Älykkäitä ratkaisuja integroidaan sekä langallisiin että langattomiin järjestelmiin.
Kuuntele artikkeli
YHÄ useammassa valaistuksen ohjausjärjestelmässä on mukana jonkinasteista älykkyyttä riippumatta siitä, onko ohjaustarpeiden taustalla sitten valojen tarpeenmukainen sytytys ja sammutus, valotasojen säätö, ihmiskeskeinen valaistus vai valaistuksen energiankäytön optimointi.
– Ohjaus voi toimia rakennuksen sisällä omana itsenäisenä järjestelmänä tai valaisimista voidaan reitittimien avulla kerätä tietoa pilvipalveluun ja jakaa sieltä myös muiden kiinteistöjärjestelmien ohjaukseen, sanoo Feilo Sylvania Finlandin tuotepäällikkö Jouni Vierimaa.
Ylivoimaisesti käytetyin valaistuksen ohjausjärjestelmä on DALI, jossa ohjaussignaali kulkee DALI-protokollan mukaisessa väylässä. Langattomien järjestelmien taustalla on tyypillisesti Bluetooth-mesh-verkko. Eri valmistajien järjestelmät eivät pääsääntöisesti keskustele keskenään.
Vaikka langatonta ohjaustekniikkaa on ollut markkinoilla jo useita vuosia, se ei ole lyönyt itseään läpi toivotulla tavalla. Pääosa valaistuksen ohjauksesta toteutetaan edelleen langallisesti.
– Langattomat ohjausjärjestelmät ovat yleistyneet yllättävän hitaasti. Tekniikan puolesta ne ovat toimivia ja pitkälle kehittyneitä, mutta kun uusia asioita tehdään ensimmäistä kertaa, niin eteen voi tulla haasteita ja huonoja kokemuksia, mikä ei edesauta järjestelmien yleistymistä, toteaa Signify Finlandin maajohtaja Piia Hänninen.
Hänninen kuitenkin korostaa, että mobiilisovelluksella tehtävä langattoman järjestelmän käyttöönotto on usein huomattavasti helpompaa langalliseen DALIin verrattuna, sillä DALI vaatii urakoitsijalta ohjelmointiin liittyvää erikoisosaamista.
– Interact-järjestelmämme käyttöönotto ei vaadi erityisiä koodaustaitoja, mutta toki uudet asiat voivat olla aluksi haastavia. Käyttöönotossa on tiettyjä lainalaisuuksia siitä, missä vaiheessa asiat kannattaa tehdä. Annamme maksutonta tukea ensimmäiseen käyttöönottoon. Sen jälkeen valaistuksen uudelleen ohjelmointia, ryhmittelyä ja himmennyksiä on helppo tehdä itsenäisesti, Hänninen jatkaa.
Ennen käyttöönottoa asentajan on syytä tutustua suunnittelijan tekemään ohjauksen toiminnallisuuskuvaukseen ja käydä se läpi suunnittelijan tai käyttäjän kanssa.
LANGATON OHJAUS puoltaa paikkaansa erityisesti saneerauskohteissa. Se tuo joustavuutta myös silloin, kun tilojen käyttötarkoitus muuttuu ja halutaan tehdä uusia tilajakoja.
Sylvanian langattomassa SylSmart Connected -järjestelmässä on valaisinkohtaiset äly-yksiköt ja sekä liike- ja päivänvalosensorit. Saneerauskohteissa järjestelmän asennus ei vaadi muutoksia olemassa oleviin valaisinkaapelointeihin tai sähkökeskuksiin.
”Langaton ohjaus puoltaa paikkaansa erityisesti saneerauskohteissa. Se tuo joustavuutta myös silloin, kun tilojen käyttötarkoitus muuttuu ja halutaan tehdä uusia tilajakoja.
– Järjestelmään kytkettävien laitteiden esiasetukset voidaan ohjelmoida ennen valaisimien asentamista ja tallentaa pilvipalveluun. Tällöin matkapuhelinsovelluksella tehtävä käyttöönotto on työmaalla nopeaa ja helppoa. Toimistorakennuksen tai parkkihallin ohjausjärjestelmän käyttöönottoon kuluu muutama tunti, toteaa Vierimaa.
