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DALI, DALI2 e D4i

DALI-DALI2-DiiA
Il protocollo DALI «Digital Addressable Lighting Interface» e la sua più recente evoluzione DALI2 costituiscono lo stato dell’arte della gestione digitale cablata degli apparecchi d’illuminazione. Grazie a questa tecnologia i driver degli apparecchi possono dialogare in modo bidirezionale con il sistema di controllo, il quale può inviare comandi di accensione, spegnimento e regolazione oltre a configurarne i parametri operativi ed ottenerne informazioni sulla diagnostica.

Inizialmente questa tecnologia viene sviluppata in sede alla ZVEI dove venne costituito il Gruppo di lavoro DALI-AG per poi passare, nel 2017, alla DiiA – Digital Illumination Interface Alliance (www.dali-alliance.org), di cui fanno parte oggi i principali costruttori di componenti per l’illuminazione. Come altre tecnologie, anche DALI è stata recepita come standard normativo. La prima edizione della Norma IEC 62386 – Digital Addressable Lighting Interface è stata pubblicata a partire dal 2009 ed aveva come caratteristica fondante quella di essere uno standard normativo aperto, garantendo l’interoperabilità tra dispositivi di costruttori diversi.

Nel 2014 ha avuto inizio la pubblicazione della seconda edizione, denominata in genere DALI 2, che introduce una significativa evoluzione tecnologica dello standard DALI. Oltre a garantire la piena compatibilità con gli apparecchi esistenti, realizzati secondo la prima edizione della norma, vengono definiti gli standard funzionali relativi ai dispositivi di controllo (pulsanti, sensori, ecc.), fino a quel momento sviluppati dai vari costruttori di sistemi di controllo basandosi su protocolli DALI personalizzati e spesso chiusi. Inoltre viene introdotta l’architettura Multimaster che consente l’inserimento in un sistema DALI di più dispositivi Master in grado di inviare simultaneamente messaggi. Inoltre vengono ulteriormente ampliate le funzionalità implementate dagli apparecchi illuminanti, con la definizione di nuovi ed innovativi Device Type.

Lo Standard IEC 62386 è suddiviso in più parti:

Parte 101 – Basic System: contiene le specifiche generali e comuni a tutti i dispositivi, la definizione del layer fisico con i valori di tensione, la codifica delle informazioni, ecc.

Parte 102 – Control Gear: contiene i requisiti generali per i dispositivi di controllo delle sorgenti luminose (es. driver LED) e definisce l’insieme dei comandi e delle istruzioni che possono essere inviati ad un apparecchio illuminante.

Parte 103 – Control Devices: Introdotta con la versione 2 dello standard, questa parte contiene i requisiti e le specifiche comuni a tutti i dispositivi di comando e controllo, quindi pulsanti e sensori, definendo le funzionalità dell’Application Controller ed una nuova tipologia di messaggi che viene utilizzata da questa categoria di dispositivi.

Parte 104 – Wireless Devices: contiene la specifica relativa all’uso di mezzi di comunicazione diversi dal semplice doppino (es. wireless o reti IP).

Parte 105 – Firmware Update: introduce la possibilità di aggiornare il firmware di un dispositivo DALI.

Certificazione dei prodotti

I dispositivi realizzati in conformità alla prima edizione dello Standard DALI erano soggetti ad una sorta di autocertificazione da parte del produttore stesso. Le procedure di test e verifica erano contenute nello standard ma non erano previste verifiche da parte di enti terzi. Questo ha portato nel tempo ad alcuni problemi di compatibilità quando magari il dispositivo non supportava correttamente l’intero set di comandi. Con la pubblicazione della seconda edizione dello Standard, ed in particolare con l’affidamento della gestione all’associazione DiiA, i prodotti DALI 2 sono soggetti ad una certificazione di conformità del prodotto che prevede una verifica dei risultati dei test da parte della DiiA, rendendo possibile anche l’uso di laboratori esterni accreditati. Questa procedura assicura la piena e totale conformità dei dispositivi ma, per contro, comporta un processo di certificazione più lungo ed articolato. I dispositivi che superano il processo di certificazione possono essere marchiati con il nuovo logo DALI 2 e vengono inseriti in un database di prodotti certificati consultabile sul sito internet dell’associazione (www.dali-alliance.org).

Specifiche tecniche DALI vs DALI 2

Un sistema DALI è realizzato tramite un’architettura di comunicazione Master/Slave. Un solo dispositivo, il Master, può iniziare una comunicazione sul bus mentre i dispositivi Slave ricevono ed eseguono i comandi inviati e, se previsto, possono rispondere ad una richiesta con un messaggio che in genere indica uno stato o condizione del dispositivo stesso. In nessun caso un dispositivo Slave può iniziare autonomamente una comunicazione. Il sistema deve inoltre essere dotato di un alimentatore DALI in grado di fornire l’alimentazione ai dispositivi connessi e generare la tensione continua (tipicamente 16 Vdc) utilizzata per la codifica del segnale. L’alimentatore può essere costituito da un dispositivo specifico o essere inglobato all’interno di un apparecchio, ad esempio il controllore Master.

Ad un sistema DALI possono essere connessi fino a 64 dispositivi Slave, ciascuno dei quali possiede un indirizzo univoco chiamato short address. Per inviare un comando contemporaneo a più dispositivi Slave si utilizza un comando di gruppo, utilizzando l’indirizzo group address. E’ possibile suddividere i 64 Slave in massimo 16 gruppi; un dispositivo Slave può appartenere ad uno o più gruppi oppure a nessuno di essi. Per inviare un comando a tutti i moduli collegati sul bus DALI si utilizza invece un comando di tipo broadcast.

