DALI照明控制：面向未來綠色建筑的可持續解決方案

在地球變暖和能源問題持續發展的情況下，提高能源效率并注重人們的健康和舒適性的可持續發展的綠色建筑變得至關重要，而節能且智能的照明系統DALI是實現這一目標的關鍵。本文將為您深入解說DALI。

——Li Junyi

Staff Application Engineer

DALI是什么

DALI是一種面向照明的通信標準，能夠接受來自傳感器和開關的信號，并能夠單獨控制每個照明設備。那么，讓我們來看看與傳統通信方式相比，DALI有何優勢。

傳統通信方式

傳統的照明控制主要使用PWM或模擬電壓信號進行控制，通常是以組為單位進行控制。因為是統一控制某一區域的照明，所以很難單獨控制每個照明設備（比如窗戶旁的照明設備和走廊的照明設備），這給實現利用外部光源進行節能控制帶來了挑戰。此外，控制設備無法接收照明設備的狀態或錯誤信息，維護起來也很麻煩。雖然一些系統采用獨有方式進行單獨控制，但不同制造商之間不能進行通信和控制。當建筑業主和設計公司在選擇照明設備時，考慮到設計和性能，照明產品的選擇范圍很有限。

DALI

DALI（Digital Addressable Lighting Interface）使用數字信號，為每個設備分配地址，并采用雙向通信方式。這不僅允許單獨控制每個照明設備，而且控制設備也能了解照明設備的狀態。這樣便可以準確掌握傳感器和照明設備的狀態而進行更詳細的控制。此外，DALI是一種開放標準，因此可以在不同制造商的產品之間進行通信和控制。這為建筑業主和設計公司提供了更多選擇，消除了傳統通信方式的限制。

通過DALI的數字控制，可以自由調節照明的亮度和顏色，為提高能源效率和實現舒適的照明環境做出了很大的幫助。此外，由于DALI具有高度的互操作性，可以與開關或傳感器等各種輸入設備協同工作，進行更高級的照明控制，進一步優化建筑物的照明環境。例如，通過使用人體傳感器檢測人的存在與否，只在有人的地方開燈。

DALI所具有的可能性

DALI因其靈活的照明控制和高能效而被認為是實現可持續社會的一種解決方案，尤其是對于綠色建筑的發展，是一項不可或缺的技術。

通過使用DALI，可以在需要時僅將建筑內的照明調節到所需的亮度，例如在外部光線十分充足的情況下調低建筑內的照明亮度。這大大減少了不必要的電力消耗，并顯著提高了能源效率。結果是，可以降低整個建筑的CO2排放量，從而有助于減緩全球變暖。此外，使用DALI進行照明控制還可以提高人們的舒適性和生產力。例如，通過根據一天中的不同時間段改變照明的顏色，可以支持人們的生物節律，以此提高環境的舒適度。

目前，DALI無線通信標準的制定正在進行中，未來，設備的靈活性將得到極大提高，不再需要布線工作。這將大大減少安裝的工作量，使更加自由的布局成為可能。

總的來說，DALI是實現未來綠色建筑的關鍵技術。通過瑞薩的DALI解決方案，可以更加簡單、容易、快速地實現出色的DALI通信方式。

瑞薩的DALI解決方案

DALI是基于IEC62386國際標準的數字照明控制接口。IEC62386為各個部分（Part）設定了詳細的規范要求，以應對照明控制的不同方面和功能。這使得整個照明系統的操作成為可能。在IEC62386的應用和推進中，一個叫做DiiA1的行業組織起著重要作用。瑞薩電子是首家成為DiiA成員和常規成員的半導體制造商，為了提供可靠性高的DALI解決方案，也是唯一使用官方測試器來驗證協議棧的半導體制造商。

瑞薩的DALI-22 Total Solution支持Control Gear（如照明設備）和Control Device（如路由器等主設備）兩者，可以對IEC62386的主要部分進行產品開發。使用瑞薩的解決方案可以大大縮短產品開發過程中的協議棧和應用程序的開發時間。具體來說，使用此解決方案預計可將開發時間縮短約半年到1年。

Source: Standards - Digital Illumination Interface Alliance (dali-alliance.org)

Control Gear及其魅力

Control Gear在照明控制系統中扮演從屬設備的角色。具體來說，它是用于控制照明設備本身，如LED照明和舞臺燈光的設備。

瑞薩的DALI-2 Control Gear使用符合IEC62836-102標準的庫。可以調整照明設備的操作，并根據各種照明環境的需求進行特定的控制。特別是，它還支持對LED照明和舞臺燈光的特定要求，即207LED和209Tc。

此外，它使用了配備有DALI通信和數字電源外圍功能的RL78/I1A。RL78/I1A集成了可編程增益放大器（PGA）、高速比較器（CMP）等高級模擬功能，可以減少CPU負載和代碼大小，從而降低總體成本。這對于希望開發高效和經濟的照明控制系統的開發人員來說是非常有吸引力的特點。

為了確保可靠性，該堆棧已通過官方DALI測試器進行測試。這確保了Control Gear能夠按計劃工作，并將出現意料外的問題的可能性降到最低。

Control Device及其魅力

Control Device扮演著主控設備的角色。在照明控制系統中，它主要負責控制信號的發送和接收，并根據需要操作照明設備（Control Gear）。

瑞薩的DALI-2 Control Device使用RL78/G23。此輸入設備支持抗噪音的觸摸功能，與機械式開關相比，設計的自由度更高，能夠實現外觀上更好看的開關。另外，通過SMS（Snooze Mode Sequencer）3功能進行DALI傳輸和操作，通過減少CPU負載和定時器數量來實現高效的DALI功能。這使得用戶能夠獲得無縫和高質量的照明控制體驗。

通過FreeRTOS和DALI應用控制器庫（符合IEC62386-103標準）還支持云環境。這使得可以遠程管理照明控制。可以通過Web（AWS）、PC（GUI）和開關三種方式進行，可以根據場景和用戶偏好進行選擇。

此外，還支持用戶認證和OTA（Over The Air）更新，提高了安全性和便利性。考慮到未來的擴展，還配備了支持32位以上專有幀的DALI驅動程序。這使得系統能夠長期適應不斷發展的照明控制需求。

我們相信，DALI解決方案在未來的可持續照明控制系統中將發揮重要作用。為了最大限度地利用其魅力和潛力，Control Gear和Control Device的集成和相互作用是至關重要的。此外，瑞薩的高可靠性解決方案具有在成本和效率之間取得平衡的能力，以滿足不斷變化的建筑需求。并且，作為DiiA的常規成員，瑞薩電子積極參與新標準的研究，并持續開發新的技術（棧比如無線），能夠持續適應最新的照明控制要求。利用瑞薩的DALI解決方案，向實現未來的可持續和舒適的建筑邁出一步。

1. DiiA：Digital Illumination Interface Allianceの縮寫，是一個行業組織，致力于推廣和發展照明通信標準DALI。DiiA開發DALI的技術規范，并執行符合這些規范的產品認證計劃。

2. DALI-2：DALI的改進版本，它擴展了DALI的功能，提高了通信可靠性和控制精度。

3. SMS：Snooze Mode Sequencer的縮寫，是一種可以獨立于CPU執行處理的功能。