– Langattomaan ohjaukseen tarkoitetut valaisimet ovat hankintahinnaltaan DALI-valaisimia kalliimpia, mutta pelkkää hankintahintaa ei kannata tuijottaa. Kokonaiskustannuksiltaan langaton ohjaus tulee 10–15 prosenttia perinteistä DALI-ohjausta edullisemmaksi, kun huomioidaan edullisempi ja helpompi kaapelointi sekä poisjäävien ohjauskomponenttien kytkentä ja ohjelmointi, Vierimaa perustelee.
Läsnäolo- ja päivänvalotiedon lisäksi valaistuksen ohjausjärjestelmät voivat kerätä tietoa myös kiinteistöautomaatioon esimerkiksi sisätilojen lämpötilasta, kosteudesta, ilmanpaineesta, hiilidioksiditasoista ja äänen voimakkuudesta. Myös liikeanturien keräämä tilakohtainen läsnäolo- ja käyttöastetieto tuo lisäarvoa kiinteistönomistajalle, kun tämä pyrkii tilojen käytön tehostamiseen.
HELVARIN DALI-REITITINJÄRJESTELMÄ otetaan käyttöön Designer 5 -ohjelmalla. Helvar järjestää DALI-ohjelmointikursseja, joilla voi kouluttautua DALI-osaajaksi.
– Kolmipäiväisillä kursseilla käydään läpi valaistuksen ohjaukseen, tuotteisiin ja niiden kytkentään ja integraatioon tarvittavat tiedot. Hands-on-kurssit ovat olleet suosittuja ja tarvittaessa järjestämme yrityksille myös räätälöityjä koulutuksia, sanoo Helvarin myynti- ja kehityspäällikkö Måns Paul.
Vuonna 2020 julkaistu DALI-2-standardi on pyrkinyt taklaamaan järjestelmään kytkettävien laitteiden yhteensopivuushaasteita. Alkuperäisen DALI-
protokollan ongelmana on, että se kohdistuu ainoastaan kuormalaitteisiin, kuten valaisimiin ja säätimiin, eikä ohjaaviin laitteisiin. Sähkösuunnittelijan tai -urakoitsijan vastuulla on ollut varmistaa, että ohjaavat laitteet toimivat DALI-väylässä ja kommunikoivat keskenään.
DALI-2:n tavoitteena on ollut tiukentaa valvontaa ja saada ohjaavat laitteet yhteensopiviksi sertifioinnin avulla. Sertifioinnista vastaa DALI-protokollaa kehittävä ja ylläpitävä DALI-allianssi DiiA (Digital Illumination Interface Alliance). Sertifiointi ei kuitenkaan ole poistanut kaikkia yhteensopivuusongelmia, mistä syystä eri ohjainlaitteiden välinen yhteensopivuus on edelleenkin hyvä varmistaa toimittajilta.
”Vuonna 2020 julkaistu DALI-2-standardi on pyrkinyt taklaamaan järjestelmään kytkettävien laitteiden yhteensopivuushaasteita.
– DALI-2-hyväksyntä yksinään ei kerro sitä, kuinka laajalti laite kommunikoi muiden kanssa. Esimerkiksi single-master-käyttöön sertifioitu reititin ei tunnista väylällä muita ohjaavia DALI-2-laitteita, kuten sensoreita ja seinäpainikkeita. Multi-master-käyttöön sertifioitu reititin sen sijaan tunnistaa ohjausväylällä useita ohjaavia DALI-2-laitteita. Tämä ei aina ole sähkösuunnittelijan tai -urakoitsijan tiedossa, mikä saattaa johtaa yhteensopimattomien laitteiden hankintaan, Paul huomauttaa.
VALAISTUKSEN SÄÄDÖN ajurina on ollut pitkään energiatehokkuuden parantaminen. Viime aikoina tämän rinnalle on noussut ihmiskeskeinen valaistus, jolla halutaan vaikuttaa ihmisten hyvinvointiin, vireyteen ja esimerkiksi tuottavuuteen.
