DALI

Hệ thống điều khiển chiếu sáng DALI là gì?

DALI (viết tắt của Digital Addressable Lighting Interface, hay còn gọi là DALI lighting system) là một chuẩn giao tiếp kỹ thuật số chuyên dụng. Cho phép các thiết bị như DALI light (đèn hỗ trợ giao thức DALI), chấn lưu điện tử, dimmer... có thể tự động nhận diện và giao tiếp với nhau thông qua một hệ thống điều khiển trung tâm.

DALI là một chuẩn mở quốc tế (IEC 62386), cho phép các thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau có thể tích hợp và hoạt động đồng bộ mà không bị phụ thuộc vào một hãng duy nhất.

>>>Xem thêm: 8 Lợi ích của hệ thống điều khiển chiếu sáng thông minh

Lịch sử phát triển của DALI

DALI  được phát triển vào cuối những năm 1990 như một giải pháp thay thế cho các hệ thống điều khiển ánh sáng analog 1-10V. Ban đầu, DALI được định nghĩa trong tiêu chuẩn IEC 60929 và sau này được cập nhật thành DALI-2 theo tiêu chuẩn IEC 62386, do Liên minh Giao diện Chiếu sáng Kỹ thuật Số (DiiA) quản lý.

Sự ra đời của DALI nhằm mục đích cung cấp một giao thức mở, cho phép các thiết bị chiếu sáng từ nhiều nhà sản xuất khác nhau có thể tương tác và điều khiển một cách linh hoạt và chính xác hơn so với các hệ thống trước đó.

Thiết bị và module điển hình trong hệ thống DALI

DALI Gateway (Bộ chuyển giao tiếp)

Kết nối hệ thống DALI với các hệ thống điều khiển trung tâm khác như KNX, Modbus, hoặc BMS.KNX-DALI Gateway cho phép điều khiển đèn DALI từ hệ thống nhà thông minh KNX.

Bộ điều khiển trung tâm DALI

Trong hệ thống DALI, bộ điều khiển trung tâm đóng vai trò là đơn vị phát lệnh, tiếp nhận thông tin và tổ chức điều phối toàn bộ hoạt động của các thiết bị chiếu sáng. Đây là nơi khởi phát tất cả các tín hiệu điều khiển, từ lệnh bật/tắt đèn, điều chỉnh độ sáng, cho đến việc thiết lập các kịch bản chiếu sáng phức tạp.

Một trong những ưu điểm nổi bật của bộ điều khiển DALI là khả năng lập trình linh hoạt. Người sử dụng hoặc kỹ thuật viên có thể định nghĩa trước các "group" – tức là nhóm các đèn hoạt động đồng bộ, và "scene" – các ngữ cảnh chiếu sáng được lập trình sẵn theo các tình huống cụ thể. Ví dụ, trong một văn phòng, nhóm đèn khu vực làm việc có thể được giảm sáng vào giờ nghỉ trưa, trong khi khu vực hành lang vẫn giữ nguyên mức chiếu sáng cần thiết.

Hơn thế nữa, các bộ điều khiển hiện đại còn hỗ trợ giao diện cấu hình qua phần mềm chuyên dụng hoặc trực tiếp qua trình duyệt web (WebUI). Điều này cho phép người dùng giám sát và điều chỉnh hệ thống từ xa, thậm chí ngay cả khi không có mặt tại công trình.

Bộ nguồn DALI

Điện áp từ bộ nguồn giúp kích hoạt các thiết bị như bộ điều khiển, chấn lưu điện tử, cảm biến hay công tắc gắn tường hoạt động trên cùng một đường dây. Mỗi nhánh DALI chỉ sử dụng duy nhất một bộ nguồn, và công suất của nó cần được tính toán phù hợp với số lượng thiết bị đang vận hành, vì tổng dòng tải của toàn bus thường giới hạn ở mức 250 mA.

Một số bộ điều khiển trung tâm hiện đại đã tích hợp sẵn nguồn DALI bên trong, giúp tiết kiệm không gian tủ điện và đơn giản hóa việc lắp đặt. Tuy nhiên, với các hệ thống lớn hoặc phức tạp, bộ nguồn độc lập là lựa chọn tối ưu để đảm bảo độ ổn định và khả năng mở rộng về sau.

