大力哥谈 DALI - DALI 的前世今生

只看该作者 · 2020-3-12 14:39

转载自https://zhuanlan.zhihu.com/p/73561259

概述

不像zigbee、蓝牙、Wi-Fi，DALI 是一个面向照明控制的专业协议标准，生来目标明确。由于实现简单，尽管有着诸多的不足和限制，还是迅速成为专业照明控制领域最流行的标准。

缘起

在1980年代，商业照明对通过控制来节能的需求越来越强烈。起初模拟信号（如1-10V信号）控制被用来对荧光灯进行集中控制，但是布线复杂，价格昂贵。
1991年，奥地利厂商Tridonic（锐高）成为第一个使用数字信号（DSI 广播方式的协议)实现照明控制的公司。DSI是一个非常基础的协议，它通过发送一个控制数值来改变挂到总线上的灯具的亮度。更具吸引力的是，和模拟控制方式相比，DSI的部署接线非常简单。DSI 线路只需要两根电线，灯具设备串行相连，和模拟控制方式相比，减少了布线。并且和DMX（舞台灯光控制协议）相比，它对线缆的规格要求很低。甚至，它对接线的极性都没有要求。这样一来，没有经过正式培训的人员也能来安装和实现一个照明控制系统。DSI协议满足了集中控制的原始需求而且还还十分具有价格竞争力，但是协议标准当时只属于Tridonic，其他公司都不愿意使用。还有一点，DSI广播的方式缺少对单个灯具的控制。

发展
1998年，为了针对商业照明市场设计一个行业开放的数字协议，一个欧洲照明设备厂商联合组织开发了DALI （Digital Addressable Lighting Interface）。当时对这个协议的需求有：

低成本，接线简单
单灯控制
能够从灯具返回状态数据
能够支持添加传感器和其他私有设备

最初的目的是将DALI协议授权给其他厂商使用，但是为了更广泛的接受度而丢弃了有关授权费用的要求。

到了1990年代末，德国电气电子厂商协会（German Electrical and Electronic Manufacturers’ Association ，ZVEI)的灯具分会成立了贸易联盟DALI-AG来推广DALI协议和相关产品，这个工作组的成员来自于像OSRAM、Tridonic、Philips以及其他商业照明领域的领导厂商。DALI 在2001年首次发布后就得到了广泛的采用并且越来越流行，甚至应用到商业照明以外的领域，比如经常有将DALI和DMX系统集成到一起进行集中控制的案例。
从1990年代中期起，IEC（International Electrotechnical Commission ，国际电工协会）下属的一个委员会最终开发了完整的DALI协议。这个标准实际上是一个妥协，一部分成员想要扩展DALI的能力来寻找新的市场，而另一部分成员却因为想避免和自己已有的产品出现竞争而要限制DALI的能力。

美国国家电气厂商协会（National Electrical Manufacturers Association， NEMA）下的有线设备、控制器和灯具控制专业委员会作为IEC的联络单位，在2000年设立了DALI分会。同一年，NEMA为提案的DALI协议征求北美照明工程协会（Controls Committee of the Illuminating Engineering Society of North America ，IESNA)下的控制委员会的意见。在2002年夏天，DALI正式被接受为 EN 60929 和 IEC 60929 标准的附录E。

DiiA和DALI-2

在2009年以前，DALI协议内容在EN 60929的附录（Annex E）中定义。2009年之后DALI开始作为独立的国际标准IEC 62386来制定和发布。

从2017年起，DiiA （The Digital Illumination Interface Alliance，数字照明接口联盟）收购了DALI AG拥有的DALI注册商标，成为DALI协议的国际联盟组织，负责推广DALI标准、制定新的协议和建立规范认证流程。

从2014年起，DALI标准进行了重构形成了最新版本的DALI-2标准，对以前的标准进行了众多的改进和增强，目前DALI-2的多个子标准正在开发中。

参考资料

The DALI Guide， Artistic Licence
Turned on by DALI， https://www.csemag.com/articles/turned-on-by-dali/
DALI Manual， Tridonic
DiiA Webiste， https://www.digitalilluminationinterface.org

只看该作者 · 2020-3-12 14:47

灯具内部 DALI 产品的新标识 - D4i
最近两个多月来，发生了不少和 DALI 相关的大事件。诸如 DiiA 积极组织和参与各项会议，发布了Part 301-304 类型设备的认证测试流程，显示 DALI 标准的推广和落地已经进入快车道，近期大力哥会专门介绍这些事件的详细情况。但是今天，我更愿意来谈谈一个将会和灯具联系得非常紧密的的关键字：D4i。

你们有 DALI 灯具吗？
一直以来，DALI 好像更多地是和驱动电源厂商、控制系统厂商发生关系，至少在国内，灯具厂商即使对于这项技术充满兴趣却有种无法插上手的尴尬。明明最后控制和连接的都是灯具，但是能不能接入照明控制系统、以哪一种方式接入都不是自己说了算。

