Die Entwicklung von NFC geht auf das Jahr 2004 zurück, doch die rasante Verbreitung hat zu einer stetig wachsenden Anzahl von Geräten und vielfältigen Anwendungen geführt.
Die NFC-Kommunikation erfolgt induktiv durch die Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes, das über die spiralförmigen Antennen zweier nahe beieinander liegender Geräte den bidirektionalen Informationsaustausch zwischen ihnen ermöglicht.
Abbildung 1: Diagramm des Funktionsprinzips der NFC-Kommunikation.
Man kann zwei verschiedene Modi unterscheiden, je nachdem, welche Geräte das elektromagnetische Feld erzeugen und ob die Kommunikation unidirektional oder bidirektional ist:
• Aktives NFC: Beide Geräte erzeugen ihr eigenes elektromagnetisches Feld zum Informationsaustausch. In diesem Modus ist der Datenfluss bidirektional. Ein praktisches Beispiel wäre der Austausch von Dateien zwischen zwei Mobiltelefonen.
• Passives NFC: Nur ein Gerät erzeugt das elektromagnetische Feld, während das andere diese Energie zum Informationsaustausch nutzt. In diesem Modus ist der Datenfluss unidirektional. Ein praktisches Beispiel wäre die Entwertung eines Bustickets mit einer Fahrkarte.
Die Datenübertragungsgeschwindigkeit des NFC-Protokolls ist relativ langsam (bis zu 424 kbit/s), daher werden für die Übertragung großer Datenmengen oder höherer Geschwindigkeiten andere drahtlose Technologien wie WLAN oder Bluetooth verwendet. Im Gegensatz dazu ist die Verbindungsgeschwindigkeit mit NFC extrem hoch (< 0,1 s), anders als bei anderen drahtlosen Technologien wie Bluetooth (> 5 s). Diese Eigenschaft macht die NFC-Technologie zur idealen Methode für den Informationsaustausch in einer Vielzahl von Anwendungen.
Zu den heute am weitesten verbreiteten Einsatzgebieten und Anwendungen dieser Technologie gehören:
• Mobile Zahlungen: Die NFC-Technologie ermöglicht es uns, unsere Bankkarte auf unserem Mobiltelefon mitzuführen und an kompatiblen POS-Terminals zu bezahlen.
• Kontaktlose Karten: Mit diesen können wir bezahlen oder uns an Geldautomaten ausweisen, ohne die Karte einzuführen. Mit anderen Kartentypen können wir uns beispielsweise auch für die Arbeit ein- und ausstempeln.
• Aktionsautomatisierung (Routinen): Mithilfe von NFC-Tags können wir bestimmte Aktionen automatisieren. Beispielsweise kann das einfache Auslesen eines solchen Tags mit unserem Mobiltelefon eine WLAN-Verbindung herstellen, Bluetooth aktivieren und den Stummmodus versetzen.
• Gerätesynchronisierung: Einige Geräte lassen sich mithilfe der NFC-Technologie automatisch und sofort koppeln. Beispielsweise können Sie einen Bluetooth-Lautsprecher koppeln, indem Sie Ihr Smartphone einfach in seine Nähe halten.
• Gerätekonfigurationseinstellungen: Wie wir später sehen werden, ist dies eine der Anwendungen mit dem engsten Bezug zum Beleuchtungssektor. Die NFC-Technologie ermöglicht es uns, Zusatzbeleuchtungsgeräte wie Treiber oder Sensoren einfach, schnell und zuverlässig zu programmieren.
In der Beleuchtungsbranche nutzen Hersteller vielfältige Programmiermethoden, um die Betriebsbedingungen von LED-Treibern in ihren Leuchten einzustellen. Die NFC-Programmierung ist ein innovativer Ansatz mit zahlreichen Vorteilen. Sie ist deutlich schneller als herkömmliche Verfahren und im Vergleich zu Einstellungen über Widerstände oder Schalter wesentlich flexibler und funktionaler. Zudem reduziert sie den Schulungsaufwand für die zuständigen Mitarbeiter in der Produktion. Die
NFC-Technologie ermöglicht es Herstellern, die Betriebsbedingungen von LED-Treibern, wie Ausgangsstrom, Dimmkurventyp oder DALI-Adresse, drahtlos einzustellen. Dieser Vorgang kann direkt in der Produktion durchgeführt werden, ohne die LED-Treiber an das Stromnetz anzuschließen. Dadurch wird der Aufwand für den Schutz der Mitarbeiter vor Spannung reduziert und die Sicherheit erhöht.
Abbildung 2. NFC-Programmierung von LED-Treibern – Systemübersicht.