Cảm biến DALI

Trong hệ thống chiếu sáng DALI, cảm biến đóng vai trò như "giác quan" giúp hệ thống nhận biết các điều kiện thực tế tại hiện trường để từ đó điều chỉnh chiếu sáng cho phù hợp. Cảm biến DALI có thể phát hiện chuyển động, đo mức độ ánh sáng tự nhiên hoặc cảm nhận sự hiện diện của con người trong không gian. 

Khi nhận được tín hiệu từ cảm biến, bộ điều khiển trung tâm sẽ xử lý và đưa ra quyết định như bật đèn khi có người bước vào phòng, tự động làm mờ ánh sáng khi trời sáng hơn, hoặc tắt hoàn toàn khi không có hoạt động nào được phát hiện sau một khoảng thời gian nhất định.

Công tắc, bảng điều khiển gắn tường DALI

Bên cạnh khả năng tự động hóa thông qua cảm biến và lập trình từ bộ điều khiển trung tâm, hệ thống DALI vẫn cần một phương thức điều khiển thủ công từ DALI switch dim – tức là công tắc hỗ trợ điều chỉnh độ sáng. Đây là thiết bị giúp người dùng tương tác trực tiếp với hệ thống chiếu sáng: từ việc bật/tắt, điều chỉnh độ sáng, kích hoạt các cảnh chiếu sáng đã được lập trình sẵn, cho đến việc chuyển đổi giữa các nhóm đèn theo nhu cầu cụ thể.

Khác với công tắc điện truyền thống chỉ đóng/ngắt nguồn, công tắc DALI hoạt động như một thiết bị gửi lệnh kỹ thuật số đến hệ thống. Mỗi công tắc đều có địa chỉ riêng trên đường bus, cho phép cấu hình chức năng linh hoạt theo từng phím bấm

Phần mềm cấu hình DALI

DALI Cockpit là phần mềm cấu hình và giám sát hệ thống chiếu sáng DALI, được phát triển bởi Lunatone Industrielle Elektronik GmbH. Phần mềm này cho phép người dùng thiết lập, cấu hình và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống DALI một cách trực quan và hiệu quả.

Thiết bị DALI USB là bộ chuyển đổi tín hiệu từ máy tính (USB) sang bus DALI. Đây là thiết bị trung gian giúp bạn lập trình, giám sát và kiểm tra các thiết bị DALI một cách chính xác. Sản phẩm này thường do Lunatone sản xuất, được sử dụng rộng rãi trong các công trình cần cấu hình chi tiết hệ thống chiếu sáng thông minh.

Việc sử dụng DALI USB khá đơn giản: bạn kết nối đầu USB với máy tính, đầu còn lại với hệ thống DALI thông qua hai dây DALI (+ và –), sau đó khởi chạy phần mềm DALI Cockpit để tiến hành lập trình và kiểm soát thiết bị.

So sánh DALI với các hệ điều khiển chiếu sáng phổ biến

DALI phù hợp cho các công trình hiện đại cần tự động hóa, linh hoạt điều khiển, giám sát trạng thái thiết bị. Đặc biệt mạnh trong các hệ chiếu sáng thương mại hoặc công nghiệp thông minh.

1-10V và TRIAC là lựa chọn cho hệ thống đơn giản, tiết kiệm chi phí, nhưng thiếu tính linh hoạt và không phản hồi tình trạng thiết bị.

DMX512 là lựa chọn mạnh mẽ cho chiếu sáng nghệ thuật, đèn màu, LED RGB, nhưng không phù hợp để kiểm soát chi tiết từng đèn trong môi trường dân dụng hay công nghiệp.

Cấu trúc và nguyên lý hoạt động

Một hệ thống DALI cơ bản bao gồm:

• Bộ điều khiển trung tâm (DALI Controller)
• Các thiết bị đầu cuối như đèn LED, chấn lưu, dimmer, cảm biến,... tích hợp giao thức DALI
• Đường truyền DALI Bus (2 dây)

Hệ thống điều khiển chiếu sáng DALI hoạt động dựa trên cơ chế giao tiếp kỹ thuật số hai chiều giữa bộ điều khiển trung tâm và các thiết bị đầu cuối như đèn, chấn lưu, dimmer, cảm biến hoặc công tắc. Tất cả các thiết bị này được kết nối với nhau thông qua đường bus DALI, chỉ gồm hai dây, không phân cực, dùng để truyền tín hiệu điều khiển.