客户：“你们有 DALI 灯具吗？”
灯具厂商：“呃，有。“
客户：“能发个产品手册吗？”
灯具厂商：“常规产品都支持，用 DALI 电源就行。”
客户：“能调色温吗？”
灯具厂商：“这个嘛，都可以做。”
看完这段对话，你是什么感觉？是不是觉得供需双方心里都没底？具体来说就是关于什么是 DALI 灯具、什么是能调色温的 DALI 灯具没有严格判断的标准。“ 大力哥谈 DALI - DALI 调光电源怎么用” 一文中提到 DALI 可以组成独立的控制系统，也可以作为子系统接入到更大的系统，还可以只在单灯内部独立使用。那怎么知道哪些产品更符合单灯内部独立使用的需求呢？D4i 正好应运而生。

Zhaga 和 DiiA 修成的第一个正果
为什么说我们会说 DALI 是全球事实上唯一的专业照明控制标准呢？最主要的原因之一是 DALI 始终立足于照明本身，愿意以专业细致的态度去解决照明控制所面临的挑战。不管世事怎样变化，各种层出不穷的新兴通信连接技术如何甚嚣尘上，DALI 依然凭借能够解决照明控制最后一公里的能力占据重要的地位。不仅如此，DiiA 联手 Zhaga 进一步规范了照明控制最后一厘米的接口 - D4i。

Zhaga 通过 Zhaga Book 18 规范了户外灯具扩展接口的机械和电气特性，其中的电气特性规范主要为 DALI 而设计。那这里的 DALI 接口还要符合哪些标准呢？除了我们熟知的 Part 207以外， DiiA 还开发了 Part 250-253 这四个规范来增强扩展接口的连接能力。符合上述几个规范的 DALI 控制装置（如电源）、控制设备（如传感器和无线通信扩展模块）不单是所谓的 DALI-2 认证产品，还能很好地适用于灯具内的 DALI 应用场景，为了和普通的 DALI-2 产品进行区分，Zhaga 和 DiiA 为这类产品启用了新的 D4i 标识和认证程序。 D4i 是 DALI for Intra-Luminaire 的缩写，即灯具内的 DALI，它为 DALI 在物联网当中的应用创造了更多的可能性。

认证和标识

D4i 标识
D4i 认证适用于那些满足灯内 DALI 所需要的辅助供电、诊断和电量计量等功能的 DALI-2 产品。获得 D4i 认证的产品 - 包括 LED 控制装置（驱动器）、控制设备（如传感器和无线通信模块）等可以印上由 DiiA 持有的新的 D4i 标识。D4i 认证是 DALI-2 认证的扩展，因此所有的 D4i 认证产品也必然是 DALI-2 认证的产品。

D4i 标准化
D4i 为灯内 DALI 做了两个方面的标准化。

首先，D4i 对 DALI-2 驱动器内的数据存取进行了规范，这使得智能灯具具备了更好的 IoT 接入的能力。与此相关的 DiiA 规范是 Part 251-253，它们涵盖了和资产管理、用电、诊断和维护等方面的数据存取，如所示：

DALI Part 251 – 存储块（Memory Bank） 1 扩展 - 包含用于资产管理的灯具相关数据
DALI Part 252 – 能耗报告
DALI Part 253 – 诊断和维护
其次，D4i 还定义了一个集成了 DALI 总线电源的驱动器如何给接入到总线的其他 DALI 设备供电。在单个灯具内部，这将极大的精简和那些只从总线供电的 DALI 传感器及其他控制设备的协同工作。为了满足功耗较大的设备如无线通信模块的供电需求，D4i 规范还定义了一个 24V 的辅助供电电源来提供更强的供电能力。供电相关的具体规范如下：

DALI Part 250 – 集成总线电源
辅助供电电源
数据规范 (DALI PART 251-253) 说明
DALI Part 251-253 对 DALI-2 驱动器的 DALI 存储块的数据存取进行了标准化。

Part 251 描述了对 DALI 驱动器的功能运行不会产生影响而只与灯具相关的信息存储。例如，厂商可以将物料编码或者额定的光输出参数在出厂时编码存在灯具内的驱动器中。一旦灯具在应用中安装完毕，这些数据就可为照明控制网络所用。对于业主单位或者工程施工商也可以利用这点对灯具资产进行更为高效精准的管控。

Part 252 规范对驱动器的能耗和功耗使用相关的数据存储和报告进行了规范。

Part 253 聚焦于和驱动器、光源和灯具相关的各种诊断和维护数据。

这些规范可以在参考资料中的“DiiA 制定的 D4i 相关规范"链接中找到并下载。

常见问题
什么是灯具内的 DALI?

