Autor: Adrián Garcés / OLFER Electronics R&D Engineer.
Aktuell sind die meisten von uns bereits bestens vertraut mit der Nutzung der NFC (Near Field Communication)-Kommunikation, die einen kontaktlosen Datenaustausch zwischen Geräten in der Nähe ermöglicht. Unter seinen Hauptmerkmalen können wir hervorheben, dass es sich um eine drahtlose Kommunikation mit kurzer Reichweite (bis zu 20 cm) und hoher Frequenz (13,56 MHz) handelt, die von der RFID-Technologie (Radio Frequency Identification) abgeleitet ist. Seine Entwicklung geht auf das Jahr 2004 zurück, aber seine schnelle Akzeptanz hat seine Verwendung auf immer mehr Geräte und verschiedene Anwendungen ausgeweitet.
Die NFC-Kommunikation erfolgt durch Induktion, wenn ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, das über die Spiralantennen zweier benachbarter Geräte den bidirektionalen Informationsaustausch zwischen zwei nahe beieinander liegenden Geräten ermöglicht.
Abbildung 1. Diagramm des Betriebsmodells der NFC-Kommunikation.
Wir können zwei verschiedene Modi unterscheiden, je nachdem, welche Geräte das elektromagnetische Feld erzeugen und ob eine einseitige oder zweiseitige Kommunikation erforderlich ist:
- NFC aktiv: Beide Geräte erzeugen ein eigenes elektromagnetisches Feld für den Informationsaustausch. In diesem Modus ist der Datenfluss bidirektional. Ein praktisches Beispiel wäre der Austausch von Dateien zwischen zwei Mobiltelefonen.
- Passives NFC: Nur eines der Geräte erzeugt das elektromagnetische Feld, während das andere Gerät diese Energie zum Informationsaustausch nutzt. In diesem Modus ist der Datenfluss unidirektional. Ein praktisches Beispiel wäre die Entwertung eines Bustickets durch einen Fahrausweis.
Die Datenübertragungsgeschwindigkeit des NFC-Protokolls ist relativ langsam (bis zu 424 Kb/s), daher werden andere drahtlose Technologien wie Wi-Fi oder Bluetooth verwendet, um große Datenmengen oder mit höheren Geschwindigkeiten zu teilen. Im Gegenteil, die Verbindungsgeschwindigkeit über NFC ist extrem schnell (< 0,1 s) im Gegensatz zu anderen drahtlosen Technologien wie Bluetooth (> 5 s). Diese Eigenschaft macht die NFC-Technologie zur idealen Methode zum Austausch von Informationen in einer Vielzahl von Anwendungen.
Einige der heute am weitesten verbreiteten Verwendungen und Anwendungen dieser Technologie sind die folgenden:
- Mobile Zahlungen: Die NFC-Technologie ermöglicht es uns, unsere Bankkarte auf unserem Handy zu tragen und an kompatiblen POS-Terminals bezahlen zu können.
- Karten (kontaktlos): Sie ermöglichen es uns, Zahlungen zu tätigen oder uns an einem Geldautomaten auszuweisen, ohne die Karte einführen zu müssen. Bei anderen Kartentypen können wir beispielsweise auch den Arbeitstag erfassen.
- Automatisierung von Aktionen (Routinen): Dank NFC-Tags (auch NFC-Tags genannt) können wir bestimmte Aktionen automatisieren. Durch einfaches Lesen eines dieser Etiketten mit unserem Mobiltelefon können wir beispielsweise eine Verbindung zu einem Wi-Fi-Netzwerk herstellen, die Bluetooth-Verbindung aktivieren und stumm schalten.
- Gerätesynchronisation: Es gibt Geräte, mit denen Sie automatisch und sofort über die NFC-Technologie eine Verbindung herstellen können. Zum Beispiel können wir einen Bluetooth-Musiklautsprecher koppeln, indem wir einfach unser Telefon näher an ihn heranbringen.
- Einstellungen in den Geräteeinstellungen: Wie wir weiter unten sehen werden, ist dies eine der Anwendungen, die am meisten mit dem Beleuchtungssektor zu tun haben. Die NFC-Technologie ermöglicht es uns, Zusatzbeleuchtungsgeräte wie Treiber oder Sensoren einfach, schnell und zuverlässig zu programmieren.
In der Beleuchtungsindustrie verwenden Hersteller eine Vielzahl von Programmiermethoden, um die Betriebsbedingungen der LED-Treiber in ihren Leuchten festzulegen. Die Programmierung mit NFC ist eine neue Art, diesen Prozess durchzuführen, und sie hat mehrere Vorteile. Einerseits ist es unendlich schneller als herkömmliche Methoden und im Vergleich zu Einstellungen mit Widerständen oder Schaltern viel flexibler und vollständiger in der Funktionalität. Es erfordert auch weniger Schulungszeit für die Mitarbeiter, die diese Arbeiten an der Produktionslinie ausführen.
Die NFC-Technologie ermöglicht es Herstellern, die Betriebsbedingungen von LED-Treibern drahtlos einzustellen, beispielsweise den Ausgangsstrom, die Art der Dimmkurve oder ihre DALI-Adresse. Dieser Prozess kann in der Produktionslinie durchgeführt werden, ohne dass die LED-Treiber an das Stromnetz angeschlossen werden müssen, wodurch der Aufwand zum Schutz der Arbeiter vor dem Betrieb mit dieser Spannung reduziert und ihre Sicherheit erhöht wird.
Abbildung 2. NFC-Programmierung von LED-Treibern – Allgemeine Beschreibung des Systems.
