WO2022258639A1 - System für eine lichtband-leuchte mit zusätzlicher datenleitung und funktionsmodul hierfür - Google Patents

System für eine lichtband-leuchte mit zusätzlicher datenleitung und funktionsmodul hierfür Download PDF

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WO2022258639A1
WO2022258639A1 PCT/EP2022/065442 EP2022065442W WO2022258639A1 WO 2022258639 A1 WO2022258639 A1 WO 2022258639A1 EP 2022065442 W EP2022065442 W EP 2022065442W WO 2022258639 A1 WO2022258639 A1 WO 2022258639A1
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pof
coupling unit
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light
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Trilux Gmbh & Co. Kg
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/18—Controlling the light source by remote control via data-bus transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/03—Lighting devices intended for fixed installation of surface-mounted type
    • F21S8/038—Lighting devices intended for fixed installation of surface-mounted type intended to be mounted on a light track
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V21/00—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
    • F21V21/34—Supporting elements displaceable along a guiding element
    • F21V21/35—Supporting elements displaceable along a guiding element with direct electrical contact between the supporting element and electric conductors running along the guiding element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/14—Rails or bus-bars constructed so that the counterparts can be connected thereto at any point along their length
    • H01R25/142—Their counterparts

Definitions

  • the invention generally relates to a system for an elongated light band or for a light line luminaire according to the preamble of claim 1 and a functional module, in particular for such a system, according to the preamble of claim 7.
  • the invention relates in particular to a light band system or a light band that is equipped with a data line and a functional module for data transmission for a light band system.
  • Lighting devices for large areas are often implemented in the form of light strip systems.
  • a plurality of elongated lights are typically provided, mostly in the form of a continuous band of elongated modules, typically in several parallel rows next to one another, corresponding to the desired room lighting.
  • such light strips are typically suspended from the ceiling of the room or mounted directly on the ceiling.
  • light line systems enable a high degree of flexibility in the arrangement and selection of the lamps and components used, so that a wide variety of lighting tasks can be implemented according to customer requirements.
  • modular continuous-row systems can also be relatively easily adapted later to changed requirements, e.g. if the room is used differently.
  • light strips offer further advantages, for example in terms of safety and cost-effectiveness.
  • a typical light line system comprises at least one light line luminaire, usually with a number of elongated support profiles for attaching light modules to the support profiles.
  • the support profile also called carrier profile
  • the support profiles can be designed as support rails and are usually offered in different lengths, usually with a profile cross section that remains the same throughout the system.
  • the desired modules or modules selected from the modular system, in particular light modules, are attached to the support profiles.
  • Light modules with LED light sources, for example, are common today.
  • the multi-wire supply is typically a multi-phase supply with at least three phase conductors for load balancing, the neutral conductor and the protective earth conductor. If necessary, additional conductors, e.g. for the emergency power supply and/or lines for lighting control, e.g. according to the DALI protocol, can be provided in the support profile.
  • WO 2021/043921 A1 a light line system with a data transmission function was proposed, which primarily transmits data between components of the light line system, but can also provide a WLAN access point, for example.
  • this system has a data connection for receiving data and an adapter connected thereto, which is designed to transmit the data to a second adapter using a modulation method via electrical conductors of the supply.
  • WO 2021/043921 A1 proposes the use of a powerline adapter (also called PLC—Powerline Communications), which modulates data onto existing power lines and demodulates them again. In this system, the electrical supply itself is used for data transmission.
  • PLC Powerline Communications
  • a function module for WLAN data transmission is known from patent EP 2512209 B1.
  • this is suitable for mounting on a light strip and can provide a WLAN access point as an adapter and for this purpose be integrated into an existing LAN network, for example.
  • a first object of the present invention is therefore to provide an alternative, sustainable solution for data transmission in to propose a light line system, which allows to keep the installation effort low, but enables reliable and robust information technology (IT).
  • This object is achieved by a system according to claim 1 or, independently thereof, also by a function module according to claim 7.
  • a future-proof, IT-capable or IoT-capable light line system should be proposed.
  • the system should provide high or sustainable data transmission capacity, be able to be implemented comparatively inexpensively and/or be comparatively easy to install.
  • the proposed solution should preferably also enable existing light strips to be retrofitted with sustainable data transmission technology.
  • the main feature according to which at least one optical fiber optic cable (LWL) is used as the data line, contributes to the solution of the first-mentioned object.
  • a POF (polymeric optical fiber) optical fiber can be used as the optical fiber optic cable.
  • the abbreviation POF here means a plastic fiber optic cable for data transmission, i.e. a data line with an optical fiber core comprising or consisting of plastic or a so-called "polymer optical fiber” (also Engl, "plastic optical fiber”).
  • the POF fiber-optic cable can be designed in accordance with IEC 60793-2-40, e.g. type IEC 60793-2-40 subclass A4a.2.
  • a large core POF line is particularly preferred, with a typical core diameter of approx. 980 ⁇ m to 1000 ⁇ m or 1 mm core diameter of the optical fiber.
  • the data line can in particular comprise at least one pair of conductors made from two polymer optical fibers as an optical waveguide, in particular as a duplex POF data line or in particular for duplex data transmission. If necessary, several pairs of conductors made of optical waveguides can be provided, depending on requirements. Instead of a pair of fibers with one fiber each for sending and receiving direction, a single fiber or individual POF fiber-optic cables can be used, on which, for example, the transmission and reception directions are implemented using two different wavelengths, for example using optical wavelength division multiplex technology (wavelength division multiplex, WDM or wavelength division multiple access, WDMA).
  • WDM wavelength division multiplex
  • WDMA wavelength division multiple access
  • At least one active data coupling unit e.g. an active data network device
  • at least one data interface for optical data transmission via optical fibers in particular via the POF - LWL or the POF conductor pair
  • the data coupling unit can compensate for the attenuation behavior of a POF data line and/or provide flexibility through additional interfaces to other wired or wireless data lines, in particular to any IoT devices in the broadest sense.
  • optical waveguides and data coupling units according to ISO/IEC/IEEE 8802, in particular according to ISO/IEC/IEEE 8802-ands3:2017/Amd.9:2018(E) and/or for implementing a data connection in Gigabit ETHERNET technology, are preferred be of the 1000BASE-RHx type, particularly preferably 1000BASE-RHA or possibly also 1000BASE-RHB.
  • the system be set up in such a way that it also supplies the required power supply to the active
  • Data coupling unit can provide or effect by means of the provided or existing supply in the support profile.
  • the invention relates to a light band or light band system with an active optical data network, preferably with POF as the optical waveguide, and the individual system components that are essential for this.
  • data coupling units which are designed as active network devices, can be connected by line segments each consisting of at least one optical fiber, in particular POF optical fiber, in particular in line or daisy chain topology.
  • the power supply for the active network devices is preferably provided by the light strip itself.
  • the system can supply power to the active data coupling unit in particular using a suitable contact device and predetermined conductors of the supply in the support profile or using a supply connection of a component of the continuous-row system that is supplied via the supply.
  • the system can thus achieve the power supply of the active data coupling unit directly through the supply inherent in the support profile, in particular through predetermined conductors of this.
  • the active data coupling unit preferably has its own power supply unit, in particular a switched-mode power supply unit (also referred to as SMPS).
  • SMPS switched-mode power supply unit
  • a switched-mode power supply with a DC voltage converter is particularly preferably provided for providing different operating voltages.
  • the term electrical supply is understood here to mean a supply device which has at least conductors for the power supply or is used for the power supply.
  • the supply can in principle have any design suitable for a light band and is preferably in the Support profile arranged.
  • the supply can also include a data line, eg a pair of DALI conductors.
  • the system can also indirectly provide or effect the power supply of the active data coupling unit from the supply, in particular via a supply connection intended for this purpose of a component provided in the light strip system, which is intended to be supplied from the supply.
  • a supply connection of an operating device for light sources in particular a D4iTM connection according to the DALI-2 specification (cf. https://www.dali-alliance.org/d4i/), can be considered for this.
  • the active data coupling unit in such a way that it is supplied by the actual supply connections of an operating device, e.g. with 48 V DC voltage for LED modules.
  • An indirect supply can noticeably reduce hardware expenditure for the supply in the active data coupling unit, e.g. operating voltages required for suitable DC-DC converters. A cheaper and more compact data coupling unit can thereby be made possible.
  • POF fiber optic cables as a data line offers a number of advantages.
  • POF fiber-optic cables are generally not susceptible to electromagnetic interference and, conversely, do not cause any electromagnetic interference in surrounding electrical lines, e.g. for lighting control, or sensitive components, e.g. the LED driver or control gear.
  • CAT-7 copper data lines POF data lines have a noticeably smaller cross-section.
  • POF fiber optics have a significantly lower length-specific weight than copper data cables. The POF fiber optics can thus be routed more simply, easily and space-savingly at any point of the cross-section, in particular in the mounting rail, or also on the outside of the mounting rail. This is particularly advantageous if several data lines may have to be laid.
  • POF fiber optic cables are inexpensive, especially in Compared to fiber optic data lines, they still offer comparatively high bandwidths and data transmission rates.
  • POF optics are comparatively easy to handle and can be installed with simple tools without any additional effort during the manufacture or installation of the light strip.
  • POF LWL in particular of the ETHERNETE 100OBASE-RHA type, can be processed and installed by fitters using comparatively simple tools and without special knowledge.
  • State-of-the-art POF data lines can achieve data rates of lGbps or more over distances of up to 50m.
  • the length can also be further increased by means of suitably arranged data coupling units, e.g. Thanks to one or more data coupling units, longer distances with a high data rate are possible, possibly despite connections or couplings with increased attenuation between individual line segments and/or with devices.
  • the data line is therefore preferably a non-wired line, in particular not a copper-wired line, specifically in particular an optical waveguide (LWL) and very particularly preferably a POF optical waveguide.
  • the proposed data coupling unit can, for example, comprise an active network device, such as a POF switch or the like, or form such or be designed as such.
  • the data coupling unit can be installed in the continuous-row system and supplied with power from it with comparatively little effort.
  • the data coupling unit can be designed in particular as a communication device for the transmission or exchange of network data or user data.
  • the housing design of the data coupling unit is preferably suitable for integration, installation or embedding in a light strip.
  • the supply can be designed, for example, as an electrical supply line or through-wiring, busbar, current-conducting profile, or the like.
  • the supply is typically multi-wire, i.e. it includes several conductors, in particular conductor wires, at least for the power supply of the light modules of the light strip. If the support profile, e.g. as a conductor rail, is itself used as a protective conductor, the supply always has at least two conductors or wires for the power supply.
  • existing multi-wire supplies for example a multi-wire power rail or a multi-wire current conducting profile or the like, can offer an inherently suitable power supply that is available at any desired longitudinal position along a light strip.
  • Existing, predetermined conductors can be used for this purpose, which only supply devices of the data network, in particular also the one or more data coupling units, in a dedicated manner in the sense of an IT supply.
  • the individual conductors of the supply are preferably wires, in particular copper wires, in particular with a cross section in the range from L0.5 mm 2 to ⁇ 2.5 mm 2 .
  • the or each data coupling unit preferably has its own switching power supply, preferably with suitable connection means for connection to selected conductors of the supply of the light strip.
  • Switching power supplies have, among other things, a low no-load power loss.
  • an electronic SELV switching power supply with a transformer for galvanic isolation of the secondary side from the primary supply is preferably provided.
  • the switched-mode power supply is preferably designed as an integrated assembly and part of the data-coupling unit, in particular accommodated in the housing of the data-coupling unit.
  • the data coupling unit in particular the switched-mode power supply that may be integrated, is preferably designed specifically in accordance with one or more relevant standards for lighting devices, similar to drivers for lighting devices.
  • the data coupling unit, in particular the switched-mode power supply can in particular be generally compliant with EN/IEC 60598-1:2018.9 or DIN EN 60598-1:2018-09 (corresponds to VDE 0711-1).
  • the data coupling unit and in particular the switched-mode power supply should have a suitable rated service life, among other things.
  • the integrated switching power supply of the data coupling unit preferably conforms to EN/IEC 55015:2019-08 (corresponds to VDE 0875-15-1) and/or EN/IEC 61000-3-2:2014 (corresponds to VDE 0838-2) and/or EN /IEC 61547:2009 (corresponds to VDE 0875-15-2).
  • the switched-mode power supply of the data coupling unit can preferably be designed specifically for a lighting application or lighting devices, particularly with regard to radio interference, undesired harmonic currents and/or EMC immunity.
  • the switched-mode power supply of the data coupling unit can in particular be designed with means for power factor correction, for example a PFC circuit or PFC stage (English for power factor correction).
  • the switched-mode power supply can be multi-stage or single-stage be. It can advantageously include an input-side EMC filter stage.
  • the switched-mode power supply includes, in particular, a DC-DC converter, which can preferably be embodied as a flyback converter or flyback converter (also buck-boost converter).
  • the switched-mode power supply preferably also provides a 48 V DC supply voltage for a PSE unit, in particular for a PoE unit provided in a preferred embodiment in the data coupling unit.
  • Selected components of the switched-mode power supply have a rated service life that is sufficiently dimensioned for lighting equipment, e.g. according to EN/IEC 60598-1:2018.9 or DIN EN 60598-1 (VDE 0711-1):2018-09.
  • the switched-mode power supply preferably has a converter circuit, e.g. a DC-DC converter, with at least one power transistor, a rectifier diode and at least one storage capacitor, in particular an electrolytic capacitor.
  • the at least one electrolytic capacitor of the switched-mode power supply which acts as an energy store, e.g. as an intermediate circuit buffer or output buffer, depending on the architecture, preferably has a nominal service life of at least 8000 operating hours, preferably at least 10000 operating hours, each at an operating temperature of 105°, or at least one high temperature is preferred -Electrolytic capacitor used.
  • the nominal service life of the data coupling unit can be sufficient at typical application temperatures in the light band to avoid their premature replacement or, during maintenance, to enable replacement together with light modules, in particular LED modules, which usually have a nominal service life of 50,000 hours.
  • the data coupling unit as a whole, in particular that integrated switched-mode power supply is preferably designed with exclusively passive cooling or passively cooled, in particular without its own fan or without a fan and/or without active cooling components that consume electricity. This minimizes the power consumption or the power consumption of the switched-mode power supply.
  • a continuous row offers suitable conditions for passive cooling, including the use of the support profile and/or the gear tray as a heat sink.
  • the data coupling unit is preferably designed in such a way that, when installed as intended, a sufficiently thermally heat-conducting connection with the support profile can be implemented, if necessary by means of a corresponding support element or equipment carrier that is to be attached to the support profile.
  • the housing of the active data coupling unit preferably has a tc point on its outside which is marked in a visually recognizable manner.
  • the tc point is placed, for example, directly above components, for example the storage capacitor mentioned above, which are critical for temperature and service life.
  • a suitable way of measuring the temperature is advantageous for qualifying for continuous-row systems or for determining the service life of the data coupling unit, particularly in the case of passively cooled data coupling units, in order to ensure that there is no risk of premature failure of the data network, ie maintenance costs.
  • the fiber optic data line itself can be arranged as a separate line, for example independently of the supply on or in the support profile and can also be easily retrofitted if necessary. However, the fiber optic data line can also be attached together with the supply, for example pre-installed in a so-called current conducting profile or else be relocated here later.
  • the light strip itself can also be used as a protective or mounting device for the optical fiber optics, so that the material and time required to produce the data infrastructure is reduced overall because, for example, significantly fewer cable ducts or the like are required.
  • the spatial position of the light bands also offers advantages, including additional security against mechanical damage, e.g. from mobile equipment in a warehouse.
  • antenna positioning for wireless networks e.g. via WLAN, WiFi or promising standards such as WiFi 6 or IEEE standard 802.11ax, light strips mounted or mountable at a suitable height already allow good network coverage of large areas, without additional installation work for antenna positioning.
  • the antenna characteristics are basically independent, it is comparatively easy to achieve relatively good radio coverage in a large area from the position of the light band, without any additional effort for mounting and wiring the radio network devices.
  • the proposed solution thus offers a cost-effective and yet future-proof option for providing data networks, in particular mixed wireless data networks and fiber-optic data networks, in large areas, both for new installations and for retrofitting.
  • Data lines integrated into the light line system allow numerous other advantages, e.g. the integration of control and analysis functions and components, such as sensors for heat mapping, asset tracking, indoor positioning, etc. or sensors and actuators, e.g. for building management in general and specifically for lighting control eg using an Ethernet-to-DALI adapter, or for connecting other IoT components to a data network.
  • control and analysis functions and components such as sensors for heat mapping, asset tracking, indoor positioning, etc. or sensors and actuators, e.g. for building management in general and specifically for lighting control eg using an Ethernet-to-DALI adapter, or for connecting other IoT components to a data network.
  • the light line system extended with a data line can also be easily and cost-effectively integrated into sustainable IoT or Industry 4.O applications via suitable interfaces and/or provide relevant infrastructure, in particular data network infrastructure, for this at low cost.
  • the light line system proposed here is particularly suitable for use as part of an IoT system.
  • the fiber optic data line in particular POF data line, can be used here in particular for the transmission of non-system data (user data), e.g. for any IT or IoT application, IIoT application or the like.
  • the data line can optionally additionally transmit measurement and/or control data from the lighting system itself, possibly together with data from other building automation devices.
  • the fiber optic data line according to the invention is preferred for a
  • Network installation intended and suitable for data transmission, i.e. primarily for external user data, i.e. data external to the light strip system.
  • the data coupling unit preferably comprises at least one component, e.g. an integrated circuit, for digital signal processing.
  • the data coupling unit can in particular be designed as an active network device which forwards data (e.g. frames), preferably based on information from the data link layer (layer 2) of the OSI model.
  • the data coupling unit can e.g.
  • the data coupling unit enables data communication, in particular via the POF data line.
  • the data coupling unit preferably includes a suitable, known switch unit or switch hardware, preferably an ETHERNET switch.
  • the switch unit can in particular be a corresponding integrated circuit, switch processor, switch engine or switch ASIC or the like.
  • the data coupling unit can be designed as a digital repeater, which regenerates data and forwards.
  • Switch hardware for example a switch processor or switch engine, can preferably be used for this purpose, which can be configured or set up in advance in a port-specific manner for latency-optimized forwarding of data, in particular data packets.
  • the switch of the data coupling unit can be configured, among other things, such that it is set up for latency-optimized data forwarding between selected or all data interfaces for optical data transmission, in particular for cut-through switching, preferably fast-forward cut-through switching.
  • forwarding to network layer 1 (Bayer 1) in the sense of a (repeater) hub can also be port-specifically configurable between the data interfaces for optical data transmission.
  • the coupling therefore does not have to take place via the Data Link Bayer.
  • a link to digital data communication with corresponding digital signal processing is preferred. Digital processing and regeneration of the signals of the POF data line is advantageous compared to a theoretically conceivable purely analog signal amplification of optical signals.
  • the data coupling unit is preferably supplied with power directly or indirectly from the supply of the light strip.
  • At least two POF data line segments that are or can be laid in the light strip are preferably provided, which can be or are coupled to one another by the active data coupling unit for the purpose of data transmission.
  • data line segments with at least one optical fiber pair in particular a pair of duplex POF optical fibers, come into consideration.
  • the term "coupled” or “coupling” is to be understood in terms of data technology, ie related to the establishment of a connection for data transmission, and typically includes a Signal conversion and electronic data processing in the data coupling unit, e.g. for packet switching, signal refreshment, etc.
  • the optical data line comprises at least one duplex conductor pair made of POF optical fibers for a half-duplex or full-duplex data connection between two nodes, in particular between data coupling units, which are correspondingly preferred for half- or full-duplex data transmission via duplex POF are designed.
  • a preferred embodiment provides that several fiber optic data line segments and active data coupling units are connected or can be connected in the light strip to form a line or daisy chain topology.
  • the data coupling units are connected in series, preferably via a POF fiber optic pair.
  • Each segment of the data line can connect two data coupling units as network nodes.
  • a bus topology or, in particular, a ring topology is also within the scope of the invention, but a line or daisy chain topology, which minimizes the installation effort, is particularly preferred.
  • these topologies require a significantly smaller number of data lines or reduced line lengths and are therefore cost-reducing.
  • a daisy chain topology (also line topology) or a bus topology are particularly compatible with the compact, long design of light strips and/or with their typical assembly work.
  • the system can include multiple data line segments made from POF optical fibers and multiple active data coupling units.
  • two consecutive data line segments made of POF fiber optic cables can be coupled or connected to one another in series by a data coupling unit, so that the POF fiber optic data line(s) in Light bands can cover typical lengths, eg of a few 10m, with a high bandwidth.
  • light strips can have considerable overall lengths and are then typically made up of several support profiles that are connected in the longitudinal direction and, among other things, the desired light modules.
  • a plurality of POF data line segments laid or capable of being laid in the light strip and a plurality of data coupling units for coupling them are preferably provided.
  • a high data rate can also be achieved over any length.
  • a data coupling unit can be provided on or in every nth support profile with nb2, in particular with regard to the installed state of the light strip.
  • the optical data line then preferably runs continuously and uninterruptedly through intermediate supporting profiles, or at least uninterrupted in each intermediate supporting profile. If the optical data line is installed in the factory, it may need to be connected to optical couplings at the front ends or connections between two adjacent support profiles.
  • the POF optical waveguides and/or the data coupling units are preferably arranged in the light strip or mounted on it, in particular in or on the support profile of the light strip.
  • Supporting profiles of the continuous-row system can be provided in different modular lengths, and each can be connected in a modular manner, in the longitudinal direction and possibly also via T-connectors, L-connectors or cross-connectors.
  • the support profile itself has a cross-section that is essentially constant throughout in the longitudinal direction and is preferably designed as a trough-shaped hollow profile that is open on one side and/or has a cross-section in the manner of a U-shape.
  • the open side or access opening is used for attaching and partially accommodating the modules and allows access to the supplies, among other things.
  • the profile When assembled or ready for operation, the profile is oriented with the access opening vertically downwards, towards the floor of the room.
  • the support profile can also be part of a so-called busbar, eg of the EUTRAC® type or the like, or be formed by the metal profile of a busbar, for example.
  • the support profile can also be referred to or designed as a support rail. It typically has a profiled bottom which is opposite the open side or access opening and is vertically overhead when assembled.
  • profile base can be understood as synonymous with the term profile roof, since the profile base represents the roof of the support profile in the mounted position.
  • Two opposite side walls run vertically away or downwards from the profile base.
  • the support profile or the support rail defines the usable interior space, e.g. for protected contacting and accommodating the components.
  • the support profiles or the support rail preferably offers a device for attaching the modules of the continuous-row system, which have corresponding attachment means.
  • a device for fastening the modules of the continuous-row system can be provided, for example, by suitable shaping of the respective narrow side of the side walls and/or separate devices for this purpose.
  • the electrical supply can be implemented using a current-conducting profile with the desired number of cores or wires.
  • the supply can in particular be a current-conducting profile running in the longitudinal direction on the floor side in the interior, preferably from plastic, with a plurality of conductors held therein.
  • the conductors can preferably be contacted as required by means of freely positionable contact devices.
  • the current-conducting profile can in particular be arranged on the profile base, ie horizontally in the assembled state or opposite the access opening, for example in order to enable contacting by plugging in from vertically below.
  • At least one current-conducting profile can also be oriented laterally on one or on both side walls of the support profile, in particular vertically, with the contacting preferably taking place in the horizontal (plug-in) direction. In this case, the contact can then take place or be achieved by a rotary movement of the contact device.
  • the electrical supply can be provided by a power rail, e.g. of the EUTRAC® type or of a similar design.
  • the supply can be designed in particular in the form of at least one lateral conductor rail, or two opposite rails, with a plurality of conductors or wires running laterally along the side walls in the longitudinal direction.
  • the wires can be contacted as required, in particular by means of freely positionable rotary contact devices.
  • Two opposite busbars can be provided on the side walls or vertically.
  • Mechanics for making contact with the side busbar(s) can optionally also mechanically attach the module to the support profile or vice versa, but both can also be done separately.
  • the electrical supply can also be provided as a permanently installed line or wiring, for example by means of ribbon cabling or similar through-wiring.
  • this is preferably implemented as multi-core through-wiring with insulated conductors laid firmly in the longitudinal direction of the support rail, in particular on the bottom side or on the profile base (or profile roof).
  • the through-wiring can be provided with contact devices, in particular taps, preferably connector sockets Longitudinal positions, equipped to allow feeding at different points of the profile.
  • the connector sockets can preferably be designed in the form of insulation displacement cable holders with an upper part with sockets and a lower part as a counterpart for attachment to the profile base, eg by a snap-in connection.
  • the distances between the pre-assembled contact devices are preferably specified according to a regular grid, in particular according to a modular basic dimension, e.g. corresponding to the shortest module length or corresponding to half the length of a selected module, e.g. at least 375mm in each case if the shortest module of the system is 750mm or e.g. 1000mm or 1500mm in length, or an n-fold of a modular basic dimension.
  • the through-wiring can be continuous over the length of the respective support profile.
  • the length of an individual support profile is a multiple of the modular basic dimension of the luminaire modules (module length), e.g. 3000mm or 4500mm, with a basic dimension of 750mm.
  • a plug connection can then be made through a corresponding or cooperating counterpart provided on the component, e.g. a tapping plug, for electrical connection, in particular for Power supply can be achieved in a simple manner and possibly without tools.
  • Suitable, known plug-socket couplings for example with so-called line holders, can be used as contact devices.
  • the contact devices, in particular tap sockets can be connected to the through-wiring using insulation displacement technology and enable detachable contacting by means of corresponding plug connectors.
  • the tap connector can be designed in such a way that a phase selection or contacting with the desired predetermined conductor can also be set by adjusting a connector pin. In this way, any existing system-compatible tapping plugs can also be used for an independent power supply of the data coupling unit.
  • the at least one POF optical waveguide in particular a pair of conductors made of POF optical waveguides, can be routed in particular in the support profile or in the inner receiving space of the support profile, which is made possible, among other things, by the comparatively small cross-section of the optical waveguides.
  • the POF optical waveguide(s) thus runs essentially in the longitudinal direction of the support profile.
  • the data line can be arranged differently, either pre-installed at the factory or retrofitted.
  • One of the following types of construction is particularly suitable here.
  • the at least one POF optical waveguide can be detachably held or detachably held in a laterally offset manner next to the supply by means of a number, i.e. one or more, suitable holder elements.
  • the fiber optic cable can be attached, in particular in an area along a side wall or the profile base, by means of one or more holder elements arranged in the support profile and distributed in the longitudinal direction and, for example, can also be easily retrofitted accordingly.
  • the holder elements for holding the POF optical waveguide can be fastened in the supporting profile in a positive and/or non-positive manner or can be designed to match this for positive and/or non-positive fastening.
  • the holder elements can be latched in particular in the support profile.
  • the holder elements can be designed as separate components, in particular as plastic molded parts, for example as tongue-shaped tabs with a holding area for the POF optical waveguide(s) and a connecting area for attachment to the support profile.
  • suitable holder elements POF fiber optic cables can be retrofitted in almost all known light strips.
  • holders which together are made with an existing component, such as brackets on a Stromleitprofil, so that the assembly effort is further reduced.
  • the at least one POF optical waveguide is laid on the floor next to the supply, in particular in the form of through-wiring.
  • the LWL can be held together with the supply in the support profile, in particular by appropriately designed means.
  • At least one contact device can preferably have at least two optical connections for coupling to POF optical fibers, so that the contact device, e.g. a tap for the power supply, also provides a connection to the data line to which the data coupling unit is connected .
  • the at least one POF optical waveguide is integrated in the current-conducting profile, in particular in a current-conducting profile made of plastic.
  • an optical fiber, in particular POF optical waveguide, or several optical waveguides or POF optical waveguides can be provided, in particular on a web of a current-conducting profile made of plastic, which can preferably be separated via a predetermined breaking point. This allows the fiber optics to be released as required, e.g. for the purpose of coupling to a device, in particular a data coupling unit, or for connection to a subsequent fiber optic section in the next adjacent support profile.
  • the or each POF fiber optic cable can be integrated or included in the current conducting profile together with the wire lines of the supplies during production, e.g. in an extrusion process or in another suitable way.
  • the current-conducting profile within a mounting rail or within a mounting rail segment can be extruded in one piece or consist of several individually extruded parts, in particular with conductors inserted during extrusion. Alternatively the conductors can also be laid later in such an extruded profile or profiles. Alternatively, the current conducting profile within a mounting rail or within a mounting rail segment can also consist of several individual parts, in particular injection molded or manufactured using injection molding technology, subsequently assembled, each of which has corresponding connection areas at their ends for connection, e.g. with projections and recesses . such
  • Switches or "electricity conducting profiles” for supply lines usually offer a large number of channels for accommodating electrical lines, e.g. a number of between 12 and 18 line ducts or sockets, which are occupied with lines depending on the product/application and not all of them are occupied have to be.
  • the POF fiber optics could thus also be fastened and/or laid in free channels of a power conducting profile, i.e. channels that are not occupied by a power supply line as intended or depending on the application. This is preferably done at the factory, especially when the support profile is being manufactured, but the POF fiber optic cable can also be installed as part of a retrofit.