– Perinteisestä energiansäästö edellä -ajattelusta on siirrytty siihen, että valotasoja ja valon väriominaisuuksia säädetään käyttäjien hyvinvoinnin lisäämiseksi. Muutama vuosi sitten uudistettu sisävalaistusstandardi ottaa vahvasti kantaa myös siihen, että työpistevalaistuksen tulee olla portaittain säädettävä, jotta se voidaan mukauttaa käyttäjien tarpeisiin, sanoo Paul.
Helvarin ActiveAhead on langaton itseoppiva valaistusjärjestelmä, jossa valaisinkohtaiset äly-yksiköt keräävät tietoa omista ja lähialueen valaisimien antureista. Tekoälyä hyödyntävä ohjausjärjestelmä oppii ihmisten liikkeistä tilassa ja ennakoi sen mukaan valaistustarpeita.
– Kyseessä on todelliseen tilankäyttöön perustuva ennakoiva valaistuksen ohjaus, jossa valaisimet oppivat seuraamaan viereisiä valaisimia ja ohjaamaan itseään opitun mukaisesti. Järjestelmän itseoppivuus vähentää huomattavasti sähköurakoitsijan työmäärää käyttöönotossa. Valaisinryhmitysten, ajastusten ja ohjauksen oletusparametrien muutoksia toteutetaan mobiilisovelluksen avulla, mikä ei edellytä koulutusta, Paul kertoo ja lisää:
– Samalla sovelluksella käyttöönottaja voi konfiguroida valaisimeen henkilökohtaisen työpisteohjauksen, minkä jälkeen käyttäjä pääsee käsiksi työpisteen valaistusohjaukseen ja tilannekutsuihin omasta ActiveTune-mobiilisovelluksestaan.
Muiden laitevalmistajien lailla Paul myöntää, että langattoman valonohjauksen laajempaa yleistymistä on hidastanut kentällä oleva epävarmuus langattomuuden toimivuudesta. Tämä on pitkälti mielikuva, joka perustuu uuden menetelmän käyttöönottoon. Samalla hän kuitenkin painottaa, että langaton järjestelmä on langalliseen verrattuna vähemmän altis laitteen vikaantumiselle, sillä yhden ohjaussolmun vikatilanteessa ohjaustieto pääsee kulkemaan eteenpäin langattomasti muiden solmujen kautta.
Langattomissa järjestelmissä huolta saattavat sen sijaan aiheuttavat ohjelmistopäivitykset.
Jos yleisesti saatavilla olevia tabletteja tai puhelimia käytetään valonohjaustarkoitukseen, täytyy varmistua siitä, että valonohjaussoftat tukevat näiden käyttöjärjestelmien päivityksiä. Tuotteiden toimittajilla on tässä tapauksessa vastuu kertoa, kuinka ohjaussoftat ottavat huomioon mobiililaitteiden käyttöjärjestelmäpäivitykset.
DIGITALISAATIO tuo helpotusta valaistuksen ylläpitoon ja huoltoon, kun valaisimien käyttötunnit ja muut tekniset tiedot kerätään keskitetysti ohjausjärjestelmien kautta. Myös valaisimissa olevat yksilölliset QR-koodit auttavat huollossa ja sen suunnittelussa.
– Lähes kaikissa valaisimissamme on QR-koodi, jonka skannaamalla saa tiedot valaisimen teknisistä ominaisuuksista, liitäntälaitteesta, valotasojen ohjelmoinnista ja esimerkiksi varaosista. QR-koodi tuo kaikki valaisintiedot näkyville myös valaistuksen ohjausjärjestelmään. Katuvalaistuksessa suosittelemme QR-koodin kiinnittämistä sekä valaisimeen että pylväsluukkuun, kertoo Signify Finlandin Hänninen.
