Lithernet Casambi Gateway - Tích hợp chiếu sáng Casambi vào BMS, KNX, BACnet và MQTT
Trong hầu hết các dự án chiếu sáng thương mại quy mô lớn, Casambi không vận hành đơn độc. Tòa nhà đã có sẵn hệ thống BMS, hạ tầng KNX, hệ thống SCADA hoặc nền tảng tự động hóa riêng của chủ đầu tư. Hệ thống chiếu sáng cần giao tiếp với những thành phần đó. Khi Casambi BLE Mesh là lựa chọn cho lớp chiếu sáng, câu hỏi thực tế là: làm sao để các giao thức này nói chuyện được với nhau?
Lithernet Casambi Gateway giải quyết đúng bài toán đó. Được sản xuất bởi Licht Manufaktur Berlin GmbH, thiết bị hoạt động như một bộ chuyển đổi giao thức cục bộ đặt trên mạng LAN nội bộ của tòa nhà, kết nối mạng Casambi BLE Mesh với hơn 11 giao thức điều khiển phổ biến trong ngành xây dựng và tự động hóa. Không cần internet. Không cần cloud service. Toàn bộ tích hợp xảy ra trong phạm vi hạ tầng mạng của công trình.
Lithernet Casambi Gateway là gì và hoạt động như thế nào
Gateway chuyển đổi giao thức cục bộ - không cần internet
Lithernet nhận tín hiệu Bluetooth Low Energy từ mạng Casambi, chuyển đổi sang các giao thức mạng tiêu chuẩn, và thực hiện chiều ngược lại tương tự. Đây là điểm khác biệt cốt lõi so với Casambi Cloud Gateway CGW-001: CGW-001 đưa quyền điều khiển Casambi ra ngoài internet để remote access từ bất kỳ đâu, còn Lithernet tích hợp Casambi với các hệ thống đang vận hành song song trong cùng một công trình qua LAN nội bộ. Hai thiết bị giải quyết hai bài toán khác nhau và có thể triển khai song song trong cùng một dự án.
Về kiến trúc phần cứng: thiết bị có một cổng RJ-45 Ethernet duy nhất, vừa là đường tín hiệu vừa là nguồn PoE. Không có cổng USB-C, không cần adapter điện riêng. Một sợi cáp mạng là đủ để thiết bị hoạt động và kết nối vào hạ tầng.
Phía Bluetooth, Lithernet đăng ký vào mạng Casambi như một node, chiếm 1 địa chỉ trong mạng. Phía Ethernet, thiết bị có thể đóng vai server hoặc client tùy giao thức được cấu hình. Toàn bộ cấu hình thực hiện qua web interface truy cập từ browser tại địa chỉ IP của gateway, không cần phần mềm cài đặt riêng.
Vai trò trong hệ thống Casambi BLE Mesh
Lithernet hoạt động như một thành viên bình thường trong mạng Casambi: nhận lệnh từ app, nhận cập nhật trạng thái từ các node khác qua BLE mesh. Đồng thời, nó đóng vai cầu nối sang hệ thống bên ngoài.
Luồng điều khiển có thể đi cả hai hướng tùy giao thức. Ví dụ với BACnet/IP: BMS gửi lệnh đến Lithernet qua BACnet write, Lithernet chuyển lệnh đó vào mạng Casambi và điều khiển luminaire. Ngược lại, trạng thái các thiết bị Casambi có thể được đọc từ BMS qua BACnet read. Phần lớn các giao thức trong Lithernet hỗ trợ giao tiếp hai chiều, mỗi chiều cấu hình tối đa 32 trigger.
Mỗi phiên bản firmware tương thích với các phiên bản Casambi Evolution nhất định. Firmware 4.XX hiện tại yêu cầu Evolution >= 39.50. Khi nâng cấp major firmware version (ví dụ từ 3.XX lên 4.XX), cần cài đặt lại cấu hình vì backup files giữa các major version không tương thích nhau.
Giao thức hỗ trợ
| Giao thức | Hướng | Ứng dụng |
|---|---|---|
| ArtNet | 2 chiều | DMX to/from Casambi, điều khiển đèn sân khấu |
| BACnet/IP | 2 chiều | Tích hợp BMS tòa nhà, sensors & commands |
| MQTT | 2 chiều | IoT integration, publish/subscribe |
| KNX/IP | 2 chiều | Hệ thống KNX tòa nhà châu Âu |
| HomeAssistant | 2 chiều | Smart home platform |
| HelvarNet (TCP) | 2 chiều | Hệ thống Helvar lighting |
| Netcomposer | 2 chiều | Netcomposer lighting systems |
| UDP/TCP commands | 2 chiều | Lệnh ASCII tự do |
| Casambi Bridge | UDP | Bridge giữa các Casambi network |
Hardware Revision: 4 phiên bản
| Revision | Firmware | Casambi | BLE Module |
|---|---|---|---|
| REV 0 | 1.XX | Classic + Evolution <33.22 | CBM-002A |
| REV 1 | 1.XX, 2.XX, 3.XX | Classic + Evolution | CBM-002A |
| REV 2 | 3.XX, 4.XX | Evolution ≥34.50 | CBM-003B |
| REV 2.5 | 4.XX | Evolution ≥39.50 | CBM-003B |
REV 2 và REV 2.5 có thể chuyển đổi lẫn nhau bằng cách đổi profile trong Casambi App (unpair → change profile → re-pair → update firmware). REV 0/1 dùng CBM-002A cũ hơn, không thể nâng cấp lên REV 2/2.5.