不言而喻，灯具内的 DALI 指的是在一个独立的灯具内部，将LED 驱动器连接到任意的 DALI-2 控制设备的 DALI 总线。

DALI-2 和 D4i 有什么区别？

D4i 是 DALI-2 的扩展，D4i 产品是具有一些新的特定功能集的 DALI-2 产品。所有的 D4i 认证产品也都是 DALI-2 认证产品，这些产品可以选择载有 D4i 标识或者 DALI-2 标识，或者两者兼有。当然反过来， DALI-2 认证的产品未必具备 D4i 认证。

D4i 认证何时可用？

DiiA 期望在 2019 年第三季度能够开展 D4i 认证，将其作为 DALI-2 认证的一个扩展。

什么数据可以从 D4i 驱动器中读出？

资产管理、能耗使用、诊断和维护相关的数据可以存储到驱动器中或从驱动器中获取，在 DiiA 制定的 Part 251-253 规范中可找到详细的定义说明。

获得 D4i 认证必备的条件是什么？

LED 驱动器需要实现 Part 207 和 Part 250-253，并且，内部集成的总线电源的默认状态必须是打开的。

D4i 标识可以用在传感器上吗？

可以，D4i 认证将适用于传感器和其他控制设备，DiiA 正在制定关于这些设备如何满足 D4i 需求的新规范。

只看该作者 · 2020-3-12 14:48

如果您认真看了大力哥前面发布的**，大概对于 DALI 技术的存在和发展还是有相当大的信心吧。不过就在四年前，在英国著名照明行业媒体 Lux 举办的 “Smart Lighting Controls Europe 2015” 论坛现场却充满了沮丧和各种不满：“ DALI 死了吗？” 四年过去了，市场形势和 DALI 协议本身都发生了巨大变化，以现在的眼光再去回顾一下当时的讨论内容会有什么感受呢？

一场关于DALI 协议未来的讨论

DALI 协议能否在物联网时代活下去？Lux 召集了五位专家就 DALI 协议的未来展开讨论，上图左起分别是：Tad Trylski, Wayne Howell, Sam Woodward, David Mooney 和 Andrew Glossop。
稍安勿躁，这场关于未来灯光控制协议的讨论得出的共识是 DALI 还没有到死亡的地步。

其中的一位专家表示：“DALI 在持续进化来解决自身的一些问题，并且对照明行业的实际需求做出响应。不过即便如此，它的**最终可能会被比照明行业本身大得多的外部力量决定，这对用户来说可能非常糟糕。”

来自 Atkins 的 David Mooney 在参加 DALI 小组讨论时说：“互联网行业将侵门踏户并让我们听他们的，他们会对协议作出改变并制定标准而我们却不得不忍受哪些他们想要的东西，因为他们的市场比我们的市场更大。” Mooney 继续说道：“照明行业有很多地方正由非照明的人员在做出决定，这影响了我能为客户提供的产品的品质。提供解决方案的人不一定是从照明方面的需求出发，也不会理解我们想要做的事情，他们的系统只适合他们自己。” Mooney 还说，“如果未来的标准照明控制协议是在照明行业外设计的，那么这对用户可能会更糟糕。我担心我们会失去那些我们已经拥有的功能。”

"DALI 比其他大多数技术做的更好的关键之一是故障反馈，其他系统很难获得有关故障灯具和镇流器的信息。而当你购买 DALI 产品时，所有的故障反馈都已在镇流器中。"

讨论小组的成员反复强调了开放照明控制协议的重要性，尽管来自 Artistic Licence 的 Wayne Howell 提出了来自不同制造商的所谓 DALI 兼容套件却有时不能通信的问题。

“这个开放的通用协议对照明来说是独一无二的，它的开放性和稳健性是绝对必要的。” Mooney 说。

“在一个建筑物中，也许会有两到三个改造解决方案，可能有不同的镇流器。一个协议应该能够与其他协议的设备能够交互，无论是镇流器还是传感器，那太重要了。” Howell补充说：“令人沮丧的是，业界正在逐渐采用越来越多的不具备互操作性的专有协议。”

Lutron 的 Sam Woodward 指出，作为照明工具的一部分 DALI 非常有用，但是 DALI 标准中一些真正有用的部分仍然有待实现。

Helvar 的 Andrew Glossop 提到了协议新增的用于控制色温和RGB颜色的功能，并表示协议不断发展并与人们的期望保持同步非常重要。只要它能这样做，就比其他的替代方案更好。

“目前还没有对 DALI 正在做的事情采取明确的后续行动，” Glossop说。“你有101种不同版本的可用无线方案，你会选择哪一种？ DALI 刚好能符合需求并且一直在更新，所以重要的是确保 DALI 能够满足行业需求。如果有更好的东西出现，我很乐意利用它。”

独立灯光设计师 Tad Trylski 强调了DALI 的相对简约。 “关于 DALI 的好处是，你可以告诉电工将它连接起来，好像是电源线一样。如果你与小型独立电工一起工作，只有很少的控制经验，这是非常好的。这种简单物理布线方式是 DALI 获得成功的原因之一。”

大家也关注 DALI-2 进行的改进和协议未来还可能有的改进。 “DALI 1 有很多漏洞，特别是在控制规范方面，它允许控制器与 DALI 标准兼容但彼此却不兼容。但是现在已经有了巨大的改进，我认为未来我们会看到更好的跨制造商的功能。” Howell 说。然而，如果 DALI 有机会保持行业标准的地位，那么跟随时代发展可能是至关重要的。 “也许 DALI 需要换一套衣服了。作为一种交互的语言 DALI 已经和我们在一起很长时间了，而我们正在远离它目前使用的电线，” Howell 建议道。

Mooney 补充说：“我们正朝无需电线供电的方向而去，并需要一个支持这种情况的标准。”