  • At least one contact device suitable for the type of supply is provided in the light strip for the data coupling unit, which is provided for connecting, in particular for detachable plug-in connection, the data coupling unit with the supply conductors predetermined for this purpose in the support profile.
  • the contact device can be selected in such a way that it allows and achieves contacting exclusively with the conductors that are predetermined or selected for supply.
  • the fastening means and contact device are preferably designed in such a way or interact with the support profile of the light strip in such a way that electrical contact is also made at the same time as mechanical fastening or assembly.
  • Suitable fastening means can be used, in particular, for attaching or plugging in modules onto or onto the support profile in the transverse direction to the longitudinal direction of the light strip and be designed to be detachable, for example by means of a latching connection with a profile area of the support profile, in particular two opposite profile areas on the side of the access opening.
  • the supply has at least seven (7) electrical conductors, in particular at least nine (9) electrical conductors.
  • the typical mains supply conductors of a 5-wire line i.e. the 3-phase conductors LI, L2, L3, in particular for the phase-selectable supply of the light modules, as well as N and PE, are predetermined and reserved for the luminaire supply or marked accordingly. Two more or the two more conductors can then be used or reserved for the supply of the network devices, in particular the data coupling units. For example, conductors already provided in the system for an emergency power supply or a pair of conductors for the DALI control can be used.
  • a supply with at least 9 conductors is advantageous, so that a control line that may already be planned or is present, in particular for DALI control, can continue to be used or remains available without any impairment.
  • a supply with at least 11 conductors is particularly advantageous, so that in addition to the typical 5-wire supply for the light modules, a pair of conductors for DALI, a pair of conductors for emergency power supply and also a pair of conductors, namely with their own phase and neutral conductors, for the independent IT supply of the Network devices, in particular the data coupling units, can be used in the light band.
  • the system provides or effects the power supply of the active data coupling unit by means of supply conductors which are not used to supply the light modules. This can also be avoided during maintenance work or adjustments to light modules, the supply of the network devices, in particular the
  • Data coupling units must be switched off in the light band, which may lead to data loss or loss of productivity. Furthermore, being powered by an independent phase and neutral pair allows the installation of a dedicated RCD for the network equipment in the trunking, reducing unwanted failures in this respect as well.
  • the independent supply can be coupled to a UPS device that may be provided for the supply of the IT system if required.
  • each support profile is designed as a support rail made of metal, in particular as a formed, in particular roll-formed, sheet steel profile or as an extruded aluminum profile.
  • a robust protective enclosure for the data conductors is inherently achieved with the light strip without the need to install separate cable ducts or conduits.
  • the support profile itself can also be designed as an extruded plastic profile.
  • the support profiles preferably have suitable means for fastening, in particular releasable mounting, of modules of the system on an open underside or access opening, e.g. a suitable profile area for engaging, reaching behind, snapping in or the like by means of corresponding fastening means on the functional module, e.g. on the equipment carrier or on the housing the data coupling unit.
  • the support profiles of the system can already be provided or offered with a given profile cross-section in several module lengths, e.g. easily transportable support profile lengths of 750mm, 1500mm, 3000mm and 4500mm.
  • Each support profile therefore advantageously has a certain minimum length of e.g. at least 750mm or 1500mm in order to enable modular adaptation or lighting planning.
  • the length of the support profile is preferably in the range from 500mm to 6000mm.
  • a functional module according to claim 7 is proposed, which in particular is suitable for a light band according to one of the above exemplary embodiments.
  • the functional module has at least one active data coupling unit for transmitting useful data via a data line and fastening means for mounting the functional module on or in an elongated support profile of a continuous-row luminaire, in particular on the underside of an access opening of the support profile or at least partially in the support profile.
  • a correspondingly compact, suitably dimensioned housing design of the functional module is preferably provided.
  • the active data coupling unit of the functional module has at least one first data interface for optical data transmission via a POF optical waveguide, in particular via a pair of POF optical waveguides, and also at least one additional or second data interface.
  • second data interface can also be intended and set up for optical data transmission via POF fiber optics, in particular via a pair of conductors made from POF fiber optics, but a pure media converter is also conceivable as a data coupling unit, e.g. for conversion between fiber optic data lines and a wireless data network and/or for conversion between fiber optic data lines and an ETHERNET data line.
  • the second data interface can thus be an ETHERNET interface.
  • the function module preferably has a connection that is compatible with the light line system for connection to an electrical supply running in the support profile of the light line light.
  • it can in particular comprise a contact device for connecting to predetermined conductors of an electrical supply running in the supporting profile of the continuous-row luminaire.
  • the active data coupling unit can be connected to the supply, in particular using a suitable contact device, so that no separate power supply is required is needed.
  • the data coupling unit preferably has a first data interface for optical data transmission via a POF fiber optic cable and a second data interface for optical data transmission via a POF fiber optic cable for connecting LWL segments.
  • Each interface is preferably suitable for data transmission via a pair of POF fiber optic cables.
  • a duplex connection in particular a full duplex data connection, can thus be implemented between two nodes in a technically simple manner and with a high bandwidth.
  • the data coupling unit is preferably designed as an active network device for connecting two consecutive segments of a data line with POF optical fibers.
  • the data coupling unit can be designed for digital data transmission, in particular in a packet-switching manner, e.g. acting as a switch or repeater for the POF-LWL.
  • the data coupling unit is preferably, in particular additionally, designed as a media converter, in particular as a switched media converter and/or media converter with a bridge function on OSI layer 2.
  • the data coupling unit itself can be set up accordingly at its second interface and/or have at least one third interface that is intended for data transmission via a different wired or wireless signal format, in particular via an ETHERNET copper data line, or via WLAN or WiFi, for example or the like.
  • ETHERNET is used to denote a conventional wired (copper) data line in general and for short, eg using a Cat 5 or Cat 7 UTP cable or the like.
  • the data coupling unit is equipped as a media converter with only a first data interface for optical data transmission via POF optical fibers and a second data interface for data transmission via a wired or wireless signal format that differs from the POF format.
  • a star topology can be implemented with fiber optic cables, with the end points representing appropriate media converters for conversion, for example for a wireless WLAN connection.
  • the data coupling unit can also be designed as a power source or power sourcing equipment (PSE), and e.g. have a PoE-capable ETHERNET connection to serve as a supply source in Power-over-Ethernet (PoE) applications.
  • PSE power source or power sourcing equipment
  • the data coupling unit preferably has at least one wired data interface.
  • the data coupling unit may comprise a PSE (power sourcing equipment) unit.
  • the data coupling unit can thus have a supply connection for supplying external consumers and a correspondingly designed power supply unit, which is to be supplied with mains voltage, in particular by supplying the support profile.
  • WAP wireless access points
  • the data coupling unit can in particular be PoE-capable or have a PoE injector.
  • the supply connection for one or more external loads can be integrated into a connection of the third interface, eg an ETHERNET/UTP port.
  • the PSE unit, in particular the PoE injector can preferably be switched on or off as required.
  • the data coupling unit can also be connected to an external PoE unit or an external PoE injector via ETHERNET, in particular via the second and/or third interface, wherein the separate PoE unit is then preferably also arranged on the device carrier and/or is or is supplied with power from the power supply of the support profile or is set up for connection to it, e.g. in a similar way to the data coupling unit itself.
  • the data coupling unit can also include a USB interface, particularly preferably a USB-C interface, in particular as a wired second or third interface, which can be used, for example, to supply power to IoT devices.
  • a USB interface particularly preferably a USB-C interface, in particular as a wired second or third interface, which can be used, for example, to supply power to IoT devices.
  • the data coupling unit itself can have a WLAN interface, in particular provide a WLAN access point. Furthermore, it can also have an ETHERNET connection, e.g. as a third interface, and can be connected via this to a WLAN device, for example.
  • the WLAN device can be supplied with power directly from the data coupling unit via PoE, so that no additional cable or contact set-up is required.
  • any type of device or data source or data sink in particular any type of IoT equipment, can be connected to the data coupling unit via the second or third interface.
  • the fiber optic connection preferably serves as the main network connection, i.e. the data coupling unit uses the fiber optic data line or interfaces for optical data transmission as a backbone.
  • Further interfaces are optional, eg a third and fourth interface for ETHERNET lines or UTP network cables or WLAN as optional local data connections, and can preferably be switched off so that the data coupling unit can be used in a modular and energy-saving manner.
  • Further or non-optical interfaces can be connected to the optical data line or integrated into the data network via a suitable media converter in the data coupling unit.
  • the data coupling unit itself can have a DALI interface for the purpose of controlling light modules via the useful data line, in particular the POF data line.
  • the data coupling unit can be connected to an ETHERNET-to-DALI adapter via Ethernet connection, so that light modules and/or the connection of lighting technology or DALI-capable sensors can also be controlled via the integrated or retrofitted fiber optic or POF -Use data line, is made possible.
  • the data line for data transmission which can be arranged or is arranged on or in the support profile, is an optical data line with a duplex conductor pair made of large-core POF optical fibers.
  • the POW optical waveguide can in particular be a multimode POF of the step index type.
  • the first and second data interface for optical data transmission can each have at least one optical connection, designed for large-core POF
  • Optical fiber In the present context, this means POF-LWL with a core diameter > 500 pm, in particular in the range of 800-1200 pm, e.g. 980 pm or for a core diameter of approx. 1 mm.
  • the data coupling unit is preferably designed for POF optical waveguides with an optical duplex conductor pair with a bandwidth of >200 Mbps, preferably at least 11 Gbps. POF solutions with bandwidths L2Gbps are currently already available.
  • the POF-LWL can be of the step index or step index (SI), double step index (DSI) or gradient index or graded index (GI) type, depending on the desired requirements.
  • SI step index
  • DSI double step index
  • GI gradient index or graded index
  • a solution with a step index is particularly inexpensive and easy to use - Large Core POF-LWL (large core SI-POF), eg with a core diameter of 980pm.
  • MC-POF or PCS Plastic Clad Silica
  • the at least one or each data interface for optical data transmission accordingly preferably comprises at least one transceiver and an OFE (optical front end) for POF optical waveguides, in particular Large Core POF.
  • Transceivers and an OFE are especially designed for gigabit data rates.
  • the optical connections of the data coupling unit can be designed as active OFE and particularly preferably for manual or tool-free connection with connectorless fiber ends, in particular as a duplex OFE with a transmission connection (Tx) and a reception connection (Rx).
  • This permits a simple connection to one optical fiber-optic cable each of a duplex conductor pair made of POF fiber-optic cables, in particular large-core POF fiber-optic cables.
  • a suitable solution for this is e.g. from Firecomms Ltd. (2200 Airport Business Park, Cork, Ireland) under the trademark OptoLock®.
  • Connectorless LWL-OFE enable the direct connection of bare (connectorless) Plastic Optical Fiber (POF) in order to enable the connection of devices significantly faster, easier and more cost-effectively. This particularly advantageous solution can be achieved with large-core POF optical fibers.
  • a technology of the ETHERNET 1000BASE-RHx type, in particular 1000BASE-RHA, is preferred.
  • Data interface in particular an optical data interface
  • the interface unit can be inserted into an electrical base interface of the data coupling unit or connected to it, in particular, for example, in order to convert it into an optical data interface.
  • optical Interfaces eg in the form of a GBIC (Gigabit Interface Converter) type unit or the like, preferably in a compact format, in particular in the SFP (Small Form-factor Pluggable) format, or eg SFP+, XFP or the like, and for a bandwidth of at least 1 Gbps.
  • At least one of the interface units in the or each data coupling unit preferably includes an optical front end (OFE) for POF LWL.
  • OFE optical front end
  • Such interface units are intended to be interchangeable, in particular installed by means of a plug-in connection, e.g. by means of plug-in card connectors or other suitable electrical connectors. In this way, the sustainability and/or modularity of the data coupling unit in the light band can be further increased.
  • a modular, interchangeable interface unit with converter function another interface to other media, e.g.
  • network devices can be easily switched to other media, if necessary during operation (so-called "hot swap") or repaired more quickly in the event of an interface defect.
  • the data coupling unit has a light strip-compatible housing design or external dimensions.
  • the housing can preferably be designed with cross-sectional dimensions height x width less than or equal to 50mm x 60mm, preferably less than 42mm x 53mm, in particular less than or equal to 25mm x 40mm, whereby the length can be significantly greater depending on the requirements, even by a multiple of the Height or width, e.g. > 120mm, preferably in the range of 100mm to 300mm and less than half ( ⁇ 50%) of the basic dimension (length of the modules).
  • the data coupling unit can thus in particular have an elongate housing which can be accommodated in the support profile.
  • optical connections of the first and second interface are preferred provided exclusively and/or in each case on one of the two end faces of the housing pointing in the longitudinal direction.
  • Optical connections can advantageously be provided opposite one another on the two opposite end faces. This simplifies the laying and/or connection of the POF fiber optics considerably, especially when retrofitting, due to the spatial conditions or accessibility in the interior of the support profile or its extension in the longitudinal direction. For example, in the case of a new installation, initially unused POF fiber optic cables can be routed relatively inexpensively, which are only used later.
  • the pre-routed POF fiber optic cable can be separated at the desired point on the support profile and easily connected to the data coupling unit.
  • Double connections for a duplex conductor pair made of POF optical fibers, e.g. suitable optical front ends (OFE), at the first and second interface with regard to the sending and receiving direction are particularly advantageous for this purpose, or mirrored at the end faces of the Housing is provided, which further simplifies retrofitting, since crossing of the POF LWL of the duplex conductor pair that has been pre-routed, in particular in the current-conducting profile, can be avoided in this way.
  • OFE optical front ends
  • connections e.g. for an Ethernet interface
  • a connection can also be made to one or more separately mounted connector sockets, for example on the module cover, in particular to one or more RJ45 socket(s) for ETHERNET cabling.
  • a corresponding arrangement of the connections allows a particularly slim design for installation in compact light strips or busbars.
  • the data coupling unit preferably has at least one interface for or at least one connection for ETHERNET or UTP cabling, in particular comprising an RJ45 socket.
  • the data coupling unit can comprise a configurable unit, in particular a configurable switch unit, e.g. for administration and security functions, and in particular can be designed as a managed switch.
  • a configurable switch unit e.g. for administration and security functions
  • this enables simple and secure integration of the building's internal POF network into a larger broadband network.
  • switch unit is understood to be equivalent to any suitable switch hardware, which can be implemented in the form of exactly one integrated circuit, or also as a unit made up of a number of ICs.
  • the data coupling unit can, in particular, be remotely configurable via one of its data interfaces, or possibly also via a further or additional interface provided specifically for this purpose to the processor or control unit or to the switch unit.
  • an additional interface in particular a wireless interface, e.g. for Bluetooth®, can be provided for communication with a correspondingly associated app on a smartphone or similar device.
  • This additional interface is preferably not integrated as a data port in the intended function of the data coupling unit, in particular in a data coupling unit with a switch, or should not allow any data coupling from or into the fiber optic data line. This can increase access security and still simplify maintenance.
  • the data coupling unit preferably supports basic management functions for configuring the device by remote maintenance, in particular without distinction via at least all optical interfaces.
  • the configuration can be done both via an embedded web application (served via all standard browsers can be done) as well as remotely via a cloud-based management system.
  • the data coupling unit is preferably set up in such a way that each interface or each port can be managed independently.
  • local additional interfaces which are provided in addition to the optical interfaces, such as RJ-45 ports for ETHERNET lines, can each preferably be switched on and off individually by configuration.
  • this functionality can preferably be switched on and off selectively, eg for the purpose of saving energy, controlling the device and/or restarting it.
  • an optional PoE function is preferably implemented such that it can be switched on and off, in particular independently of the corresponding data interface and/or via remote maintenance.
  • restart reboot
  • reinitialization reset
  • firmware update a firmware update
  • functions such as prioritization, in particular packet prioritization, VLAN or connection or data-specific bandwidth restrictions can be set.
  • Remote configuration or remote maintenance can be enabled, for example, via a programmable or configurable switch processor or switch ASIC.
  • the switch can have a number of pre-programmed or pre-stored function modes for typical applications, which can be selected or switched over via an interface with a low data rate, e.g. via an optional DALI interface of the data coupling unit.
  • the housing can also have latching or snap-in means, by means of which the housing can be fastened to a device carrier corresponding to the support profile, in particular without tools.
  • a plurality of protective grounding claws are particularly preferably provided, so that the contact device of the data coupling unit only contacts the phase conductor and neutral conductor for the supply.
  • the active data coupling unit is fastened to a device mount which is designed to be fastened to the support profile of the continuous-row luminaire, in particular on the underside of the support profile or its access opening.
  • the equipment carrier can serve as a cover, preferably in such a way that the equipment carrier partially closes an open underside of the profile when it is fastened.
  • a corresponding device carrier preferably has means for detachable attachment, eg several retaining springs or the like, which are designed to engage, engage behind and/or detachably engage with a corresponding profile area of the support profile, in particular on or to the side of the access opening.
  • the function module includes a device carrier, this is preferably designed to correspond to the support profile and is designed to be fastenable to the access opening of the support profile.
  • a device carrier can be designed in particular as a formed sheet metal part, or as an extruded aluminum part or as an extruded or extruded plastic part.
  • the housing is preferably designed for tool-free connection, in particular latching, with such a device carrier, in particular a device carrier that is compatible with the continuous lighting system or is already present in its modular system.
  • a number of elongated structurally identical support profiles can be provided for the realization of a light band and mounted in alignment with one another in the longitudinal direction, e.g. suspended from the ceiling via pendulums and/or directly on a ceiling.
  • a number of elongated structurally identical support profiles can be provided for the realization of a light band and mounted in alignment with one another in the longitudinal direction, e.g. suspended from the ceiling via pendulums and/or directly on a ceiling.
  • at least two are preferred
  • Data coupling units are provided, which couple at least three segments of the data line, each with POF optical waveguides, preferably a duplex conductor pair made of POF optical waveguides.
  • the data coupling units and POF optical waveguides can preferably correspond to a bus Topology, in particular in the manner of a daisy chain topology, be connected to one another.
  • a number nb3 of data coupling units can be provided, which connect n+1 segments of the optical data line. Light strips of any length can thus be supplied with the maximum bandwidth of the POF data line or full bandwidth can also be provided at the ends on both sides.
  • the active data coupling unit itself in particular on its housing, can include fastening means for detachable mounting on or in the support profile, in particular on a power rail.
  • fastening means for mounting the function module or the data coupling unit can be provided, which comprise at least one bolt that can be adjusted into a locking position transversely to the longitudinal direction of the support profile, in which the bolt engages or engages behind lockingly in the support profile.
  • a contact device can be provided, for example on the function module, which comprises movably mounted, extendable or deliverable electrical contacts for contacting the supply.
  • the adjustment of the latch and the delivery of the contacts are preferably designed to be mechanically coupled to one another, so that fastening and contacting can be carried out in one step.
  • the contacts of the contact device can be inserted, for example, into at least one laterally arranged guide profile of the supply or also into two laterally opposite guide profiles.
  • adjustable contacts and locking elements can be provided on the contact device by turning, eg eccentrically, which are coupled via a turning mechanism.
  • the locking elements can engage in or behind the support profile when the contacts are twisted.
  • both electrical contacting and mechanical attachment can be carried out with the aid of a simple movement.
  • the supporting profile can also form part of a busbar or include such a busbar.
  • the active data coupling unit can have a housing which is designed as an adapter for a busbar and can be accommodated at least partially in the busbar, in particular between lateral guide profiles.
  • the housing can be fastened to the busbar, preferably via a rotary mechanism.
  • the module can have a contact device which interacts with conductors in laterally arranged guide profiles of the busbar. Fastening and contacting can in particular take place jointly by means of a mechanism or the rotary mechanism.
  • a number of support profiles are often mounted to form a continuous-row luminaire with a total length of more than 10m, in particular often more than 13.5m, in particular >15m.
  • the invention also relates to a data coupling unit that is specifically suitable for a light strip, with the features relating to this unit according to one of the above or following embodiments or examples.
  • a light band arrangement with a data line according to claim 24 is also proposed, which is particularly suitable for retrofitting a light band to a system according to one of the above exemplary embodiments.
  • the light band arrangement is characterized by the fact that at least one POF optical waveguide, in particular at least one pair of conductors consisting of two POF optical waveguides, is arranged as a data line in or on at least one support profile of the light band arrangement.
  • a corresponding light strip is therefore already prepared in order to be able to use the above advantages of the system as required by simply retrofitting one or more data coupling units.
  • the light band arrangement can have the features of the preceding or following embodiments or examples in an advantageous combination or the features according to FIG one or more of the dependent claims 2-23.
  • the proposed functional module or the proposed data coupling unit is particularly suitable for the use of POF optical fibers, in particular duplex conductor pairs made from large core POF optical fibers, in a light band.
  • POF optical fibers in particular duplex conductor pairs made from large core POF optical fibers, in a light band.
  • it allows a continuous row light to be retrofitted with a POF-based data connection, in particular for a data connection in accordance with ISO/IEC/IEEE 8802-3:2017/Amd 9-2018 or a comparable standard or norm for fiber optic data lines.
  • a kit according to claim 26 is also proposed, which is suitable and intended for realizing an elongated continuous-row luminaire with a data line.
  • the kit includes an elongated support profile for attaching light modules to the support profile and a functional module according to one of the above or following embodiments or examples, which has a data coupling unit for POF optical fibers.
  • the kit has at least one holding element which is designed to hold the functional module at a distance from the support profile on the latter in an installation position in which the interfaces of the data coupling unit and the interior of the support profile are connected for the purpose of connecting the POF fiber optic cable(s) to the data coupling unit are accessible.
  • a supply extension is also advantageously provided in the kit, by means of which the data coupling unit of the function module can be connected to the power supply in the support profile in the installation position.
  • the proposed system is particularly suitable for operation or a data transmission method in a local campus network, in particular a closed and/or industrial campus mobile radio network with WLAN and/or 5G connectivity.
  • high bandwidth can be provided, in particular for at least one, typically several radio network nodes, in particular a WLAN node and/or a 5G node.
  • This is connected to the POF fiber-optic cable using at least one data coupling unit of the light band system, so that data can be transmitted, in particular from a server, to the radio network node and/or from the radio network node, in particular to a server, using at least one POF fiber-optic cable of the light line system can take place.
  • the system offers high bandwidths for industrial IoT processes, especially in large buildings such as factory buildings or warehouses for intralogistics, some of which are already being operated via WLAN and will increasingly be operated via 5G connectivity in the future.
  • the system ensures a high level of flexibility with regard to the most advantageous possible spatial arrangement of the radio network nodes, for example for the purpose of optimal network coverage or radio cell coverage, among other things because the spatial requirements for lighting are typically almost identical to the desired network availability.
  • Typical light band grids offer a variety of installation options for network technology. Subsequent changes to the network architecture are also made easier by industry-typical light band arrangements in large buildings or made possible with significantly lower installation costs.
  • POF fiber optics offer noticeable advantages, especially for the desired high bandwidths in connection with 5G connectivity.
  • POF fiber optics will increasingly be preferred compared to copper-wired networks with a view to sustainability requirements and resource conservation.
  • FIG.l a schematic diagram of a continuous-row luminaire with an optical data line and its integration into a data network
  • FIG.2A-2B a first exemplary embodiment of a light band light with an active data coupling unit for data transmission via a pair of conductors made of two POF optical fibers, in a schematic front view (FIG.2A) viewed in the longitudinal direction of the light band and in a perspective view (FIG.2B) from diagonally above;
  • FIG. 3A-3B a section of a conventional equipment carrier for a known light band, with several LED light modules in side view (FIG. 3A) and in bottom view (FIG. 3B);
  • FIG. 4A-4B a second exemplary embodiment according to the invention, with an active data coupling unit and POF optical waveguides, and an IoT device connected to the data coupling unit, in side view (FIG. 4A) and in bottom view (FIG. 4B);
  • FIG.5A-5B a third exemplary embodiment of a light band light with POF optical fibers according to the invention to illustrate a possible way of laying the POF optical fibers, seen in a front view (FIG.5A) in the longitudinal direction of the light band and in a perspective view roughly along the longitudinal direction (FIG. 5B);
  • FIG. 6A-6D an inventive embodiment of a function module with a device carrier for mounting on a support profile of a light strip, e.g. according to FIG.2A-2B, with a data coupling unit and a WLAN device connected to it, as well as fastening means for mounting the function module, in two Perspective views (FIGS.
  • FIG. 6A-6B from both longitudinal sides of the inside of the device carrier, to show a design of the data coupling unit, in eggs enlarged partial cross section (FIG. 6C) and a variant in cross section (FIG. 6D) perpendicular to the longitudinal direction;
  • FIG. 7A-7C another inventive embodiment of a functional module with a device mount for mounting on a light strip, e.g. according to FIG.5A-5B, with a data coupling unit and a contact device in the form of a tapping plug, in perspective view (FIG.7A) on the inside or in a front view in the longitudinal direction of the light band, in the unassembled state (FIG. 7B), with a device carrier variant made of metal, and in the assembled state (FIG. 7C), with a device carrier variant made of plastic;
  • FIG. 8A-8B Another exemplary embodiment of a light band system according to the invention with an alternative, prefabricated laying of the POF optical fibers, here with two pairs of conductors made of POF optical fibers integrated into the current conducting profile, in a front view in the longitudinal direction and in a side view (FIG. 8B) for illustration a solution for connecting the POF optical fibers between two support profiles;
  • FIG. 9A-9D Another inventive embodiment of a light line system, here with a busbar, which serves as a support profile, in front views in the longitudinal direction, without data coupling unit (FIG. 9A), with mounted data coupling unit (FIG. 9B) and with a pair of POF - Optical fiber connected data coupling unit (FIG.9C), as well as in non-assembled perspective view (FIG.9D) to illustrate another embodiment of a function module, here for a power rail.
  • 10 a schematic diagram of a daisy-chain network topology with duplex data transmission via a data line with line segments made from two POF optical waveguides;
  • FIG.ll another embodiment of a light strip system according to the invention with contact devices in the form of tapping sockets at fixed, predetermined longitudinal positions of the light strip and a further alternative embodiment of a data coupling unit, which is designed as a repeater or amplifier for POF optical fibers;
  • FIG.12 a basic diagram of the architecture of an embodiment of a data coupling unit for systems according to FIG.1-9, which is designed as a switch, with a media converter and with its own integrated switching power supply for power supply from the light strip and optical interfaces for POF fiber optic cables and other interfaces , e.g. for UTP data cables;
  • FIGS. 13 a basic diagram of the architecture of a further exemplary embodiment of a data coupling unit for systems according to FIGS. to show more details about the switching power supply;
  • FIGS. 14 a basic diagram of the architecture of a further exemplary embodiment of a data coupling unit for systems according to FIGS. 1-9, with an external switched-mode power supply for the power supply from the light strip;
  • FIG.15 a basic diagram of the architecture of a further exemplary embodiment of a data coupling unit for systems according to FIG.1-9, here with optical interfaces for several pairs of conductors made of POF optical fibers, e.g. four optical interfaces, and with, among other things, a DALI interface and a WLAN Interface;
  • FIG.16 a perspective view of a kit for a elongated light strip light with two holding elements, which a functional module according to the invention in a
  • FIG. 17A-17B each a schematic diagram in top view with an exemplary light band grid in a workshop or warehouse and purely exemplary possible network topologies of the system, with a purely wired system in FIG. 17A and a preferred, partially wireless WLAN and / or 5G -Radio network with radio cells in FIG.17B.
  • FIG. 1 schematically shows a light band system 1 with an elongated light band light 2, hereinafter referred to as light band for short, which is only partially shown and can typically have a length>10 m, possibly several 10 m.
  • the light band 2 has several consecutive, elongated support profiles 3 for attaching light modules 4.
  • the support profile 3 is designed for the assembly or installation of the light band 2 using appropriate assembly means on a structure or in the interior of a building, e.g. directly on a ceiling, or suspended from the ceiling, e.g. by means of pendulums or the like (cf .FIG.16).
  • the light strip 2 has several light modules 4, e.g. with LED light sources, selected and arranged depending on the application. Each light module 4 is attached to one of the support profiles 3 and covers this from the underside.
  • the light band 2 also has an electrical supply for the power supply of system components, in particular the light modules 4, wherein the supply can have a type known per se, e.g. as below, e.g. to FIG. 2A-2B, FIG. 8 explained in more detail.
  • FIG.l also shows a data line 10 for data transmission of user data, e.g. according to the TCP/IP reference model (IP for short), which has at least one optical waveguide (LWL for short), here in the form of a polymer optical fiber ( POF), here a conductor pair consisting of two POF fiber optic cables. At least one line segment of the data line 10 with POF LWL is arranged in or on the support profile, as described further below.
  • IP IP for short
  • LWL polymer optical fiber
  • the system 1 from FIG.l also has an active data coupling unit 12 (cf. "POF switch”), with, among other things, a data interface for optical data transmission via the POF LWL 10.
  • the data coupling unit 12 is on one of the support profile 3 and equipped accordingly, e.g. with a system-compatible device carrier (see below).
