Finché almeno un nodo è alimentato, la sincronizzazione temporale viene mantenuta con relativa precisione. Tuttavia, alcune applicazioni, in particolare l'illuminazione esterna o gli impianti soggetti a frequenti interruzioni di corrente, presentano un'ulteriore sfida: cosa succede quando tutti i dispositivi della rete perdono completamente l'alimentazione per ore o addirittura giorni?
In queste situazioni, la perdita del riferimento temporale della rete causa il malfunzionamento di tutte le funzioni che dipendono da esso, come gli eventi programmati in base al tempo. Tradizionalmente, i produttori hanno cercato di risolvere questo problema creando dispositivi dedicati alimentati a batteria o supercondensatori per un tempo limitato. Tuttavia, questa soluzione presenta notevoli limitazioni, che sono state affrontate dall'innovativa funzione GPS-Timer sviluppata da Olfer Electronics e che verrà implementata in una delle sue prossime versioni.
Sistema di Posizionamento Globale (GPS): Un Riferimento Temporale Preciso, Permanente e Globale.
Il Sistema di Posizionamento Globale (GPS) è noto principalmente per le sue applicazioni di navigazione e geolocalizzazione. Tuttavia, una delle sue caratteristiche più preziose e meno conosciute è la straordinaria capacità di fornire un riferimento temporale estremamente preciso.
La costellazione GPS è composta da decine di satelliti in orbita attorno alla Terra, che trasmettono continuamente informazioni di posizionamento e tempo. Ogni satellite incorpora orologi atomici altamente stabili, in grado di mantenere errori dell'ordine dei nanosecondi. L'intera infrastruttura GPS è sincronizzata rispetto a una scala temporale comune che, attraverso opportune correzioni, consente di ottenere riferimenti allineati con il Tempo Coordinato Universale (UTC) per qualsiasi area del pianeta.
Il principio di funzionamento del sistema GPS si basa sulla trilaterazione. Un ricevitore a terra calcola la propria posizione misurando il tempo impiegato dai segnali emessi da più satelliti per arrivare a destinazione. Poiché le onde elettromagnetiche viaggiano alla velocità della luce, anche una minima deviazione temporale comporterebbe errori di posizionamento significativi. Per questo motivo, la precisione temporale è uno dei pilastri fondamentali del sistema. Questa capacità rende la tecnologia GPS la soluzione ideale per mantenere un riferimento temporale preciso e affidabile, anche quando un impianto rimane senza alimentazione per periodi prolungati.
Figura 1. Metodo di trilaterazione del sistema GPS (a sinistra) e orologio atomico ad alta precisione (a destra)
Una soluzione rivoluzionaria per i sistemi di illuminazione Casambi
. Forte di questi vantaggi, Electrónica Olfer ha sviluppato una funzionalità innovativa chiamata GPS-Timer, integrata in uno dei dispositivi che andranno a comporre la sua nuova generazione di nodi Casambi, in fase di lancio nei prossimi mesi.
Il concetto è semplice, ma estremamente efficace: il dispositivo incorpora un ricevitore GPS in grado di ottenere direttamente il riferimento orario UTC fornito dai satelliti. In questo modo, il nodo può assumere il ruolo di Master Timer all'interno della rete Casambi, fornendo continuamente le informazioni temporali necessarie per l'esecuzione di eventi programmati e altre funzioni che dipendono direttamente da questa condizione.
La principale differenza rispetto alle soluzioni convenzionali è che il mantenimento del riferimento orario non dipende più da elementi di accumulo di energia come batterie o supercondensatori.
Mentre altri dispositivi sul mercato offrono in genere un'autonomia compresa tra 24 e 72 ore per mantenere l'ora durante un'interruzione di corrente, la soluzione GPS-Timer elimina questa limitazione pratica. Al ripristino dell'alimentazione, il dispositivo riceve immediatamente il riferimento orario dai satelliti GPS, ottenendo una sincronizzazione precisa senza la necessità di conservare energia durante l'interruzione di corrente.
