Ściemnianie Casambi – krzywe ściemniania i płynna kontrola oświetlenia

Precyzyjne sterowanie natężeniem światła to fundament każdej instalacji oświetleniowej. System Casambi umożliwia bezprzewodowe ściemnianie opraw LED przez Bluetooth Low Energy (BLE) – bez dedykowanego okablowania sterującego i bez centralnego serwera. W tym artykule wyjaśniamy, jak działają krzywe ściemniania w ekosystemie Casambi, jakie sterowniki dobrać do konkretnych źródeł światła i jak skonfigurować regulację jasności w aplikacji mobilnej.

Ściemnianie Casambi to bezprzewodowa regulacja natężenia światła, w której sterowniki (moduły CBU) komunikują się z oprawami oświetleniowymi przez protokół Bluetooth Low Energy. Każde urządzenie w sieci Casambi działa jako węzeł sieci mesh – pełni jednocześnie swoją podstawową funkcję (ściemnianie, detekcja ruchu, przełączanie) i rolę routera przekazującego dane do sąsiednich węzłów.

Taka architektura zapewnia dwie kluczowe cechy. Po pierwsze, system nie ma pojedynczego punktu awarii – jeśli jedno urządzenie przestanie działać, pozostałe automatycznie rekonfigurują ścieżki transmisji. Po drugie, konfiguracja sieci przebiega automatycznie: urządzenia samodzielnie negocjują optymalne połączenia na podstawie jakości sygnału radiowego.

Jak działa regulacja jasności?

Sterownik Casambi odbiera polecenie z aplikacji mobilnej (lub od czujnika czy przełącznika w sieci) i przekształca je na odpowiedni sygnał sterujący – analogowy 0-10V, 1-10V, cyfrowy DALI lub PWM – w zależności od typu sterownika i podłączonego drivera LED.

To, jak konkretna oprawa reaguje na sygnał sterujący, zależy od krzywej ściemniania (dimming curve) – profilu definiującego zależność między wartością sygnału a rzeczywistym natężeniem światła emitowanego przez oprawę.

Zastosowania

Zakres zastosowań obejmuje instalacje od pojedynczego pomieszczenia po wielokondygnacyjne budynki biurowe. Oto typowe scenariusze:

• Biura – automatyczna regulacja jasności w powiązaniu z czujnikami światła dziennego (daylight harvesting), co ogranicza niepotrzebne zużycie energii przy zachowaniu wymaganego poziomu natężenia oświetlenia na stanowiskach pracy.

• Hotele i restauracje – programowanie scen oświetleniowych dopasowanych do pory dnia i charakteru wydarzenia (śniadanie, kolacja, konferencja), z płynnymi przejściami między scenami.

• Sklepy – akcentowanie ekspozycji produktów z możliwością zmiany ustawień sezonowo lub w trakcie promocji, bez fizycznej ingerencji w instalację.

• Obiekty zabytkowe – modernizacja oświetlenia bez ingerencji w historyczną strukturę budynku, ponieważ sterowniki Casambi nie wymagają prowadzenia dodatkowych przewodów sterujących.

Krzywe ściemniania (dimming curves) – co to jest i jak je dobrać?

Krzywa ściemniania to profil, który określa, w jaki sposób sygnał sterujący (np. wartość procentowa z suwaka w aplikacji) przekłada się na rzeczywiste natężenie światła emitowanego przez oprawę. Prawidłowy dobór krzywej eliminuje typowe problemy – migotanie przy niskich poziomach jasności, nierównomierną regulację czy nagłe „skoki” jasności w dolnym zakresie ściemniania.

Opcje krzywych ściemniania w systemie Casambi

Zgodnie z oficjalną dokumentacją Casambi, system oferuje następujące opcje konfiguracji krzywej ściemniania wejściowego (Input dimming curve) – stosowane w szczególności przy integracjach z systemami DALI przez bramkę DALI Gateway:

• Linear – przekazuje sygnał ściemniania „tak jak jest” do sieci Casambi. Wartość 50% sygnału sterującego odpowiada bezpośrednio 50% mocy wyjściowej. To domyślne ustawienie (opcja Default jest równoważna z Linear).

