Enquanto pelo menos um nó estiver energizado, a sincronização de tempo é mantida com relativa precisão. No entanto, certas aplicações, especialmente a iluminação exterior ou instalações com falhas de energia frequentes, representam um desafio adicional: o que acontece quando todos os dispositivos da rede perdem completamente a energia durante horas ou mesmo dias?
Nestas situações, a perda da referência de tempo da rede provoca o mau funcionamento de todas as funções que dela dependem, como por exemplo, eventos de escalonamento baseados no tempo. Tradicionalmente, os fabricantes tentam resolver este problema criando dispositivos dedicados alimentados por baterias ou supercondensadores durante um período limitado. Contudo, esta solução apresenta limitações significativas, que foram ultrapassadas pela inovadora função GPS-Timer desenvolvida pela Olfer Electronics e que será implementada num dos seus próximos lançamentos.
Sistema de Posicionamento Global (GPS): Uma Referência Temporal Precisa, Permanente e Global.
O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é conhecido principalmente pelas suas aplicações de navegação e geolocalização. No entanto, uma das suas características mais valiosas e menos conhecidas é a sua extraordinária capacidade de fornecer uma referência temporal extremamente precisa.
A constelação GPS consiste em dezenas de satélites em órbita da Terra, transmitindo continuamente informações de posicionamento e tempo. Cada satélite incorpora relógios atómicos altamente estáveis, capazes de manter erros na ordem dos nanossegundos. Toda a infraestrutura do GPS está sincronizada em relação a uma escala de tempo comum que, através de correções apropriadas, permite referências alinhadas com o Tempo Universal Coordenado (UTC) para qualquer área do planeta.
O princípio de funcionamento do sistema GPS baseia-se na trilateração. Um receptor terrestre calcula a sua posição medindo o tempo que os sinais emitidos por múltiplos satélites demoram a chegar. Como as ondas eletromagnéticas viajam à velocidade da luz, mesmo um desvio mínimo de tempo resultaria em erros de posicionamento significativos. Por este motivo, a precisão do tempo é um dos pilares fundamentais do sistema. Esta capacidade torna a tecnologia GPS uma solução ideal para manter uma referência de tempo precisa e fiável, mesmo quando uma instalação fica sem energia durante longos períodos.
Figura 1. Método de trilateração do sistema GPS (esquerda) e relógio atómico de alta precisão (direita)
Uma solução inovadora para os sistemas de iluminação Casambi
. Com base nestas vantagens, a Electrónica Olfer desenvolveu uma funcionalidade inovadora denominada GPS-Timer, integrada num dos dispositivos que irá compor a sua nova geração de nós Casambi, a ser lançada nos próximos meses.
O conceito é simples, mas extremamente eficaz: o dispositivo incorpora um recetor GPS capaz de obter diretamente a referência de tempo UTC fornecida pelos satélites. Desta forma, o nó pode assumir o papel de Temporizador Mestre dentro da rede Casambi, fornecendo continuamente a informação de tempo necessária para a execução de eventos de agendamento e outras funções que dependem diretamente desta condição.
A principal diferença em relação às soluções convencionais é que a manutenção da referência temporal já não depende de elementos de armazenamento de energia, como baterias ou supercondensadores.
Enquanto outros dispositivos no mercado oferecem normalmente uma autonomia entre 24 e 72 horas para manter o tempo durante uma falha de energia, a solução GPS-Timer elimina esta limitação prática. Após o restabelecimento da energia, o dispositivo recebe imediatamente a referência de tempo dos satélites GPS, conseguindo uma sincronização precisa sem necessidade de conservar energia durante a interrupção.
Assim sendo, pode-se afirmar que, com esta nova solução, o sistema proporciona "autonomia de tempo infinita", dado que a referência temporal não depende de uma reserva de energia local que se possa esgotar.
Além disso, utilizando um recetor GPS, o dispositivo consegue receber as coordenadas geográficas exatas e transmiti-las para a rede Casambi, garantindo que determinadas funções que requerem esta informação operam corretamente após uma falha de energia. Um exemplo claro disto é o agendamento de eventos de nascer e pôr do sol, que dependem desta localização para funcionarem adequadamente com base na localização da nossa rede Casambi.
Principais vantagens técnicas de um dispositivo GPS-Timer
A incorporação da inovadora funcionalidade GPS-Timer como fonte primária de tempo traz múltiplos benefícios técnicos para um sistema de iluminação Casambi:
• Independência energética para manter a referência de tempo. Autonomia infinita.
• Maior fiabilidade a longo prazo, evitando a degradação associada à utilização de baterias/supercondensadores.
• Maior robustez em instalações de iluminação exterior, onde são frequentes os desligamentos completos do sistema.
• Não requer qualquer tipo de cartão SIM ou ligação à internet.
• Sincronização direta com o UTC, garantindo uma referência global e extremamente precisa. Evitamos a deriva temporal típica das redes Casambi, que ocorre devido à utilização de osciladores de quartzo (2,5 s/dia).
• Transmissão automática de coordenadas geográficas para a rede Casambi para garantir o correto funcionamento dos eventos de agendamento com base no nascer e pôr do sol.
• Compatível com instalações localizadas em qualquer parte do mundo. Adaptação automática aos 38 fusos horários existentes no mundo e a todas as mudanças de fuso horário (horário de verão) em qualquer território.
Figura 2. Representação gráfica dos diferentes fusos horários presentes nomundo.
Nova gama de nós Casambi.
A funcionalidade GPS-Timer mencionada neste artigo será implementada num dos dispositivos que farão parte da nova família de nós Casambi que a Electrónica Olfer está a desenvolver para satisfazer as necessidades mais exigentes do mercado.
O objectivo desta nova gama de produtos é fornecer soluções capazes de simplificar a integração do sistema de controlo Casambi em aplicações de iluminação exterior, aumentando a fiabilidade das instalações e reduzindo significativamente os custos de funcionamento e de manutenção.
O revolucionário dispositivo GPS-Timer combina conectividade Casambi, saída de controlo DALI e capacidades avançadas de sincronização de tempo e localização num formato compacto compatível com as tomadas Zhaga Book 18. Apresenta também outras funções e ferramentas únicas que serão reveladas em breve.
Figura 3. Nó Casambi com funcionalidade GPS-Timer e saída de controlo DALI (atualmente em desenvolvimento)
Com a adição do nó GPS-Timer, a Electrónica Olfer introduz uma abordagem completamente diferente dentro do ecossistema de produtos Casambi e resolve um dos desafios históricos presentes neste tipo de sistema: manter uma referência de tempo extremamente precisa mesmo quando toda a rede Casambi permanece completamente desconectada por um período ilimitado de tempo.
Esta inovação reforça o compromisso da Electrónica Olfer com o desenvolvimento de produtos e tecnologias avançadas para sistemas de iluminação inteligentes, alargando a sua já extensa gama de nós que visam oferecer melhor desempenho, maior robustez e novas possibilidades de automatização para fabricantes, integradores e gestores de infraestruturas de iluminação Casambi, consolidando o papel da empresa como referência no design e fabrico de uma ampla variedade de dispositivos dentro do ecossistema de produtos Casambi.