BACnet/IP
Kết nối trực tiếp với hệ thống BACnet/IP. Hỗ trợ điều khiển broadcast, thiết bị đơn lẻ, thiết bị không nhóm, nhóm và cảnh với các thông số: độ sáng, nhiệt độ màu, thời gian fade. Dữ liệu cảm biến cũng có thể được gửi trực tiếp vào hệ thống Casambi qua BACnet.
Gateway định kỳ truy vấn thiết bị Casambi và cập nhật giá trị tương ứng vào hệ thống BACnet khi có thay đổi. Hỗ trợ hệ thống lệnh tùy chỉnh, kích hoạt bằng giá trị "run".
Lưu ý: Không hỗ trợ Multiple_Write, Multiple_Read, Range và tính năng phân đoạn (segmentation).
KNX/IP
Kết nối trực tiếp với hệ thống KNX/IP (Tunneling mode). Hỗ trợ gán tối đa 64 địa chỉ nhóm cho các hành động Casambi.
Lưu ý: Không hỗ trợ KNX Secure. Chỉ tương thích với hệ thống KNX không mã hóa, sử dụng địa chỉ nhóm 3 thành phần (x/y/z).
ArtNet
Kết nối trực tiếp với hệ thống ArtNet. Hỗ trợ điều khiển tối đa 512 lệnh Casambi (scene, group, device, broadcast) thông qua tín hiệu ArtNet. Tín hiệu level từ ArtNet được gửi thẳng vào hệ thống Casambi.
HelvarNet
Kết nối với hệ thống Helvar Router (910, 920) qua giao thức HelvarNet (TCP). Giao tiếp hai chiều với tối đa 32 trigger mỗi chiều. Hỗ trợ DALI/DMX/SDM qua Helvar Router.
Netcomposer (Eutrac)
Kết nối với hệ thống Eutrac Netcomposer. Giao tiếp hai chiều với tối đa 32 trigger mỗi chiều. Lập trình qua wizard tích hợp sẵn trong giao diện web.
MQTT
Tích hợp trực tiếp qua giao thức MQTT. Hỗ trợ gửi số lệnh không giới hạn đến hệ thống Casambi. Hệ thống Casambi báo cáo lại scene đang kích hoạt. Dữ liệu cảm biến cũng có thể được gửi vào hệ thống Casambi qua MQTT.
HomeAssistant
Tích hợp các thiết bị Casambi vào HomeAssistant qua MQTT. Hỗ trợ tối đa 63 thiết bị Casambi hiển thị dạng "Light" trong HomeAssistant. Thay đổi trạng thái thiết bị Casambi được cập nhật trực tiếp trong HomeAssistant. Hỗ trợ AutoDiscovery và birth message.
Lưu ý: Dữ liệu cảm biến và group/scene chưa được tích hợp vào HomeAssistant.
Sơ đồ kết nối thiết bị Lithernet Casambi Gateway
Điều kiện bắt buộc về nguồn PoE
Lithernet chỉ nhận nguồn qua PoE. Switch hoặc injector PoE tại tủ mạng phải hỗ trợ chuẩn IEEE 802.3af hoặc 802.3at. Không có tùy chọn nguồn USB-C hay adapter riêng. Khi thiết kế hạ tầng mạng cho dự án có Lithernet, cần xác nhận switch PoE còn đủ công suất cấp nguồn cho gateway và có port Ethernet trống.
Vị trí lắp đặt và vấn đề tín hiệu BLE
Lithernet cần nằm trong vùng phủ sóng BLE của ít nhất một Casambi node trong mạng. Phạm vi BLE thực tế trong nhà phụ thuộc vào vật liệu xây dựng và bố trí không gian, thường trong khoảng 10 đến 30 m. Tủ mạng kim loại kín sẽ chặn hoặc làm suy yếu tín hiệu BLE đáng kể. Nếu cần lắp trong tủ kim loại, cân nhắc dùng tủ có cửa nhựa hoặc đặt gateway ngoài tủ và nối cáp Ethernet vào, kiểm tra connectivity BLE thực tế tại hiện trường trước khi cố định vị trí.
Truy cập web interface lần đầu tại địa chỉ IP mặc định 192.168.1.90, hoặc qua DHCP từ firmware 3.14 trở lên (tra cứu hostname casambi-gateway-[MAC] qua DHCP server). Đăng nhập lần đầu yêu cầu thiết lập username và password. Cấu hình giao thức thực hiện qua System > Control System Wizard, nơi SI chọn giao thức cần dùng và nhập các tham số kết nối tương ứng.