• Logarithmic (DALI) – stosuje krzywą logarytmiczną zgodną ze standardem DALI (skala 0-255 kroków). Ludzkie oko postrzega zmiany jasności w sposób nieliniowy, dlatego krzywa logarytmiczna daje subiektywnie bardziej płynne przejścia, szczególnie w dolnym zakresie ściemniania.

Oprawy z obsługą Casambi mogą pracować z krzywymi liniowymi, logarytmicznymi lub niestandardowymi (custom). W jednej sieci mogą współistnieć oprawy z różnymi krzywymi ściemniania, choć zgodnie z dokumentacją Casambi uzyskanie w pełni spójnych rezultatów nie jest możliwe przy mieszanych konfiguracjach.

Kiedy stosować którą krzywą?

Wybór krzywej zależy od kombinacji sterownika, drivera LED i systemu kontroli. Kilka wskazówek praktycznych:

• Jeśli instalacja jest sterowana wyłącznie z aplikacji Casambi (bez zewnętrznego systemu DALI), krzywą ściemniania konfiguruje się bezpośrednio w profilu oprawy w aplikacji.

• Jeśli sieć Casambi jest sterowana przez zewnętrzny system DALI (za pomocą bramy DALI, np. CBU-A2D-20-TRACK), Input dimming curve w profilu bramki DALI Gateway pozwala dostosować sposób interpretacji sygnału DALI w sieci Casambi.

• Przy podłączeniu opraw o różnych charakterystykach ściemniania w jednej grupie – testujcie działanie w całym zakresie regulacji (od minimum do 100%) przed finalnym odbiorem instalacji.

Sterowniki Casambi – dobór do typu instalacji

Sterowniki Casambi (moduły CBU) to serce każdej instalacji. Każdy sterownik wyposażony jest w moduł Bluetooth i działa jako pełnoprawny węzeł sieci mesh. Dobór sterownika zależy od trzech czynników: typu drivera LED w oprawie, wymaganego interfejsu sterującego i warunków montażu.

Sterowniki analogowe (0-10V / 1-10V)

Do opraw z driverami LED sterowanymi sygnałem analogowym 0-10V lub 1-10V:

• CBU-ASD-LR-IP65/IK09 – sterownik uniwersalny z interfejsem 0-10V, 1-10V lub DALI. Obudowa IP65/IK09 pozwala na montaż w warunkach zewnętrznych lub przemysłowych. Obsługuje wejście z czujnika PIR i przycisk „no voltage”.

• CBU-R3000-FEED – sterownik relay/analogowy do zastosowań wymagających zasilania z magistrali.

Bramy DALI

Do integracji opraw DALI z siecią Casambi – sterowniki DALI mogą kontrolować od jednego do kilkudziesięciu driverów DALI z jednej jednostki:

• CBU-A2D-20-TRACK – dwukanałowy sterownik analogowy lub DALI, z uniwersalnym zakresem napięcia wejściowego 100-277 VAC. Może sterować jednym lub dwoma driverami 0-10V, albo pracować w trybie DALI.

• CBU-DA-100-TRACK – brama DALI do integracji opraw DALI z siecią Bluetooth Casambi.

Sterowniki przekaźnikowe

Do instalacji on/off lub opraw nieściemnialnych:

• CBU-2RL-FEED – dwukanałowy sterownik przekaźnikowy do prostych instalacji on/off.

• CBU-2REL-240-FEED – sterownik z dwoma przekaźnikami 240V.

Komunikacja Bluetooth Low Energy i sieć mesh

Dlaczego Bluetooth Low Energy?

Casambi wykorzystuje Bluetooth Low Energy (BLE) w paśmie 2,4 GHz jako protokół komunikacyjny. Wybór BLE ma kilka praktycznych konsekwencji:

• Każdy współczesny smartfon i tablet ma wbudowany moduł BLE – nie potrzeba dedykowanych pilotów ani kontrolerów.

