bringen – mit höherer Zuverlässigkeit und geringerem Engineering-Aufwand.
Zwei-Knoten-Architektur
Zhaga Book 18 Standard
Im Jahr 2010 wurde Zhaga, ein globales Konsortium der Beleuchtungsindustrie, gegründet, um die Schnittstellen von LED-Komponenten in Leuchten zu standardisieren. In jüngster Zeit haben sie ihre Mission auf die Interoperabilität von Komponenten ausgeweitet. In Partnerschaft mit der DALI Alliance haben sie das D4i-Protokoll sowie das Zhaga-D4i-Zertifizierungsprogramm für IoT-fähige Leuchten entwickelt. Der Zhaga-Book-18-Standard und die Zhaga-D4i-Zertifizierung wurden speziell für LED-Beleuchtung konzipiert und unterscheiden sich von ANSI C136.41 dadurch, dass das Netzteil (PSU) in die Leuchte integriert ist – entweder als Bestandteil des LED-Treibers oder als separate Einheit – und nicht im Photocontrol. Dies vereinfacht die Verdrahtung der Steuerknoten innerhalb der Leuchte, und das digitale Kommunikationsprotokoll ermöglicht die Umsetzung einer Zwei-Knoten-Architektur.
Die Zwei-Knoten-Architektur umfasst einen nach oben ausgerichteten Knoten, der eine Fotosteuerung oder einen Kommunikationsknoten aufnimmt, sowie einen zweiten Knoten für Bewegungs- oder andere Sensortypen, bei denen ein nach unten gerichteter Erfassungswinkel erforderlich ist. Der Kommunikationsbus wurde speziell für das D4i-Protokoll ausgelegt. Die Sensorknoten selbst sind kleiner, was es leichter macht, sie gegen das Eindringen von Staub und Niederschlag zu versiegeln. Mit einer neuen Generation austauschbarer Treiber erweitert Zhaga die Möglichkeiten von Außenleuchten, sodass diese als Plattform für Sensoren und Kommunikationsgeräte dienen können. Künftig ist mit Sensoren zur Fahrzeug- oder Fußgängerzählung, zur Verkehrserfassung, zur Erkennung von Luftverschmutzung sowie für weitere Anwendungen zu rechnen.
(1) Steuergerät – Zhaga-D4i-zertifiziert; (2) Zhaga Book 18-Schnittstelle; (3) Hilfsstromversorgung; (4) Eingebautes Hilfsnetzteil (PSU); (5) LED-Treiber; 6 Leuchtdiodenmodul (LED); (7) D4i-Kommunikationsbus; (8) Zhaga Book 18-Schnittstelle; (9) Steuergerät – Zhaga-D4i-zertifiziert.
Unser LUMAWISE Endurance S Zhaga Book 18 Steckverbindersystem ermöglicht D4i-gesteuerte, Zhaga-Book-18-konforme Leuchten, während das Endurance S kodierte Steckersystem Nicht-Book-18-Anwendungen wie Z10 unterstützt. LUMAWISE Endurance S System umfasst eine Buchse, die an einer Straßen- oder Flächenleuchte montiert wird, sowie mehrere Basen und Kuppeln, die gemeinsam ein robustes Gehäuse für Sensormodule und vernetzte Lichtsteuerungssysteme bilden. Das Design ist kompakt und UV-beständig, und die IP66-zertifizierte Abdichtung ermöglicht eine Montage auf der Oberseite, Unterseite oder sogar an der Seite einer Leuchte – und bietet damit hohe Gestaltungsfreiheit. Die S2 Buchse ist sowohl in Zhaga-Book-18- als auch in Z10-fähigen, kodierten Varianten erhältlich und führt eine Zwei-Leiter-pro-Kontakt-Lösung ein. Diese erleichtert die Verdrahtung und ermöglicht Kosteneinsparungen auf Leuchtenebene bei Anwendungen mit Zwei-Knoten-Architektur.
Hybride 2-Knoten-Architektur
Zhaga/ANSI
Hybride 2-Knoten-Architektur
Die hybride Zwei-Knoten-Architektur nutzt die Marktdominanz von ANSI C136.41 und kombiniert diese mit der Einfachheit und offenen Architektur von Zhaga-D4i. In dieser Konfiguration ist der nach oben gerichtete Knoten ein Fotozellen- oder Kommunikationsknoten, der über eine 7-polige ANSI C136.41-Schnittstelle verbunden ist, welche die Stromnetzversorgung nicht auf den LED-Treiber umstellt. Der nach unten ausgerichtete Knoten fungiert als Sensoreingang, beispielsweise für einen Bewegungssensor. Sowohl die Knoten als auch die gesamte Leuchte sind Zhaga-D4i-zertifiziert.
Der ANSI-C136.41-Knoten kann über ein Hilfsnetzteil (PSU) versorgt werden, das intern oder extern zum Treiber ausgeführt ist. Das daraus resultierende Leuchtendesign verfügt über eine vereinfachte Verdrahtung und Architektur und schafft eine Infrastruktur zur Unterstützung von Smart Cities mit Zhaga-Book-18-Sensoren und einem digitalen Kommunikationsprotokoll.
(1) Steuergerät – Zhaga-D4i-zertifiziert; (2) Fotodiode; (3) Drahtlose Kommunikation mit der Cloud; (4) Stromversorgung aus dem Netz – Nicht geschaltet; (5) ANSI C136.41-Schnittstelle; (6) Hilfsstromversorgung; (7) Eingebautes Hilfsnetzteil (PSU); (8) LED-Treiber; (9) Leuchtdiodenmodul (LED); (10) D4i-Kommunikationsbus; (11) Zhaga Buch 18-Schnittstelle; (12) Steuergerät – Zhaga-D4i zertifiziert.
LUMAWISE Endurance Produkte von TE Connectivity bieten zuverlässigen Schutz für die Steuerungselemente von Straßen-und Außenbeleuchtung. Die Endurance N Produkte sind ANSI/NEMA-konform. Ein Buchsen-Steckverbinder ist in die Leuchtenhalterung integriert und verfügt über eine Basis, die die Grundlage der Beleuchtungssteuerung bildet. Neben dieser abgedichteten Verbindungslösung zwischen Leuchte und Steuermodul bietet die Endurance-N-Produktserie zudem UV-beständige, schlagfeste Abdeckungen, die die Lichtsteuerung vollständig abdichten und zuverlässig schützen. Endurance S-Produkte werden in sensorfähigen Straßenbeleuchtungsanwendungen eingesetzt, die mit Niederspannung betrieben und DALI-gesteuert sind. Das neuere und stetig wachsende Endurance-S-Produktportfolio ist Zhaga-Book-18-konform.
Autoren
- Jonathan Catchpole, Principal Systems Architect
- Scott Hamilton, Sr. Manager, Product Management
- Alexander Hunt III, Product Manager
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