Bốn LED mặt trước cho phép kiểm tra trạng thái nhanh tại chỗ không cần vào web interface: LED 1 nhấp nháy xanh lá đều một giây là trạng thái hoạt động bình thường, LED 2 sáng vàng khi có kết nối mạng, LED 3 và LED 4 cho biết trạng thái UDP và TCP/IP tương ứng. LED 3 và 4 cần khoảng 60 giây sau khi khởi động mới hiển thị trạng thái chính xác.
LED Status Display: đọc trạng thái thiết bị
| LED | Màu | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| 1 – Operating | Xanh nhấp nháy 1s | Hoạt động bình thường |
| 2 – Network | Vàng | Ethernet đã cắm |
| 3 – UDP | Đỏ / Xanh | Không có / Có UDP connection |
| 4 – TCP/IP | Đỏ / Xanh | Không có / Có TCP/IP connection |
LED 3 và 4 có thể mất đến 60 giây để hiển thị đúng sau khi khởi động lại, đây là hành vi bình thường.
Nút Reset và Watchdog
Nút Reset nằm trên circuit board bên trong (mở 4 vít dưới), chỉ hoạt động với thiết bị sản xuất sau 03/2022:
- 0–15 giây: Chương trình test LED
- 15–30 giây: Soft reset, xóa IP settings và login
- Trên 30 giây: Hard reset, xóa toàn bộ cấu hình và bộ nhớ
Watchdog 90 giây: nếu hệ thống không phản hồi trong 90 giây, thiết bị tự khởi động lại.
Ứng dụng thực tế trong dự án
Tích hợp chiếu sáng Casambi vào BMS qua BACnet/IP hoặc KNX
Trong một tòa văn phòng thương mại, BMS đang quản lý HVAC, hệ thống điện và theo dõi tiêu thụ năng lượng qua BACnet/IP. Chủ đầu tư yêu cầu hệ thống chiếu sáng Casambi báo cáo trạng thái vào BMS và cho phép BMS trigger lệnh chiếu sáng theo lịch tòa nhà. Lithernet được đặt trên LAN và cấu hình kết nối BACnet với BMS server: BMS có thể đọc trạng thái group và scene qua BACnet analog values, đồng thời gửi lệnh bật/tắt theo lịch hoặc theo tín hiệu từ hệ thống access control.
Với KNX, kịch bản điển hình là hệ thống KNX quản lý rèm cửa, nhiệt độ và an ninh. Khi logic KNX phát hiện không còn người trong tòa nhà qua cảm biến hiện diện, nó gửi tín hiệu KNX đến Lithernet, Lithernet trigger scene "Off" trong mạng Casambi và tắt toàn bộ chiếu sáng. Không cần lập trình thêm trên phía Casambi, không cần thiết bị trung gian. Một điểm cần lưu ý: Lithernet hiện chỉ hỗ trợ chiều KNX đến Casambi, chiều ngược lại Casambi đến KNX đang được phát triển trong phiên bản tiếp theo. Ngoài ra, KNX Secure chưa được hỗ trợ.
Điều khiển chiếu sáng sân khấu và sự kiện qua ArtNet
Trong hội trường hoặc không gian sự kiện, lighting designer vận hành console ArtNet/DMX để điều khiển hệ thống ánh sáng theo kịch bản. Casambi được cài đặt cho lớp chiếu sáng kiến trúc và ambient, và cần nhận lệnh từ console thay vì từ app Casambi.
Lithernet nhận tín hiệu ArtNet từ console trên LAN, ánh xạ các channel DMX vào devices, groups và scenes trong Casambi. Lighting designer thao tác từ console như với bất kỳ fixture DMX thông thường nào, trong khi Casambi xử lý lệnh qua BLE mesh đến từng luminaire. 512 kênh DMX trên một ArtNet universe cho phép điều khiển nhiều zone chiếu sáng riêng biệt với level, scene và color temperature độc lập nhau.
Lưu ý khi cập nhật firmware
Backup files không tương thích giữa các phiên bản firmware. Khi nâng cấp từ 2.XX lên 3.XX hoặc 4.XX, cần setup lại toàn bộ cấu hình từ đầu. Lập kế hoạch maintenance window trước khi cập nhật trên dự án đang vận hành.
Kết luận
Lithernet Casambi Gateway là thành phần cần thiết khi dự án Casambi phải tích hợp với hạ tầng điều khiển sẵn có của tòa nhà: BACnet/IP cho BMS, KNX/IP cho hệ thống tự động hóa, MQTT cho nền tảng smart building, ArtNet cho console sân khấu, hoặc TCP/UDP tùy chỉnh cho hệ thống SCADA riêng. Một thiết bị PoE duy nhất, cấu hình qua web, hỗ trợ hơn 11 giao thức cho những dự án tích hợp phức tạp nhất.
Để được tư vấn lựa chọn cấu hình phù hợp, thiết kế tích hợp và commissioning Lithernet Casambi Gateway theo đặc thù công trình, liên hệ đội kỹ thuật chúng tôi: Hotline 0918.918.755 | Email: sales@knxstore.vn