• BLE charakteryzuje się niskim poborem mocy, co pozwala zasilać niektóre urządzenia (np. przełączniki Xpress) z baterii.

• Casambi operuje na oddzielnych kanałach częstotliwości, minimalizując interferencje ze standardowym Bluetooth. Dwie częstotliwości komunikacyjne ustawiane są automatycznie przy tworzeniu sieci, z możliwością ręcznej zmiany.

Architektura mesh

Każde urządzenie Casambi w sieci pełni podwójną rolę: realizuje swoją podstawową funkcję i przekazuje dane do sąsiednich węzłów. Ta decentralizowana architektura oznacza, że awaria pojedynczego urządzenia nie powoduje utraty kontroli nad pozostałymi – sieć automatycznie rekonfiguruje trasy transmisji.

Sieć Casambi obsługuje do 250 urządzeń w konfiguracji Evolution lub do 127 urządzeń w konfiguracji Classic. Optymalny limit zależy od wybranego trybu radiowego i charakteru instalacji (np. sieci z wieloma czujnikami generują więcej ruchu danych niż sieci z samymi przełącznikami).

Tryby radiowe

Tryb radiowy wybierany jest przy tworzeniu sieci i nie może być zmieniony później. Dostępne opcje:

• Better Performance (2 Mbit/s) – domyślny tryb dla sieci Classic i Evolution. Zoptymalizowany pod większe sieci wewnętrzne z intensywnym ruchem danych. Mniejszy zasięg komunikacji w porównaniu z trybem Balanced.

• Balanced (1 Mbit/s) – dla małych i średnich sieci wewnętrznych. Zalecane maksymalnie 125 węzłów.

• Long Range (0,5 Mbit/s) – dla małych i średnich sieci zewnętrznych. Zalecane maksymalnie 60 węzłów. Zwiększony zasięg komunikacji w porównaniu z trybem Balanced. Dostępny wyłącznie w sieciach Evolution i wymaga urządzeń z modułem CBM-003 obsługującym Bluetooth 5.0 Long Range.

Bezpieczeństwo systemu

Casambi stosuje wielowarstwowe zabezpieczenia komunikacji:

• Szyfrowanie AES-128 – symetryczny szyfr stosowany do ochrony danych.
• AES-CMAC – algorytm uwierzytelniania wiadomości zapewniający integralność danych.
• ECDH – wymiana kluczy metodą krzywych eliptycznych. Każde nowe połączenie generuje nowy klucz szyfrowania.
• ECDSA – algorytm podpisu cyfrowego na krzywych eliptycznych.

System posiada certyfikację cyberbezpieczeństwa ioXt Alliance. Usługi chmurowe hostowane są na platformie Microsoft Azure.

Kontrola dostępu do sieci odbywa się przez cztery poziomy udostępniania: Administrator only, Password protected, Open i Not shared. Sieci Evolution oferują dodatkową granulację – role User, Manager i Administrator z różnymi zakresami uprawnień.

Korzyści z płynnego ściemniania

Efektywność energetyczna

Automatyczna regulacja natężenia oświetlenia w reakcji na obecność osób (czujniki ruchu i obecności) oraz poziom światła dziennego (daylight harvesting) pozwala ograniczyć zużycie energii bez obniżania komfortu wizualnego. Dodatkowa korzyść – ograniczenie pracy źródeł LED przy pełnej mocy zmniejsza stres termiczny komponentów, co przekłada się na dłuższą żywotność opraw.

Wsparcie rytmu dobowego (Human Centric Lighting)

Płynna regulacja natężenia i temperatury barwowej pozwala tworzyć dynamiczne scenariusze świetlne dopasowane do pory dnia. Chłodniejsza temperatura barwowa rano wspiera koncentrację, cieplejsze światło wieczorem ułatwia relaksację. Sterowniki Casambi zapewniają ściemnianie bez migotania (flicker-free), co jest istotne w środowiskach pracy z monitorami.