Si può quindi affermare che, grazie a questa nuova soluzione, il sistema offre un'“autonomia temporale illimitata”, poiché il riferimento temporale non dipende da una riserva energetica locale che potrebbe esaurirsi.
Inoltre, grazie a un ricevitore GPS, il dispositivo è in grado di ricevere le coordinate geografiche precise e di trasmetterle alla rete Casambi, in modo che alcune funzioni che richiedono tali informazioni possano operare correttamente anche dopo un'interruzione di corrente. Un chiaro esempio è la programmazione degli eventi alba/tramonto, che dipendono dalla posizione per funzionare correttamente in base alla posizione della nostra rete Casambi.
Principali vantaggi tecnici di un dispositivo GPS-Timer
L'integrazione dell'innovativa funzionalità GPS-Timer come sorgente temporale primaria apporta molteplici vantaggi tecnici a un sistema di illuminazione Casambi:
• Indipendenza energetica per il mantenimento del riferimento temporale. Autonomia illimitata.
• Maggiore affidabilità a lungo termine, evitando il degrado associato all'uso di batterie/supercondensatori.
• Maggiore robustezza negli impianti di illuminazione esterna, dove gli arresti completi del sistema sono frequenti.
• Non richiede alcun tipo di scheda SIM o connessione internet.
• Sincronizzazione diretta con UTC, che garantisce un riferimento globale ed estremamente preciso. Si evita la tipica deriva temporale che si verifica nelle reti Casambi a causa dell'utilizzo di oscillatori al quarzo (2,5 s/giorno).
• Trasmissione automatica delle coordinate geografiche alla rete Casambi per garantire il corretto funzionamento degli eventi di programmazione oraria basati sull'alba e sul tramonto.
• Compatibile con installazioni situate in qualsiasi parte del mondo. Adattamento automatico ai 38 fusi orari presenti nel mondo e a tutti i cambi di ora legale (DST) diurni in qualsiasi territorio.
Figura 2. Rappresentazione grafica dei diversi fusi orari presenti nelmondo.
Nuova gamma di nodi Casambi
La funzionalità GPS-Timer menzionata in questo articolo sarà implementata in uno dei dispositivi che faranno parte della nuova famiglia di nodi Casambi che Electrónica Olfer sta sviluppando per soddisfare le esigenze più complesse del mercato.
L'obiettivo di questa nuova gamma di prodotti è fornire soluzioni in grado di semplificare l'integrazione del sistema di controllo Casambi nelle applicazioni di illuminazione esterna, aumentando l'affidabilità degli impianti e riducendo significativamente i costi di esercizio e manutenzione.
Il rivoluzionario dispositivo GPS-Timer combina la connettività Casambi, l'uscita di controllo DALI e funzionalità avanzate di sincronizzazione oraria e localizzazione in un formato compatto compatibile con le prese Zhaga Book 18. Offre inoltre altre funzioni e strumenti esclusivi che saranno svelati a breve.
Figura 3. Nodo Casambi con funzionalità GPS-Timer e uscita di controllo DALI (attualmente in fase di sviluppo)
Con l'aggiunta del nodo GPS-Timer, Electrónica Olfer introduce un approccio completamente diverso all'interno dell'ecosistema di prodotti Casambi e risolve una delle sfide storiche presenti in questo tipo di sistema: mantenere un riferimento temporale estremamente preciso anche quando l'intera rete Casambi rimane completamente disconnessa per un periodo di tempo illimitato.
Questa innovazione rafforza l'impegno di Electrónica Olfer nello sviluppo di prodotti e tecnologie all'avanguardia per i sistemi di illuminazione intelligenti, ampliando la sua già vasta gamma di nodi che mirano a offrire prestazioni migliori, maggiore robustezza e nuove possibilità di automazione per produttori, integratori e gestori di infrastrutture di illuminazione Casambi, consolidando il ruolo dell'azienda come punto di riferimento nella progettazione e produzione di un'ampia varietà di dispositivi all'interno dell'ecosistema di prodotti Casambi.
