Solange mindestens ein Knoten mit Strom versorgt wird, bleibt die Zeitsynchronisation relativ genau erhalten. Bestimmte Anwendungen, insbesondere Außenbeleuchtung oder Installationen mit häufigen Stromausfällen, stellen jedoch eine zusätzliche Herausforderung dar: Was geschieht, wenn alle Geräte im Netzwerk für Stunden oder sogar Tage komplett ohne Strom sind?
In solchen Situationen führt der Verlust der Netzwerkzeitreferenz dazu, dass alle Funktionen, die von ihr abhängen, wie beispielsweise zeitbasierte Planungsereignisse, nicht mehr funktionieren. Bisher haben Hersteller versucht, dieses Problem durch die Entwicklung von Geräten zu lösen, die für eine begrenzte Zeit mit Batterien oder Superkondensatoren betrieben werden. Diese Lösung weist jedoch erhebliche Einschränkungen auf, die durch die innovative GPS-Timer-Funktion von Olfer Electronics behoben werden und in einer der nächsten Produktversionen implementiert werden.
Globales Positionierungssystem (GPS): Eine präzise, permanente und globale Zeitreferenz.
Das globale Positionierungssystem (GPS) ist vor allem für seine Navigations- und Geolokalisierungsanwendungen bekannt. Eine seiner wertvollsten und weniger bekannten Eigenschaften ist jedoch seine außergewöhnliche Fähigkeit, eine extrem präzise Zeitreferenz bereitzustellen.
Die GPS-Konstellation besteht aus Dutzenden von Satelliten, die die Erde umkreisen und kontinuierlich Positions- und Zeitinformationen senden. Jeder Satellit verfügt über hochstabile Atomuhren, die Fehler im Nanosekundenbereich ausgleichen können. Die gesamte GPS-Infrastruktur ist auf eine gemeinsame Zeitskala synchronisiert, die durch entsprechende Korrekturen die Angleichung der Referenzen an die Koordinierte Weltzeit (UTC) für jeden Ort der Erde ermöglicht.
Das Funktionsprinzip des GPS-Systems basiert auf der Trilateration. Ein Bodenempfänger berechnet seine Position, indem er die Laufzeit der von mehreren Satelliten ausgesendeten Signale misst. Da sich elektromagnetische Wellen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, würde selbst eine minimale Zeitabweichung zu erheblichen Positionsfehlern führen. Aus diesem Grund ist die Zeitgenauigkeit eine der grundlegenden Säulen des Systems. Diese Eigenschaft macht die GPS-Technologie zu einer idealen Lösung für die Aufrechterhaltung einer genauen und zuverlässigen Zeitreferenz, selbst wenn eine Anlage über längere Zeiträume ohne Stromversorgung ist.
Abbildung 1. Trilaterationsmethode des GPS-Systems (links) und einer hochpräzisen Atomuhr (rechts)
Eine bahnbrechende Lösung für Casambi-Beleuchtungssysteme
. Aufbauend auf diesen Vorteilen hat Electrónica Olfer eine innovative Funktion namens GPS-Timer entwickelt, die in eines der Geräte der neuen Casambi-Knotengeneration integriert ist, die in den kommenden Monaten auf den Markt kommt.
Das Konzept ist einfach, aber äußerst effektiv: Das Gerät verfügt über einen GPS-Empfänger, der die von Satelliten bereitgestellte UTC-Zeitreferenz direkt empfängt. So kann der Knoten die Rolle des Master-Timers im Casambi-Netzwerk übernehmen und kontinuierlich die notwendigen Zeitinformationen für die Ausführung von Planungsereignissen und anderen zeitabhängigen Funktionen bereitstellen.
Der Hauptunterschied zu herkömmlichen Lösungen besteht darin, dass die Aufrechterhaltung der Zeitreferenz nicht mehr von Energiespeichern wie Batterien oder Superkondensatoren abhängt.
Während andere Geräte auf dem Markt typischerweise eine Autonomie von 24 bis 72 Stunden bieten, um die Zeit bei einem Stromausfall zu erhalten, beseitigt die GPS-Timer-Lösung diese praktische Einschränkung. Nach der Wiederherstellung der Stromversorgung empfängt das Gerät sofort die Zeitreferenz von GPS-Satelliten und erreicht so eine präzise Synchronisierung, ohne während des Stromausfalls Energie sparen zu müssen.