Kaupunkien katuvalaistuksessa Signify on mukana integroimassa älykästä valaistuksen ohjausta muihin hallintajärjestelmiin. Oulussa hälytysajoneuvojen liikennevaloetuusjärjestelmä HALI on yhdistetty Signifyn langattomaan Interact City -järjestelmään. HALI optimoi ambulanssille optimaalisen reitin, jolla järjestelmä ohjaa liikennevaloja vihreään linjaan. Ambulanssin lähestyessä risteystä katuvalaisimet kirkastuvat, jotta erikoistilanne kiinnittäisi muun liikenteen huomion. Jokaisessa valaisimessa on liike- ja hämärätunnistin, pylvään kallistusta mittaavaa anturi sekä ääni- ja lämpötila-anturit.
– Tässä puhutaan jo pitkälle menevästä älykkyydestä, kun tietoa kerätään ja siirretään avoimien rajapintojen kautta ja järjestelmiä ohjataan tiedon perusteella tarkoituksenmukaisesti. Liikenneturvallisuutta lisäävä ratkaisu on ensimmäinen laa-tuaan maailmassa, sanoo Hänninen.
Valaisimia CD-levyistä ja paperimassasta
Kiertotalous on tuonut uusiokäyttömateriaalit myös valaisimiin. EU-lainsäätäjät suunnittelevat lakia ledivalaisimien varaosien toimittamisesta.
RAKENNUTTAJAT ja tilaajat ovat entistä tietoisempia valaistustuotteiden ympäristövaikutuksista ja kiinnostuneempia tekemään ympäristöä vähemmän kuormittavia valintoja. Tämä näkyy alalla muun muassa kierrätettävien valaisinmateriaalien lisääntyneenä käyttönä. 3D-tulostettujen valaisimien tuotanto
on puolestaan hajautettu lähemmäs asiakkaita kuljetuskustannusten minimoimiseksi.
– Käytämme 3D-tulostetuissa valaisimissamme esimerkiksi massatasapainotettua biokiertomuovia sekä tuotanto- ja kulutusjätettä. Olemme valmistaneet valaisimia myös kalaverkoista, CD-levyistä ja vesiautomaattien säiliöistä. Valaisimet on helppo purkaa ja kierrättää, sillä niissä ei käytetä liimaa, maalia tai ruuveja, Signify Finlandin maajohtaja Piia Hänninen kertoo.
Hännisen mukaan 3D-tulostettujen valaisimien tuotanto on jatkuvassa kasvussa sekä Suomessa että maailmalla. Kierrätysmateriaaleista tulostetut valaisimet ovat kevyitä ja räätälöitävissä valo-ominaisuuksiltaan, ulkonäöltään ja esimerkiksi asennusaukoltaan kohteen tarpeiden mukaan.
Myös valaisimen osien vaihdettavuus on tapetilla. Tavoitteena on ledivalaisimien elinkaaren pidentäminen vaihdettavien ledikomponenttien ja liitäntälaitteiden avulla.
– EU:ssa on suunnitteilla lainsäädäntöä, joka edellyttää varaosien toimittamista ledivalaisimiin. Osassa Euroopan maissa on jo kansallisia määräyksiä tämän suhteen. Ledikomponenttien vaihdettavuus tuo tulevina vuosina haasteita tuotantoon, kertoo Feilo Sylvania Finlandin toimitusjohtaja Tommi Erviö.
Sylvanian toimistotilaa valaisevan kattovalaisimen runko on valmistettu täysin kierrätettävästä paperimassasta. Modulaarisen valaisimen lediyksiköt ovat helposti irrotettavissa. Myös magneetilla valaisimeen kiinnitettävistä ledimoduuleista on tehty prototyyppejä.
– Asennusohjeessa tulee kertoa, jos valaisimessa on vaihdettavia komponentteja. Ohjeesta pitää myös käydä ilmi, voiko vaihdon tehdä käyttäjä, vai tarvitaanko siihen sähköalan ammattilainen. Johdoilla kiinnitettävän liitäntälaitteen vaihto on aina alan ammattilaisen työtä, Erviö tähdentää.
Marjukka Puolakka, teksti
Juttu on ilmestynyt Sähkömaailma Extran numerossa 4/2024.