  • DKE data coupling unit 12
  • any desired IP-based device or IoT device 14 which is connected to the light band 2 is mounted, with a higher-level data network 15, in particular a local network or LAN, e.g. for the implementation of Industry 4.0 solutions
  • the local network 15, which includes the data line 10, is preferably also connected to the Internet, indicated schematically with 16, e.g. for remote maintenance, for connection to a cloud solution, or the like an IP converter 17, which connects the POF-LWL of the data line 10 of the light band with the LAN 15.
  • the LAN 15 is preferably designed as an ETHERNET network or according to IEEE-802.3.
  • the LAN 15 can be outside of the light band 2, e.g. predominantly with UTP lines in a conventional star topology, or also e.g. with glass fiber optics.
  • the optical data line 10 is preferably designed with a pair of conductors consisting of two POF optical fibers 10A, 10B.
  • the optical data line 10 in the light strip 2 is preferably designed for full-duplex optical data communication or for simultaneous transmission and reception without multiplex technology, via one of the POF optical fibers 10A, 10B between consecutive DKE 12 in the light strip 2 that are directly connected to one another.
  • a single optical fiber not shown between the nodes, in particular POF optical fibers with, for example, WDM or WDMA technology for duplex transfer possible.
  • FIG.10 also shows the preferred arrangement of the fiber optic data line segments 10A, 10B and active DKE 12, for example as IP hosts, to form a daisy chain topology (also line topology), in contrast to the typical star topology in a ETHERNET LAN.
  • the daisy chain topology can also be expanded to form a ring topology, as indicated in FIG is used (not shown).
  • a return line 18 may then have to be laid on or in the light strip 2, preferably of the same design as the data line 10, in particular with at least one POF fiber optic cable.
  • One or more data coupling unit(s) 12 (DKE) on or in the light band 2 basically enable a large number of applications from information technology (IT) and correspondingly expand the light band 2 with IT functionality.
  • a number of light strips 2 according to the invention can be used in a logistics warehouse, for example, to provide IT infrastructure for wireless, IP-based logistics devices (handheld scanners) and/or automation devices, e.g. AGVs or the like.
  • the light band comprises a type of integrated AON (Active Optical Network) as the core aspect of the invention. Its components are preferably designed for Gigabit Ethernet or for data transmission at 1,000/100 Mbit/s via standard SI-POF, MC-POF or PCS according to 1000BASE-RH (IEEE 802.3bv) or comparable.
  • AON Active Optical Network
  • the POF data line 10 and the DKE 12 can mainly be used for non-system user data relating to the light strip 2 itself or the lighting, but can also use the DKE 12 to enable or support IP-based building automation, in particular IP-based light management .
  • the light strip 2 is set up in such a way that during operation the electrical supply to the support profile 3, which is originally intended to supply the LED modules 4, is also used to supply the active DKE 12 with power.
  • 2A-2B show, as an embodiment of the support profile 3, a support rail 20 of a light strip 2, with a support rail base 21 and two along the vertical direction from which
  • a current-carrying rail 23 included in the system e.g. made of a plastic extrusion profile, is arranged on the mounting rail base 21, in which channels are provided. Line wires of the supply, not shown in detail in FIGS. 2A-2B, are arranged in the channels.
  • the channels of the current conducting rail 23 are open on their side facing the interior and on the side facing away from the support rail base 21 along the vertical direction, so that the line wires are accessible from the interior.
  • the system or light band 2 according to the invention also has a mounting body in the form of a device carrier 30, with a floor 31 and two side walls 32 running upwards in the vertical direction.
  • the device carrier 30 has a modular basic dimension as an overall length, e.g. 750 mm, and the individual mounting rail 20 has a total length corresponding to an integer multiple of the basic dimension, e.g. 3000mm or 4500mm.
  • the equipment rack 30 is dimensioned such that its side walls 32 are substantially flush with the side walls 22 of the support rail 20 for flush coverage of the open underside.
  • a contact device is arranged on the assembly body or equipment carrier 30 (cf. FIG.7A-7C), for example as an insulation displacement device for contacting selected conductors in the current conduction rail 23.
  • FIG.2A-2B the assembled state is shown, in which the equipment carrier 30 is mechanical was latched to the support rail 20, for example by means of suitable retaining springs on the equipment carrier 30, as shown in more detail in FIG.7B-7C.
  • the equipment carrier 30 can be produced as a formed sheet metal part, for example as a roll-formed sheet steel profile, or as a plastic extrusion.
  • the mounting rail 20 is preferably made of metal, produced here for example as a roll-formed sheet steel profile, but can also be designed as an extruded aluminum profile (for example in the case of a conductor rail as in FIG. 9A-9C).
  • the DKE 12 is arranged in the interior of the light band 2 or on the upper side of the equipment carrier 30 and is connected to the power supply rail 23 via a suitable contact device for the power supply.
  • the DKE 12 has a housing with correspondingly compact dimensions, which are particularly suitable for a light band, with cross-sectional dimensions of height x width less than or equal to 50mm x 60mm, and a predominantly elongated design, for example with approx. 25mm x 40mm x 260mm (HxWxL).
  • FIG.2A-2B also show an exemplary arrangement or laying of a pair of conductors made of POF optical waveguides 10A, 10B (cf. cross section in FIG.10), which are in a lateral holder 26, e.g. a suitable plastic holding profile for releasably locking in the POF - Optical fibers 10A, 10B.
  • the holder 26 is here arranged laterally next to the current-conducting rail 23, along a side wall 22, and can, for example, be produced in one piece with the current-conducting rail 23 or separately.
  • FIG. 2B Also shown schematically in FIG. 2B is an end-side optical connection 25 for the POF data line 10 on the DKE 12, as well as further connections for UTP data cables, the arrangement of which, however, does not have to be at the end.
  • 3A-3B show, schematically and by way of example, a single conventional light module 4 with a device mount 30 on which a plurality of LED modules 40 are attached on the underside, which are supplied by an LED driver or an LED operating device 34 .
  • a known contact device 33 e.g. That
  • LED operating device 34 is connected to the contact device 33 via supply terminals and is supplied as intended by the supply of the light band 2 .
  • FIG.4A-4B show an inventive expansion of a light module 4 with DKE 12 in the form of an active network device for Data connection with the POF data line 10.
  • an IP-based data device 45 eg for IoT applications
  • the data device 45 is connected here via a UTP-CAT7 line to an RJ-45 socket 46 on the equipment carrier 30 which is accessible from below.
  • the RJ-45 socket 46 is either integrated into the underside of the DKE 12 housing or connected to a corresponding connection on the DKE 12 via a short UTP patch cable, for example.
  • the DKE 12 establishes the data connection between the data device 45 and the LAN 15 via the data line 10 .
  • the DKE 12 is designed, for example, as an ETHERNET switch with media converter. Furthermore, the DKE 12 can advantageously be designed as a PSE and can therefore also be used to supply power to the data device 45 . This can be done, for example, via integrated PoE technology with a corresponding PoE (ETHERNET) interface of the DKE 12 (see FIG. 13 below). Thanks to the POF data line 10, a high transmission rate is provided for a large number of corresponding data devices 45 or for the LAN 15 in general. Optionally, a POF connection 47 that is accessible from the outside, in particular on the underside of the device carrier 30, can be provided for corresponding POF-capable data devices 45, which is connected to the DKE 12 or is integrated into it (cf. FIG.12-15).
  • FIG. 5A-5B show a variant of the holder 26 from FIG. 2A-2B, ie an alternative solution for laying the POF data line 10 in the support profile 3.
  • This is a support rail 20 in FIG. 5A-5B in the above FIG. 2A-2B described construction.
  • the parallel, vertical side walls 22 form an access opening 27.
  • the side walls 22 have a recess, for example in the form of a flange 22A of the roll-formed sheet metal profile.
  • a narrow gap 22B is formed between the recess or flange 22A and the respective side wall 22, which gap is accessible from the interior of the mounting rail 20, here from above.
  • This gap 22B can be used to mount special holder elements 50 for holding or fastening the POF data line 10 in the support profile 3 .
  • the holder elements 50 have in FIG.5A-5B a tongue 51 which so is designed so that it can be fixed in one of the two gaps 22B of the mounting rail 20 in a positive and/or non-positive manner.
  • At least one retaining projection 52 is provided in the transverse direction on the upper end region, which carries and holds one or possibly also several (not shown) POF data lines 10 .
  • the elongate body 54 of the holder element 50 is optionally--as shown--dimensioned such that a clamping effect can be achieved with its upper end 55 on a lateral edge region of the mounting rail base 21.
  • the holder elements 50 can be manufactured in one piece as inexpensive injection molded parts.
  • holder elements 50 are detachably mounted along one of the two side walls 21 at a longitudinal distance from one another, laterally offset next to the current conducting rail 23 or supply, which hold the POF data lines 10 in place.
  • a trunking 2 typically has a number of support profiles 3 that follow one another in the longitudinal direction and are aligned with one another, corresponding to the desired total length.
  • Suitable holder elements 50 allow POF data lines 10 to be attached quickly and without tools over the entire length of a light strip 2, e.g. during maintenance or new installation.
  • the support profile 3 is designed as a trough-shaped hollow profile open on one side in the form of a support rail 20, with a U-shaped cross section, i.e. with a support rail base 21 and two side walls 22 running vertically away from it, between which the interior space is defined and which form the access opening 27 on the underside.
  • a support profile 3 is also within the scope of the invention, see, for example, FIGS.
  • the POF data line(s) 10 can also be laid on the outside of the support profile 3, for example by means of suitable Cable holders, on the top of the trunking profile 3. Cable holders that can be snapped into place on the outside of the support profile 3 are advantageous, e.g. cable holders of type 07690LHA from TRILUX GmbH & Co. KG (D-59759 Arnsberg) or comparable available or adapted cable holders.
  • FIGS. 6A-6D show an example of a functional module 60 including, among other things, a DKE 12 for POF-LWL, a device mount 30 for mounting on a support profile 3 of a light band 2,
  • FIG.6A-6B show details of a preferred design of the DKE 12.
  • This has an elongated housing 61 that can be accommodated, e.g. with dimensions of approx. 25mm x 40mm x 260mm (HxWxL), for accommodation in the support profile 3
  • the housing 61 has latching or snapping means 62 in the four front corner areas, which are also designed here as protective earthing claws and are shown in cross section in the enlargement in FIG. With the protective grounding claws 62, the housing snaps onto the device carrier 30 and can thus be attached to the device carrier 30 without tools and at the same time be electrically connected to the device carrier 30.
  • the protective grounding claws 62 engage the edge of an inward recess such as a bead 32A on each of the parallel side walls 32 of the equipment carrier 30 to secure the DKE 12 to the equipment carrier 30.
  • the device carrier 30 in turn has several retaining springs 36 of a suitable design, which are designed for releasably fastening the device carrier 30 to the support profile 3.
  • the retaining springs 36 are intended in particular to grip behind the beading 22A (only shown in the enlargement in FIG. 6A) on both side walls 22 the mounting rail 20 running.
  • the retaining springs 36 may have slides 37 for easier manual release, as shown in FIGS. 6A-6B.
  • the retaining springs 36 can, for example, preferably be designed according to the teaching from EP 3608588 A1, the teaching of which is included here by reference for the sake of brevity.
  • Other assembly solutions are also possible, e.g. using a rotary mechanism as shown in FIG.9A-9D or the like.
  • the device carrier 30 closes when fastened (cf. 2A) over its overall length of, for example, 750mm, an open profile underside or the access opening 27 of the support rail 20 in sections and is designed to correspond to the support profile 3 or the support rail 20, for example as a formed sheet metal part.
  • the side walls 32 of the equipment carrier 30 are approximately flush with the side walls 22 of the support rail 20, see FIG.
  • FIG.6A-6B also show two optical connections 121, 122, a first and second optical data interface, for a pair of POF-LWL 10A, 10B, each on the end faces of the housing 61, for easy access with little curvature of the POF data line 10 (not shown here) during installation. Due to the overall length of the housing 61, there is sufficient length to shorten and connect the POF-LWL 10 to one of the two end-side optics when the POF-LWL 10 is cut open, see FIG.2B or FIG.5B, approximately in the middle of the mounting position of the DKE 12 Ports 121, 122 available.
  • the optical connections 121, 122 are preferably optical front ends (OFE) for manual or tool-free connection directly to connector-free fiber ends, in particular as a duplex OFE with a transmission connection (Tx) and a reception connection (Rx), e.g. of the OptoLock® type from Firecomms Ltd or as described in EP2035874B1.
  • OFE optical front ends
  • Tx transmission connection
  • Rx reception connection
  • the ends of the two fibers 10A, 1B of the conductor pair of the POF LWL 10 (FIG. 6D) are inserted and secured by means of a latch.
  • Two RJ45 sockets 131, 132 for UTP data cables are also provided on one end face in the housing 61 of the DKE 12.
  • a WLAN access point 600 for example, which is mounted on the underside of the equipment carrier 30, can be connected to the DKE 12 via one of the connections, e.g. via a bushing in the floor 31, for the purpose of data communication via the POF data line 10 .
  • a data device the underside of the equipment rack 30 can be connected to one of the RJ45 sockets 131, 132 via a bushing 63 in the equipment rack 30.
  • the variant shown in FIG.6D can be used.
  • FIG.6D shows a variant with two ETHERNET connections, here in the form of RJ-45 sockets 64, 65, which at corresponding
  • the ETHERNET connections can be RJ-45 sockets 64, 65, e.g. common RJ45 keystone jacks
  • Both RJ-45 sockets 64, 65 are connected to the RJ45 sockets 131, 132 of the DKE12 via short patch cables (not shown).
  • the equipment carrier 30 does not have to be dismantled in order to connect a data device 600, in particular if the DKE 12 and the RJ45 sockets 131, 132 and 64, 65 are PoE-capable, as explained further below.
  • USB-C connections or sockets, in particular USB Type-C keystone modules can also be provided be.
  • IoT devices can also be connected accordingly.
  • device mounts 30 made of metal mounting on the underside on the outside is preferred, at least in the case of wireless devices such as a WLAN access point 600, for example.
  • wirelessly transmitting data devices e.g. Bluetooth® beacons or the like can also be mounted on the inside, e.g. offset longitudinally in accordance with the housing 61.
  • FIG.6A-6B also show an electrical contact device in the form of a plug connector, here in particular a tapping plug 66 for a corresponding tapping socket 67 on a through-wiring 69 (cf. FIG.6D) for electrical Supply, such as shown in more detail in FIG.ll.
  • a plug connector here in particular a tapping plug 66 for a corresponding tapping socket 67 on a through-wiring 69 (cf. FIG.6D) for electrical Supply, such as shown in more detail in FIG.ll.
  • Tap-off sockets 67 for plug-in connection as contact devices are advantageous for through-wiring 69 as a supply, with insulated conductors laid in the longitudinal direction, in particular on the bottom side on the profile base 21, such as the conductors LI, N, PE and IT(N) in FIG. and IT(L).
  • tap sockets 67 are provided at fixed, predetermined longitudinal positions of the supply in the support profile 3 (FIG. ll).
  • the contacts on the tap connector 66 can preferably be adjusted or adjusted in a variable position, so that it is possible to select which phase conductor a contact is to be made with for the function module 60.
  • the supply of the DKE 12 and optionally also the data device 600 connected to it can be supplied via separately assigned conductors, see IT(N) and IT(L) in FIG.II, of the supply.
  • the DKE 12 is wired to the pick-off plug 66 via front-side connection terminals 68 for the power supply (wiring not shown).
  • the tap-off plug 66 and the retaining springs 36 are dimensioned to match one another and are arranged on the device carrier 30 so that with the mechanical attachment by snapping in vertically upwards, contact is also made by plugging the tap-off plug 66 into the tap-off socket 67 (similar to FIG.7C).
  • the DKE 12 itself and the function module 60 as a whole are designed to be passively cooled, i.e. without a fan or the like, in particular without a fan in the housing 60 of the DKE 12.
  • the 6A-6B also show a visually recognizable tc point 61A on the easily accessible upper side of the housing 60, as a measuring point according to IEC/EN 61347.
  • the tc point 61A is above one or more critical electronic components, e.g. an integrated Switching power supply arranged.
  • FIG. 7A-7C show an exemplary embodiment of a function module 700, which differs from FIG. 6A-6B primarily in the type of supply and current tapping.
  • the DKE 12 is also mounted on an equipment carrier 30, which can be made of sheet metal (FIG. 7B) or plastic (FIG. 7C).
  • the POF data line 10 can be installed, for example, by means of holder elements 50, as shown in FIGS.5A-5B.
  • the electrical supply is shown in FIG.7A-7C by a
  • Conductor rail 23 as shown in FIG.2A-2B, is provided, which is also arranged on the bottom or horizontally in the support rail 20 and includes a number of wires 24 as supply conductors.
  • the supply or current conducting rail 23 consists of a plastic profile, which is latched to a receptacle in the base 21 of the support rail 20, and the conductor wires 24.
  • the conductor wires 24 each run in a - in the example from FIG. 7A-7C downwardly open or corresponding channel of the current conducting rail 23 which is accessible from below.
  • the channels can also be arranged differently, e.g. in the side walls of the webs or the channel walls, or be designed (see FIG. 9A-9C).
  • a pick-off plug 70 is provided as the contact device, the contacts 71, 71A of which are designed, for example, using insulation displacement technology or the like.
  • spring-loaded needle contacts can be used which are force-fit, e.g. pressed vertically onto the respective line in the duct floor, or spring contacts which are pressed laterally, e.g. horizontally, onto the lines running in the side walls of the webs (see FIG. 9A-9C or similar). etc.).
  • the contacts 71, 71A engage in the mounting of the device carrier 30 on the mounting rail 20 in channels of the current conducting rail 23 and contact the selected conductor wires 24, as illustrated in FIG.7C.
  • the tapping plug 70 can have a housing which is latched to the opposite recesses 32A of the side walls 32 of the equipment carrier 30 by means of a latching connector unit 72 with suitable latching elements, similar to that described above for FIG. 6C.
  • the latching connector unit 72 can optionally also be designed integrally or in one piece with the plastic housing of the tap connector 70 .
  • one or more contacts 71A are for phase selection preferably in the transverse direction, or slidable in the plugging direction, mounted and via a Adjusting device with slide 73 is adjustable, so that the fitter can set which phase conductor of the conductor wires 24 is used to supply power to the DKE 12 and, if necessary, other devices on the equipment carrier 30 .
  • a separate IT supply for the DKE 12 can be implemented.
  • Not shown in FIG. 7 is the wiring of the connection terminals of the DKE 12 with the tap connector 70.
  • the device carrier 30 according to FIG.7A-7B can be attached to the support profile 3 or the support rail 20, for example, as described for FIGS.6A-6D by means of retaining springs.
  • 7C shows a variant with a device carrier 300 made of plastic for easy installation on the support profile 3.
  • Snap hooks 76 are provided on both sides of the device carrier 300 on the longitudinal sides, e.g. formed during extrusion, which engage with inwardly protruding areas of the side walls 22 of the support profile 20 , e.g.
  • the tapping plug 70, current conduction rail 23 and support profile 3 are overall dimensioned in such a way that they are coordinated with one another so that with the mechanical attachment by snapping in vertically upwards (FIG.7C), the contacting by inserting the tapping plug 70 in the conductor rail 23 takes place, i.e. the selected conductors 24 are contacted at the same time.
  • the electrical power supply of the functional module 700 can thus also be established very easily, with just a few steps when the light band 2 is installed.
  • FIG. 8A shows an exemplary embodiment of a continuous-row system in which the optical fibers, here in particular and by way of example two pairs of conductors made of POF optical fibers 81, 82, are already integrated during manufacture in a current-carrying rail 83 specially designed for optical data transmission.
  • a current-conducting rail 83 can be produced by pulling in the conductor pairs made of POF-LWL 81, 82 together with the conductor wires 24 during the extrusion of the current-conducting rail 83 from plastic. That's how it can be Support profile 3 or the support rail 20 can already be equipped with POF-LWL 81, 82 at the factory.
  • the conductor rail 83 is designed to match an existing mounting rail 20, for example designed to be latchable with a corresponding receptacle in the floor 21, as shown in FIG. 8A, so that it can be preassembled or retrofitted if necessary.
  • the POF LWL 81, 82 are each embedded in a web 84, 85, which can be easily separated by hand via a predetermined breaking point 84A, 85A for connection to network devices, in particular the DKE 12, as required.
  • the function module 600; 700 can be designed with appropriate setting of the adjusting device 73, e.g. as in FIG.7A-7B or also as in FIG.6A-6D.
  • POF optical fibers 81, 82 according to FIG 86 are provided, which optically connect the POF-LWL 81, 82 of each support profile 3A, 3B with those of the other.
  • Suitable optical plug-in couplings 86 can be used for this, this being shown in FIG. 8B by way of example for only one pair of POF optical fibers 10A, 10B.
  • FIG. 8B also shows, purely schematically, a support profile connector 88 for the mechanical coupling and electrical connection of the supply or conductor of the conductor rail 23; 83 at the joints of successive support profiles 3A, 3B.
  • mechanical-electrical strip light or support profile connectors 88 are preferably used to connect current-carrying rails 23 .
  • the POF data line 10 is routed separately (see FIG. 5A-5B), it can be routed continuously or uninterruptedly without any special connection, ie loss-free at the joints, e.g. from one DKE 12 to the next DKE 12, particularly in daisy-chain Chain topology according to FIG.10.
  • the POF data line 10 particularly in the case of through-wiring, can also be pre-routed in segments in each support profile and connected to the next segment at the front end by optical couplings, as explained further below with regard to FIG.
  • fiber optic data lines in particular POF data lines 10
  • a light band e.g. if an independent line is to supply another, different light band.
  • This is easily possible with POF data lines 10 due to the small cross-sectional dimensions (cf. FIG. 10).
  • fiber optic data lines in a light band are also advantageous for longer light bands in which several daisy-chain POF lines are to be set up.
  • FIGS. 9A-9D show a further exemplary embodiment of a light line system with a function module 90 which is specially adapted for a power rail 93 of the EUTRAC® type or the like.
  • the conductor rail 93 e.g. an EUTRAC® 5-conductor 3-phase mounting rail type standard from EUTRAC Strombahnen GmbH (D-12277 Berlin), has two laterally opposite conductor profiles 93A, 93B in the interior, which are arranged vertically, each with several embedded conductors 94 that lie vertically on top of each other.
  • Each Stromleitprofile 93A, 93B runs along one of the
  • the conductors 94 of the conductor rail 93 can be contacted by means of contact devices 96, which are inserted through the lower passage opening 97, as needed and can be freely positioned in the longitudinal direction.
  • the function module 90 has an active data coupling unit 12 with a housing 91, which is designed specifically as an adapter for the busbar 93, in the manner of a so-called in-track adapter, for partial accommodation in the interior of the busbar 93 (cf. FIG. 9B -9C).
  • a OFE 121, 122 is provided at both ends, for example in the construction as described for FIG.6A-6D.
  • the function module 90 can also have two RJ45 sockets 131, 132 for UTP data cables, which are connected to the DKE 12 in the housing 91.
  • mounting units 96A, 96B are provided at both ends of the housing, which as
  • Fastening means for mounting the function module 90 on the support profile or the busbar 93 are used.
  • only one assembly unit 96A, 96B may be sufficient, e.g. in the middle of the housing 91.
  • An assembly unit 96A shown schematically in section in FIGS for the power supply of the DKE 12.
  • the assembly unit 96A has, e.g.
  • Ladders 94 connects.
  • the turning mechanism exposes locking elements 92, which secure the functional module on the conductor rail 93 by reaching behind the lower area of the profile.
  • the second mounting unit 96B can be constructed identically, but does not necessarily require contacts 96C, but should in particular also be locked to the busbar 93 with locking elements 92 .
  • 9C illustrates the optical connection of the one POF-LWL 910A to the functional module 90 on the OFE 121.
  • Other features of the functional module 90 or of the housing can, for example, correspond to those in FIG. 6A-6D.
  • FIG. 10 shows the preferred daisy-chain topology of the active optical data network in light band 2, as already explained above.
  • FIG.10 in the dashed enlargement, is a cross section through a preferred POF line 10 with a pair of 2.2 mm PMMA POF conductors 10A, 10B, with a 980 pm fiber core and a common plastic sheath, eg made of PE with appropriate dimensions shown.
  • Other POFs in particular those that are suitable for 1 Gbps data rates, can also be considered.
  • POF according to IEC 60793-2-40 subclass A4a.2 is preferred as POF LWL 10A, 10B. or similar, or large-core POF conductor with approx. 980pm lOOOpm core diameter, in particular PMMA-POF type step index (SI POF) used.
  • SI POF PMMA-POF type step index
  • FIG.ll shows schematically another embodiment with a function module 110, which is specially designed for support profiles 3 with through-wiring 69 as a supply.
  • the through-wiring 69 comprises several conductors for the power supply, here e.g. LI, N, PE, as well as IT(N) and IT(L). If necessary, the conductors IT(N) and IT(L) enable a separate power supply for the network devices, in particular DKE 12 and/or function modules 110, independently of the power supply for the light modules 4.
  • a DKE 112 is provided in the functional module 110 according to FIG. 11, which is designed as a simple optical repeater or amplifier.
  • the DKE 112 thus makes it possible to compensate for attenuation losses in the POF data line 10, which here comprises a pair of conductors made up of two POF optical fibers 10A, 10B (analogous to FIG. 10).
  • the DKE 112 in FIG. 11 has no switch functionality and offers no media conversion.
  • the POF LWL 10A, 10B are routed together with the through-wiring 69 in a corresponding manner as continuous segments from one end of the mounting rail 3 to the other.
  • tap sockets 67 are only connected to the conductors LI, N, PE and IT(N) and IT(L) for the power supply and allow electrical contact to be made using tap plugs 66, preferably with adjustable contacts, as shown in FIG. 6A-6B.
  • DKE which is primarily used as an optical repeater or amplifier, is not limited to the construction or design shown in FIG.
  • FIG. 11 also shows specially adapted tap sockets 167, which are pre-installed in the support profile at predetermined intervals and correspond to the design of the tap sockets 67 with regard to the electrical contacts.
  • the tapping sockets 167 also have optical connector sockets 167A, here each with two optical coupling sockets 167B for connection to Large Core POF, as shown in FIG.10.
  • the POF conductors 10A, 10B are interrupted in the longitudinal direction approximately in the middle below the optical pickup sockets 167 and the separate ends are each connected to a coupling socket 167B.
  • a specially adapted optical tapping plug 166 which has two corresponding optical plug connectors 166A, here each with two optical coupling plugs 166B for large core POF, interacts with the optical tapping socket 167, as shown in FIG.
  • the tap connector 166 connects both ends of the pair of POF conductors 10A, 10B via the tap socket 167 to the DKE 112, designed as a POF repeater or amplifier in FIG.
  • the optical tap connector 166 is designed in accordance with the tap connector 66 (see FIG. 6A-6B), and can optionally selected conductors LI, N, PE, and IT(N) and IT(L) of the Contact through-wiring 69, e.g. IT(N) and IT(L) for a separate IT supply.
  • the DKE 112 is thus integrated into the POF data line 10 in line or daisy chain topology and is used for signal refreshment or as a digital data repeater.
  • the pick-up sockets 67, 167 are provided in the support profile 3 at fixed, predetermined longitudinal positions of the supply.
  • the DKE 112 can also be connected to a supply output of an LED driver 34 which is provided for supplying an LED module 4, see FIG.
  • FIG.ll also shows end-side connectors 118A, 118B for connection at the joints of two successive support profiles 3, which connect the through-wiring 69 of two support profiles 3 to one another as a plug 118A and socket 118B and can be connected with a simple movement.
  • Optical couplings 118C, 118C are also integrated into the plug 118A and socket 118B in order to connect the segment of the POF data line 10 in a support profile 3 to the next one in each case, as illustrated in FIG. Details of the hardware architecture of preferred DKE with ETHERNET switch functionality are explained in more detail with reference to FIG.12-15.
  • a core component of the DKE 12 is an ETHERNET switch engine 120, which is connected via POF transceivers 121A, 121B to the OFE 121, 122 to connect both POF LWL 10A, 10B of the POF data line 10 via a suitable internal Bus, e.g. RGMII/GMII/MII/RMII.
  • the switch engine 120 is preferably embodied as a managed SWITCH and can, for example, be in the form of a suitable integrated circuit (IC) from Microsemi Corp. (e.g.
  • KSZ9896CTXI-T from Broadcom/Avago (e.g. BCM56160 series) or similar.
  • the switch engine 120 preferably has at least 4 ports for 1 Gbps (1GE) data rates or higher.
  • a suitable transceiver 121A, 121B can be an IC of the type "Gigabit Ethernet POF Transceiver" from the KDlOxl series from KDPOF (ES-28760 Tres Cantos), which are designed for gigabit data rates.
  • Gigabit OFE 121, 121 suitable for POF for example of the OptoLock® type from Firecomms Ltd or as described in EP2035874B1, are provided, to which the POF conductors 10A, 10B can be connected without tools.
  • Transceiver 121A, 122A, the ETHERNET switch engine 120 communicates data in IP format via the POF data lines in full-duplex technology, in particular at lGbps or higher, preferably at least 250Mbps
  • the DKE 12 is therefore also used for signal refreshment with long light bands 2 and is mounted at a suitable longitudinal position on the support profile 3, for example using a suitable equipment carrier 30, see FIG t place.