Mỗi thiết bị trong hệ thống DALI được gán một địa chỉ riêng biệt (từ 0 đến 63), cho phép điều khiển độc lập từng đèn. Ngoài ra, các thiết bị có thể được gộp vào nhóm (group) hoặc gán vào các ngữ cảnh (scene) để phục vụ mục đích điều khiển theo khu vực hoặc tình huống sử dụng.

Mỗi nhánh DALI có thể hỗ trợ tối đa 64 thiết bị với 16 nhóm (Groups). Giao tiếp qua bus hai dây cho phép gửi các lệnh điều khiển như:

• Bật/tắt từng đèn hoặc nhóm đèn:Một trong những ưu điểm rõ ràng nhất của DALI là khả năng điều khiển riêng lẻ từng đèn hoặc theo nhóm. Mỗi thiết bị DALI đều có địa chỉ riêng, cho phép người điều khiển bật hoặc tắt một đèn cụ thể mà không ảnh hưởng đến các thiết bị khác trong hệ thống.
• Điều chỉnh độ sáng (DIM):DALI hỗ trợ điều khiển độ sáng của đèn một cách mượt mà và chính xác, nhờ tín hiệu kỹ thuật số. Người dùng có thể điều chỉnh ánh sáng từ 0% đến 100% tùy theo nhu cầu: giảm sáng vào buổi trưa, tăng sáng vào buổi tối, hoặc thiết lập mức sáng ổn định cho không gian làm việc.
• Kích hoạt kịch bản ánh sáng:Với DALI, người dùng có thể thiết lập nhiều “kịch bản ánh sáng” (scene) phù hợp với từng tình huống sử dụng cụ thể. Mỗi kịch bản có thể chứa các mức sáng, trạng thái đèn, màu sắc (nếu dùng đèn RGB) được cấu hình sẵn.
• Nhận thông tin phản hồi về trạng thái thiết bị:Khác với nhiều hệ điều khiển truyền thống, DALI có khả năng giao tiếp hai chiều, nghĩa là không chỉ gửi lệnh đi, mà còn có thể nhận phản hồi từ các thiết bị đầu cuối. Người quản lý có thể kiểm tra được trạng thái hiện tại của từng đèn: đang bật hay tắt, mức độ sáng là bao nhiêu, có gặp lỗi gì không. 

Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm của hệ thống DALI

• Mỗi thiết bị trong hệ thống đều có địa chỉ riêng, cho phép điều khiển riêng lẻ hoặc theo nhóm. Điều này giúp tạo ra các kịch bản chiếu sáng tùy biến cao theo từng không gian và nhu cầu.
• Không chỉ gửi lệnh điều khiển, DALI còn có thể nhận phản hồi từ các thiết bị đầu cuối. Điều này hỗ trợ việc giám sát trạng thái hoạt động và phát hiện sự cố từ xa.
• DALI là một chuẩn mở, cho phép tích hợp thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau mà vẫn đảm bảo hoạt động đồng bộ, ổn định.
• Nhờ khả năng DIM ánh sáng theo thời gian thực và kết hợp cảm biến, hệ thống giúp giảm đáng kể lượng điện tiêu thụ và nâng cao tuổi thọ đèn.
• Có thể mở rộng hệ thống thông qua gateway hoặc điều khiển đa kênh, đồng thời tích hợp dễ dàng với các nền tảng điều khiển trung tâm khác như BMS, Modbus,...