Daher bietet das System durch diese neue Lösung quasi „unbegrenzte Zeitautonomie“, da die Zeitreferenz nicht von einer lokalen Energiereserve abhängt, die sich erschöpfen könnte.
Mithilfe eines GPS-Empfängers kann das Gerät zudem die exakten geografischen Koordinaten empfangen und an das Casambi-Netzwerk übermitteln, sodass bestimmte Funktionen, die diese Information benötigen, auch nach einem Stromausfall korrekt funktionieren. Ein konkretes Beispiel hierfür ist die Planung von Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangsereignissen, deren korrekte Funktion von der Position im Casambi-Netzwerk abhängt.
Wichtigste technische Vorteile eines GPS-Timers:
Die Integration der innovativen GPS-Timer-Funktionalität als primäre Zeitquelle bietet einem Casambi-Beleuchtungssystem zahlreiche technische Vorteile:
• Energieunabhängigkeit zur Aufrechterhaltung der Zeitreferenz. Unbegrenzte Autonomie.
• Höhere Langzeitstabilität, da die mit der Verwendung von Batterien/Superkondensatoren verbundene Leistungsverschlechterung vermieden wird.
• Höhere Robustheit bei Außenbeleuchtungsanlagen, wo vollständige Systemausfälle häufig vorkommen.
• Es wird weder eine SIM-Karte noch eine Internetverbindung benötigt.
• Direkte Synchronisierung mit UTC, wodurch eine globale und extrem präzise Referenz gewährleistet wird. Wir vermeiden die typische Zeitdrift in Casambi-Netzwerken, die durch die Verwendung von Quarzoszillatoren entsteht (2,5 s/Tag).
• Automatische Übermittlung geografischer Koordinaten an das Casambi-Netzwerk, um die korrekte Funktion von auf Sonnenaufgang/Sonnenuntergang basierenden Zeitplanungsereignissen sicherzustellen.
• Kompatibel mit Installationen weltweit. Automatische Anpassung an die 38 Zeitzonen der Welt und alle Zeitumstellungen (Sommerzeit) in jedem Gebiet.
Abbildung 2. Grafische Darstellung der verschiedenen Zeitzonen derWelt
Neue Casambi-Knotenreihe
Die in diesem Artikel erwähnte GPS-Timer-Funktionalität wird in einem der Geräte implementiert, die Teil der neuen Familie von Casambi-Knoten sein werden, die Electrónica Olfer entwickelt, um den anspruchsvollsten Bedürfnissen des Marktes gerecht zu werden.
Ziel dieser neuen Produktreihe ist es, Lösungen anzubieten, die die Integration des Casambi-Steuerungssystems in Außenbeleuchtungsanwendungen vereinfachen, die Zuverlässigkeit der Anlagen erhöhen und die Betriebs- und Wartungskosten deutlich senken.
Das revolutionäre GPS-Timer-Gerät vereint Casambi-Konnektivität, DALI-Steuerausgang sowie fortschrittliche Zeitsynchronisations- und Ortungsfunktionen in einem kompakten Gehäuse, das mit den Zhaga Book 18-Anschlüssen kompatibel ist. Es bietet außerdem weitere einzigartige Funktionen und Tools, die in Kürze vorgestellt werden.
Abbildung 3. Casambi-Knoten mit GPS-Timer-Funktionalität und DALI-Steuerausgang (derzeit in Entwicklung)
Mit der Hinzufügung des GPS-Timer-Knotens führt Electrónica Olfer einen völlig anderen Ansatz innerhalb des Casambi-Produktökosystems ein und löst eine der historischen Herausforderungen dieser Art von System: die Aufrechterhaltung einer extrem präzisen Zeitreferenz, selbst wenn das gesamte Casambi-Netzwerk für eine unbegrenzte Zeit vollständig vom Netz getrennt ist.
Diese Innovation unterstreicht das Engagement von Electrónica Olfer für die Entwicklung fortschrittlicher Produkte und Technologien für intelligente Beleuchtungssysteme. Sie erweitert das bereits umfangreiche Angebot an Knotenpunkten, die Herstellern, Integratoren und Managern von Casambi-Beleuchtungsinfrastrukturen eine bessere Leistung, größere Robustheit und neue Automatisierungsmöglichkeiten bieten sollen, und festigt die Rolle des Unternehmens als Maßstab für die Entwicklung und Herstellung einer breiten Palette von Geräten innerhalb des Casambi-Produktökosystems.