  • a further optical interface with an additional POF-OFE 123 and transceiver 123A can be provided for connecting a suitable IT data device via POF, as shown in FIG.4A-4B.
  • the switch engine 120 is also preferably set up or configured as a media converter and has two wired UTP interfaces, each comprising an RJ45 socket 131, 132 for UTP data cables.
  • Each RJ45 socket 131, 132 is part of a suitable, preferably passive, 10/100/1000 BaseT LAN transformer which is connected to one of the ETHERNETS ports of the switch engine 120, as shown in FIG.
  • common data devices or IoT devices can be integrated into the LAN 15 (FIG. 1) using suitable UTP (CAT5/CAT6/CAT7) data cables using the DKE 12 via the POF data line 10.
  • FIG.12 also shows a switched-mode power supply (SMPS) 130 integrated into the DKE 12 to provide the required operating voltages, e.g. the transceiver 121A, 122A, 123A, as well as further circuit components and ICs not shown, of the DKE 12 (via conductor tracks not shown).
  • the switched-mode power supply 130 is supplied with mains voltage from the supply in the support section 3, e.g. via a plug connector 66 on a socket 67, whereby a separate IT supply can be provided (see above).
  • SMPS switched-mode power supply
  • FIG. 13 shows a particularly preferred architecture of a DKE 12 as a further development of the architecture from FIG.
  • FIG. 13 shows a particularly preferred architecture of a DKE 12 as a further development of the architecture from FIG.
  • FIG.13 further details of a preferred integrated switched-mode power supply 130 are first illustrated. This is in line with the typical norms for
  • the switched-mode power supply 130 has an input-side EMC filter stage 130A and is designed as an electronic SELV switched-mode power supply with a transformer 130B for electrical isolation. Furthermore, means for power factor correction, for example a suitable PFC stage, are provided or integrated into the switching converter.
  • the switching power supply 130 includes a converter circuit 130C for Providing required DC voltages for the components of the DKE 12.
  • the converter circuit 130C is as
  • DC-DC converter e.g. flyback converter or flyback converter (also buck-boost converter), and has a suitable converter topology for this purpose, typically with at least one power transistor, a rectifier diode and a storage capacitor.
  • a high-temperature electrolytic capacitor with a rated service life of >8000 operating hours at 105° is used as the storage capacitor in order to ensure a long service life for the switched-mode power supply 130 .
  • the DC voltage converter 130C in FIG.13 also provides a 48V supply voltage for a PSE unit, in FIG.13 a PoE unit for the power supply via the ETHERNET connection 131.
  • the ETHERNET connection 131 of the DKE 12, as shown in FIG. KG (D-74638 Waldenburg).
  • a PSE PoE controller 131B e.g. type PD69101ILQ from Microsemi Corp. CA 92656, USA, with the desired supply voltage.
  • the PSE PoE controller 131B also connects the LAN transformer 131A to the switch engine 120 via a suitable internal bus, so that the ETHERNET interface 131 is connected to the optical data line 10 .
  • the PoE function can preferably be switched on and off optionally or as required via a switching and supply unit 131C. This can be controlled either directly via the switch engine 120, which is then correspondingly connected to the switching and supply unit 131C, or indirectly via activation by the PoE controller 131B.
  • the ETHERNET connection 131 can also have automatic load detection, which, for example, determines the power consumption of the connected device by measuring the voltage drop and then sets the desired power supply or, if necessary, the PoE function switches off automatically.
  • the power supply for the PSE unit or the PoE injector 131D is provided via the switching and supply unit 131C, which is connected to the 48V supply output of the DC voltage converter 130C for this purpose. If necessary, the PoE function can also be controlled by switching off the 48V supply in the DC/DC converter 130C, e.g. controlled via remote configuration of the managed switch engine 120 for the purpose of additional power savings.
  • the additional ETHERNET interface 132 or the second RJ45 port can likewise be equipped with PoE functionality (not shown, cf. FIG. 15).
  • FIG.13 also shows a DALI interface which is integrated in the DKE 12 and connected via DALI conductors 141, 142, the tapping plug 66 and a tapping socket 66 to corresponding DALI conductors DA+, DA- in the supply in the support profile (see FIG.15).
  • a DALI converter ASIC which is connected to a PORT, for example an ETHERNET port, of the switch engine 120, is provided to implement the DALI interface.
  • a possible ASIC is, for example, an ASIC from a commercially available ETHERNET-to-DALI converter (not shown), which is integrated into the active optical DKE 12 here.
  • the DKE 12 from FIG. 13 can also provide light control via the IP protocol using the POF line 10 .
  • the DKE 12 shows a modification of the DKE 12 according to FIG. 13, which differs in that it does not have an integrated switched-mode power supply, but is supplied via an external switched-mode power supply, for example a conventional lamp operating device 34, for example with 48V direct current as the supply voltage .
  • the DKE 12 has a DC voltage supply connection 34A instead of the mains connection terminals. This one is with one integrated DC-DC converter 134, which provides the supply for the components of the DKE 12.
  • the PoE injector 131D is supplied directly via the supply connection 34A by the external operating device 34 with the 48 V DC voltage required for PoE.
  • Lamp operating devices 34 are also inherently suitable for the required power consumption of a DKE 12 with PoE function and are already designed and qualified for common light strips. Another advantage is that they can be replaced separately in the event of a defect or failure of the switched-mode power supply.
  • FIG.15 shows another variant of a DKE 1512, which differs from those from FIGS.12-14 essentially in that a total of four optical data interfaces 121, 122, 123, 124 are provided for pairs of conductors 10A, 10B and Engine 120 are data-technically coupled.
  • the DKE 1512 can thus be connected to two separate POF LWL 10 if, for example, two POF data lines are provided, for example for physically separate subnets in the LAN 15.
  • Two POF-capable IoT devices 14 can also be connected to the two additional interfaces 123 , 124 if only one POF data line 10 is connected to the data interfaces 121, 122 as a backbone.
  • FIG.15 also shows an integrated WLAN module 150 in the DKA 1512, which can be integrated into the LAN 15 (FIG.l) via the ETHERNET switch engine 120 and the POF data line 10, with the POF data line 10 can also serve as a broadband backbone here.
  • the DKE 1512 can also provide a wireless interface. Alternatively or additionally, for example, a wireless interface for Bluetooth, or LORA-WAN or Like. Be provided.
  • An optional, integrated WLAN module 150 or similar radio data module in the DKE 1512 is advantageous in all of the exemplary embodiments and is particularly advantageous for the connection of wirelessly transmitting IoT devices to the LAN 15 and further reduces the assembly effort when installing the light strip or network equipment.
  • the power supply of the DKE 1512 can be designed according to FIG.13 or FIG.14, for example.
  • FIG.16 shows another light band arrangement with POF data line.
  • the equipment carrier 30 is intended for an elongated support profile 3, e.g. of the Trilux E-Line type.
  • the support profile is equipped with pendants for ceiling mounting, for example.
  • the arrangement for the electrical supply in the interior of the support profile 3 can, for example, correspond to FIG. 6 or FIG.
  • the POF optical waveguides 10A, 10B are marked after the line has been separated--as in FIG.16 by means of pictograms "1.” to "3.” Illustrated - with the optical connection 121, here a common OFE, the DKE 12 connected.
  • FIG.16 also shows two clamp-like retaining elements or retaining clips 160, which are designed as approximately J-shaped hooks in cross section and are used to hold the functional module, ie in particular the support profile 3 with the DKE12, as illustrated in an installation position with sufficient spacing directly on the Support profile 3 to hold during installation.
  • the fitter can easily connect the interfaces of the data coupling unit 12, in particular the optical connections 121, 122, to the severed ends of the POF optical fiber 10 and has access to the interior of the support profile 3 for the purpose of preparing the POF optical fiber 10.
  • FIG.16 also shows a Supply extension 162 with a sufficient length, which is specifically intended to be able to supply the DKE 12 in the open installation position or during installation for the purpose of testing and commissioning before the device carrier 30 is connected to the support profile and doing the electrical Supply for normal operation is made using the tap connector 66.
  • the supply extension 162 has its own plug (not shown) at one end, corresponding to the tapping plug 66, for connection to the tapping socket 67 on the through-wiring 69 of the support profile 3, and at the other end its own socket for connection to the tapping -Connector 66 on the equipment carrier.
  • the aids of the holding clamps 160 and the supply extension 162 considerably facilitate the desired connection of the DKE 12 to a POF line 10 that may have been pre-routed, as can be seen from FIG.
  • FIG.17A-17B show, purely by way of example, spatial planning arrangements made up of light band systems 1 with a large number of light bands or linear light band luminaires 2 in plan view, here using the example of factory buildings which typically have dimensions in the floor plan of greater than 50m x 100m.
  • FIG. 17A shows a purely wired system, in which a wide variety of IoT devices 170 can be connected to the respective DKE 12 at selected points.
  • FIG.17B illustrates a mixed network with wireless connectivity, particularly for a closed campus network with WLAN and/or 5G connectivity.
  • radio network nodes 170 e.g. WLAN access points and/or 5G SBS (small cell base stations) or 5G radio dots or the like, can be arranged at a large number of locations respective radio cells 173 (e.g. also
  • the continuous-row system 1 offers a high degree of flexibility while inherently providing the power supply infrastructure.
  • 3A, 3B support profiles 51 tongue
  • DKE Data Coupling Unit
  • 166 optical tap connector 118A connector
  • 166A optical connector 118B socket connector
  • 118C coupler 166B optical coupler connector
  • ETHERNET switch engine 167 tap sockets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
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Abstract

Lichtband-System für eine langgestreckte Lichtband-Leuchte mit Datenleitung, das System umfassend: - mindestens ein langgestrecktes Tragprofil zum Befestigen von Lichtmodulen am Tragprofil, wobei das Tragprofil ausgeführt ist zur Montage anhand entsprechender Montagemittel an einem Baukörper, insbesondere deckenmontiert oder deckenhängend, - mindestens ein Lichtmodul, insbesondere eine Anzahl Lichtmodule, jeweils mit einer oder mehreren Lichtquellen, vorzugsweise LED- Lichtquellen, wobei das Lichtmodul an dem mindestens einen Tragprofil befestigbar bzw. befestigt ist, - eine elektrische Versorgung mit mehreren Leitern, welche im Tragprofil und zur Stromversorgung von Komponenten der Lichtmodule und gegebenenfalls vorhandener Funktionsmodule vorgesehen ist; - eine Datenleitung zur Datenübertragung von Nutzdaten; dadurch gekennzeichnet, - dass die Datenleitung zumindest einen POF-Lichtwellenleiter, insbesondere zumindest ein Leiterpaar aus zwei POF- Lichtwellenleitern umfasst, welcher bzw. welches in oder an dem Tragprofil anordenbar bzw. angeordnet ist; - dass zumindest eine aktive Datenkopplungseinheit mit einer Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über den POF-Lichtwellenleiter, insbesondere über das Leiterpaar aus POF- Lichtwellenleitern, vorgesehen und in oder an dem mindestens einen Tragprofil montiert bzw. montierbar ausgeführt ist; - dass das System so eingerichtet ist, dass im Betrieb die elektrische Versorgung des Tragprofils die Stromversorgung der aktiven Datenkopplungseinheit bereitstellt bzw. bewirkt.

Description

Anmelder:
TRILUX GmbH & Co. KG 59759 Arnsberg
System für eine Lichtband-Leuchte mit zusätzlicher Datenleitung und Funktionsmodul hierfür
Die Erfindung betrifft allgemein ein System für ein langgestrecktes Lichtband bzw. für eine Lichtband-Leuchte nach dem Oberbegriff aus Anspruch 1 sowie ein Funktionsmodul, insbesondere für ein derartiges System, nach dem Oberbegriff aus Anspruch 7.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Lichtband-System bzw. ein Lichtband, das mit einer Datenleitung ausgerüstet ist, sowie ein Funktionsmodul zur Datenübertragung für ein Lichtband-System.
Beleuchtungseinrichtungen für großflächige Räume, insbesondere in industriellen oder gewerblichen Anwendungen, beispielsweise in Fertigungshallen der Industrie oder Lagerhallen der Logistik, werden häufig in Form von Lichtbandsystemen realisiert. Hierbei sind typisch eine Mehrzahl langgestreckter Leuchten, meist in Form eines durchgehenden Bands aus langgestreckten Modulen vorgesehen, typischerweise in mehreren parallelen Reihen nebeneinander entsprechend der gewünschten Raumbeleuchtung. Solche Lichtbänder werden, je nach Raumhöhe und Decke, typisch von der Decke des Raums hängend oder unmittelbar an der Decke montiert.
Lichtband-Systeme ermöglichen durch ihre Modularität eine hohe Flexibilität in der Anordnung und Auswahl der verwendeten Leuchtmittel und Komponenten, sodass unterschiedlichste Beleuchtungsaufgaben nach Kundenwunsch realisiert werden können. Zudem lassen sich modulare Lichtband-Systeme auch nachträglich an veränderte Anforderungen, z.B. bei einer anderen Raumnutzung, vergleichsweise leicht anpassen. Nebst modularer Anpassung an die Beleuchtungserfordernisse bieten Lichtbänder weitere Vorteile z.B. bei der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit.
Ein typisches Lichtband-System umfasst zumindest eine Lichtband-Leuchte mit meist mehreren langgestreckten Tragprofilen zum Befestigen von Lichtmodulen an den Tragprofilen. Das Tragprofil (auch Trägerprofil genannt) dient zur Montage mittels geeigneter Montagemittel an einem Baukörper, typisch deckenmontiert oder hängend mit vorbestimmtem Vertikalabstand von der Decke. Die Tragprofile können als Tragschienen ausgeführt sein und werden meist in unterschiedlichen Längen, in der Regel mit einem systemweit gleichbleibenden Profilquerschnitt angeboten. Die gewünschten bzw. aus dem Systembaukasten ausgewählten Module, insbesondere Lichtmodule, werden an den Tragprofilen befestigt. Gängig sind heute z.B. Lichtmodule mit LED-Lichtquellen.
Im Tragprofil verläuft typisch eine elektrische Versorgung mit mehreren Leitern zur Stromversorgung der Komponenten des Systems, insbesondere der Lichtmodule, sowie gegebenenfalls vorhandener weiterer Komponenten. Die Mehrleiter-Versorgung ist typisch eine mehrphasige Versorgung mit zumindest drei Phasenleitern zum Lastausgleich, dem Nullleiter und dem PE-Schutzleiter. Gegebenenfalls können im Tragprofil zusätzliche Leiter, beispielsweise für die Notstromversorgung und/oder Leitungen zur Leuchten-Steuerung, z.B. nach dem DALI-Protokoll, vorgesehen sein.
Grundsätzlich unabhängig von Beleuchtungssystemen besteht derzeit zunehmender Bedarf an Datennetzen für IT-Infrastruktur, beispielsweise im Zusammenhang mit der intelligenten Vernetzung von Anlagen und Maschinen in der Industrie mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologie ("Industrie 4.0") und/oder der allgemein zunehmenden Vernetzung, z.B. hin zum sog. Internet der Dinge (auch: „Allesnetz") in Englisch: „Internet of Things", Kurzform: IoT bzw. zum Industrial IoT („IIoT"), in nahezu allen Bereichen, insbesondere Industriebereichen. Auch für nicht- produzierende Gewerbe gehören Datennetze zur Grundausstattung, wie z.B. in Großraumbüros. Vor diesem Hintergrund erscheint es wünschenswert, Lichtband- Systeme mit Funktionalität zur Datenübertragung anzubieten bzw. zu erweitern.
In WO 2021/043921 Al wurde ein Lichtband-System mit Datenübertragungsfunktion vorgeschlagen, welches primär Daten zwischen Komponenten des Lichtband-Systems überträgt, aber z.B. auch einen WLAN-Access Point bereitstellen kann. Nebst den Merkmalen aus dem Oberbegriff nach Anspruch 1 verfügt dieses System über einen Datenanschluss zum Empfangen von Daten sowie einen damit verbundenen Adapter, der ausgebildet ist, die Daten mittels eines Modulationsverfahrens über elektrische Leiter der Versorgung an einen zweiten Adapter zu übertragen. Hierzu schlägt WO 2021/043921 Al die Verwendung eines Powerline-Adapters (auch PLC - Powerline Communications genannt) vor, welcher Daten auf vorhandene Stromleitungen moduliert bzw. von diesen wieder demoduliert. Bei diesem System wird somit zur Datenübertragung die elektrische Versorgung selbst eingesetzt. Eine mit der Lehre aus WO 2021/043921 Al vergleichbare Lösung zur Verwendung von PLC in einem Lichtband-System (Engl, light trunking System) wurde in EP 3800792 Al vorgeschlagen.
Das PLC- bzw. Powerline-Prinzip reduziert zwar die Anzahl erforderlicher Leitungen, d.h. senkt Kosten, geht jedoch mit Nachteilen einher. Die Datenübertragung ist z.B. teilweise störanfällig bzw. erzeugt selbst elektromagnetische Störungen in umliegenden Leitungen. Andererseits ist mögliche Bandbreite systeminhärent beschränkt, da elektrische Versorgungen nicht für Datenübertragung mit hoher Bandbreite ausgelegt sind.
Ein Funktionsmodul zur WLAN-Datenübertragung ist aus dem Patent EP 2512209 Bl bekannt. Dieses ist für eine Montage an einem Lichtband prinzipiell geeignet und kann als Adapter einen WLAN-Access-Point bereitstellen und hierzu z.B. in ein vorhandenes LAN-Netzwerk eingebunden sein.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es mithin, eine alternative, zukunftsfähige Lösung zur Datenübertragung in einem Lichtbandsystem vorzuschlagen, welche es erlaubt, den Installationsaufwand gering zu halten, aber zuverlässige und robuste Informationstechnologie (IT) ermöglicht. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System nach Anspruch 1 bzw. unabhängig davon auch durch ein Funktionsmodul nach Anspruch 7.
Es soll dabei insbesondere ein zukunftsfähiges, IT-fähiges bzw. IoT-fähiges Lichtbandsystem vorgeschlagen werden. Das System soll gemäß weiteren Zielen hohe bzw. zukunftsfähige Datenübertragungs-Kapazität bereitstellen, vergleichsweise kostengünstig realisierbar und/oder vergleichsweise leicht zu installieren sein. Weiterhin soll die vorgeschlagene Lösung vorzugsweise ebenfalls ein Nachrüsten bereits bestehender Lichtbänder mit zukunftsfähiger Datenübertragungstechnik ermöglichen.
Bei einem gattungsgemäßen System nach dem Oberbegriff aus Anspruch 1 trägt zur Lösung der erstgenannten Aufgabe das Hauptmerkmal bei, wonach als Datenleitung zumindest ein optischer Lichtwellenleiter (LWL), eingesetzt wird. Als optischer Lichtwellenleiter (LWL) kann insbesondere ein POF-(polymere optische Faser)-Lichtwellenleiter eingesetzt werden. Die Abkürzung POF bedeutet vorliegend einen Kunststoff-LWL zur Datenübertragung, d.h. eine Datenleitung mit einem Lichtwellenleiter-Kern umfassend oder bestehend aus Kunststoff bzw. eine sog. „polymere optische Faser" (auch Engl, „plastic optical fibre"). Der POF-LWL kann insbesondere gemäß IEC 60793-2-40, z.B. vom Typ IEC 60793-2-40 Unterklasse A4a.2 ausgeführt sein. Bevorzugt wird insbesondere eine Large Core POF-Leitung, mit typisch ca. 980pm bis lOOOpm Kerndurchmesser bzw. 1mm Kerndurchmesser der Lichtfaser.
Die Datenleitung kann insbesondere zumindest ein Leiterpaar aus zwei polymeren optischen Fasern als Lichtwellenleiter umfassen, insbesondere als Duplex-POF-Datenleitung bzw. insbesondere für eine Duplex-Datenübertragung. Es können je nach Bedarf ggf. mehrere Leiterpaare aus Lichtwellenleitern vorgesehen sein. Anstelle eines Faserpaars mit je einer Faser für Sende- und Empfangsrichtung, kann als Datenleitung auch eine Einzelfaser bzw. einzelne POF-LWL genutzt werden, auf welcher z.B. Sende- und Empfangsrichtung über zwei unterschiedliche Wellenlängen realisiert werden, z.B. unter Verwendung optischer Wellenlängenmultiplex-Technik (engl. Wavelength Division Multiplex, WDM oder Wavelength Division Multiple Access, WDMA).
Weiterhin wird erfindungsgemäß in Kombination mit einer LWL- Datenleitung als weiteres Hauptmerkmal zur Lösung der erstgenannten Aufgabe vorgeschlagen, dass zumindest eine aktive Datenkopplungseinheit, z.B. ein aktives Daten-Netzwerkgerät, mit mindestens einer Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über optische Faser, insbesondere über den POF- LWL bzw. das POF-Leiterpaar, vorgesehen ist und in oder an dem mindestens einen Tragprofil montiert werden kann bzw. montiert ist. Die Datenkopplungseinheit kann einerseits Dämpfungsverhalten einer POF-Datenleitung kompensieren und/oder Flexibilität durch weitere Schnittstellen zu anderen drahtgebundenen oder drahtlosen Datenleitungen bereitstellen, insbesondere zu beliebigen IoT- Geräten im weitesten Sinne.
In bevorzugter Ausführungsform können Lichtwellenleiter und Datenkopplungseinheit gemäß ISO/IEC/IEEE 8802, insbesondere gemäß ISO/IEC/IEEE 8802-ands3:2017/Amd.9:2018(E) und/oder zur Realisierung einer Datenverbindung in Gigabit ETHERNET-Technik, bevorzugt vom Typ 1000BASE-RHx, besonders bevorzugt 1000BASE-RHA oder ggf. auch 1000BASE-RHB, ausgeführt sein.
Schließlich wird als ein bevorzugtes drittes Hauptmerkmal des Systems vorgeschlagen, dass das System so eingerichtet ist, dass es im Betrieb bzw. im bestimmungsgemäß installierten Zustand auch die erforderliche Stromversorgung der aktiven
Datenkopplungseinheit mittels der im Tragprofil vorgesehenen bzw. vorhandenen Versorgung bereitstellen bzw. bewirken kann.
Die Kombination der beiden ersten vorgenannten Hauptmerkmale ermöglicht bzw. realisiert also - als einen wesentlichen Kerngedanken der Erfindung - die Bereitstellung einer Art aktiven optischen Netzwerks bzw. AON (Active Optical Network) in bzw. mit einem Lichtbands. Kurz zusammengefasst bzw. mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein Lichtband bzw. Lichtbandsystem mit aktivem optischen Datennetzwerk, bevorzugt mit POF als Lichtwellenleiter, sowie die einzelnen hierfür wesentlichen Systembestandteile.
Es können insbesondere mehrere Datenkopplungseinheiten, die als aktive Netzwerkgeräte ausgeführt sind, durch Leitungssegmente aus jeweils mindestens einem LWL, insbesondere POF-LWL verbunden sein, insbesondere in Linien- bzw. Daisy-Chain-Topologie.
Bevorzugt wird dabei die Stromversorgung der aktiven Netzwerkgeräte durch das Lichtband selbst bereitgestellt.
Die Synergie der vorgenannten drei Hauptmerkmale erlaubt spürbare Einsparungen bei Materialkosten und Montageaufwand im Vergleich zur bisher üblichen unabhängigen, getrennten Installation einer Beleuchtung einerseits und eines Datennetzes anderseits.
Das System kann dabei die Stromversorgung der aktiven Datenkopplungseinheit insbesondere anhand einer geeigneten Kontakteinrichtung und vorbestimmten Leitern der Versorgung im Tragprofil oder auch anhand eines Versorgungsanschlusses einer Komponente des Lichtband-Systems, welche über die Versorgung versorgt wird, erzielen. Hierbei kann das System die Stromversorgung der aktiven Datenkopplungseinheit also unmittelbar durch die dem Tragprofil inhärente Versorgung, insbesondere durch vorbestimmte Leiter dieser, erzielen. Insbesondere bei direkter Speisung aus der Versorgung weist die aktive Datenkopplungseinheit bevorzugt ein eigenes Netzteil auf, insbesondere ein Schaltnetzgerät bzw. Schaltnetzteil (auch SMPS von englisch switched-mode power supply). Besonders bevorzugt wird ein Schaltnetzteil mit Gleichspannungswandler zur Bereitstellung unterschiedlicher Betriebsspannungen vorgesehen. Unter dem Begriff elektrische Versorgung wird hier eine Versorgungseinrichtung verstanden, welche zumindest Leiter zur Stromversorgung aufweist bzw. zur Stromversorgung dient. Die Versorgung kann grundsätzlich jede für ein Lichtband geeignete Bauart haben und ist bevorzugt im Tragprofil angeordnet. Die Versorgung kann auch eine Datenleitung, z.B. ein DALI-Leiterpaar, umfassen.
Alternativ kann das System die Stromversorgung der aktiven Datenkopplungseinheit auch soz. indirekt aus der Versorgung bereitstellen bzw. bewirken, insbesondere über einen hierzu bestimmten Versorgungsanschluss einer im Lichtband-System vorgesehenen Komponente, welche bestimmungsgemäß aus der Versorgung versorgt wird. Hierzu kommt z.B. ein Versorgungsanschluss eines Betriebsgeräts für Lichtquellen, insbesondere ein D4i™-Anschluss nach DALI-2 Spezifikation (vgl. https://www.dali-alliance.org/d4i/) in Betracht. Denkbar ist auch eine Gestaltung der aktiven Datenkopplungseinheit derart, dass diese durch eigentliche Versorgungsanschlüsse eines Betriebsgeräts, z.B. mit 48V Gleichspannung für LED-Module, versorgt wird. Eine indirekte Versorgung kann Hardwareaufwand zur Versorgung in der aktiven Datenkopplungseinheit spürbar reduzieren, z.B. auf geeignete DC-DC Wandler benötigte Betriebsspannungen. Hierdurch kann eine preiswertere und kompaktere Datenkopplungseinheit ermöglicht werden.
Die Verwendung von POF-Lichtwellenleitern als Datenleitung bietet an sich einige Vorteile. POF-Lichtwellenleiter sind grundsätzlich nicht anfällig gegenüber elektromagnetischen Störungen und bewirken umgekehrt keine elektromagnetischen Störungen umliegender elektrischer Leitungen, z.B. zur Lichtsteuerung, oder empfindlicher Komponenten, z.B. der LED- Treiber bzw. Betriebsgeräte. POF-Datenleitungen haben im Vergleich zu CAT-7 Kupfer-Datenleitungen einen spürbar geringeren Querschnitt. Zudem haben POF-LWL ein deutlich geringeres längenspezifisches Gewicht als Kupfer-Datenkabel. Die POF-LWL können somit einfacher, leichter und platzsparend grundsätzlich an einer beliebigen Stelle des Querschnitts, insbesondere in der Tragschiene, oder auch außen an der Tragschiene verlegt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn ggf. mehrere Datenleitungen zu verlegen sind.
POF-Lichtwellenleiter sind preiswert, insbesondere im Vergleich zu Glasfaser-Datenleitungen, und bieten dennoch vergleichsweise hohe Bandbreiten bzw. Datenübertragungsraten. Im Gegensatz zu Glasfaser-Lichtwellenleitern sind POF- Lichtwellenleiter vergleichsweise leicht handhabbar und mit einfachen Werkzeugen ohne besonderen Mehraufwand im Zuge der Herstellung oder Installation des Lichtbandes installierbar. POF- LWL, insbesondere vom Typ ETHERNETE 100OBASE-RHA, lassen sich von Monteuren vergleichsweise einfachen Werkzeugen und ohne Spezialwissen verarbeiten und installieren.
Dank der Nutzung des Lichtbandes kann zusätzlicher Materialaufwand entfallen. Es sind durch Ausnutzung der vorhandenen Versorgung des Lichtbands zudem keine separat verlegten Stromleitungen für Netzwerkgeräte notwendig. Somit kann insbesondere bei großen Leitungslängen der Installationsaufwand für das Datennetz erheblich gesenkt werden, ohne spürbaren Mehraufwand am Lichtband-System.
POF-Datenleitungen nach aktuellem Stand der Technik können Datenraten von lGbps oder mehr über Strecken bis zu 50m realisieren. Anhand geeignet angeordneter, z.B. im Lichtband verteilter, Datenkopplungseinheiten kann die Länge auch weiter erhöht werden, wobei einige oder alle Datenkopplungseinheiten stets bevorzugt durch das Lichtband mit Strom versorgt werden können, direkt oder indirekt. Dank einer oder mehrerer Datenkopplungseinheiten sind längere Strecken bei hoher Datenrate möglich, ggf. trotz Verbindungen bzw. Kopplungen mit erhöhter Dämpfung zwischen einzelnen Leitungssegmenten und/oder mit Geräten.
