Autores: Jose Leandro Espada y Adrián Garcés Clemente / Electrónica OLFER

Ya es habitual ver luminarias de exterior con un pequeño nodo de control encima. Estos nodos suelen comunicarse mediante señales de radiofrecuencia y tienen un rango de alcance suficiente para comunicarse con otras luminarias cercanas ya que la interdistancia entre ellas no suele superar los 30m. 

Sin embargo, existen algunas aplicaciones de alumbrado exterior en las que se requiere cubrir mayores distancias entre luminarias. La versión 5.0 de la tecnología Bluetooth de baja energía Casambi permite superar los 200m de rango según nuestros ensayos. 

Es posible disponer de equipos Bluetooth Casambi de diversos fabricantes que ya integran módulos de comunicación BLE5.0. Dichos equipos también pueden ser utilizados en instalaciones que integren equipos BLE4.0 más antiguos (en este caso se comunicarán mediante BLE4.0).

El uso de equipos Casambi con BLE5.0 permite crear redes malladas de tipo long range que tienen unas características diferenciadoras: los equipos pueden transmitir con mayor potencia, tienen mayor sensibilidad de recepción, las órdenes se repiten varias veces y utilizan una menor velocidad de transmisión. 

En esta tabla se detallan los tres tipos de redes malladas Casambi disponibles actualmente:

Puede observarse que las redes long range, en exteriores, permiten aumentar el rango un 80% en comparación con las redes de tipo Balanced (utilizadas como referencia en la tabla). 

Pero no todo van a ser ventajas: el uso de una menor velocidad de transmisión mejora el rango de alcance, pero también limita el volumen de tráfico de datos disponible. El tráfico de datos no solo consiste en la transmisión de órdenes de regulación, encendido, apagado. Si, por ejemplo, tenemos sensores lumínicos, estos van a estar continuamente actualizando el valor de luminancia y reportándolo al resto de nodos de la red. También podemos tener instalados drivers DALI D4i y reportar periódicamente sus datos de energía, funcionamiento y fallos. Toda esa información tiene que transmitirse a todos los nodos de la red. Por ese motivo, en los tipos de red con velocidades de comunicación más bajas se recomienda limitar el número de nodos. 

Además, si queremos conseguir en nuestra instalación el mayor alcance posible tenemos que tener en cuenta una serie de aspectos directamente relacionados con la transmisión de ondas de radiofrecuencia:

• En la medida de lo posible debemos evitar que exista cualquier tipo de obstáculo entre nodos de nuestra red. Hay que tener especial cuidado con materiales metálicos que bloquean completamente la señal.
• Los nodos de comunicación deberán ubicarse de tal forma que tengan visión directa (sin obstáculos) con el mayor número de nodos de la red.
• Además de los obstáculos que se encuentran dentro de la línea de visión directa de los nodos, también afectan los que están por encima, por debajo y a los lados de esta línea. El área de afección se conoce como zona Fresnel, la cual es elipsoidal (con forma de Zepelín) y marca el área en la que los obstáculos pueden influir en la conexión radio (ver figura 1). Su amplitud está directamente relacionada con la distancia existente entre dos nodos de comunicaciones.  Por tanto, de forma general, la comunicación y el alcance serán mejores cuanta mayor sea la altura de instalación de los nodos debido a la menor probabilidad de que existan obstáculos en dicha área.  

A continuación, detallamos un par de ejemplos de aplicaciones que se benefician de este rango ampliado al usar redes BLE5.0 long range:

Instalaciones deportivas al aire libre

Los campos de futbol de uso recreativo o semi-profesional suelen tener los postes con luminarias colocados en las esquinas del campo. Las dimensiones reglamentarias hacen que haya más de 100m entre luminarias. 

Siguiendo las recomendaciones mencionadas anteriormente, la ubicación idónea de los nodos en este tipo de instalaciones sería en el lateral de las columnas, apuntando hacia el centro del campo para que estén en la línea de visión directa del resto de nodos y colocados a la mayor altura posible respecto al suelo evitando también los posibles obstáculos que pueda haber en la zona superior dentro de la zona Fresnel (proyectores, cubiertas…)

Iluminación ornamental de molinos de vientos en Campo de Criptana

En este caso se quería iluminar los molinos de viento históricos mediante proyectores RGBW con entrada de control DMX. Los proyectores están a 9m de cada molino, situados en el suelo dentro de cofres metálicos anti-vandálicos. Los molinos están en un terreno con grandes desniveles, con distancias entre ellos de hasta 150 metros. Era inviable llevar el cable de señal DMX. 

La solución adoptada por el integrador Emotions Light fue utilizar controladores Casambi BLE5.0 con salida DMX, (DGD-CBM-DMX) en los cofres de proyectores, y colocar nodos CAS-UNI-NEMA-5P-010DA-RL-LX (BLE5.0) en las ventanas superiores de los molinos. De esta forma, los proyectores que estaban cubiertos por una envolvente metálica (que solo permitía comunicación por radiofrecuencia por la parte frontal), tenían línea de visión directa con los nodos situados en lo alto de los molinos. En esta instalación, los CAS-UNI-NEMA-5P-010DA-RL-LX son los responsables de la comunicación entre molinos y, a su vez, hacen de repetidores hacia los proyectores situados en el suelo.

Este proyecto singular forma parte de la galería de proyectos publicada en la web de Casambi. Más información disponible en: https://casambi.com/projects/campo-de-criptana-windmills/

Imágenes: Electrónica Olfer