Tworzenie scen oświetleniowych

Aplikacja Casambi pozwala definiować sceny – zapisane konfiguracje jasności, temperatury barwowej i stanu poszczególnych opraw lub grup. Sceny można aktywować ręcznie (z aplikacji lub przełącznika), automatycznie (harmonogram czasowy) lub w reakcji na zdarzenia (np. sygnał z czujnika obecności). Każde przejście między scenami może mieć zdefiniowany czas fade – od natychmiastowego przełączenia do kilkuminutowego płynnego przejścia.

Integracja z innymi systemami

DALI

Sterowniki Casambi mogą pełnić rolę kontrolerów magistrali DALI, co pozwala na bezprzewodowe zarządzanie oprawami DALI bez wymiany istniejącego okablowania. Bramka DALI Gateway (np. CBU-DCS w profilu DALI Gateway) łączy przewodową sieć DALI z bezprzewodową siecią Casambi. Każde urządzenie Casambi pojawia się w systemie DALI jako standardowy gear DALI. Ograniczenie: jedna bramka DALI obsługuje maksymalnie 64 urządzenia Casambi (limit adresacji DALI).

KNX i BACnet

Integracja z protokołami automatyki budynkowej (KNX, BACnet, MQTT) jest możliwa przez Ethernet Gateway z ekosystemu Casambi, który zapewnia łączność lokalną bez konieczności przesyłania danych przez chmurę. Alternatywnie, integracja może przebiegać przez Cloud Gateway i Casambi Cloud API. Integracja pozwala na monitorowanie stanu instalacji oświetleniowej z poziomu systemów BMS.

Smart home

Sieci Casambi mogą współpracować z platformami Amazon Alexa i Google Home – przez bramki oferowane przez partnerów ekosystemu Casambi. Casambi jest również członkiem Connectivity Standards Alliance i deklaruje wsparcie dla standardu Matter, który ma ujednolicić komunikację między urządzeniami IoT różnych producentów.

Przewodnik po instalacji

Przygotowanie

Przed montażem potrzebujecie:

• Sprawną instalację elektryczną z odpowiednimi zabezpieczeniami, zgodną z obowiązującymi normami.
• Kompatybilne oprawy LED z driverami pasującymi do wybranego typu sterownika (0-10V, 1-10V, DALI, faza).
• Smartfon lub tablet z aktualnym iOS lub Android i zainstalowaną aplikacją Casambi.
• Mapę instalacji z planowaną lokalizacją opraw, sterowników, czujników i przełączników.

Montaż i konfiguracja

Montaż sterowników zależy od ich typu – mogą być wbudowane w oprawy, zamontowane w rozdzielnicach lub podłączone jako adaptery. Po fizycznej instalacji:

1. Pobierzcie aplikację Casambi (iOS / Android).
2. Utwórzcie sieć – na tym etapie wybieracie tryb radiowy (nie można go zmienić później) oraz typ sieci (Evolution lub Classic).
3. Sparujcie urządzenia – aplikacja automatycznie wykrywa sterowniki Casambi w zasięgu Bluetooth.
4. Zdefiniujcie grupy świetlne i strefy.
5. Zaprogramujcie sceny oświetleniowe i harmonogramy.
6. Skonfigurujcie krzywe ściemniania dla poszczególnych opraw.
7. Przeprowadźcie testy – weryfikacja zasięgu mesh, reaktywność czujników, płynność ściemniania w pełnym zakresie.

Jeśli potrzebujecie zdalnego dostępu do instalacji (sterowanie przez Internet), wymagana jest brama sieciowa – Casambi Cloud Gateway (CBU-CAP-LTE-IP54) lub dedykowane urządzenie iOS/Android z aplikacją Casambi działające jako gateway. Sieć musi być udostępniona w trybie Administrator only lub Password protected.

FAQ