Weiterhin steht zu erwarten, dass Materialkosten für Kupferleitungen zukünftig weiter steigen, für POF-Datenleitungen hingegen mit zunehmender Verbreitung eher fallen. Die Datenleitung ist somit bevorzugt eine nicht-drahtgebundene, insbesondere nicht kupferdrahtgebundene, Leitung und zwar insbesondere ein Lichtwellenleiter (LWL) und ganz besonders bevorzugt ein POF- Lichtwellenleiter. Die vorgeschlagene Datenkopplungseinheit kann z.B. ein aktives Netzwerkgerät umfassen, wie z.B. ein POF-Switch oder dgl., oder ein solches bilden bzw. als solches ausgeführt sein. Die Datenkopplungseinheit kann mit vergleichsweise wenig Aufwand im Lichtband-System installiert und aus diesem versorgt werden. Dies gilt insbesondere bei entsprechend angepasster Bauweise der Datenkopplungseinheit, insbesondere der Gehäuseform, und kann z.B. mit dem Funktionsmodul zur Datenübertragung nach Anspruch 7 realisiert werden. Die Datenkopplungseinheit kann insbesondere als Kommunikationseinrichtung zur Übertragung bzw. Vermittlung von Netzwerkdaten bzw. Nutzdaten ausgeführt sein.
Die Gehäusebauform der Datenkopplungseinheit ist vorzugsweise zur Integration, zum Einbau bzw. zum Einbetten in ein Lichtband geeignet.
Die Versorgung (=Stromversorgungseinrichtung) kann beispielsweise als elektrische Versorgungsleitung bzw. Durchgangsverdrahtung, Stromschiene, Stromleitprofil, oder dgl. ausgeführt sein. Die Versorgung ist typisch mehradrig d.h. umfasst mehrere Leiter, insbesondere Leiterdrähte, zumindest für die Stromversorgung der Lichtmodule des Lichtbands. Wenn das Tragprofil, z.B. als Stromschiene, selbst als Schutzleiter genutzt wird, hat die Versorgung grundsätzlich mindestens zwei Leiter bzw. Drähte zur Stromversorgung.
Typisch vorhandene Mehrleiter-Versorgungen, z.B. eine mehradrige Stromschiene bzw. ein mehradriges Stromleitprofil oder dgl., können hierfür eine an jeder gewünschten Längsposition entlang eines Lichtbands verfügbare und inhärent geeignete Stromversorgung bieten. Hierfür können vorhandene, vorbestimmte Leiter genutzt werden, welche dediziert im Sinne einer IT- Versorgung lediglich Geräte des Datennetzes, insbesondere auch die eine oder mehrere Datenkopplungseinheiten, versorgen. Die einzelnen Leiter der Versorgung sind bevorzugt Drähte, insbesondere Kupferdrähte, insbesondere mit einem Querschnitt im Bereich von L0,5mm2 bis ^ 2,5mm2. Die bzw. jede Datenkopplungseinheit hat bevorzugt ein eigenes Schaltnetzteil, vorzugsweise mit geeigneten Anschlussmitteln zur Verbindung mit ausgewählten Leitern der Versorgung des Lichtbands. Schaltnetzteile haben u.a. eine geringe Leerlaufverlustleistung. Bevorzugt wird insbesondere ein elektronisches SELV-Schaltnetzteil mit Transformator zur galvanischen Trennung der Sekundärseite von der primären Versorgung vorgesehen. Das Schaltnetzteil ist dabei bevorzugt als integrierte Baugruppe und Bestandteil der Datenkopplungseinheit ausgeführt, insbesondere im Gehäuse der Datenkopplungseinheit aufgenommen. Im Rahmen der Erfindung liegen jedoch auch getrennte bzw. externe Schaltnetzteile, z.B. eine Versorgung durch handelsübliche LED-Treiber, z.B. mit 48V Gleichspannung, welche bereits speziell zum Einbau und Betrieb im Lichtband gestaltet sind.
Die Datenkopplungseinheit insbesondere das ggf. integrierte Schaltnetzteil ist vorzugsweise, ähnlich wie Treiber für Leuchtmittel, speziell in Übereinstimmung mit einer oder mehreren einschlägigen Normen für Beleuchtungseinrichtungen ausgeführt. Die Datenkopplungseinheit, insbesondere das Schaltnetzteil, kann dabei insbesondere allgemein konform mit EN/IEC 60598-1:2018.9 bzw. DIN EN 60598-1:2018-09 (entspricht VDE 0711-1) ausgeführt sein. Die Datenkopplungseinheit und insbesondere das Schaltnetzteil sollten u.a. eine geeignete Nennlebensdauer aufweisen. Bevorzugt ist das integrierte Schaltnetzteil der Datenkopplungseinheit konform mit EN/IEC 55015:2019-08 (entspricht VDE 0875-15-1) und/oder EN/IEC 61000-3-2:2014 (entspricht VDE 0838-2) und/oder EN/IEC 61547:2009 (entspricht VDE 0875-15-2) ausgeführt. Das Schaltnetzteil der Datenkopplungseinheit kann bevorzugt insbesondere hinsichtlich Funkstörungen, unerwünschten Oberschwingungsströmen und/oder EMV- Störfestigkeit speziell für eine Beleuchtungsanwendung bzw. Beleuchtungseinrichtungen bestimmt und geeignet ausgeführt sein.
Das Schaltnetzteil der Datenkopplungseinheit kann insbesondere mit Mitteln zur Leistungsfaktorkorrektur, z.B. einer PFC-Schaltung bzw. PFC-Stufe (englisch für power factor correction) ausgeführt sein. Das Schaltnetzteil kann mehrstufig oder einstufig ausgeführt sein. Es kann vorteilhaft eine eingangsseitige EMV-Filterstufe umfassen. Das Schaltnetzteil umfasst insbesondere einen Gleichspannungswandler, der bevorzugt als Flyback-Converter bzw. Sperrwandler (auch Hoch-Tiefsetzsteiler) ausgeführt sein kann.
Das Schaltnetzteil stellt bevorzugt, neben den erforderlichen Spannungen für Netzwerkkomponenten bzw. hierzu nötigen integrierten Schaltungen u. Schnittstellen, auch eine 48V- Versorgungs-Gleichspannung für eine PSE-Einheit, insbesondere für eine in bevorzugter Ausführungsform in der Datenkopplungseinheit vorgesehene PoE-Einheit bereit.
Ausgewählte Komponenten des Schaltnetzteils haben eine für Beleuchtungseinrichtungen ausreichend dimensionierte Nennlebensdauer, z.B. gemäß EN/IEC 60598-1:2018.9 bzw. DIN EN 60598-1 (VDE 0711-1):2018-09.
Das Schaltnetzteil hat bevorzugt eine Wandler-Schaltung, z.B. einen DC-DC Wandler, mit zumindest einem Leistungstransistor, einer Gleichrichterdiode und mindestens einem Speicherkondensator, insbesondere einen Elektrolytkondensator. Bevorzugt hat insbesondere der mindestens eine Elektrolytkondensator des Schaltnetzteils, welcher als Energiespeicher wirkt, z.B. je nach Architektur als Zwischenkreispuffer oder Ausgangspuffer, eine Nennlebensdauer von mindestens 8000 Betriebsstunden, vorzugsweise mindestens 10000 Betriebsstunden, jeweils bei 105° Betriebstemperatur, bzw. es wird bevorzugt mindestens ein Hochtemperatur-Elektrolytkondensator eingesetzt. Wie Versuche an Betriebsgeräten für Leuchtmittel zeigten, sind solche Elektrolytkondensatoren bei der Lebensdauer von Schaltnetzteilen meist bestimmend. Bei entsprechender Gestaltung kann bei typischen Anwendungstemperaturen im Lichtband die Nennlebensdauer der Datenkopplungseinheit ausreichen, um deren frühzeitigen Austausch zu vermeiden bzw. bei Wartung einen Austausch zusammen mit Lichtmodulen, insbesondere LED-Modulen, die meist 50Ό00 Betriebsstunden Nennlebensdauer ausweisen, zu ermöglichen.
Die Datenkopplungseinheit insgesamt, insbesondere das integrierte Schaltnetzteil, ist bevorzugt mit ausschließlich passiver Kühlung bzw. passiv gekühlt ausgeführt, insbesondere ohne eigenen Lüfter bzw. lüfterlos und/oder ohne aktive Kühlkomponenten, welche Strom verbrauchen, ausgeführt. Hierdurch wird der Stromverbrauch bzw. die eigene Verbrauchsleistung des Schaltnetzteils minimiert. Ein Lichtband bietet in der Regel geeignete Voraussetzungen für Passivkühlung, u.a. unter Ausnutzung des Tragprofils und/oder des Geräteträgers als Kühlkörper. Dementsprechend ist die Datenkopplungseinheit vorzugsweise so gestaltet, dass bei bestimmungsgemäß montiertem Einbau, eine hinreichend thermisch wärmeleitende Verbindung mit Tragprofil realisierbar ist, ggf. durch ein entsprechendes Trägerelement bzw. einen Geräteträger, das/der am Tragprofil zu befestigen ist.
Bevorzugt weist das Gehäuse der aktiven Datenkopplungseinheit an seiner Außenseite einen tc-Punkt auf, der visuell erkennbar markiert ist. An diesem Messpunkt kann in einem Versuchsaufbau im gewünschten Lichtband-System bzw. der geplanten Anwendung die Einhaltung der nominal maximalen Gehäusetemperatur (=tc nach IEC/EN 61347) bestimmt werden, d.h. der höchsten zulässigen Temperatur, die auf der äußeren Oberfläche (gegebenenfalls an der gekennzeichneten Stelle) unter normalen Betriebsbedingungen auftreten darf. Dementsprechend wird der tc-Punkt z.B. direkt über Komponenten, z.B. dem o.g. Speicherkondensator, angeordnet, welche für Temperatur und Lebensdauer kritisch sind. Eine geeignete Möglichkeit zur Temperaturmessung ist für die Qualifizierung für Lichtband-Systeme bzw. Lebensdauerbestimmung der Datenkopplungseinheit, besonders bei passivgekühlten Datenkopplungseinheit, vorteilhaft, um sicherzustellen, dass kein vorzeitiger Ausfall des Datennetzes d.h. Wartungsaufwand riskiert wird.
Die LWL-Datenleitung selbst kann als separate Leitung, z.B. unabhängig von der Versorgung am oder im Tragprofil angeordnet sein und ist ggf. auch leicht nachrüstbar. Die LWL-Datenleitung kann ggf. aber auch gemeinsam mit der Versorgung angebracht sein, z.B. in einem sog. Stromleitprofil vorinstalliert oder auch nachträglich hierin verlegt werden.
Durch oben vorgeschlagenen Hauptmerkmale kann ferner das Lichtband selbst als Schutz- bzw. Montagevorrichtung für die optischen Lichtwellenleiter ausgenutzt werden, sodass der Material- und Zeitaufwand zur Herstellung der Dateninfrastruktur insgesamt verringert wird, weil auch beispielsweise deutlich weniger Kabelkanäle oder dgl. erforderlich sind.
Weiterhin bietet die räumliche Position der Lichtbänder Vorteile, u.a. zusätzlicher Sicherheit gegen mechanische Beschädigungen, z.B. durch fahrbares Gerät in einer Lagerhalle. Auch hinsichtlich einer Antennenpositionierung für Drahtlosnetze, z.B. per WLAN, WiFi oder zukunftsträchtigen Standards wie WiFi 6 bzw. IEEE-Standard 802.11ax, erlauben in geeigneter Höhe montierte bzw. montierbare Lichtbänder bereits eine gute Netzabdeckung großflächiger Räume, ohne zusätzlichen Montageaufwand zur Antennenpositionierung. Lichtverteilungskurve und
Antennencharakteristik sind zwar grundsätzlich unabhängig, jedoch lässt sich aus der Position des Lichtbands vergleichsweise leicht eine relativ gute Funkabdeckung in einem großflächigen Raum erzielen, ohne besonderen Mehraufwand für Montage und Verkabelung der Funk-Netzwerkgeräte.
Die vorgeschlagene Lösung bietet somit eine kostengünstige und dennoch zukunftssichere Möglichkeit zur Bereitstellung von Datennetzen, insbesondere auch gemischten Funk-Datennetzen und faseroptischen Datennetzen, in großflächigen Räumen, sowohl bei der Neuinstallation, als auch bei der Nachrüstung.
In das Lichtbandsystem integrierte Datenleitungen erlauben zahlreiche weitere Vorteile, z.B. das Einbinden von Steuerungs und Analyse-Funktionen und Komponenten, wie z.B. Sensoren für Heatmapping, Asset Tracking, Indoor-Positioning usw. oder Sensoren und Aktoren, z.B. zum Gebäudemanagement allgemein und speziell auch zur Lichtsteuerung z.B. mittels Ethernet-to-DALI Adapter, oder zur Anbindung sonstiger IoT-Komponenten an ein Datennetz. Somit kann das mit Datenleitung erweiterte Lichtband-System auch über geeignete Schnittstellen unkompliziert und kostengünstig in zukunftsfähige IoT- oder Industrie-4.O-Anwendungen eingebunden werden und/oder relevante Infrastruktur, insbesondere Datennetz- Infrastruktur hierfür kostengünstig bereitstellen. Das hier vorgeschlagene Lichtbandsystem eignet sich insbesondere für den Einsatz als Teil eines IoT-Systems.
Die LWL-Datenleitung, insbesondere POF-Datenleitung, kann hierbei insbesondere zur Übertragung von dem Lichtband systemfremden Daten (Nutzdaten), z.B. für jegliche IT- oder IoT- Anwendung, IIoT-Anwendung oder dgl., dienen. Die Datenleitung kann ggf. ergänzend Mess- und/oder Steuerungsdaten des Beleuchtungssystems selbst ggf. gemeinsam mit Daten sonstiger Gebäudeautomatisierungsgeräte übertragen. Die erfindungsgemäße LWL-Datenleitung ist jedoch bevorzugt für eine
Netzwerkinstallation zur Datenübertragung bestimmt und geeignet, d.h. primär für externe Nutzdaten, d.h. dem Lichtband systemfremde Daten.
Die Datenkopplungseinheit umfasst bevorzugt mindestens eine Komponente, z.B. eine integrierte Schaltung, zur digitalen Signalverarbeitung.
Die Datenkopplungseinheit kann insbesondere als aktives Netzwerkgerät ausgeführt sein, welches Daten (z.B. Frames), bevorzugt anhand von Informationen aus dem Data Link Layer (Layer 2) des OSI-Modells, weiterleitet. Die Datenkopplungseinheit kann z.B. als sog. Switch bzw. als eine Multiport-Bridge, in präziserer Bezeichnung als sog. "Bridging Hub", „Switching Hub" bzw. „MAC Bridge" (im Wortlaut des IEEE 802.3-Standards) ausgeführt sein,
Die Datenkopplungseinheit ermöglicht eine Datenkommunikation insbesondere auch über die POF-Datenleitung. Hierbei umfasst die Datenkopplungseinheit bevorzugt eine geeignete, an sich bekannte, Switch-Einheit bzw. Switch-Hardware, vorzugsweise einen ETHERNET- Switch. Die Switch-Einheit kann insbesondere eine entsprechende integrierte Schaltung, Switch-Prozessor, Switch-Engine bzw. -ASIC oder dgl. sein. Die Datenkopplungseinheit kann als digitaler Repeater ausgeführt sein, welcher Daten regeneriert und weiterleitet. Bevorzugt wird jedoch eine Datenkopplungseinheit mit Switch-Funktionalität. Dazu kann bevorzugt eine Switch-Hardware, z.B. ein Switch-Prozessor bzw. Switch-Engine, eingesetzt werden, der insbesondere portspezifisch für eine latenzoptimierte Weiterleitung von Daten, insbesondere Datenpaketen, konfigurierbar oder voreingerichtet ist.
Der Switch der Datenkopplungseinheit ist bevorzugt u.a. so konfigurierbar, dass dieser für eine latenzoptimierte Datenweiterleitung zwischen ausgewählten oder allen Daten- Schnittstellen zur optischen Datenübertragung eingerichtet ist, insbesondere für ein Cut-Through-Switching, bevorzugt ein Fast forward Cut-Through-Switching eingerichtet ist.
Alternativ kann auch ein Weiterleiten auf Netzwerkschicht 1 (Bayer 1), im Sinne eines (Repeater-)Hub, portspezifisch zwischen den Daten-Schnittstellen zur optischen Datenübertragung konfigurierbar sein. Die Kopplung muss somit nicht über den Data Link Bayer erfolgen. Denkbar, wenngleich weniger bevorzugt, wäre auch eine Datenkopplungseinheit mit vereinfachter Repeater-Funktion, z.B. als (OSI) Layer-1 Repeater-Hub. Eine Kopplung zur digitalen Datenkommunikation unter entsprechender digitaler Signalverarbeitung ist bevorzugt. Ein digitales Verarbeiten und Regenieren der Signale der POF-Datenleitung ist gegenüber einer theoretisch denkbaren rein analogen Signalverstärkung optischer Signale vorteilhaft. In jedem Fall wird die Datenkopplungseinheit bevorzugt direkt oder indirekt aus der Versorgung des Lichtbands mit Strom versorgt.
Bevorzugt sind mindestens zwei im Lichtband verlegte bzw. verlegbare POF-Datenleitungs-Segmente vorgesehen, welche durch die aktive Datenkopplungseinheit zwecks Datenübertragung miteinander koppelbar bzw. gekoppelt sind. Es kommen dabei insbesondere Datenleitungs-Segmente mit mindestens einem LWL-Faserpaar, insbesondere einem Paar aus Duplex-POF-Lichtwellenleitern, in Betracht. Soweit im Zusammenhang mit der Datenkopplungseinheit verwendet ist vorliegend der Begriff „gekoppelt" bzw. „koppeln" datentechnisch zu verstehen, d.h. auf die Herstellung einer Verbindung zur Datenübertragung bezogen, und umfasst typisch eine Signalumwandlung und elektronische Datenverarbeitung in der Datenkopplungseinheit, z.B. zwecks Paketvermittlung, Signalauffrischung usw..
In bevorzugter Ausführungsform umfasst die optische Datenleitung mindestens ein Duplex-Leiterpaar aus POF- Lichtwellenleitern, für eine Halb-Duplex oder Voll-Duplex Datenverbindung, zwischen zwei Knotenpunkten, insbesondere zwischen Datenkopplungseinheiten, welche entsprechend bevorzugt für Halb- oder Voll-Duplex Datenübertragung über Duplex-POF ausgelegt sind.
Hinsichtlich der Netzwerktopologie, in welcher die LWL- Datenleitung eingebunden wird, ist in bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, dass im Lichtband mehrere LWL-Datenleitungs-Segmente und aktive Datenkopplungseinheiten zur Bildung einer Linien- bzw. Daisy-Chain-Topologie verbunden bzw. verbindbar sind. Hierbei sind die Datenkopplungseinheiten, bevorzugt jeweils über ein POF-LWL- Paar, in Reihe bzw. Serie verbunden. Je ein Segment der Datenleitung kann zwei Datenkopplungseinheiten als Netzwerkknoten verbinden. Im Rahmen der Erfindung liegen ebenfalls eine Bus- Topologie oder insbesondere eine Ring-Topologie, besonders bevorzugt ist jedoch eine Linien- bzw. Daisy-Chain-Topologie, welche Installationsaufwand minimiert. Diese Topologien erfordern gegenüber der für ETHERNET-Netze typischen Stern-Topologie eine erheblich geringere Anzahl von Datenleitungen bzw. reduzierte Leitungslängen und sind insoweit kostensenkend. Insbesondere eine Daisy-Chain-Topologie (auch Linien-Topologie) oder eine Bus- Topologie sind für die kompakte, lange Bauform von Lichtbändern und/oder mit deren typischen Montagearbeiten besonders kompatibel. Insbesondere zur Realisierung einer Daisy-Chain-, Bus- oder einer Ring-Topologie kann das System mehrere Datenleitungs-Segmente aus POF-Lichtwellenleitern und mehrere aktive Datenkopplungseinheiten umfassen. Hierbei können jeweils zwei aufeinanderfolgende Datenleitungs-Segmente aus POF-Lichtwellenleitern durch eine Datenkopplungseinheit miteinander in Reihe gekoppelt bzw. verbunden sein, sodass die POF-LWL-Datenleitung(en) in Lichtbändern typische Baulängen, z.B. von einigen 10m, mit hoher Bandbreite abdecken können.
Lichtbänder können je nach Anwendung beachtlich große Baulängen haben und sind dann typisch aus mehreren Tragprofilen, die in Längsrichtung verbunden sind, sowie u.a. den gewünschten Lichtmodulen aufgebaut. Insbesondere bei großer Baulänge sind bevorzugt mehrere im Lichtband verlegte bzw. verlegbare POF- Datenleitungs-Segmente und zu deren Kopplung mehrere Datenkopplungseinheiten vorgesehen. Hierdurch ist eine hohe Datenrate auch über beliebig große Längen erzielbar.
Es kann insbesondere in Bezug auf den installierten Zustand des Lichtbands an bzw. in jedem n-ten Tragprofil mit nb2 eine Datenkopplungseinheit vorgesehen sein. Durch zwischenliegende Tragprofile verläuft dann die optische Datenleitung vorzugsweise durchgehend ununterbrochen, oder zumindest in jedem zwischenliegenden Tragprofil jeweils ununterbrochen. Bei werkseitiger Installation der optische Datenleitung ist diese ggf. mit optischen Kupplungen an den Stirnenden bzw. Verbindungen zwischen zwei angrenzenden Tragprofilen zu verbinden.
Bevorzugt sind die POF-Lichtwellenleiter und/oder die Datenkopplungseinheiten im Lichtband angeordnet bzw. an diesem montiert, insbesondere in bzw. am Tragprofil des Lichtbands.
Tragprofile des Lichtband-Systems können in unterschiedlichen modularen Längen vorgesehen sein, und jeweils modular verbindbar sein, in Längsrichtung und ggf. auch über T-Verbinder, L-Verbinder oder Kreuzverbinder. Das Tragprofil an sich hat dabei einen in Längsrichtung durchgehend im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt und ist bevorzugt als einseitig offenes wannenförmiges Hohlprofil ausgeführt ist und/oder einen Querschnitt nach Art einer U-Form aufweist. Die offene Seite bzw. Zugangsöffnung dient zum Anbringen und teilweisen Aufnehmen der Module und ermöglicht u.a. den Zugang zu den Versorgungen. Das Profil ist im montierten bzw. betriebsbereiten Zustand mit der Zugangsöffnung nach vertikal unten, zum Boden des Raumes gerichtet. Hinsichtlich der Bauweise des Tragprofils und der Lichtmodule kommen grundsätzlich alle geeigneten Lösungen in Betracht, insbesondere an sich bekannte Lösungen, z.B. die Bauweise des Lichtband-Systems der Serie E-Line oder E-Line Next der Fa. TRILUX GmbH & Co. KG (D-59759 Arnsberg) oder vergleichbare im Markt verfügbare Lichtband-Systeme. Das Tragprofil kann auch Bestandteil einer sog. Stromschiene sein, z.B. vom Typ EUTRAC® oder dgl., oder z.B. durch das Metallprofil einer Stromschiene gebildet sein.
Das Tragprofil kann auch als Tragschiene bezeichnet werden bzw. ausgeführt sein. Typisch hat es einen Profilboden, welcher der offenen Seite bzw. Zugangsöffnung gegenüberliegt und im montierten Zustand vertikal oben liegt. Der Begriff Profilboden kann vorliegend als synonym zum Begriff Profildach verstanden werden, da in montierter Stellung der Profilboden das Dach des Tragprofils darstellt. Vom Profilboden verlaufen zwei gegenüberliegende Seitenwände vertikal weg bzw. nach unten. Zwischen dem Profilboden und den Seitenwänden, definiert das Tragprofil bzw. die Tragschiene den nutzbaren Innenraum, u.a. zur geschützten Kontaktierung und Aufnahme der Komponenten. Die Tragprofile bieten bzw. die Tragschiene bietet an der Schmalseite der Seitenwände zur Zugangsöffnung hin vorzugsweise eine Vorrichtung zum Befestigen der Module des Lichtband-Systems, welche korrespondierende Befestigungsmittel aufweisen. Hierzu liegen alle gängigen bzw. geeigneten Lösungen im Rahmen der Erfindung, z.B. ein geeignetes Verbindungsprofil als Bestandteil des Tragprofils. Eine Vorrichtung zum Befestigen der Module des Lichtband-Systems kann beispielsweise durch geeignete Formgebung der jeweiligen Schmalseite der Seitenwände und/oder separate Einrichtungen hierzu bereitgestellt werden.
Zur Realisierung der elektrischen Versorgung im Tragprofil bestehen unterschiedliche Möglichkeiten.
Die elektrische Versorgung kann durch ein Stromleitprofil mit der gewünschten Anzahl Adern bzw. Drähten realisiert sein. Die Versorgung kann insbesondere ein im Innenraum bodenseitig in Längsrichtung verlaufendes Stromleitprofil, vorzugsweise aus Kunststoff, mit mehreren darin gehaltenen Leitern sein bzw. umfassen. Die Leiter sind dabei vorzugsweise mittels frei positionierbaren Kontakteinrichtungen bedarfsweise kontaktierbar sind. Das Stromleitprofil kann dabei insbesondere am Profilboden, d.h. im montierten Zustand horizontal bzw. der Zugangsöffnung gegenüberliegend angeordnet sein, z.B. um eine Kontaktierung durch Einstecken von vertikal unten zu ermöglichen. Mindestens ein Stromleitprofil kann auch seitlich an einer oder jeweils an beiden Seitenwänden des Tragprofils, insbesondere vertikal ausgerichtet, sein, wobei die Kontaktierung vorzugsweise in horizontaler (Steck- )Richtung erfolgt. Dabei kann die Kontaktierung dann durch eine Drehbewegung der Kontakteinrichtung erfolgen bzw. erzielt werden.
Die elektrische Versorgung kann durch eine Stromschiene bereitgestellt sein, z.B. vom Typ EUTRAC® oder in ähnlicher Bauweise. Dabei kann die Versorgung insbesondere in Form mindestens einer seitlichen Stromschiene, oder zwei gegenüberliegenden Schienen, mit mehreren seitlich entlang den Seitenwänden in Längsrichtung verlaufenden Leitern bzw. Drähten ausgeführt ist. Die Drähte können dabei insbesondere mittels frei positionierbaren Dreh-Kontakteinrichtungen bedarfsweise kontaktierbar sein. Es können zwei gegenüberliegenden Stromschienen an den Seitenwänden bzw. vertikal vorgesehen sein.
Eine Mechanik zur Kontaktierung mit der bzw. den seitlichen Stromschienen kann optional zugleich auch die mechanische Befestigung des Moduls mit dem Tragprofil oder umgekehrt bewirken, beides kann jedoch auch separat erfolgen.
Die elektrische Versorgung kann alternativ und kostengünstig auch als fest verlegte Leitung bzw. Verdrahtung, z.B. mittels Flachband-Verkabelung oder ähnlicher Durchgangsverdrahtung vorgesehen sein. Hierbei ist diese bevorzugt als mehradrige Durchgangsverdrahtung mit fest in Längsrichtung der Tragschiene, insbesondere bodenseitig bzw. am Profilboden (bzw. Profildach), verlegten isolierten Leitern ausgeführt. Die Durchgangsverdrahtung kann mit Kontakteinrichtungen, insbesondere Abgriffen, vorzugsweise Steckverbinder-Buchsen, an vorgegebenen Längspositionen, ausgerüstet ist um die Versorgung an unterschiedlichen Stellen des Profils zu ermöglichen. Die Steckverbinder-Buchsen können vorzugsweise in Form von Schneid- Klemm-Leitungshaltern mit einem Oberteil mit Buchsen und einem Unterteil als Gegenstück zur Befestigung am Profilboden, z.B. durch Rastverbindung, ausgeführt sein. Die Abstände zwischen den vormontierten Kontakteinrichtungen sind dabei vorzugsweise entsprechend einem regelmäßigen Raster vorgegeben, insbesondere entsprechend einem modularen Grundmaß, z.B. der kürzesten Modulbaulänge entsprechend oder entsprechend der halben Länge eines ausgewählten Moduls, z.B. mindestens jeweils 375mm wenn das kürzeste Modul des Systems 750mm oder z.B. 1000mm oder 1500mm Länge hat, oder aber ein n-faches eines modularen Grundmaß. Die Durchgangsverdrahtung kann dabei über die Länge des jeweiligen Tragprofils durchgehend ausgeführt sein.
Typisch beträgt die Länge eines einzelnen Tragprofils ein Vielfaches des modularen Grundmaß der Leuchten-Module (Modullänge), z.B. 3000mm oder 4500mm, bei einem Grundmaß von 750mm.
Mittels geeigneter Stromabgriffe (kurz: Abgriff) an der Versorgung, vorzugsweise Steckverbinder-Buchsen bzw. Abgriff- Buchsen, kann dann eine Steckverbindung durch ein an der Komponente vorgesehenes korrespondierendes bzw. zusammenwirkendes Gegenstück, z.B. einen Abgriff-Stecker, zur elektrischen Verbindung, insbesondere zur Stromversorgung, auf einfache Weise und ggf. werkzeugfrei erzielt werden. Als Kontakteinrichtungen kommen hierbei geeignete, an sich bekannte Stecker-Buchsen- Kupplungen, z.B. mit sog. Leitungshaltern, in Betracht. Die Kontakteinrichtungen, insbesondere Abgriff-Buchsen, können in Schneid-/Klemmtechnik mit der Durchgangsverdrahtung verbunden werden und eine lösbare Kontaktierung mittels entsprechenden Steckverbindern ermöglichen. Dabei kann der Abgriff-Stecker so gestaltet sein, dass durch Verstellen eines Steckerstifts auch eine Phasenwahl bzw. Kontaktierung mit dem gewünschten vorbestimmten Leiter einstellbar ist. So können ggf. vorhandene, systemkompatible Abgriff-Stecker auch für eine unabhängige Stromversorgung der Datenkopplungseinheit verwendet werden.