Come anticipato, nella prima versione dello standard non era previsto il supporto per dispositivi di comando come sensori o pulsanti che, se presenti, comunicavano direttamente con il dispositivo Master senza essere connessi al Bus DALI, oppure lo erano ma utilizzavano soluzioni proprietarie che alcuni costruttori avevano sviluppato per gestire la comunicazione.

La seconda versione dello Standard IEC 62386 (DALI 2) norma finalmente l’utilizzo dei dispositivi di comando (Control Devices), introducendo alcune importanti modifiche al protocollo DALI. Grazie alla funzionalità MultiMaster è ora possibile inviare comandi sul bus DALI evitando collisioni, permettendo quindi a più dispositivi (ad esempio sensori) di comunicare eventi in modo indipendente e tempestivo. La gestione di tutte queste informazioni, tipicamente provenienti dai dispositivi di input, è demandata all’Application Controller che provvede ad elaborarli ed a generare gli opportuni comandi inviati ai dispositivi Slave.

La seconda versione dello standard evita inoltre problemi di compatibilità tra i nuovi dispositivi DALI 2 e quelli costruiti in conformità alla prima versione DALI (che indicheremo per chiarezza come DALI 1). In pratica possiamo realizzare impianti così composti:

  • Sistemi di controllo DALI 1 (master, sensori, interfacce pulsanti dello stesso produttore) con apparecchi equipaggiati con driver DALI 1 e/o DALI 2
  • Sistemi di controllo DALI 2 (master, sensori, interfacce pulsanti anche di produttori diversi) con apparecchi equipaggiati con driver DALI 1 e/o DALI 2


In questa categoria troviamo poi i comandi di interrogazione dello stato del driver e quindi informazioni specifiche sulla presenza di guasti o anomalie di funzionamento.

Tipolgie di comandi DALI

Come anticipato nel paragrafo precedente, ciascun apparecchio illuminante può far parte di uno o più gruppi ed inoltre essere configurato per avere un livello luminoso ben preciso associato ad uno o più scene (massimo 16). Questo permette di implementare scenografie statiche “puntuali”, per cui al richiamo da parte del Master di una data scenografia ogni apparecchio si porta al livello luminoso associato a tale scena (detto anche preset) utilizzando una transizione – dal punto di partenza a quello di arrivo – temporizzata secondo i parametri fade time e fade rate. Queste transizioni sono gestite dal driver DALI dell’apparecchio stesso e non dal Master, che si limita quindi ad inviare il solo comando di richiamo della scena. Riassumendo, il comando di una sorgente luminosa può quindi essere effettuato mediante:
  • Comando singolo, inviato allo Short Address di un apparecchio;
  • Comando di gruppo, inviato al Group Address del gruppo;
  • Comando di tutti i dispositivi collegati al bus DALI, inviato come Broadcast;
  • Richiamo di uno scenario (Scene).

L’organizzazione dei gruppi di controllo e degli scenari può essere modificata in qualsiasi momento consentendo di adattare il funzionamento dell’impianto alle modifiche architettoniche o di layout che inevitabilmente si determinano durante l’uso di un fabbricato. Queste modifiche non richiedono l’intervento sui cablaggi o sulle lampade ma vengono gestite via software. Oltre ai comandi con cui si può controllare il flusso luminoso (On, Off, Dimming) sono disponibili anche quelli per la configurazione dei driver che consentono di impostare i parametri dell’apparecchio illuminante. Tra questi troviamo i seguenti:
  • Min Level e Max Level : impostano i livelli massimo e minimo di emissione del flusso luminoso dell’apparecchio;
  • System failure level : imposta il livello della lampada in caso di guasto sul bus DALI (default 100%).
  • Power On level : imposta il livello della lampada all’arrivo dell’alimentazione (prima di ricevere comandi dal bus DALI).

In ultimo troviamo i comandi di interrogazione dello stato del driver, che permettono di ottenere informazioni specifiche sulla presenza di guasti o anomalie di funzionamento (es. corto circuito/circuito aperto dell’uscita LED, guasto del driver, ecc.).

Device Types

La tecnologia DALI nasce inizialmente per definire il controllo del flusso luminoso delle sorgenti fluorescenti. Successivamente e gradualmente lo Standard va a coprire anche altri dispositivi e diverse tipologie di sorgenti luminose che, inevitabilmente, presentano delle differenze funzionali intrinseche rendendo necessario definire comandi specifici. Queste estensioni funzionali o applicative vengono definite Device Type e, per ognuna di esse, viene pubblicata una parte specifica dello Standard IEC 62386. Ad esempio, per quanto riguarda le sorgenti luminose a LED (DT6) è stata pubblicata la parte 207 dello Standard. Oltre a coprire le particolarità delle diverse tipologie di sorgenti luminose, lo standard DALI ha esteso le specifiche anche verso aspetti funzionali dell’illuminazione, come ad esempio il controllo del colore (DT8) o il controllo delle lampade di emergenza (DT1). Di seguito vengono elencati i Device Type DALI di maggior interessse:
  • DT0 – Reattori per lampade fluorescenti
  • DT1 – Illuminazione di emergenza
  • DT6 – Driver LED
  • DT8 – Controllo del colore
  • DT50 – Informazioni di prodotto estese
  • DT51 – Report energetico
  • DT52 – Diagnostica e manutenzione.

L’insieme delle funzionalità introdotte con i Device Type DT50, DT51, DT52 ed ulteriori opzioni installative sono state raccolte dalla DiiA in una categoria di prodotto denominata D4i (DALI standard for intelligent, IoT-ready luminaires). Maggiori informazioni sono disponibili al seguente link www.dali-alliance.org/d4i.

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