Technologie a protokoly pro ovládání světel se v poslední době dynamicky vyvíjejí a nabízejí čím dál více možností, jak osvětlení řídit chytře, úsporně a pohodlně.
Implementace konkrétního řešení přitom vždy záleží na požadavcích dané instalace, ať už se jedná o komerční budovu, bytovou vestavbu nebo samostatnou domácnost. Při volbě vhodného systému je důležité zohlednit zejména typ instalace (nová stavba či rekonstrukce), požadované funkce (např. stmívání, přepínání scén, měření spotřeby), otevřenost standardu vůči dalším zařízením a samozřejmě cenu i dostupnost systémových komponent. Níže je rozebráno několik populárních technologií, které se k ovládání světel často využívají, přičemž se zaměříme na jejich výhody, nevýhody i porovnání z hlediska praktického použití.
DALI (Digital Addressable Lighting Interface)
DALI je jedním z nejrozšířenějších a především standardizovaných systémů pro digitální řízení osvětlení. Tento protokol se objevuje v komerčních i rezidenčních instalacích, s důrazem na jednoduchost zapojení i vysokou spolehlivost. Každé svítidlo v síti dostává digitální adresu, díky čemuž může být nezávisle ovládáno – lze měnit intenzitu, barvu (u pokročilých RGB či RGBW aplikací), popřípadě vyvolávat světelné scény sestavené z více různých svítidel. DALI funguje v topologii, kde je přenosovým mediem dvouvodičová sběrnice. Toto vedení současně dokáže napájet i DALI rozhraní svítidel.
Výhodou DALI je především vysoká míra interoperability mezi produkty různých výrobců, jelikož protokol vyžaduje splnění mezinárodní normy (IEC 62386). Společná platforma tak usnadňuje projektantům nasazení a kombinaci technologií. Pro instalaci v novostavbě je DALI velmi vhodný, jelikož se s ním často projektuje již ve fázi návrhu. Na druhou stranu, při využití v již existující infrastruktuře (např. když není možné přivádět datovou sběrnici do všech svítidel) mohou dodatečné náklady na kabeláž i napájení sítě DALI převýšit výhody této digitální adresovatelnosti. Je vhodné rovněž zohlednit fakt, že DALI sice umožňuje obousměrnou komunikaci pro diagnostiku a nastavování, avšak rychlost této komunikace není příliš vysoká a šířka pásma je omezená. Pro čistě domácí použití je DALI méně obvyklý, ale jeho popularitu zvyšuje rostoucí dostupnost tzv. DALI gateway, které jej propojují s dalšími systémy chytré domácnosti.
Zigbee
Zigbee je bezdrátový protokol, který využívá síť v pásmu 2,4 GHz (a v některých regionech i nižší frekvence). Primárně se soustřeďuje na nízkou spotřebu a dlouhou výdrž bateriově napájených zařízení, což jej činí velmi atraktivním pro domácí (případně menší komerční) instalace. Mezi nejpopulárnější implementace patří Zigbee Light Link a Zigbee 3.0. Díky robustnímu typu sítě (mesh) může každé zařízení zopakovat signál pro další, takže stoupá dosah celé sítě i stabilita komunikace.
Výhodou Zigbee je poměrně široká nabídka od více výrobců, včetně žárovek, LED pásek, gatewají a ovládacích prvků. Jelikož je Zigbee otevřený standard, mohou se v praxi objevit drobné nekompatibility mezi různými implementacemi – řada výrobců (např. Philips, IKEA, Osram) si protokol částečně upravuje. Většinou je však možné zabezpečit spolupráci zařízení při využití centrální jednotky, která tuto kompatibilitu zajišťuje. Ve srovnání s DALI se u Zigbee mnohem snadněji instaluje a nastavuje – není nutné tahat kabel se sběrnicí, stačí dostupnost bezdrátového signálu. Jistou nevýhodou se mohou stát rušení v pásmu 2,4 GHz (například od Wi-Fi), přestože síť Zigbee lze správným návrhem dobře optimalizovat. Dalším limitem může být nižší propustnost dat, což u běžného ovládání světel sice nevadí, ale pokud by někdo chtěl mít velmi rychlou obousměrnou odezvu a pokročilou diagnostiku, s Zigbee by mohl narazit na určité limity.
Z-Wave
Z-Wave je další bezdrátový protokol orientovaný na chytrou domácnost a automatizaci. V porovnání s Zigbee využívá odlišné frekvenční pásmo (v Evropě 868 MHz), což znamená menší náchylnost k rušení od Wi-Fi nebo Bluetooth. Jedná se o proprietární standard spravovaný Z-Wave Alliance, existuje však bohatá nabídka kompatibilních produktů od mnoha značek. Z-Wave rovněž používá mesh topologii, takže koncová zařízení mohou prodlužovat dosah sítě. Propojení sítě chrání šifrování, ačkoliv zpětná kompatibilita se staršími verzemi protokolu vyvolává občasné otázky ohledně zabezpečení.