Der mindestens eine POF-Lichtwellenleiter, insbesondere ein Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern, kann insbesondere im Tragprofil bzw. im inneren Aufnahmeraum des Tragprofils verlegt werden, was u.a. durch den vergleichsweise kleinen Querschnitt der Lichtwellenleiter ermöglicht wird. Somit verläuft der bzw. verlaufen die POF-Lichtwellenleiter im Wesentlichen in der Längsrichtung des Tragprofils.
Abhängig von der gewählten Bauweise des Tragprofils, insbesondere der Bauart der Versorgung, kann die Datenleitung unterschiedlich angeordnet werden, entweder ab Werk vorinstalliert oder auch nachgerüstet. Hierbei kommt insbesondere eine der nachfolgenden Bauweisen in Betracht.
In einer Bauart, welche sich insbesondere für ein Nachrüsten bzw. nachträgliches Installieren der Datenleitung eignet, kann der mindestens eine POF-Lichtwellenleiter seitlich versetzt neben der Versorgung mittels einer Anzahl, d.h. einem oder mehreren, geeigneter Halterelemente lösbar halterbar bzw. lösbar gehaltert sein. Hierbei kann der LWL insbesondere in einem Bereich entlang einer Seitenwand oder dem Profilboden, mittels einem oder mehreren im Tragprofil angeordneten, in Längsrichtung verteilter Halterelementen angebracht sein und z.B. auch entsprechend leicht nachgerüstet werden. Hierbei können die Halterelemente zum Halten des POF-Lichtwellenleiters form- und/oder kraftschlüssig im Tragprofil befestigbar sein bzw. zur form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung passend zu diesem ausgeführt sein.
Die Halterelemente können insbesondere im Tragprofil verrastbar sein. Die Halterelemente können als separate Bauteile, insbesondere als Kunststoff-Formteile ausgeführt sein, z.B. als zungenförmige Laschen mit einem Haltebereich für den/die POF- Lichtwellenleiter und einem Verbindungsbereich zum Anbringen am Tragprofil. Anhand geeigneter Halterelemente können POF- Lichtwellenleiter in nahezu allen bekannten Lichtbändern nachgerüstet werden. Denkbar sind auch Halter, welche gemeinsam mit einem bereits vorhandenen Bauteil, z.B. Halterungen an einem Stromleitprofil, hergestellt sind, sodass der Montageaufwand weiter verringert wird.
In einer zweiten Bauart ist der mindestens eine POF- Lichtwellenleiter bodenseitig neben der Versorgung, insbesondere in Form einer Durchgangsverdrahtung verlegt. Hierbei kann der LWL insbesondere durch entsprechend gestaltete Mittel zusammen mit der Versorgung im Tragprofil gehalten sein.
Insbesondere aber nicht ausschließlich mit dieser zweiten Bauart kann vorzugsweise zumindest eine Kontakteinrichtung jeweils mindestens zwei optische Anschlüsse zur Kopplung mit POF- Lichtwellenleitern aufweisen, sodass die Kontakteinrichtung, z.B. ein Abgriff zur Stromversorgung zugleich auch einen Anschluss an die Datenleitung bereitstellt, mit welcher die Datenkopplungseinheit verbunden wird.
In einer weiteren, dritten Bauart kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine POF-Lichtwellenleiter in das Stromleitprofil, insbesondere in ein Stromleitprofil aus Kunststoff, integriert ist. Hierbei kann ein LWL, insbesondere POF-Lichtwellenleiter oder es können mehrere LWL bzw. POF-Lichtwellenleiter insbesondere an einem Steg eines Stromleitprofils aus Kunststoff vorgesehen sein, welcher bevorzugt über eine Sollbruch-Stelle abtrennbar ist. Dies erlaubt es den LWL bedarfsweise zu lösen, z.B. zwecks Kopplung mit einem Gerät, insbesondere einer Datenkopplungseinheit oder auch zur Verbindung mit einem darauffolgenden LWL-Abschnitt im nächsten angrenzenden Tragprofil. Bei dieser Bauart kann der bzw. jeder POF-Lichtwellenleiter zusammen mit den Drahtleitungen der Versorgungen bereits bei der Herstellung mit in das Stromleitprofil integriert bzw. aufgenommen werden, z.B. in einem Extrusionsverfahren oder auf sonstige geeignete Weise.
Das Stromleitprofil innerhalb einer Tragschiene bzw. innerhalb eines Tragschienen-Segmentes kann an einem Stück extrudiert werden oder aus mehreren einzeln extrudieren Teilen bestehen, insbesondere mit beim Extrudieren eingefügten Leitern. Alternativ können die Leiter auch nachträglich in ein solches extrudiertes Profil bzw. Profile verlegt werden. Alternativ kann das Stromleitprofil innerhalb einer Tragschiene bzw. innerhalb eines Tragschienen-Segmentes auch aus mehreren einzelnen, insbesondere spritzgegossenen bzw. in Spritzgusstechnik gefertigten, nachträglich zusammengesetzten Teilen bestehen, die jeweils an ihren Enden korrespondierende Verbindungsbereiche zur Verbindung, z.B. mit Vor- u. Rücksprüngen aufweisen. Derartige
„Trägerelemente" bzw. „Stromleitprofile" für Versorgungsleitungen bieten meist eine Vielzahl von Kanälen zur Aufnahme von elektrischen Leitungen, z.B. eine Anzahl zwischen 12 bis zu 18 Leitungskanäle bzw. -Aufnahmen, die je nach Produkt/Anwendung mit Leitungen belegt werden und nicht alle belegt sein müssen.
Die POF LWL könnten somit auch in freien, d.h. bestimmungsgemäß oder anwendungsabhängig nicht mit einer Stromversorgungsleitung belegten, Kanälen eines Stromleitprofils befestigt und/oder verlegt werden. Vorzugsweise erfolgt dies bereits werksseitig, insbesondere bei der Herstellung des Tragprofils, die Installation der POF LWL kann somit aber auch im Rahmen einer Nachrüstung erfolgen.
In einer einfach zu installierenden Ausführungsform ist für die Datenkopplungseinheit mindestens eine Kontakteinrichtung passend zum Typ der Versorgung im Lichtband vorgesehen, welche zum Verbinden, insbesondere zum lösbaren Steckverbinden, der Datenkopplungseinheit mit den hierzu vorbestimmten Leitern der Versorgung im Tragprofil vorgesehen ist. Hierbei kann die Kontakteinrichtung so ausgewählt sein, dass sie eine Kontaktierung ausschließlich mit den vorbestimmten bzw. zur Versorgung ausgewählten Leitern erlaubt und erzielt.
Bevorzugt sind die Befestigungsmittel und Kontakteinrichtung so gestaltet bzw. wirken so mit dem Tragprofil des Lichtbands zusammen, dass beim mechanischen Befestigen bzw. montieren zugleich auch die elektrische Kontaktierung erfolgt. Geeignete Befestigungsmittel können insbesondere für ein Aufstecken oder Einstecken von Modulen auf bzw. an das Tragprofil in Querrichtung zur Längsrichtung des Lichtbands und lösbar gestaltet sein, z.B. anhand einer Rastverbindung mit einem Profilbereich des Tragprofils, insbesondere zwei gegenüberliegenden Profilbereichen zur Seite der Zugangsöffnung.
Für eine von der Beleuchtung unabhängige Stromversorgung ist es vorteilhaft, wenn die Versorgung mindestens sieben (7) elektrische Leiter, insbesondere mindestens neun (9) elektrische Leiter aufweist. Dabei sind vorzugsweise die typischen Netzversorgungsleiter einer 5-adrigen Leitung, d.h. die 3- Phasenleiter LI, L2, L3, insbesondere zur phasenwählbaren Versorgung der Lichtmodule, sowie N und PE, für die Leuchten- Versorgung vorbestimmt und reserviert bzw. entsprechend gekennzeichnet. Zwei weitere bzw. die beiden weiteren Leiter können dann für die Versorgung der Netzwerkgeräte, insbesondere der Datenkopplungseinheiten, genutzt bzw. reserviert werden. Hierfür können z.B. im System für eine Notstromversorgung bereits vorgesehene Leiter, oder auch ein Leiterpaar für die DALI- Steuerung ausgenutzt werden. Vorteilhaft ist eine Versorgung mit mindestens 9 Leitern, sodass eine ggf. bereits geplante oder vorhandene Steuerleitung, insbesondere zur DALI-Steuerung, weiter nutzbar ist bzw. unbeeinträchtigt verfügbar bleibt. Besonders vorteilhaft ist eine Versorgung mit mindestens 11 Leitern, sodass neben der typisch 5 adrigen Versorgung der Leuchtmodule, ein Leiterpaar für DALI, ein Leiterpaar zur Notstrom-Versorgung und auch ein Leiterpaar, nämlich mit eigenem Phasen- und Neutraleiter, zur unabhängigen IT-Versorgung der Netzwerkgeräte, insbesondere der Datenkopplungseinheiten, im Lichtband genutzt werden kann.
Vorteilhaft werden somit in der Versorgung zwei gesonderte Leiter zur unabhängigen Versorgung der Datenkopplungseinheit(en) sowie vorzugsweise geeignete Kontakteinrichtung(en) vorgesehen.
Bevorzugt wird zur Vermeidung ungewünschter Ausfälle der Netzwerktechnik vorgesehen, dass das System die Stromversorgung der aktiven Datenkopplungseinheit mittels Leitern der Versorgung bereitstellt bzw. bewirkt, welche nicht zur Versorgung der Lichtmodule genutzt werden. So kann auch vermieden werden, dass bei Wartungsarbeiten oder Anpassungen an Lichtmodulen die Versorgung der Netzwerkgeräte, insbesondere der
Datenkopplungseinheiten, im Lichtband abgeschaltet werden muss, was ggf. zu Datenverlust oder Produktivitätsausfall führt. Ferner ermöglicht eine Versorgung über ein unabhängiges Paar aus Phasen- und Nullleiter die Installation eines eigenen Fehlerstrom- Schutzschalters für die Netzwerkgeräte im Lichtband, sodass auch diesbezüglich ungewollte Ausfälle vermindert werden. Zudem kann die unabhängige Versorgung bei Bedarf an eine ggf. vorgesehene USV-Einrichtung der Versorgung des IT-Systems gekoppelt werden.
Konstruktiv ist es vorteilhaft, wenn jedes Tragprofil als Tragschiene aus Metall, insbesondere als umgeformtes, insbesondere rollgeformtes, Stahlblech-Profil oder als stranggepresstes Aluminium-Profil ausgeführt ist. Somit wird mit dem Lichtband inhärent eine robuste Schutzumhausung für die Datenleiter erzielt, ohne dass getrennte Kabelkanäle oder -rohre installiert werden müssen. Das Tragprofil an sich kann auch als stranggepresstes Kunststoff-Profil ausgeführt sein.
Bevorzugt haben die Tragprofile an einer offenen Unterseite bzw. Zugangsöffnung geeignete Mittel zum Befestigen, insbesondere lösbaren Montieren, von Modulen des Systems, z.B. einen geeigneten Profilbereich für ein eingreifen, hintergreifen, einrasten oder dgl durch korrespondierende Befestigungsmittel am Funktionsmodul, z.B. am Geräteträger oder am Gehäuse der Datenkopplungseinheit.
Die Tragprofile des Systems können mit einem vorgegebenem Profilquerschnitt in mehreren Modullängen bereits vorgesehen sein bzw. angeboten werden, z.B. gut transportierbare Tragprofillängen von 750mm, 1500mm, 3000mm und 4500mm. Vorteilhaft hat jedes Tragprofil somit eine gewisse Mindestlänge von z.B. mindestens 750mm oder 1500mm, um eine modulare Anpassung bzw. Lichtplanung zu ermöglichen. Die Länge des Tragprofils liegt bevorzugt im Bereich von 500mm bis 6000mm.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der Erfindung wird auch ein Funktionsmodul nach Anspruch 7 vorgeschlagen, welches insbesondere für ein Lichtband nach einem der vorstehenden Ausführungsbeispiele geeignet ist.
Das Funktionsmodul hat zumindest eine aktive Datenkopplungseinheit zur Übertragung von Nutzdaten über eine Datenleitung und Befestigungsmittel zum Montieren des Funktionsmoduls an oder in einem langgestreckten Tragprofil einer Lichtband-Leuchte, insbesondere unterseitig an einer Zugangsöffnung des Tragprofils oder zumindest teilweise im Tragprofil. Bei Ausführungsformen zur Aufnahme im Innenraum des Tragprofils wird bevorzugt eine entsprechend kompakte, geeignet dimensionierte Gehäusebauform des Funktionsmoduls vorgesehen.
Erfindungsgemäß hat die aktive Datenkopplungseinheit des Funktionsmoduls mindestens eine erste Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über einen POF-Lichtwellenleiter, insbesondere über ein Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern, und weiterhin mindestens eine weitere bzw. zweite Daten-Schnittstelle. Diese weitere zweite Daten-Schnittstelle kann insbesondere ebenfalls zur optischen Datenübertragung über POF- Lichtwellenleiter, insbesondere über ein Leiterpaar aus POF- Lichtwellenleitern, bestimmt und eingerichtet sein, es ist jedoch auch ein reiner Medienkonverter als Datenkopplungseinheit denkbar, z.B. für eine Konvertierung zwischen LWL-Datenleitung und einem Funk-Datennetz und/oder für eine Konvertierung zwischen LWL- Datenleitung und einer ETHERNET-Datenleitung. Die zweite Daten- Schnittstelle kann somit eine ETHERNET-Schnittstelle sein.
Bevorzugt verfügt das Funktionsmodul über einen mit dem Lichtband-System kompatiblen Anschluss zum Verbinden mit einer im Tragprofil der Lichtband-Leuchte verlaufenden elektrischen Versorgung. Hierzu kann es insbesondere eine Kontakteinrichtung zum Verbinden mit vorbestimmten Leitern einer im Tragprofil der Lichtband-Leuchte verlaufenden elektrischen Versorgung umfassen.
Die aktive Datenkopplungseinheit ist zwecks Stromversorgung, insbesondere anhand einer passenden Kontakteinrichtung, mit der Versorgung verbindbar, sodass keine getrennte Stromversorgung benötigt wird.
Die vorstehenden bevorzugten Merkmale des Systems sind einzeln oder in vorteilhafter Kombination auf das Funktionsmodul anwendbar und umgekehrt. Insbesondere betreffen auch die nachfolgenden Ausführungsformen bzw. Merkmale auch für das Lichtband-System geeignete bzw. bevorzugte Merkmale.
Die Datenkopplungseinheit hat bevorzugt zur Verbindung von LWL-Segmenten eine erste Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über einen POF-Lichtwellenleiter und eine zweite Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über einen POF- Lichtwellenleiter. Jede Schnittstelle ist dabei bevorzugt zur Datenübertragung jeweils über ein Leiterpaar aus POF- Lichtwellenleitern geeignet. So kann eine Duplex-Verbindung, insbesondere Voll-Duplex-Datenverbindung, zwischen zwei Knoten technisch einfach und mit hoher Bandbreite realisiert werden kann.
Die Datenkopplungseinheit ist vorzugsweise als aktives Netzwerkgerät zur Verbindung von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten einer Datenleitung mit POF-Lichtwellenleitern ausgeführt.
Die Datenkopplungseinheit kann zur digitalen Datenübertragung insbesondere paketvermittelnd, z.B. als Switch oder Repeater für die POF-LWL wirkend, ausgeführt sein.
Die Datenkopplungseinheit ist vorzugsweise, insbesondere zusätzlich, als Medienkonverter, insbesondere als Switched- Medienkonverter und/oder Medienkonverter mit Bridge-Funktion auf OSI-Schicht 2, ausgeführt. Hierbei kann die Datenkopplungseinheit selbst an ihrer zweiten Schnittstelle entsprechend eingerichtet sein und/oder mindestens eine dritte Schnittstelle aufweisen, die zur Datenübertragung über ein anderes leitungsgebundenes oder drahtloses Signalformat bestimmt ist, insbesondere über eine ETHERNET-Kupfer-Datenleitung, oder z.B. über WLAN bzw. WiFi oder dgl. Vorliegend wird mit ETHERNET allgemein und verkürzend eine konventionelle kabelgebundene (Kupfer)-Datenleitung bezeichnet, z.B. mittels Cat-5 bzw. Cat-7 UTP-Kabel oder dgl. Im einfachsten Fall ist die Datenkopplungseinheit als Medienkonverter mit nur einer ersten Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über POF-Lichtwellenleiter und einer zweiten Daten-Schnittstelle zur Datenübertragung über ein vom POF-Format verschiedenes, leitungsgebundenes oder drahtloses Signalformat ausgerüstet. So kann z.B. eine Stern-Topologie mit Lichtwellenleitern realisiert werden, wobei die Endpunkte entsprechende Medienkonverter darstellen zum Konvertieren, z.B. für eine drahtlose WLAN- Verbindung.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Datenkopplungseinheit zugleich als Stromquelle bzw. Power Sourcing Equipment (PSE) ausgeführt sein, und z.B. über einen PoE-fähigen ETHERNET-Anschluss verfügen um in Power-over-Ethernet (PoE) Anwendungen als Versorgungsquelle zu dienen. Dementsprechend weist die Datenkopplungseinheit bevorzugt mindestens eine kabelgebundene Datenschnittstelle auf.
Die Datenkopplungseinheit kann eine PSE-Einheit (engl, power sourcing equipment) umfassen. Die Datenkopplungseinheit kann somit einen Versorgungsanschluss zur Versorgung externer Verbraucher und ein entsprechend ausgelegtes Netzteil aufweisen, welches insbesondere anhand der Versorgung des Tragprofils mit Netzspannung zu versorgen ist. Dies erlaubt die Versorgung diverser Geräte direkt, wie z.B. Wireless Access Points (WAP), einfache IP-Kameras oder z.B. Geräten zur Zeiterfassung und Zugangskontrolle usw. Die Datenkopplungseinheit kann hierzu insbesondere PoE-fähig sein bzw. einen PoE-Injektor aufweisen. Hierbei kann der Versorgungsanschluss für einen oder mehrere externe Verbraucher in einen Anschluss der dritten Schnittstelle, z.B. einen ETHERNET/UTP-Port, integriert sein. Die PSE-Einheit, insbesondere der PoE-Injektor, sind bevorzugt bedarfsweise ein- bzw. ausschaltbar. Alternativ zu einer in die Datenkopplungseinheit integrierten PSE-Einheit kann die Datenkopplungseinheit auch mit einer externen PoE-Einheit bzw. einem externen PoE-Injektor über ETHERNET verbunden sein, insbesondere über die zweite und/oder dritte Schnittstelle, wobei die separate PoE-Einheit dann vorzugsweise ebenfalls auf dem Geräteträger angeordnet und/oder von der Stromversorgung des Tragprofils mit Leistung versorgt wird bzw. ist bzw. zum Anschluss an diese eingerichtet ist, z.B. in analoger Weise wie die Datenkopplungseinheit selbst.
Die Datenkopplungseinheit kann ergänzend oder alternativ auch, insbesondere als kabelgebundene zweite oder dritte Schnittstelle eine USB-Schnittstelle, besonders bevorzugt eines USB-C Schnittstelle umfassen, die z.B. zur Versorgung von IoT-Devices nutzbar ist.
Ergänzend oder alternativ zur kabelgebundenen dritten Schnittstelle zur Datenübertragung kann die Datenkopplungseinheit selbst eine WLAN-Schnittstelle aufweisen, insbesondere einen WLAN Access-Point bereitstellen. Ferner kann sie auch, z.B. als dritte Schnittstelle, einen ETHERNET-Anschluss aufweisen, und über diesen z.B. mit einem WLAN-Gerät verbunden sein. Dabei kann das WLAN- Gerät über PoE direkt von der Datenkopplungseinheit versorgt werden, sodass keine zusätzliche Leitung und Kontakteinrichtung nötig sind.
An die Datenkopplungseinheit kann grundsätzlich über die zweite oder dritte Schnittstelle jede Art von Gerät bzw. Datenquelle oder Datensenke angeschlossen sein, insbesondere jede Art von IoT-Ausrüstung. Bevorzugt dient die LWL-Verbindung jedoch als Haupt-Netzwerkverbindung, d.h. die Datenkopplungseinheit verwendet die LWL-Datenleitung bzw. Schnittstellen zur optischen Datenübertragung soz. als Backbone.
Weitere Schnittstellen sind optional, z.B. eine dritte und vierte Schnittstelle für ETHERNET-Leitungen bzw. UTP-Netzkabel oder WLAN als optionale lokale Datenanschlüsse, und vorzugsweise abschaltbar, sodass die Datenkopplungseinheit modular und energiesparsam einsetzbar ist. Weitere bzw. nicht-optische Schnittstellen können dabei über einen geeigneten Medienkonverter in der Datenkopplungseinheit an die optische Datenleitung angebunden bzw. in das Datennetzwerk integriert werden. Weiterhin kann die Datenkopplungseinheit selbst eine DALI- Schnittstelle aufweisen, zwecks Steuerung von Lichtmodulen über die Nutzdatenleitung, insbesondere die POF-Datenleitung. Ergänzend oder alternativ kann die Datenkopplungseinheit per Ethernet- Anschluss mit einem ETHERNET-to-DALI Adapter verbunden sein, sodass ebenfalls eine Steuerung von Lichtmodulen und/oder der Anschluss lichttechnischer bzw. DALI-fähiger Sensorik, über die integrierte oder nachgerüstete LWL- bzw. POF-Nutzdatenleitung, ermöglicht wird.
In bevorzugten Ausführungsformen wird vorgesehen, dass die Datenleitung zur Datenübertragung, welche am oder im Tragprofil anordenbar bzw. angeordnet ist, eine optische Datenleitung mit einem Duplex-Leiterpaar aus Large-Core POF-Lichtwellenleitern ist. Der POW- Lichtwellenleiter kann insbesondere eine Multimode-POF vom Typ Stufenindex sein.
Bevorzugt können die erste und zweite Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung jeweils mindestens einen optische Anschluss aufweisen, ausgelegt für Large-Core POF-
Lichtwellenleiter. Hierunter werden vorliegend POF-LWL verstanden mit Kerndurchmesser > 500pm, insbesondere im Bereich von 800- 1200pm, z.B. 980 pm bzw. für ca. 1mm Kerndurchmesser.
Es kommen insbesondere Doppel-Anschlüsse für ein Duplex- Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern, z.B. entsprechend geeignete Optical-Front-Ends (OFE), in Betracht.
Bevorzugt ist die Datenkopplungseinheit für POF- Lichtwellenleiter mit optischem Duplex-Leiterpaar mit Bandbreite >200Mbps, vorzugsweise mindestens LlGbps, ausgelegt. Derzeit sind POF-Lösungen mit Bandbreiten L2Gbps bereits erhältlich.
Der POF-LWL kann z.B. vom Typ Stufenindex bzw. Step-Index (SI), Double-Step-Index (DSI), oder Gradientenindex bzw. Graded- Index (Gl) sein, je nach gewünschten Anforderungen. Besonders preiswert und leicht in der Handhabung ist eine Lösung mit Stufenindex - Large Core POF-LWL (large core SI-POF), z.B. mit 980pm Kerndurchmesser. Ferner liegt auch die Verwendung von MC-POF oder auch PCS (Plastic Clad Silica) als POF-LWL im Rahmen der Erfindung.
Die mindestens eine bzw. jede Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung umfasst dementsprechend bevorzugt mindestens einen Transceiver und ein OFE (engl. Optical-Front- End), für POF-Lichtwellenleiter, insbesondere Large Core POF. Transceiver und ein OFE sind insbesondere auf Gigabit-Datenraten ausgelegt.
Die optischen Anschlüsse der Datenkopplungseinheit können als aktive OFE und besonders bevorzugt zur manuellen bzw. werkzeuglosen Verbindung mit steckerlosen Faserenden ausgeführt sein, insbesondere als Duplex-OFE mit einem Sendeanschluss (Tx) und einem Empfangsanschluss (Rx). Dies erlaubt eine einfache Verbindung mit je einem optischen Lichtwellenleiter eines Duplex- Leiterpaars aus POF-Lichtwellenleitern, insbesondere aus Large- Core POF-Lichtwellenleitern. Eine hierzu geeignete Lösung wird z.B. von der Fa. Firecomms Ltd. (2200 Airport Business Park, Cork, Ireland) unter dem Warenzeichen OptoLock® angeboten. Steckerlose LWL-OFE ermöglichen den unmittelbaren Anschluss von blanken (steckerlosen) Plastic Optical Fiber (POF), um den Anschluss von Geräten erheblich zu beschleunigen, vereinfachen und kostengünstiger zu ermöglichen . Diese besonders vorteilhafte Lösung ist mit Large-Core POF-Lichtwellenleitern erzielbar. Bevorzugt wird dabei eine Technik vom Typ ETHERNET 1000BASE-RHx, insbesondere 1000BASE-RHA.
Gemäß einem weiteren, für sich genommen unabhängig erfindungserheblichen Aspekt, kann mindestens eine
Datenschnittstelle, insbesondere eine optische Datenschnittstelle, in der Datenkopplungseinheit in Form einer modular austauschbaren Schnittsteilen-Einheit, insbesondere mit optisch-elektrischer Konverter-Funktion realisiert sein. Die Schnittsteilen-Einheit kann dabei in eine elektrische Basis-Schnittstelle der Datenkopplungseinheit eingefügt bzw. mit dieser verbunden werden, insbesondere z.B. um diese soz. in eine optische Datenschnittstelle umzuwandeln. Hierzu können optische Schnittstellen z.B. in Form einer Einheit vom Typ GBIC (Gigabit Interface Converter) oder dgl., bevorzugt in einem kompakt bauenden Format, insbesondere im Format SFP (Small Form-factor Pluggable), oder z.B. SFP+, XFP oder dgl., und für eine Bandbreite von mindestens 1 Gbps realisiert sein. Zumindest eine der Schnittsteilen-Einheiten in der bzw. jeder Datenkopplungseinheit umfasst bevorzugt ein Optical-Front-End (OFE) für POF-LWL.
Solche Schnittsteilen-Einheiten sind bestimmungsgemäß austauschbar, insbesondere mittels Steckverbindung installiert, z.B. mittels Steckkartenverbindern oder anderen geeigneten elektrischen Verbindern. So kann die Zukunftsfähigkeit und/oder Modularität der Datenkopplungseinheit im Lichtband weiter erhöht werden. Mittels einer modular austauschbaren Schnittstellen- Einheit mit Konverter-Funktion kann z.B. an einer endseitigen Einspeisung des Lichtbands durch Austausch einer POF- Schnittstellen-Einheit eine weitere Schnittstelle zu anderen Medien, z.B. zu konventioneller Glasfaser-LWL oder dgl., bereitgestellt werden. Anhand modular austauschbarer Schnittsteilen-Einheiten können Netzwerkgeräte leicht auf andere Medien umgestellt werden, ggf. im Betrieb (sog. „hot swap") bzw. im Falle eines Schnittstellendefektes schneller repariert werden.
Für eine Integration in das Tragprofil ist es vorteilhaft, wenn die Datenkopplungseinheit eine lichtbandkompatible Gehäuse- Bauform bzw. Außen-Abmessungen aufweist. Hierzu kann das Gehäuse vorzugsweise mit Querschnitts-Abmessungen Höhe x Breite kleiner gleich 50mm x 60mm, bevorzugt kleiner 42mm x 53mm, insbesondere kleiner gleich 25mm x 40mm, ausgeführt sein, wobei die Länge je nach Anforderungen deutlich grösser sein kann, auch um ein Vielfaches der Höhe bzw. Breite, z.B. > 120mm, vorzugsweise im Bereich von 100mm bis 300mm und weniger als die Hälfte (<50%) des Grundmaß (Länge der Module). Die Datenkopplungseinheit kann somit insbesondere ein langgestrecktes im Tragprofil aufnehmbares Gehäuse aufweisen.