Das in Abbildung 2 dargestellte NFC-Programmiersystem besteht aus einem NFC-Lesegerät und einem in den LED-Treiber integrierten NFC-Tag. Das NFC-Lesegerät ist ein Hardwaregerät, das den Informationsaustausch mit einem NFC-Tag ermöglicht. Dieser Tag wiederum enthält eine kleine Antenne und einen integrierten Schaltkreis, der Informationen speichert, die vom NFC-Lesegerät gelesen und teilweise auch beschrieben werden können. Der NFC-Tag ist ein passives Gerät, das durch das vom NFC-Lesegerät erzeugte elektromagnetische Feld aktiviert wird. Anders als der Name vermuten lässt, kann ein NFC-Lesegerät sowohl NFC-Tags lesen als auch beschreiben.
In einem NFC-Programmiersystem ist das NFC-Lesegerät typischerweise mit einem PC verbunden, von dem es über ein darauf installiertes Programm Anweisungen empfängt. Anschließend überträgt das NFC-Lesegerät die Programmierdaten drahtlos an den in den LED-Treiber integrierten NFC-Tag.
Die genannte Kombination (PC + Software + NFC-Lesegerät) kann auch durch ein Smartphone mit einer NFC-Konfigurations-App ersetzt werden. Daher lässt sich schlussfolgern, dass die NFC-Programmierung sowohl mit speziellen NFC-Lesegeräten als auch mit einem einfachen Smartphone durchgeführt werden kann.
Es ist eine große Auswahl an speziellen NFC-Lesegeräten erhältlich. Der Markt bietet Desktop-, Pistolengriff- und sogar tragbare (vollständig drahtlose) Modelle an. Darüber hinaus gibt es NFC-Lesegeräte mit großer Reichweite, die die gleichzeitige Programmierung mehrerer Treiber ermöglichen, ohne diese aus der Verpackung zu entnehmen.
Abbildung 3. NFC-Programmiermethoden mit einem dedizierten NFC-Lesegerät (oben links) und einem Smartphone (oben rechts). Arten von herkömmlichen (unten links) und NFC-Lesegeräten mit großer Reichweite (unten rechts).
Die NFC-Technologie verfügt über eine Reihe von Eigenschaften, die zu einer kompletten Transformation der Prozesse im Beleuchtungssektor führen:
• Geschwindigkeit: Es ist möglich, Leuchten viel schneller zu konfigurieren, ohne sich mit komplexen und langsamen kabelgebundenen Systemen auseinandersetzen zu müssen, bei denen die Treiber vom Stromnetz versorgt werden müssen.
• Sicherheit: Wie bereits erwähnt, ermöglicht diese Technologie die Konfiguration von Leuchten ohne Anschluss an das Stromnetz. Dadurch können wir Parameter jederzeit sicher programmieren, beispielsweise bei Arbeiten an einer Straßenleuchte, während der Trennschalter geöffnet ist.
• Flexibilität: Die Funktion ermöglicht die Anpassung der Betriebsbedingungen von Komponenten sowohl vor als auch nach dem Einbau in die Leuchte. So können Kunden/Systemintegratoren die Leuchtenparameter (z. B. Leistung oder Helligkeit) bei geänderten Installationsbedingungen einfach anpassen. Zudem können Kunden oder Händler die Konfiguration eines defekten Geräts (auch wenn es sich nicht einschalten lässt) auslesen und diese Parameter mithilfe ihres Mobiltelefons identisch auf ein neues Austauschgerät übertragen.
• Kostenreduzierung: Diese Technologie ermöglicht es uns, die Anzahl der Artikel in unserem Lager deutlich zu reduzieren und die Fehleranalyse im Feld oder auch im Rahmen des Kundendienstes erheblich zu vereinfachen. So können wir beispielsweise die Betriebsbedingungen eines vom Kunden zurückgesendeten defekten Geräts analysieren, um zu überprüfen, ob die Betriebsbedingungen korrekt waren oder ob eine Anomalie (Überspannung, Kurzschluss, Überhitzung usw.) aufgetreten ist, die zum Erlöschen der Garantie führen würde – selbst wenn wir das Gerät aufgrund des Fehlers nicht in Betrieb nehmen konnten.
Die NFC-Technologie revolutioniert mit ihrer Fähigkeit, Programmiervorgänge zu vereinfachen und zu beschleunigen, die Prozesse in der Beleuchtungsindustrie. OLFER Electronics bietet eine breite Palette kompatibler Geräte und Werkzeuge mit dieser bahnbrechenden Technologie an. Sie optimiert den Feldeinsatz erheblich, da keine separate Stromversorgung benötigt wird, was die Abläufe sicherer und einfacher macht. Beispiele hierfür sind die Konstantspannungsnetzteile der CVPD2-Serie (INFINITUM POWER) und die LED-Treiber der APD-Serie für Außenanwendungen. Diese ermöglichen die Konfiguration in den letzten Phasen des Fertigungsprozesses, sogar direkt während der Installation, und bieten hervorragende Unterstützung für Diagnose und Fehleranalyse. Zweifellos erleichtern diese Technologien die Arbeit von Herstellern erheblich und ebnen den Weg für eine zunehmend vernetzte und drahtlose Zukunft der Beleuchtung.