Výhodou Z-Wave je relativně dobrý dosah a menší zatížení komunikačního kanálu konkurencí od jiných systémů. Instalačně může být vhodný do domů a bytů s větším počtem místností či pater, kde netřeba zajišťovat komplikované kabeláže pro DALI nebo KNX. Na rozdíl od Zigbee je však Z-Wave komerčně licencovaný, což se může promítnout do vyšší ceny některých komponent. Správná funkce celé sítě závisí na přítomnosti kontroléru (centrální jednotky), odkud se dají všechna světla i další prvky konfigurovat. Nelze též opomenout, že přestože zařízení Z-Wave mívají slušnou vzájemnou kompatibilitu, na trhu se můžeme setkat s rozličnými regionálními verzemi (jiné frekvence dle geografické lokace), proto je nutné při nákupu dbát na shodu s lokálními předpisy.
Další bezdrátová řešení
Mimo výše zmíněné protokoly existuje řada dalších bezdrátových standardů a proprietárních řešení, která jsou na trhu dostupná. Velká část výrobců osvětlení (především tzv. „smart bulb“ segment) poskytuje vlastní řešení na bázi Wi-Fi, kdy se připojí žárovka přímo k domácí síti a lze ji ovládat přes aplikaci. To může být jednodušší na instalaci, jelikož není nutno pořizovat žádný speciální hub. Současně to ale znamená, že žárovka musí umět bezpečně komunikovat přes internet (potenciální rizika z pohledu kybernetické bezpečnosti) a že bez stabilního Wi-Fi připojení může docházet ke ztrátě signálu či nefunkčnosti.
Někteří výrobci nabízejí technologii Bluetooth Low Energy pro přímé ovládání ze smartphonu či tabletu. To může být zajímavé například u menších instalací či u přenosných světel, kde není žádoucí rozsáhlejší infrastruktura. Určitým omezením je však poměrně malý dosah, nutnost být v blízkosti svítidel a také fakt, že se obtížněji implementují automatizace přes bránu v cloudu.
Při výběru a celkovém návrhu systému je proto klíčové si ujasnit, zda je žádoucí interoperabilita (propojení s mnoha různými výrobci a možnost budoucího rozšíření), nebo je naopak výhodnější jednotné, uzavřenější řešení od jednoho výrobce. Z hlediska bezdrátové komunikace je vhodné posoudit místní podmínky na rušení v daném pásmu a zohlednit, kolik zařízení bude síť využívat.
Volba vhodného řešení
Výběr konkrétního protokolu závisí na typu stavby, rozpočtu i na plánu rozšiřování do budoucna. Pro kancelářské či průmyslové objekty, kde se počítá s pokročilou diagnostikou, adresovatelností a implementací scénářů, bývá DALI volbou číslo jedna, často v kombinaci s dalšími řídicími systémy (KNX, BACnet aj.). Nabízí perfektní integraci s osvětlovacími profesionálními komponenty, se standardizovanými rozhraními a vysokou spolehlivost kabelového vedení.
V obytných domech a chytrých domácnostech jsou oblíbené bezdrátové protokoly Zigbee a Z-Wave. Zigbee se často spojuje s osvětlením od známých výrobců (Philips Hue, IKEA atd.), zatímco Z-Wave bývá spíše systémovější platforma pro širší chytrou automatizaci – od světel až po bezpečnostní čidla, samozavlažování či termostaty. Ani jedno z řešení však není univerzální; pokud je prioritou snadná integrace bez speciální centrály, může použití Wi-Fi nebo Bluetooth řešení dávat lepší smysl, zvlášť pro menší byty či jednotlivé místnosti.
Velkou roli hraje také možnost ovládání z internetu, ať už prostřednictvím mobilní aplikace, nebo přes automatizační platformy typu Apple HomeKit, Google Home či Amazon Alexa. Zigbee i Z-Wave, ale i mnoho čistě Wi-Fi produktů, se dnes integruje do chytrých asistentů, což uživatelům usnadňuje vytváření světelných scén a ovládání hlasem. Zároveň je nutné si pohlídat možná rizika, která plynou z připojení na internet, a vždy nastavit dostatečnou úroveň bezpečnosti.
Závěrem lze shrnout, že DALI, Zigbee i Z-Wave představují velmi populární a stabilní řešení pro ovládání osvětlení, přičemž se liší zejména způsobem komunikace (kabel vs. bezdrát), oblastí použití (komerční vs. rezidenční) a komplexností instalace. V praxi se často setkáme i s kombinací, kdy se DALI využívá jako páteřní systém v komerčním objektu a Zigbee či Z-Wave řeší doplňkové technologie (senzory obsazenosti, ovládací tlačítka, světla pro uživatelské zóny). U domácích instalací vede bezdrát díky nižším vstupním nákladům a vyšší flexibilitě. Je proto vhodné pečlivě vyhodnotit, zda je pro konkrétní projekt důležitější komfort bezdrátového ovládání, nebo robustní kabelové řešení s minimálním rizikem rušení. Konkrétní výběr značky a integrátora pak už záleží na preferovaných vlastnostech, ceně a požadavcích na ovládací funkce.