Bevorzugt sind die optischen Anschlüsse der ersten und zweiten Schnittstelle, insbesondere alle optischen POF-Anschlüsse, ausschließlich und/oder jeweils an einer der beiden in Längsrichtung weisenden Stirnseiten des Gehäuses vorgesehen. Optische Anschlüsse können vorteilhaft gegenüberliegend an beiden abgewandten Stirnseiten vorgesehen sein. Dies vereinfacht das Verlegen und/oder Anschließen der POF-LWL erheblich, insbesondere beim Nachrüsten, aufgrund der räumlichen Verhältnisse bzw. Zugänglichkeit im Innenraum des Tragprofils bzw. dessen Erstreckung in Längsrichtung. Es können beispielsweise bei einer Neuinstallation bereits anfänglich ungenutzte POF-LWL relativ kostengünstig mitverlegt werden, die später erst genutzt werden. Durch einen Abstand zwischen optischen POF-Anschlüssen der ersten und zweiten Schnittstelle am Gehäuse der Datenkopplungseinheit in Längsrichtung des Lichtbands, kann die vorverlegte POF-LWL an der gewünschten Stelle des Tragprofils aufgetrennt und leicht mit der Datenkopplungseinheit verbunden werden. Besonders vorteilhaft sind hierzu jeweilige Doppel-Anschlüsse für ein Duplex-Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern, z.B. geeignete Optical-Front-Ends (OFE), an der ersten und zweiten Schnittstelle bzgl. der Sende- und Empfangsrichtung richtungsverkehrt bzw. gespiegelt an den Stirnseiten des Gehäuses vorgesehen, was das Nachrüsten weiter vereinfacht, da ein Kreuzen der POF-LWL des vorverlegten, insbesondere im Stromleitprofil vorverlegten, Duplex-Leiterpaars hierdurch vermieden werden kann.
Weitere zusätzliche Anschlüsse, z.B. für eine Ethernet- Schnittstelle, können ergänzend auch an den größeren Seitenflächen, die vorzugsweise parallel zur Längsrichtung verlaufen, angeordnet werden, z.B. unterseitig für einen unmittelbaren Nutzerzugang von unten durch eine Zugangsöffnung in der Modulabdeckung, oder alternativ an den Seitenwänden oder auch oberseitig vorgesehen sein. Hierdurch kann z.B. auch eine Verbindung mit einer oder mehreren separat montierten Steckverbinder-Buchsen, z.B. an der Modulabdeckung erfolgen, insbesondere mit einer oder mehreren RJ45-Buchse(n) für eine ETHERNET-Verkabelung. Eine entsprechende Anordnung der Anschlüsse erlaubt eine besonders schlanke Bauform zum Einbau in kompakt bauende Lichtbänder oder auch Stromschienen. Bevorzugt hat die Datenkopplungseinheit mindestens eine Schnittstelle für bzw. mindestens einen Anschluss für ETHERNET- bzw. UTP-Verkabelung, insbesondere umfassend eine RJ45-Buchse.
Dies erlaubt den Anschluss gängiger, frei wählbarer IoT-Geräte in kostengünstiger Bauweise.
Die Datenkopplungseinheit kann in bevorzugter Weiterbildung eine konfigurierbare Einheit, insbesondere eine konfigurierbare Switch-Einheit, z.B. für Verwaltungs- und Sicherheitsfunktionen, umfassen, und insbesondere als Managed-Switch gestaltet sein. Dies ermöglicht u.a. eine einfache und sichere Integration des gebäudeinternen POF-Netzwerks in ein größeres Breitbandnetzwerk.
Es kann insbesondere eine Multilayer-Switch-Engine mit konfigurierbaren Funktionalitäten auf der Netzwerkschicht (OSI Bayer 3 und höher) vorgesehen sein. Der Begriff Switch-Einheit wird vorliegend gleichwertig für jede geeignete Switch-Hardware verstanden, welche in Form genau eines integrierten Schaltkreises ausgeführt sein kann, oder auch als Einheit aus mehreren ICs.
Die Datenkopplungseinheit kann insbesondere fernkonfigurierbar sein über eine ihrer Datenschnittstellen, oder ggf. auch über eine weitere oder eigens hierfür vorgesehene Zusatzschnittstelle zur Prozessor- oder Steuereinheit bzw. zur Switch-Einheit. Hierzu kann eine Zusatzschnittstelle, insbesondere eine drahtlose Schnittstelle, z.B. für Bluetooth® zwecks Kommunikation mit einer entsprechend zugehörigen App auf einem Smartphone oder ähnlichen Endgerät, vorgesehen sein. Diese Zusatzschnittstelle ist dabei vorzugsweise nicht als Daten-Port in die bestimmungsgemäße Funktion der Datenkopplungseinheit, insbesondere bei einer Datenkopplungseinheit mit Switch, eingebunden bzw. soll keine Datenkopplung aus bzw. in die LWL-Datenleitung erlauben. Dies kann die Zugriffssicherheit erhöhen und dennoch Wartung vereinfachen.
Bevorzugt unterstützt die Datenkopplungseinheit grundlegende Verwaltungsfunktionen zur Konfiguration des Geräts per Fernwartung, insbesondere unterscheidungslos über zumindest alle optischen Schnittstellen. Die Konfiguration kann sowohl über eine eingebettete Web-Anwendung (die über alle Standardbrowser bedient werden kann), als auch aus der Ferne über ein cloudbasiertes Managementsystem erfolgen. Bevorzugt ist die Datenkopplungseinheit so eingerichtet, dass jede Schnittstelle bzw. jeder Port unabhängig verwaltet werden kann. Insbesondere lokale Zusatzschnittstellen, welche neben den optischen Schnittstellen vorgesehen sind, wie z.B. RJ-45 Ports für ETHERNET-Leitungen können jeweils bevorzugt per Konfiguration einzeln ein- und ausgeschaltet werden. Bei einer Ausführungsform mit Funktion als Lokalversorgung bzw. PSE (englisch für power-sourcing-equipment) ist diese Funktionalität bevorzugt selektiv ein- und ausschaltbar, z.B. zwecks Energieeinsparung, Gerätesteuerung und/oder -neustart. Insbesondere eine optionale PoE-Funktion ist dabei bevorzugt ein- und abschaltbar ausgeführt, insbesondere unabhängig von der entsprechenden Datenschnittstelle und/oder per Fernwartung.
Weiterhin können allgemeinen Steuer-Funktionen wie Neustart (reboot), Re-Initialisierung (reset), oder auch ein Firmware- Update per Fernwartung ausgelöst werden. Weiterhin können auch Funktionen wie Priorisierung, insbesondere Paket-Priorisierung, VLAN oder verbindungs-bzw. datenspezifische Bandbreiten- Beschränkungen einstellbar sein.
Eine Fernkonfiguration bzw. Fernwartung kann z.B. über einen programmierbaren bzw. konfigurierbaren Switch-Prozessor bzw. Switch-ASIC ermöglicht werden. In einer Ausführungsform, kann der Switch mehrere vorprogrammierte bzw. vorgespeicherte Funktionsmodi für typische Anwendungsfälle aufweisen, welche über eine Schnittstelle mit geringer Datenrate, z.B. über eine optionale DALI-Schnittstelle der Datenkopplungseinheit auswählbar bzw. umstellbar sind.
Mechanisch vorteilhaft kann das Gehäuse weiterhin Verrastungs- bzw. Schnappmittel aufweisen, anhand welcher das Gehäuse an einem zum Tragprofil korrespondierenden Geräteträger befestigbar ist, insbesondere werkzeuglos. Besonders bevorzugt werden insbesondere mehrere Schutzerdungskrallen vorgesehen, sodass die Kontakteinrichtung der Datenkopplungseinheit zur Versorgung lediglich Phasenleiter und Neutralleiter kontaktiert. In einer Ausführungsform wird die aktive Datenkopplungseinheit an einem Geräteträger befestigt, der ausgeführt ist zum Befestigen am Tragprofil der Lichtband-Leuchte, insbesondere unterseitig am Tragprofil bzw. an dessen Zugangsöffnung. Der Geräteträger kann hierbei als Abdeckung dienen, vorzugsweise derart, dass der Geräteträger im befestigten Zustand eine offene Profilunterseite abschnittsweise schließt. Die offene Unterseite des Tragprofils wird in der Regel flächig und bündig mit Geräteträgern und ggf. ähnlichen Blindabdeckungen abgedeckt für ein geschlossenes Erscheinungsbild. Ein entsprechender Geräteträger hat bevorzugt Mittel zur lösbaren Befestigung, z.B. mehrere Haltefedern oder dgl., die zum eingreifen, hintergreifen und/oder lösbaren Einrasten mit einem entsprechenden Profilbereich des Tragprofils gestaltet sind, insbesondere an bzw. zur Seite der Zugangsöffnung.
Sofern das Funktionsmodul einen Geräteträger umfasst, ist dieser vorzugsweise zum Tragprofil korrespondierend gestaltet und an der Zugangsöffnung des Tragprofils befestigbar gestaltet. Ein Geräteträger kann insbesondere als umgeformtes Blechteil, oder als stranggepresstes Aluminiumteil oder als stranggepresstes bzw. extrudiertes Kunststoffteil ausgeführt sein. Bevorzugt wird das Gehäuse zum werkzeuglosen Verbinden, insbesondere Verrasten, mit einem solchen Geräteträger, insbesondere einem mit dem Lichtband- System kompatiblen bzw. in dessen Baukasten bereits vorhandenen Geräteträger ausgeführt.
Es können zur Realisierung eines Lichtbands insbesondere eine Anzahl langgestreckter baugleicher Tragprofile vorgesehen und in Längsrichtung miteinander fluchtend montiert sein, z.B. über Pendel deckenhängend und/oder unmittelbar an einer Decke. Je nach Gesamtlänge des Lichtbands und Anforderungen an die POF- Datenleitung sind bevorzugt mindestens zwei
Datenkopplungseinheiten vorgesehen sind, welche zumindest drei Segmente der Datenleitung, jeweils mit POF-Lichtwellenleitern, vorzugsweise einem Duplex-Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern, miteinander koppeln. Hierbei können die Datenkopplungseinheiten und POF-Lichtwellenleiter bevorzugt entsprechend einer Bus- Topologie, insbesondere in Art einer Daisy-Chain-Topologie miteinander verbunden sein. Grundsätzlich kann, je nach Länge des Lichtbands eine Anzahl nb3 Datenkopplungseinheiten vorgesehen sein, welche n+1 Segmente der optischen Datenleitung verbinden. Es können somit Lichtbänder in beliebiger Länge mit der maximalen Bandbreite der POF-Datenleitung versorgt werden bzw. beidseitig auch an den Enden volle Bandbreite bereitgestellt werden.
Alternativ zur Verwendung eines Geräteträgers kann die aktive Datenkopplungseinheit selbst, insbesondere an ihrem Gehäuse, Befestigungsmittel zum lösbaren Montieren an oder im Tragprofil, insbesondere an einer Stromschiene, umfassen.
In einer Ausführungsform können Befestigungsmittel zum Montieren sein Funktionsmoduls bzw. der Datenkopplungseinheit vorgesehen sind, welche mindestens einen in eine Verriegelungsstellung quer zur Längsrichtung des Tragprofils verstellbaren Riegel umfassen, in welcher der Riegel im Tragprofil verriegelnd eingreift bzw. hintergreift. Hierbei kann, z.B. am Funktionsmodul, eine Kontakteinrichtung vorgesehen sein die beweglich gelagerte, ausfahrbare bzw. zustellbare elektrische Kontakte zur Kontaktierung der Versorgung umfasst. Bevorzugt ist dabei die Verstellung des Riegels und die Zustellung der Kontakte mechanisch miteinander gekoppelt ausgeführt, sodass in einem Schritt befestigt und kontaktiert werden kann. Die Kontakte der Kontakteinrichtung sind dabei z.B. in mindestens ein seitlich angeordnetes Leitprofil der Versorgung oder auch in zwei seitlich gegenüberliegende Leitprofile einführbar. Beispielsweise können an der Kontakteinrichtung durch Drehen, z.B. exzentrisch, verstellbare Kontakte und Verriegelungselemente vorgesehen sein, die über eine Drehmechanik gekoppelt sind. So können die Verriegelungselemente, bei dem Verdrehen der Kontakte zugleich in das Tragprofil ein- bzw. hintergreifen. Auf diese Weise kann mit Hilfe eines einfachen Handgriffs sowohl eine elektrische Kontaktierung als auch eine mechanische Befestigung durchgeführt werden. Eine hierfür geeignete Lösung ist z.B. in WO 01/91249 Al beschrieben. Das Tragprofil kann auch Teil einer Stromschiene bilden bzw. eine solche umfassen. Dabei kann die aktive Datenkopplungseinheit ein Gehäuse aufweisen, das als Adapter für eine Stromschiene ausgeführt ist und in der Stromschiene zumindest teilweise, insbesondere zwischen seitlichen Leitprofilen aufnehmbar ist. Mit einer Stromschiene kann das Gehäuse vorzugsweise über eine Drehmechanik an der Stromschiene befestigbar sein. Ergänzend oder alternativ kann das Modul eine Kontakteinrichtung aufweisen, welche mit Leitern in seitlich angeordneten Leitprofilen der Stromschiene zusammenwirkt. Befestigung und Kontaktierung können insbesondere gemeinsam durch eine Mechanik bzw. die Drehmechanik erfolgen.
In der Praxis werden häufig eine Anzahl Tragprofile zu einer Lichtband-Leuchte mit einer Gesamtlänge von über 10m, insbesondere oft über 13,5m insbesondere >15m montiert.
Die Erfindung betrifft schließlich auch eine speziell für ein Lichtband geeignete Datenkopplungseinheit für sich genommen, mit den diese betreffenden Merkmalen gemäß einer der vorstehenden bzw. nachfolgenden Ausführungsformen bzw. -beispiele.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der Erfindung wird auch eine Lichtband-Anordnung mit Datenleitung nach Anspruch 24 vorgeschlagen, welche insbesondere für die Nachrüstung eines Lichtbands zu einem System nach einem der vorstehenden Ausführungsbeispiele geeignet ist. Die Lichtband-Anordnung zeichnet sich bereits dadurch aus, dass als Datenleitung zumindest ein POF-Lichtwellenleiter, insbesondere zumindest ein Leiterpaar aus zwei POF-Lichtwellenleitern, in oder an mindestens einem Tragprofil der Lichtband-Anordnung angeordnet ist. Somit ist ein entsprechendes Lichtband bereits vorgerüstet um die vorstehenden Vorteile des Systems bedarfsweise durch einfache Nachrüstung mit einer oder mehreren Datenkopplungseinheiten nutzen zu können.
Die Lichtband-Anordnung kann dabei in vorteilhafter Kombination die Merkmale der vorstehenden bzw. nachfolgenden Ausführungsformen bzw. -beispiele aufweisen bzw. die Merkmal nach einem oder mehreren der abhängigen Ansprüche 2-23.
Das vorgeschlagene Funktionsmodul bzw. die vorgeschlagene Datenkopplungseinheit eignet sich insbesondere für die Nutzung von POF-Lichtwellenleitern, insbesondere Duplex-Leiterpaaren aus Large Core POF-Lichtwellenleitern, in einem Lichtband. Es erlaubt insbesondere ein Nachrüsten einer Lichtband-Leuchte mit einer POF- basierten-Datenverbindung, insbesondere für eine Datenverbindung gemäß ISO/IEC/IEEE 8802-3:2017/Amd 9-2018 oder eines vergleichbaren Standards oder Norm für LWL-Datenleitungen.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der Erfindung wird ferner ein Bausatz nach Anspruch 26 vorgeschlagen, der zur Realisierung einer langgestreckten Lichtband-Leuchte mit Datenleitung geeignet und bestimmt ist. Der Bausatz umfasst dabei ein langgestrecktes Tragprofil zum Befestigen von Lichtmodulen am Tragprofil sowie ein Funktionsmodul nach einem der vorstehenden bzw. nachfolgenden Ausführungsformen bzw. -beispiele, welches eine Datenkopplungseinheit für POF-Lichtwellenleiter aufweist. Der Bausatz hat erfindungsgemäß mindestens ein Halteelement, welches dazu ausgebildet ist, das Funktionsmodul in Abstand zum Tragprofil an diesem in einer Installationsstellung zu halten, in welcher die Schnittstellen der Datenkopplungseinheit und der Innenraum des Tragprofils zwecks Verbinden des bzw. der POF-Lichtwellenleiter mit der Datenkopplungseinheit zugänglich sind. Hierdurch lässt sich die Montage erheblich erleichtern, insbesondere mit Blick auf die sorgfältig herzustellende Verbindung der Lichtwellenleiter z.B. mit den Optical Front Ends (OFE). Vorteilhaft ist weiterhin im Bausatz eine Versorgungsverlängerung vorgesehen, mittels welcher in der Installationsstellung die Datenkopplungseinheit des Funktionsmoduls mit Stromversorgung im Tragprofils verbindbar ist.
Das vorgeschlagene System eignet sich insbesondere für den Betrieb bzw. ein Datenübertragungsverfahren in einem lokalen Campus-Netz, insbesondere einem geschlossenen und/oder industriellen Campus-Mobilfunknetz mit WLAN- und/oder 5G- Konnektivität. Hierbei kann mittels des Lichtband-Systems eine hohe Bandbreite bereitgestellt werden, insbesondere für mindestens einen, typisch mehrere Funknetz-Knoten, insbesondere einen WLAN- Knoten und/oder einen 5G-Knoten. Dieser wird anhand mindestens einer Datenkopplungseinheit des Lichtband-Systems mit den POF-LWL verbunden, sodass eine Datenübertragung, insbesondere von einem Server, zum Funknetz-Knoten und/oder vom Funknetz-Knoten, insbesondere zu einem Server, unter Verwendung mindestens eines POF-Lichtwellenleiters des Lichtband-Systems erfolgen kann.
Das System bietet insbesondere in großflächigen Gebäuden, wie Werkshallen oder Lagerhallen für die Intralogistik, hohe Bandbreiten für industrielle IoT Prozesse, die bereits jetzt z.T. über WLAN und zukünftig vermehrt auch über 5G-Konnektivität betrieben werden ergänzen. Durch das System wird eine hohe Flexibilität hinsichtlich einer möglichst vorteilhaften räumlichen Anordnung der Funknetz-Knoten, etwa zwecks optimaler Netzabdeckung bzw. Funkzellen-Abdeckung, u.a. weil die räumlichen Anforderungen an die Beleuchtung typisch nahezu deckungsgleich sind mit der gewünschten Netzverfügbarkeit. Typische Lichtband-Raster bieten eine Vielfalt an Installationsoptionen für die Netzwerktechnik. Auch eine nachträgliche Veränderung der Netzwerk-Architektur wird durch industrietypische Lichtband-Anordnungen in großflächigen Gebäuden erleichtert bzw. mit deutlich geringeren Installationskosten ermöglicht.
Die Verwendung von POF-LWL bietet insbesondere für die gewünscht hohen Bandbreiten in Verbindung mit 5G-Konnektivität spürbare Vorteile. Zudem ist unabhängig von der konkreten Netzwerk-Technik davon auszugehen, dass POF-LWL mit Blick auf Nachhaltigkeitserfordernisse und Schonung von Ressourcen im Vergleich zu kupferdrahtgebundenen Netzwerken zunehmend präferiert werden.
Sämtliche vorstehend und nachfolgend beschriebenen Merkmale sind unabhängig voneinander auch allgemein im Rahmen der Erfindung offenbart und ggf. auch für sich genommen als erfindungserheblich zu betrachten. Die Merkmale können dementsprechend unabhängig von der Merkmalskombination der beiliegenden unabhängigen Ansprüche beansprucht werden, z.B. im Rahmen einer Teilanmeldung. Sofern technisch kompatibel, sind einzelne Merkmale einer Ausführungsform bzw. eines Ausführungsbeispiels auch mit denen anderer Ausführungsformen bzw. -beispiele kombinierbar. Einzelne Merkmale sind als untereinander kombinierbar zu verstehen.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und bevorzugte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele, ohne Beschränkung des Vorstehenden, unter Bezugnahme auf die Figuren. Hierbei zeigen folgende Figuren grundsätzlich schematisch und zu Erläuterungszwecken:
FIG.l: ein Prinzipschema einer Lichtband-Leuchte mit optischer Datenleitung und deren Einbindung in ein Datennetzwerk;
FIG.2A-2B: ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Lichtband-Leuchte mit einer aktiven Datenkopplungseinheit zur Datenübertragung über ein Leiterpaar aus zwei POF- Lichtwellenleitern, in schematischer Frontansicht (FIG.2A) in Längsrichtung des Lichtbands betrachtet und in Perspektivansicht (FIG.2B) von schräg oben;
FIG.3A-3B: einen Abschnitt eines konventionellen Geräteträgers für ein bekanntes Lichtband, mit mehreren LED-Lichtmodulen in Seitenansicht (FIG.3A) und in Untersicht (FIG.3B);
FIG.4A-4B: ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, mit einer aktiven Datenkopplungseinheit und POF- Lichtwellenleitern, sowie einem an die Datenkopplungseinheit angeschlossenen IoT-Gerät, in Seitenansicht (FIG.4A) und in Untersicht (FIG.4B);
FIG.5A-5B: ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Lichtband-Leuchte mit POF-Lichtwellenleitern zur Veranschaulichung einer möglichen Verlegeart der POF- Lichtwellenleitern, in Frontansicht (FIG.5A) in Längsrichtung des Lichtbands betrachtet und in Perspektivansicht etwa entlang der Längsrichtung (FIG.5B); FIG . 6A-6D : ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Funktionsmoduls mit einem Geräteträger zur Montage an einem Tragprofil eines Lichtbands, z.B. nach FIG.2A-2B, mit einer Datenkopplungseinheit, sowie eines an diese angeschlossenen WLAN- Geräts, sowie Befestigungsmitteln zum Montieren des Funktionsmoduls, in zwei Perspektivansichten (FIG.6A-6B) von beiden Längsseiten auf die Innenseite des Geräteträgers, zur Darstellung einer Bauform der Datenkopplungseinheit, in eiern vergrößerten Teilquerschnitt (FIG.6C) und einer Variante im Querschnitt (FIG.6D) senkrecht zur Längsrichtung;
FIG . 7A-7C : ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Funktionsmoduls mit einem Geräteträger zur Montage an einem Lichtband, z.B. nach FIG.5A-5B, mit einer Datenkopplungseinheit und einer Kontakteinrichtung in Form eines Abgriff-Steckers, in Perspektivansicht (FIG.7A) auf die Innenseite bzw. in Frontansicht in Längsrichtung des Lichtbands, im nicht montierten Zustand (FIG.7B), mit einer Geräteträgervariante aus Metall, und im montierten Zustand (FIG.7C), mit einer Geräteträgervariante aus Kunststoff;
FIG . 8A-8B : ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Lichtband-Systems mit einer alternativen, vorgefertigten Verlegung der POF-Lichtwellenleiter, hier mit zwei in das Stromleitprofil integrierten Leiterpaaren aus POF- Lichtwellenleitern, in Frontansicht in Längsrichtung und in Seitenansicht (FIG.8B) zur Veranschaulichung einer Lösung zur Verbindung der POF-Lichtwellenleiter zwischen zwei Tragprofilen;
FIG . 9A-9D : ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Lichtband-Systems, hier mit einer Stromschiene, welche als Tragprofil dient, in Frontansichten in Längsrichtung, ohne Datenkopplungseinheit (FIG.9A), mit montierter Datenkopplungseinheit (FIG.9B) und mit an ein Paar POF- Lichtwellenleiter angeschlossener Datenkopplungseinheit (FIG.9C), sowie in nicht montierter Perspektivdarstellung (FIG.9D) zur Veranschaulichung eines weiteren Ausführungsbeispiel eines Funktionsmoduls, hier für eine Stromschiene. FIG.10: ein Prinzipschema einer Daisy-Chain-Netztopologie mit Duplex-Datenübertragung über eine Datenleitung mit Leitungssegmenten aus zwei POF-Lichtwellenleitern;
FIG.ll: ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Lichtband-Systems mit Kontakteinrichtungen in Form von Abgriff-Buchsen an festen, vorbestimmten Längspositionen des Lichtbands und einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Datenkopplungseinheit, die als Repeater bzw. Verstärker für POF- Lichtwellenleiter ausgeführt ist;
FIG.12: ein Prinzipschema der Architektur eines Ausführungsbeispiels einer Datenkopplungseinheit für Systeme nach FIG.1-9, welche als Switch, mit Medienkonverter und mit eigenem, integriertem Schaltnetzteil zur Stromversorgung aus dem Lichtband ausgeführt ist und optische Schnittstellen für POF- Lichtwellenleiter sowie weitere Schnittstellen, z.B. für UTP- Datenkabel aufweist;
FIG.13: ein Prinzipschema der Architektur eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Datenkopplungseinheit für Systeme nach FIG.1-9, die als Power-Sourcing-Equipment (PSE), mit einer PSE- Einheit zur Stromversorgung eines an die Datenkopplungseinheit angeschlossenen Geräts, ausgeführt ist, zur Darstellung weiterer Einzelheiten zum Schaltnetzteil;
FIG.14: ein Prinzipschema der Architektur eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Datenkopplungseinheit für Systeme nach FIG.1-9, mit einem externen Schaltnetzteil zur Stromversorgung aus dem Lichtband; und
FIG.15: ein Prinzipschema der Architektur eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Datenkopplungseinheit für Systeme nach FIG.1-9, hier mit optischen Schnittstellen für mehrere Leiterpaare aus POF-Lichtwellenleitern, z.B. vier optischen Schnittstellen, sowie mit u.a. einer DALI-Schnittstelle und einer WLAN- Schnittstelle;
FIG.16: in perspektivischer Ansicht einen Bausatz für eine langgestreckte Lichtband-Leuchte mit zwei Halteelementen, welche ein erfindungsgemäßes Funktionsmodul in einer
Installationsstellung halten und mit einer Versorgungsverlängerung zur temporären Versorgung der Datenkopplungseinheit während der Installation; und
FIG .17A-17B : je ein Prinzipschema in Draufsicht mit einem beispielhaften Lichtbandraster in einer Werkshalle bzw. Lagerhalle und rein beispielhaften möglichen Netzwerktopologien des Systems, mit einem rein leitungsgebundenen System in FIG.17A und einem bevorzugten, teilweise drahtlosen WLAN- und/oder 5G-Funknetz mit Funkzellen in FIG.17B.
FIG.l zeigt schematisch ein Lichtband-System 1 mit einer langgestreckten Lichtband-Leuchte 2, nachfolgend kurz Lichtband bezeichnet, welche nur zum Teil dargestellt ist und typische eine Länge >10m, ggf. von mehreren 10m, haben kann.
Das Lichtband 2 hat mehrere aufeinanderfolgende, langgestreckte Tragprofile 3, zum Befestigen von Lichtmodulen 4.
In einer an sich bekannten, geeigneten Bauweise ist Tragprofil 3 ausgeführt zur Montage bzw. Installation des Lichtbands 2 anhand entsprechender Montagemittel an einem Baukörper bzw. im Innenraum eines Gebäudes, z.B. unmittelbar an einer Decke, oder deckenhängend, z.B. mittels Pendeln oder dgl. (vgl. FIG.16).
Das Lichtband 2 hat mehrere, je nach Anwendung ausgewählte und angeordnete, Lichtmodule 4, z.B. mit LED-Lichtquellen. Jedes Lichtmodul 4 ist an einem der Tragprofile 3 befestigt und deckt dieses unterseitig ab. Das Lichtband 2 hat ferner eine elektrische Versorgung zur Stromversorgung von Systemkomponenten, insbesondere der Lichtmodule 4, wobei die Versorgung eine an sich bekannte Bauart haben kann, z.B. wie unten z.B. zu FIG.2A-2B, FIG.5A-5B oder FIG.7-8 näher erläutert.
FIG.l zeigt weiterhin eine Datenleitung 10 zur Datenübertragung von Nutzdaten, z.B. nach dem TCP/IP- Referenzmodell (kurz IP), welche zumindest einen Lichtwellenleiter (kurz LWL), hier in Form einer polymeren optischen Faser (kurz POF), hier einem Leiterpaar aus zwei POF-LWL. Mindestens ein Leitungssegment der Datenleitung 10 mit POF-LWL ist in oder an dem Tragprofil angeordnet, wie weiter unten beschrieben.
Das System 1 aus FIG.l hat weiterhin eine aktive Datenkopplungseinheit 12 (vgl. „POF-Switch"), mit unter anderem einer Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über die POF-LWL 10. Die Datenkopplungseinheit 12 ist an einem der Tragprofil 3 und entsprechend ausgerüstet, z.B. mit einem systemkompatiblen Geräteträger (s. unten). Anhand der Datenkopplungseinheit 12, nachfolgend kurz mit DKE bezeichnet, kann, anhand einer geeigneten Schnittstelle, ein beliebiges gewünschtes IP-basiertes Gerät bzw. IoT-Device 14, welches am Lichtband 2 montiert ist, mit einem übergeordneten Daten- Netzwerk 15, insbesondere einem lokalen Netzwerk bzw. LAN, z.B. zur Realisierung von Industrie-4.0 Lösungen, zur
Gebäudeautomatisierung, oder dgl.. Das Lokalnetz 15, welches die Datenleitung 10 umfasst, ist bevorzugt auch mit dem Internet verbunden, schematisiert mit 16 angedeutet, z.B. zur Fernwartung, zur Anbindung an eine Cloud-Lösung, oder dgl. FIG.l zeigt hierzu weiterhin einen IP-Konverter 17, welcher die POF-LWL der Datenleitung 10 des Lichtbands mit dem LAN 15 verbindet. Das LAN 15 ist bevorzugt als ETHERNET-Netzwerk bzw. nach IEEE-802.3 ausgeführt. Das LAN 15 kann außerhalb des Lichtbands 2 z.B. überwiegend mit UTP-Leitungen in konventioneller Sterntopologie, oder auch z.B. mit Glasfaser-LWL ausgeführt sein.
