LED-Leuchten über Bluetooth Mesh vernetzen und mit Sensoren ausstatten

| Autor / Redakteur: Matthias Kassner und Saara Guastella* / Hendrik Härter

Leuchten gesteuert mit Bluetooth: Licht in Gebäuden lässt sich komfortabel mit Bluetooth Mesh über smarte Geräte steuern. Zusammen mit Sensordaten ergeben sich zusätzliche Informationen für das Gebäudemanagement.
Leuchten gesteuert mit Bluetooth: Licht in Gebäuden lässt sich komfortabel mit Bluetooth Mesh über smarte Geräte steuern. Zusammen mit Sensordaten ergeben sich zusätzliche Informationen für das Gebäudemanagement. (Bild: ©XtravaganT - stock.adobe.com)

LED-Beleuchtung auf Grundlage von Bluetooth Mesh kombiniert verschiedene Sensordaten und lässt sich zudem über Smartphone oder Tablet steuern. Ein interessanter Ansatz für Gebäudevernetzung.

Die Umstellung klassischer Beleuchtungslösungen auf LEDs findet in drei verschiedenen Phasen. In der ersten Phase werden herkömmliche Lichtquellen wie Glühlampen oder Leuchtstoffröhren durch LED-basierte Lösungen ersetzt. Das wesentliche Ziel ist hierbei die Senkung der Betriebskosten durch den geringeren Stromverbrauch und die längere Lebensdauer von LED-Lichtquellen im Vergleich zu ihren herkömmlichen Gegenstücken. In der zweiten Phase der Umstellung wird LED-Beleuchtung mit Sensoren und Steuerungen kombiniert, um die Energieeffizienz und Bedienerfreundlichkeit weiter zu optimieren. Hierzu werden vor allem drei Mechanismen verwendet:

  • Präsenzsensoren schalten nicht benötigte Leuchten automatisch.
  • Umgebungslichtsensoren passen die Helligkeit der Innenraumbeleuchtung an die Menge des verfügbaren Umgebungslichts an.
  • Eine maximale Helligkeitseinstellung für dimmbare Leuchten vermeidet eine übermäßig helle Beleuchtung.

Wireless ist in den vergangenen zehn Jahren dank des Fortschritts der Funktechniken und neuer Standards für die nahtlose Kommunikation zwischen unterschiedlichen Geräten immer beliebter geworden. In der dritten Phase werden Beleuchtungssysteme auch als Datenbackbone für IoT-Anwendungen genutzt. Hierbei sorgt das Beleuchtungssystem nach wie vor für Licht, generiert zugleich aber auch eine Vielzahl von Sensordaten und transportiert sie in die Cloud.

Die Hauptfunktion eines Beleuchtungssystems mit Präsenzsensoren ist beispielsweise wie bisher die Lichtsteuerung. Darüber hinaus können die Daten der Präsenzsensoren genutzt werden. Zusätzlich kann das zwischen den Lichtquellen aufgebaute Funknetzwerk für die Übertragung von Sensordaten verwendet werden, die nicht direkt mit der Beleuchtungssteuerung zusammenhängen, beispielsweise Temperatur-, Feuchtigkeits- oder Luftqualitätssensoren.

Durch die Analyse dieser Daten lassen sich verschiedene Einsichten gewinnen, die die Regelung Ihrer intelligenten Beleuchtung in Abhängigkeit von Faktoren wie Umgebungslicht, Feuchtigkeit oder CO2-Gehalt der Luft ermöglichen. Außerdem lassen sich die Daten nutzen, um Personen zu zählen, Ereignisse zu protokollieren, Werbebotschaften zum richtigen Zeitpunkt zu übermitteln oder Menschenmengen zu leiten.

Von Funkprotokollen und vermaschten Netzwerken

Es gibt verschiedene Funkprotokolle für kabellose Beleuchtungssteuerungen und die Kommunikation in einem Gebäudeautomationssystem. Eines der meistgenutzten Protokolle ist der Energy-Harvesting- oder sogenannte EnOcean-Standard. Er wurde von der EnOcean Alliance definiert, einem Konsortium internationaler Unternehmen der Gebäudeautomationsbranche. Die Funkkommunikation erfolgt auf dem Sub-1-GHz-Funkband, das bei hoher Reichweite nur ein geringes Maß an Funkstörung aufweist, da es nicht von Wi-Fi- oder Bluetooth-Geräten genutzt wird.

Bluetooth Low Energy (BLE oder Bluetooth Smart) ist eine aktuelle Entwicklung, die für das Internet der Dinge entwickelt wurde. Ihr größter Vorteil besteht darin, dass sie praktisch von jedem in den letzten Jahren hergestellten Smartphone oder Tablet unterstützt wird – und sie ist die einzige Low-Power-Funktechnologie, auf die dies zutrifft. Deshalb können Anwender ein intelligentes BLE-Beleuchtungssystem direkt mit den meisten vorhandenen Geräten einrichten und steuern. Dadurch lassen sich BLE-gesteuerte Systeme einfach und kostengünstig einrichten und betreiben. Eines der Unternehmen, die diese Technik nutzen, ist Casambi.

Die Casambi-Softwareplattform für die Beleuchtungsfunksteuerung ermöglicht es dem Benutzer, mühelos mit moderner Beleuchtung in der Umgebung zu interagieren. Die Entwicklung von Casambi eignet sich für die einfache Steuerung einzelner Beleuchtungskörper ebenso wie für industrietaugliche Systeme mit cloudbasierter Fernsteuerung, Überwachung und Datenerfassung. Der Hersteller garantiert, dass sich die Casambi-Technik mühelos und kostengünstig in Beleuchtungskörper, -treiber und -module integrieren lässt.

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