Nhược điểm của hệ thống DALI

• Một nhánh DALI chỉ hỗ trợ tối đa 64 thiết bị, nếu vượt quá phải tách nhánh hoặc dùng gateway, điều này gây phức tạp trong thiết kế hệ thống lớn.
• So với các hệ thống dimmer truyền thống như 1-10V hay TRIAC, chi phí thiết bị và lập trình ban đầu của DALI cao hơn đáng kể.
• Người dùng cần có kiến thức chuyên môn để lập trình địa chỉ, cấu hình nhóm, cảnh và xử lý sự cố – không thân thiện với người dùng phổ thông.
• Việc cấu hình hệ thống đòi hỏi phần mềm như DALI Cockpit và thiết bị trung gian (như DALI USB), gây thêm chi phí và yêu cầu thiết bị phụ trợ.

Case study điển hình

Trust Tower – Tòa nhà ứng dụng hệ thống điều khiển chiếu sáng DALI lớn nhất thế giới.

Trust Tower là tòa nhà cao 65 tầng thuộc Trung tâm Thương mại Thế giới Abu Dhabi, do Aldar Properties đầu tư và Foster & Partners thiết kế. Với yêu cầu cao về hiệu suất và tính linh hoạt, tòa nhà được triển khai hệ thống điều khiển chiếu sáng DALI toàn diện từ Helvar, trở thành dự án DALI lớn nhất thế giới.

Hệ thống bao gồm hơn 60.000 điểm DALI và 36.000 đèn chiếu sáng, kết nối qua TCP/IP thông qua 551 bộ định tuyến DALI. Các thiết bị được điều khiển bằng phần mềm Tridium Niagara, hỗ trợ giám sát lỗi và theo dõi tiêu thụ điện năng theo từng nhóm.

DALI tại Trust Tower không chỉ điều khiển đèn mà còn tích hợp 490 mô-đun điều khiển rèm, cảm biến hiện diện, thuật toán theo dõi mặt trời và khả năng hiển thị ánh sáng trên mặt tiền tòa nhà. Hệ thống hỗ trợ điều khiển tự động, cảnh chiếu sáng linh hoạt và dễ mở rộng.

Hệ thống giúp tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí vận hành nhờ giám sát thông minh, đồng thời tăng trải nghiệm người dùng với ánh sáng tùy biến. Tính mở và khả năng tích hợp cao khiến DALI trở thành lựa chọn lý tưởng cho công trình quy mô lớn, hiện đại.

Tương lai và khả năng mở rộng của DALI

Sự ra đời của DALI-2, phiên bản mới của tiêu chuẩn IEC 62386 đã mở ra một kỷ nguyên mới cho hệ sinh thái DALI. DALI-2 không chỉ nâng cao khả năng tương tác và độ ổn định của thiết bị, mà còn mở rộng phạm vi giao tiếp cho các thành phần như cảm biến, công tắc, bộ điều khiển trung gian.

Đặc biệt, tiêu chuẩn D4i, một phần mở rộng của DALI-2, đang được áp dụng mạnh mẽ trong các thiết bị đèn LED thế hệ mới, cho phép lưu trữ dữ liệu vận hành, tích hợp cấp nguồn và sẵn sàng kết nối IoT.

Ngoài ra, giao thức này sẽ còn có khả năng mở rộng linh hoạt qua Gateway và IP. DALI hiện nay không chỉ giới hạn trong một nhánh 64 thiết bị. Với các bộ DALI Gateway, bạn có thể mở rộng số lượng thiết bị không giới hạn, đồng thời dễ dàng tích hợp với các hệ thống điều khiển khác như BMS, Modbus, hay điều khiển qua mạng IP. Điều này cho phép triển khai DALI cho toàn bộ tòa nhà, khu phức hợp hoặc hệ thống chiếu sáng công cộng quy mô lớn.

Khám phá thêm giải pháp chiếu sáng DALI tại KNXStore

Tại KNXStore, chúng tôi mang đến hệ sinh thái chiếu sáng DALI toàn diện cho mọi nhu cầu. Từ bộ điều khiển trung tâm cho đến công tắc, cảm biến, dimmer và thiết bị ngoại vi, tất cả đều được tuyển chọn từ những thương hiệu uy tín, đảm bảo tính tương thích và hiệu suất cao khi tích hợp vào hệ thống smarthome.

Dù bạn đang triển khai cho nhà ở, văn phòng hay công trình thương mại, KNXStore luôn sẵn sàng tư vấn và cung cấp giải pháp DALI phù hợp nhất.