Das in Bild 2 dargestellte NFC-Programmiersystem besteht aus einem NFC-Lesegerät (NFC-Reader) und einem im LED-Treiber integrierten NFC-Tag (NFC-Tag). Der NFC-Leser ist ein Hardwaregerät, das den Austausch von Informationen mit einem NFC-Tag ermöglicht. Dieses Tag besteht aus einer kleinen Antenne und einem integrierten Schaltkreis, der verwendet wird, um Informationen zu speichern, die von einem NFC-Lesegerät gelesen und manchmal geschrieben werden können. Das NFC-Tag ist ein passives Gerät, das durch die Energie des vom NFC-Lesegerät erzeugten elektromagnetischen Feldes aktiviert wird. Im Gegensatz zu dem, was der Begriff vermuten lässt, ist ein NFC-Lesegerät in der Lage, ein NFC-Tag sowohl zu lesen als auch zu schreiben.
In einem NFC-Programmiersystem ist das NFC-Lesegerät im Allgemeinen mit einem PC verbunden, von dem es Anweisungen durch ein bestimmtes darauf installiertes Programm erhält. Anschließend überträgt das NFC-Lesegerät die Programmierdaten drahtlos an das im LED-Treiber integrierte NFC-Tag.
Die oben genannte Kombination (PC + Software + NFC-Reader) kann auch durch ein Smartphone mit NFC-Konfigurations-App ersetzt werden. Daraus können wir schließen, dass die NFC-Programmierung sowohl über dedizierte NFC-Lesegeräte als auch über ein einfaches Smartphone erfolgen kann.
Bei dedizierten NFC-Lesegeräten gibt es eine Vielzahl von Optionen. Auf dem Markt finden wir Desktop-, Pistolen- und sogar tragbare (vollständig drahtlose) Modelle. Andererseits gibt es auch andere Arten von NFC-Lesegeräten mit großer Reichweite, mit denen wir mehrere Treiber gleichzeitig programmieren können, ohne sie auch nur aus der Verpackung nehmen zu müssen.
Abbildung 3. NFC-Programmierungsmethoden unter Verwendung eines dedizierten NFC-Lesegeräts (oben links) und eines Smartphones (oben rechts). Arten von herkömmlichen (unten links) und Langstrecken-NFC-Lesegeräten (unten rechts).
Die NFC-Technologie hat eine Reihe von Eigenschaften, die eine vollständige Transformation der Prozesse in der Beleuchtungsbranche bewirken:
- Geschwindigkeit: Es ist möglich, die Leuchten viel schneller zu konfigurieren, ohne sich mit komplexen und langsamen kabelgebundenen Systemen herumschlagen zu müssen, bei denen die Treiber in das Stromnetz eingespeist werden müssen.
- Sicherheit: Wie bereits erwähnt, ist es durch diese Technologie möglich, die Leuchten zu konfigurieren, ohne dass sie an das Stromnetz angeschlossen werden müssen. Das bedeutet, dass wir die Parameter jederzeit sicher programmieren können, wenn wir zum Beispiel mit einer öffentlichen Beleuchtungsleuchte arbeiten, während der Trennschalter geöffnet ist.
- Flexibilität: Es ermöglicht die Neukonfiguration der Betriebsbedingungen der Komponenten sowohl vor als auch nach dem Einbau in die Leuchte. Dies bedeutet, dass ein Kunde/Integrator die Parameter einer Leuchte (z. B. Leistung oder Leuchtkraft) leicht ändern kann, wenn sich die Bedingungen der Installation ändern. Es ermöglicht auch einem Kunden oder Händler, die Einstellungen eines defekten Geräts zu lesen (selbst wenn es nicht eingeschaltet werden kann) und diese Einstellungen identisch zu einem neuen Gerät aufzuzeichnen, um es zu ersetzen, nur mit seinem Mobiltelefon.
- Kostenreduzierung: Diese Technologie ermöglicht uns eine erhebliche Reduzierung der Referenzen in unserem Bestand und vereinfacht die Analyse von Fehlern im Feld oder sogar während des technischen Kundendienstes erheblich. Beispielsweise wäre es möglich, die Betriebsbedingungen defekter Geräte zu analysieren, die von einem Kunden zurückgesendet wurden, um zu prüfen, ob die Betriebsbedingungen korrekt waren oder ob eine anormale Situation aufgetreten ist (Überspannungen, Kurzschlüsse, Übertemperatur...), die dies ungültig machen würde Garantie, auch wenn wir das Gerät aufgrund des aufgetretenen Fehlers nicht mit Strom versorgen konnten.
Die NFC-Technologie mit ihrer Fähigkeit, Programmiervorgänge zu vereinfachen und zu beschleunigen, revolutioniert die Prozesse in der Welt der Beleuchtung. Bei OLFER Electronics haben wir eine große Auswahl an kompatiblen Geräten und Werkzeugen mit dieser bahnbrechenden Technologie, die den Feldbetrieb erheblich verbessert, indem sie den Bedarf an elektrischer Energie eliminiert und sie sicherer und einfacher macht. Einige Beispiele für diese Produkte sind die Konstantspannungsquellen der CVPD2 (INFINITUM POWER)-Serie oder die LED-Treiber für Außenanwendungen der APD-Serie, die ihre Konfiguration in den letzten Phasen des Herstellungsprozesses, sogar direkt in der Installation, ermöglichen. und bieten außergewöhnliche Unterstützung bei der Fehlerdiagnose und -analyse. Ohne Zweifel erleichtert diese Art von Technologie die Arbeit der Hersteller erheblich und führt die Beleuchtung in eine zunehmend vernetzte und drahtlose Zukunft.