Wie in FIG.10 dargestellt, ist die optische Datenleitung 10 vorzugsweise mit einem Leiterpaar aus zwei POF-LWL 10A, 10B ausgeführt. Die optische Datenleitung 10 im Lichtband 2 ist bevorzugt für Full-Duplex optische Datenkommunikation bzw. für gleichzeitiges Senden und Empfangen ohne Multiplex-Technik, über jeweils einen der POF-LWL 10A, 10B zwischen aufeinanderfolgenden, unmittelbar miteinander verbundenen DKE 12 des Lichtbands 2 ausgelegt. Alternativ wäre jedoch auch die Verwendung eines einzigen LWL (nicht gezeigt) zwischen den Knotenpunkten, insbesondere POF-LWL mit z.B. WDM- oder WDMA-Technik für Duplex- Übertragung möglich. FIG.10 zeigt zugleich die bevorzugte Anordnung der LWL-Datenleitungs-Segmente 10A, 10B und aktiven DKE 12, z.B. als IP-Hosts, zur Bildung einer Daisy-Chain-Topologie (auch Linien-Topologie), im Gegensatz zur typischen Sterntopologie bei einem ETHERNET-LAN. Optional kann jedoch die Daisy-Chain- Topologie auch zu einer Ringtopologie erweitert werden, wie in FIG.l durch die gestrichelte, optionale Rückleitung 18 zum IP- Converter 17 angedeutet, insbesondere wenn lediglich ein LWL zwischen den Knoten bzw. DKE 12 als Datenleitung 10 eingesetzt wird (nicht gezeigt). Hierfür ist dann ggf. eine Rückleitung 18 am oder im Lichtband 2 zu verlegen, bevorzugt in gleicher Bauart wie die Datenleitung 10, insbesondere mit mindestens einem POF-LWL.
Ein oder mehrere Datenkopplungseinheit(en) 12 (DKE) am bzw. im Lichtband 2 ermöglichen grundsätzlich eine Vielzahl Anwendungen aus der Informationstechnologie (IT) und erweitern entsprechend das Lichtband 2 mit IT-Funktionalität. Rein beispielhaft kann eine Anzahl erfindungsgemäßer Lichtbänder 2 z.B. in einer Logistik- Lagerhalle eingesetzt werden um IT-Infrastruktur für drahtlose, IP-basierte Logistikgeräte (Handheld-Scanner) und/oder Automatisierungseinrichtung, z.B. AGVs oder dgl., bereitzustellen.
Mit der POF-Datenleitung 10 und den DKE 12 umfasst das Lichtband als Kernaspekt der Erfindung eine Art integriertes AON (Active Optical Network). Dessen Komponenten sind bevorzugt für Gigabit-Ethernet bzw. für Datenübertragung mit 1.000/100 Mbit/s über Standard SI-POF, MC-POF oder PCS gemäß 1000BASE-RH (IEEE 802.3bv) oder vergleichbar ausgelegt.
Die POF-Datenleitung 10 und die DKE 12 können überwiegend für bzgl. des Lichtbands 2 an sich bzw. der Beleuchtung systemfremde Nutzdaten genutzt werden, können aber zugleich auch anhand der DKE 12 IP-basierte Gebäudeautomatisierung, insbesondere IP-basiertes Lichtmanagement ermöglichen bzw. unterstützen. Wie weiter unten näher erläutert ist das Lichtband 2 so eingerichtet ist, dass im Betrieb elektrische Versorgung des Tragprofils 3, welche originär zur Versorgung der LED-Module 4 bestimmt ist, zugleich auch zur Stromversorgung der aktiven DKE 12 dient. Fig.2A-2B zeigen als Ausführungsform des Tragprofils 3 eine Tragschiene 20 eines Lichtbands 2, mit einem Tragschienenboden 21 und zwei entlang der Vertikalrichtung sich von dem
Tragschienenboden 21 weg nach unten erstreckenden Seitenwänden 22. Am Tragschienenboden 21 ist eine vom System umfasste Stromleitschiene 23, z.B. aus einem Kunststoff-Extrusionsprofil, angeordnet, in welcher Kanäle vorgesehen sind. In den Kanälen sind in Fig.2A-2B nicht näher dargestellte Leitungsdrähte der Versorgung angeordnet. Die Kanäle der Stromleitschiene 23 sind an ihrer zum Innenraum gewandten Seite und vom Tragschienenboden 21 entlang der Vertikalrichtung weg gewandten Seite offen, so dass die Leitungsdrähte vom Innenraum aus zugänglich sind. Das erfindungsgemäße System bzw. Lichtband 2 weist ferner einen Montagekörper in Form eines Geräteträgers 30 auf, mit einem Boden 31 und zwei entlang der Vertikalrichtung nach oben verlaufenden Seitenwänden 32. Der Geräteträger 30 hat ein modulares Grundmaß als Baulänge, z.B. 750mm, und die einzelne Tragschiene 20 hat eine Gesamtlänge entsprechend einem ganzzahligen Vielfachen des Grundmaß z.B. 3000mm oder 4500mm. Der Geräteträger 30 ist so dimensioniert, dass seine Seitenwände 32 im Wesentlichen bündig mit den Seitenwänden 22 der Tragschiene 20 liegen, für eine bündige Abdeckung der offenen Unterseite.
Am Montagekörper bzw. Geräteträger 30 ist eine Kontakteinrichtung angeordnet (vgl. FIG.7A-7C), z.B. als Schneidklemmeinrichtung zum Kontaktieren ausgewählter Leitungsdrähte in der Stromleitschiene 23. In FIG.2A-2B ist der montierte Zustand gezeigt, bei welchem der Geräteträger 30 mechanisch an der Tragschiene 20 verrastet wurde, z.B. mittels geeigneten Haltefedern am Geräteträger 30, wie näher in FIG.7B-7C gezeigt. Der Geräteträger 30 kann, je nach Modul, als umgeformtes Metallblechteil, z.B. als rollgeformtes, Stahlblech-Profil oder als Kunststoff-Extrusion hergestellt sein. Die Tragschiene 20 ist bevorzugt aus Metall, hier z.B. als rollgeformtes Stahlblech- Profil hergestellt, kann aber z.B. auch als stranggepresstes Aluminium-Profil ausgeführt sein (z.B. im Fall einer Stromschiene wie in FIG.9A-9C). Wie FIG.2A-2B zeigen ist die DKE 12 im Innenraum des Lichtbands 2 bzw. auf der Oberseite des Geräteträgers 30 angeordnet, und wird über eine geeignete Kontakteinrichtung zur Stromversorgung mit der Stromleitschiene 23 verbunden. Die DKE 12 hat ein Gehäuse mit entsprechend kompakten Abmessungen, welche speziell für ein Lichtband geeignet sind, mit Querschnitt- Abmessungen Höhe x Breite kleiner gleich 50mm x 60mm, und einer überwiegend länglichen Bauweise z.B. mit ca. 25mm x 40mm x 260mm (HxBxL).
FIG.2A-2B zeigen weiterhin eine beispielhafte Anordnung bzw. Verlegung eines Leiterpaars aus POF-Lichtwellenleitern 10A, 10B (vgl. Querschnitt in FIG.10), welche in einer seitlichen Halterung 26, z.B. einem geeigneten Kunststoff-Halteprofil zum lösbaren einrasten der POF-Lichtwellenleitern 10A, 10B. Die Halterung 26 ist hierbei seitlich neben der Stromleitschiene 23, entlang einer Seitenwand 22 angeordnet, und kann z.B. einteilig mit der Stromleitschiene 23 oder separat hergestellt sein.
Ebenfalls schematisch in FIG.2B zu sehen ist ein stirnseitiger optischer Anschluss 25 für die POF-Datenleitung 10 an der DKE 12, sowie weitere Anschlüsse für UTP-Datenkabel, deren Anordnung jedoch nicht stirnseitig sein muss.
FIG.3A-3B zeigen schematisch und beispielhaft ein einzelnes konventionelles Lichtmodul 4 mit einem Geräteträger 30, an welchem unterseitig mehrere LED-Module 40 angebracht sind, welche von einem LED-Treiber bzw. ein LED-Betriebsgerät 34 versorgt werden. Zur elektrischen Verbindung des LED-Betriebsgeräts 34 ist eine an sich bekannte Kontakteinrichtung 33, z.B. ein Schneidklemm- Abgriff, zur Kontaktierung der Leitungsdrähte (nicht gezeigt) der Versorgung in der Stromleitschiene 23 (FIG.2A-2B) vorgesehen. Das
LED-Betriebsgerät 34 ist über Versorgungsklemmen mit der Kontakteinrichtung 33 verbunden und wird bestimmungsgemäß durch die Versorgung des Lichtbands 2 versorgt.
FIG.4A-4B zeigen eine erfindungsgemäße Erweiterung eines Lichtmoduls 4 mit DKE 12 in Form eines aktiven Netzwerkgeräts zur Datenverbindung mit der POF-Datenleitung 10. Anstelle eines der LED-Module 40 ist unterseitig am Geräteträger 30 ein IP-basiertes Datengerät 45, z.B. für IoT-Anwendungen, montiert. Das Datengerät 45 ist hier über eine UTP-CAT7 Leitung an eine unterseitig zugängliche RJ-45 Buchse 46 am Geräteträger 30 angeschlossen. Die RJ-45 Buchse 46 ist entweder unterseitig in das Gehäuse der DKE 12 integriert, oder z.B. über ein kurzes UTP-Patchkabel mit einem entsprechenden Anschluss der DKE 12 verbunden. Die DKE 12 stellt die Datenverbindung des Datengeräts 45 mit dem LAN 15 über die Datenleitung 10 her. Die DKE 12 ist hierzu z.B. u.a. als ETHERNET- Switch mit Medienkonverter ausgeführt. Weiterhin kann die DKE 12 vorteilhaft als PSE ausgeführt sein und somit auch zur Stromversorgung des Datengeräts 45 genutzt werden. Dies kann z.B. über integrierte PoE-Technik mit einer entsprechenden PoE- (ETHERNET-)Schnittstelle der DKE 12 erfolgen (s. unten zu FIG.13). Dank der POF-Datenleitung 10 wird eine hohe Übertragungsrate für eine Vielzahl entsprechender Datengeräte 45 oder allgemein für das LAN 15 bereitgestellt. Optional kann auch ein von außen, insbesondere unterseitig am Geräteträger 30, zugänglicher POF- Anschluss 47 für entsprechende POF-fähige Datengeräte 45 vorgesehen sein, welcher mit der DKE 12 verbunden, oder in diese integriert ist (vgl. FIG.12-15).
FIG.5A-5B zeigen eine Variante zur Halterung 26 aus FIG.2A-2B, d.h. eine alternative Lösung zur Verlegung der POF-Datenleitung 10 im Tragprofil 3. Dieses ist in FIG.5A-5B eine Tragschiene 20 in der oben zu FIG.2A-2B beschriebenen Bauweise. Am unteren Randbereich bilden die parallelen, vertikalen Seitenwände 22 eine Zugangsöffnung 27. In diesem Bereich haben die Seitenwände 22 einen Rücksprung, z.B. in Form einer Umbördelung 22A des rollgeformten Blechprofils. Zwischen Rücksprung bzw. Umbördelung 22A und der jeweiligen Seitenwand 22 ist dabei ein schmaler Spalt 22B gebildet, der vom Innenraum der Tragschiene 20, hier von oben aus, zugänglich ist. Dieser Spalt 22B kann genutzt werden um spezielle Halterelemente 50 zur Halterung bzw. zum Befestigen der POF-Datenleitung 10 im Tragprofil 3 zu montieren. Die Halterelemente 50 haben in FIG.5A-5B eine Steckzunge 51, welche so gestaltet ist, dass diese form- und/oder kraftschlüssig in einem der beiden Spalte 22B der Tragschiene 20 festgelegt werden kann.
Am oberen Endbereich ist mindestens ein Haltevorsprung 52 in Querrichtung vorgesehen, welcher die eine oder ggf. auch mehrere (nicht gezeigt) POF-Datenleitungen 10 trägt und hält. Der längliche Körper 54 des Halterelements 50 ist optional - wie gezeigt - so dimensioniert, dass eine Klemmwirkung mit dessen oberen Ende 55 an einem seitlichen Randbereich des Tragschienenboden 21 erzielt werden kann. Die Halterelemente 50 können einteilig als preiswerte Spritzgussteile gefertigt sein.
Wie FIG.5B am besten zeigt sind somit seitlich versetzt neben der Stromleitschiene 23 bzw. Versorgung, entlang einer der beiden Seitenwände 21 in Längsabstand zueinander Halterelemente 50 lösbar angebracht, welche die POF-Datenleitungen 10 haltern. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft zum ergänzenden Erstausrüsten bestehender Lichtband-Systeme und auch zum Nachrüsten bestehender Installationen mit einer oder mehreren POF-Datenleitungen 10. Ein Lichtband 2 hat typischerweise eine Anzahl in Längsrichtung aufeinanderfolgender, miteinander fluchtend verbundener Tragprofile 3, entsprechend der gewünschten Gesamtlänge. Geeignete Halterelemente 50 erlauben ein schnelles, werkzeugloses Anbringen von POF-Datenleitungen 10 über die gesamte Länge eines Lichtbands 2, z.B. bei Wartung oder Neuinstallation. Auch in FIG.5A-5B ist das Tragprofil 3 als einseitig offenes wannenförmiges Hohlprofil in Form einer Tragschiene 20 ausgeführt, mit Querschnitt nach Art einer U-Form, d.h. mit einem Tragschienenboden 21 und zwei davon vertikal weg verlaufenden Seitenwänden 22, zwischen denen der Innenraum definiert ist und welche an der Unterseite die Zugangsöffnung 27 bilden. Auch andere Bauweisen eines Tragprofils 3 liegen im Rahmen der Erfindung, vgl. z.B. FIG.9A-9D, zu welchen sich Halterelemente entsprechend passend hersteilen lassen.
Alternativ zur Anordnung im inneren Aufnahmeraum des Tragprofils 3 kann/können die POF-Datenleitung(en) 10 auch außen am Tragprofil 3 verlegt werden, z.B. mittels geeigneten Leitungshaltern, an der Oberseite des Lichtband-Tragprofils 3. Vorteilhaft hierzu sind Leitungshalter die außen am Tragprofil 3 einrastbar sind, z.B. Leitungshalter vom Typ 07690LHA der Fa. TRILUX GmbH & Co. KG (D-59759 Arnsberg) oder vergleichbare verfügbare oder angepasste Leitungshalter.
FIG.6A-6D zeigen ein Beispiel eines Funktionsmoduls 60 umfassend u.a. eine DKE 12 für POF-LWL, einen Geräteträger 30 zur Montage an einem Tragprofil 3 eines Lichtbands 2,
Befestigungsmittel 36 und eine elektrische Kontakteinrichtung 66. FIG.6A-6B zeigen Einzelheiten einer bevorzugten Bauform der DKE 12. Diese hat ein langgestrecktes aufnehmbares Gehäuse 61, z.B. mit Abmessungen von ca. 25mm x 40mm x 260mm (HxBxL), zur Aufnahme im Tragprofil 3. Zur Montage am Geräteträger 30 hat das Gehäuse 61 in den vier stirnseitigen Eckbereichen Rast- bzw. Schnappmittel 62, die hier zugleich als Schutzerdungskrallen ausgeführt sind und in der Vergrößerung in FIG.6C im Querschnitt gezeigt sind. Mit den Schutzerdungskrallen 62 verrastet das Gehäuse am Geräteträger 30, und kann so werkzeugfreien am Geräteträger 30 befestigt und zugleich elektrisch mit dem Geräteträger 30 verbunden werden. Wie die Vergrößerung zeigt, verrasten die Schutzerdungskrallen 62 mit der Kante eines nach innen gerichteten Rücksprungs, z.B. in Form einer Umbördelung 32A, an jeder der parallelen Seitenwände 32 des Geräteträgers 30, um die DKE 12 am Geräteträger 30 zu befestigen. Der Geräteträger 30 wiederum hat mehrere Haltefedern 36, geeigneter Bauart, die ausgeführt sind zum lösbaren Befestigen des Geräteträgers 30 am Tragprofil 3. Die Haltefedern 36 sind insbesondere zum Hintergreifen der Umbördelung 22A (nur in der Vergrößerung in FIG.6A gezeigt) an beiden Seitenwänden 22 der Tragschiene 20 ausgeführt. Die Haltefedern 36 können Schieber 37 zum leichteren manuellen Lösen aufweisen, wie in FIG.6A-6B gezeigt. Die Haltefedern 36 können z.B. bevorzugt gemäß der Lehre aus EP 3608588 Al gestaltet sein, deren Lehre zur Verkürzung hier per Verweise einbezogen wird. Auch andere Montagelösungen sind möglich z.B. mittels Drehmechanik wie in FIG.9A-9D oder dgl.
Der Geräteträger 30 schließt im befestigten Zustand (vgl. FIG.2A) über seine Baulänge, von z.B. 750mm, eine offene Profilunterseite bzw. die Zugangsöffnung 27 der Tragschiene 20 abschnittsweise und ist zum Tragprofil 3 bzw. zur Tragschiene 20 korrespondierend gestaltet, z.B. als umgeformtes Blechteil, ausgeführt. Im montierten Zustand schließen die Seitenwände 32 des Geräteträgers 30 in etwa bündig an die Seitenwände 22 der Tragschiene 20 an, vgl. FIG.2A-2B.
FIG.6A-6B zeigen weiterhin zwei optische Anschlüsse 121, 122, einer ersten und zweiten optischen Daten-Schnittstelle, für jeweils ein Paar POF-LWL 10A, 10B, jeweils an den Stirnseiten des Gehäuses 61, für einen einfachen Zugang mit geringer Krümmung der POF-Datenleitung 10 (hier nicht gezeigt) bei der Installation. Durch die Baulänge des Gehäuses 61 steht bei Auftrennen des POF- LWL 10, siehe FIG.2B oder FIG.5B, etwa mittig an der Montageposition der DKE 12, hinreichend Länge zum Verkürzen und Anschließen des POF-LWL 10 an einen der beiden stirnseitigen optischen Anschlüsse 121, 122 zur Verfügung.
Als optische Anschlüsse 121, 122 sind bevorzugt Optical Front Ends (OFE) zur manuellen bzw. werkzeuglosen Verbindung unmittelbar mit steckerlosen Faserenden ausgeführt sein, insbesondere als Duplex-OFE mit einem Sendeanschluss (Tx) und einem Empfangsanschluss (Rx), z.B. vom Typ OptoLock® der Fa. Firecomms Ltd bzw. wie in EP2035874B1 beschrieben. Dies ermöglicht ein Verbinden ohne Spezialwerkzeug bei der Installation vor Ort. Hierbei werden die Enden der beiden Fasern 10A, 1B des Leiterpaars der POF-LWL 10 (FIG.6D) eingesteckt und mittels einer Verrastung gesichert. Auf die entsprechende Lehre aus EP2035874B1 bzgl. geeigneter OFE wird zur Verkürzung verwiesen.
An einer Stirnseite sind im Gehäuse 61 der DKE 12 weiterhin zwei RJ45-Buchsen 131, 132 für UTP-Datenkabel (nicht gezeigt) vorgesehen. Über einen der Anschlüsse kann z.B. ein WLAN- Accesspoint 600, welcher an der Unterseite des Geräteträgers 30 montiert ist, z.B. über eine Durchführung im Boden 31 mit der DKE 12 verbunden werden zwecks Datenkommunikation über die POF- Datenleitung 10. Der WLAN-Accesspoint 600 bzw. ein Datengerät an der Unterseite des Geräteträgers 30 kann über eine Durchführung 63 im Geräteträger 30 mit einer der RJ45-Buchsen 131, 132 verbunden werden. Anstelle der Durchführung 63 im Boden 31 des Geräteträgers 30 kann die Variante nach FIG.6D genutzt werden.
FIG.6D zeigt eine Variante mit zwei ETHERNET-Anschlüssen, hier in Form von RJ-45 Buchsen 64, 65, welche an entsprechenden
Aussparungen im Boden 31 des Geräteträgers 30 montiert sind, sodass unmittelbar an der Unterseite des Geräteträgers 30 UTP- Anschlüsse vorgesehen sind. Die ETHERNET-Anschlüssen können beispielhaft RJ-45 Buchsen 64, 65, z.B. gängige RJ45-Keystone-Jack
Module, bevorzugt mit PoE-Funktion (s. unten) sein, oder nach einem anderen gängigen Standard ausgeführt und anderer Anzahl vorgesehen sein, wie z.B. auch in FIG.4B gezeigt. Beide RJ-45 Buchsen 64, 65 werden über kurze Patchkabel (nicht gezeigt) mit den RJ45-Buchsen 131, 132 der DKE12 verbunden. Bei dieser Variante nach FIG.6D ist zum Anschluss eines Datengeräts 600 keine Demontage des Geräteträgers 30 erforderlich, insbesondere wenn die DKE 12 sowie RJ45-Buchsen 131, 132 und 64, 65 PoE-fähig ist, wie weiter unten erläutert. Ergänzend oder alternativ zu den RJ-45 Buchsen 64, 65, z.B. in Form gängiger RJ45-Keystone-Jack Module, bevorzugt mit PoE-Funktion, können auch USB-C Anschlüsse bzw. Buchsen, insbesondere Keystone-Module vom USB Type-C vorgesehen sein.
Auch andere IoT-Geräte oder dgl. können entsprechend angeschlossen werden. Bei Geräteträgern 30 aus Metall ist eine außenseitige Montage an der Unterseite jedenfalls bei drahtlos- Geräten, wie z.B. einem WLAN-Accesspoint 600 bevorzugt. Im Fall von Geräteträgern 30 aus Kunststoff und bei entsprechender Bauform können drahtlos übertragende Datengeräte, z.B. Bluetooth® Beacons oder dgl. auch innenseitig montierten werden, z.B. längs versetzt entsprechend wie das Gehäuse 61.
FIG.6A-6B zeigen weiterhin eine elektrische Kontakteinrichtung in Form eines Steckverbinders, hier insbesondere eines Abgriff- Steckers 66 für eine korrespondierende Abgriff-Buchse 67 an einer Durchgangsverdrahtung 69 (vgl. FIG.6D) zur elektrischen Versorgung, wie z.B. in FIG.ll näher dargestellt.
Abgriff-Buchsen 67 zum Steckverbinden als Kontakteinrichtungen sind vorteilhaft bei einer Durchgangsverdrahtung 69 als Versorgung, mit in Längsrichtung, insbesondere bodenseitig am Profilboden 21, verlegten isolierten Leitern, wie in FIG.ll z.B. die Leiter LI, N, PE, sowie IT(N) und IT(L). Hierbei sind Abgriff- Buchsen 67 an fest vorgegebenen Längspositionen der Versorgung im Tragprofil 3 vorgesehen (FIG.ll). Die Kontakte am Abgriff-Stecker 66 sind bevorzugt positionsvariabel einstellbar, bzw. verstellbar, sodass auswählbar ist, mit welchem Phasenleiter ein Kontakt hergestellt werden soll für das Funktionsmodul 60. So kann z.B. die Versorgung der DKE 12 und optional auch des daran angeschlossenen Datengeräts 600 über getrennt zugewiesene Leiter, vgl. IT(N) und IT(L) in FIG.ll, der Versorgung erfolgen. Die DKE 12 ist über stirnseitige Anschlussklemmen 68 zur Stromversorgung mit dem Abgriff-Stecker 66 verdrahtet (Verdrahtung nicht gezeigt).
Der Abgriff-Stecker 66 und die Haltefedern 36 sind so aufeinander abgestimmt dimensioniert und am Geräteträger 30 angeordnet, dass mit der mechanischen Befestigung durch Einrasten vertikal nach oben auch die Kontaktierung durch Einstecken des Abgriff-Stecker 66 in die Abgriff-Buchse 67 erfolgt (analog zu FIG.7C). Die DKE 12 für sich und das Funktionsmodul 60 insgesamt sind passivgekühlt ausgeführt, d.h. ohne Lüfter oder dgl., insbesondere ohne Lüfter im Gehäuse 60 der DKE 12.
FIG.6A-6B zeigen ferner an der leicht zugänglichen Oberseite des Gehäuses 60 einen visuell erkennbar markierten tc-Punkt 61A, als Messpunkt nach IEC/EN 61347. Der tc-Punkt 61A ist über einer oder mehreren kritischen Elektronik-Komponenten, z.B. eines integrierten Schaltnetzteils angeordnet.
FIG.7A-7C zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Funktionsmoduls 700, welches sich vor allem in der Art der Versorgung und des Stromabgriffs von FIG.6A-6B unterscheidet. Die DKE 12 ist ebenfalls auf einem Geräteträger 30 montiert, der aus Metallblech (FIG.7B) oder Kunststoff (FIG.7C) hergestellt sein kann. Wie in FIG.7B gezeigt, kann die POF-Datenleitung 10 z.B. mittels Halterelementen 50, wie in FIG.5A-5B installiert sein. Die elektrische Versorgung wird in FIG.7A-7C durch eine
Stromleitschiene 23, wie in FIG.2A-2B, bereitgestellt, welche hier ebenfalls bodenseitig bzw. horizontal in der Tragschiene 20 angeordnet ist und eine Anzahl Drähte 24 als Versorgungsleiter umfasst. Die Versorgung bzw. Stromleitschiene 23 besteht aus einem Kunststoffprofil, welches mit einer Aufnahme im Boden 21 der Tragschiene 20 verrastet ist, und den Leiterdrähten 24. Die Leiterdrähte 24 verlaufen jeweils in einem - im Beispiel aus FIG.7A-7C nach unten offenen bzw. von unten zugänglichen - entsprechenden Kanal der Stromleitschiene 23. Die Kanäle können auch anders angeordnet sein, z.B. in den Seitenwänden der Stege bzw. der Kanalwände, oder gestaltet sein (vgl. FIG.9A-9C).
Zur elektrischen Kontaktierung ist als Kontakteinrichtung ein Abgriff-Stecker 70 vorgesehen, dessen Kontakte 71, 71A, z.B. in Schneid-Klemmtechnik oder dgl. ausgeführt sind. Es können z.B. gefederte Nadelkontakte genutzt werden die kraftschlüssig, z.B. vertikal auf die jeweilige Leitung im Kanalboden gepresst werden, oder Federkontakte die seitlich, z.B. horizontal, an die jeweils in Seitenwänden der Stege verlaufende Leitungen gepresst werden (vgl. FIG.9A-9C o.ä.). Die Kontakte 71, 71A greifen beim Montieren des Geräteträgers 30 an der Tragschiene 20 in Kanäle der Stromleitschiene 23 ein und kontaktieren die ausgewählten Leiterdrähte 24, wie in FIG.7C veranschaulicht.
Der Abgriff-Stecker 70 kann zur Erleichterung der Montage ein Gehäuse aufweisen, das mittels einer Rastverbindereinheit 72 mit geeigneten Rastelementen, ähnlich wie zu FIG.6C oben beschrieben, an den gegenüberliegenden Rücksprüngen 32A der Seitenwände 32 des Geräteträgers 30 verrastet wird. Die Rastverbindereinheit 72 kann ggf. auch integral bzw. einteilig mit dem Kunststoff-Gehäuse des Abgriff-Steckers 70 ausgeführt sein.
Im Abgriff-Stecker 70 sind ein oder mehrere Kontakte 71A sind zur Phasenauswahl vorzugsweise in Querrichtung verschiebbar, oder auch in Steckrichtung verschiebbar, gelagert und über eine Stellvorrichtung mit Schieber 73 einstellbar gelagert, sodass vom Monteur eingestellt werden kann, über welchen Phasenleiter der Leiterdrähte 24 die Stromversorgung der DKE 12 und ggf. weiterer Geräte am Geräteträger 30 erfolgt. So kann z.B. eine separate IT- Versorgung für die DKE 12 realisiert werden. Die mechanische Befestigung des Geräteträgers 30. Nicht gezeigt ist in FIG.7 die Verdrahtung von Anschlussklemmen der DKE 12 mit dem Abgriff- Stecker 70.
Die Befestigung des Geräteträgers 30 nach FIG.7A-7B am Tragprofil 3 bzw. der Tragschiene 20 kann z.B. wie zu FIG.6A-6D beschrieben mittels Haltefedern erfolgen. FIG.7C zeigt eine Variante mit einem Geräteträger 300 aus Kunststoff zur einfachen Montage am Tragprofil 3. Am Geräteträger 300 sind beidseitig an den Längsseigen Schnapphaken 76 vorgesehen, z.B. beim Extrudieren mit geformt, welche mit nach innen vorstehenden Bereichen der Seitenwände 22 des Tragprofils 20 verrasten, z.B. einer Umbördelung 22A (FIG.6C) eines rollgeformten Tragschiene 20 aus Stahlblech.
In FIG.7A-7C sind insbesondere Abgriff-Stecker 70, Stromleitschiene 23 und Tragprofil 3 insgesamt so aufeinander abgestimmt dimensioniert, dass mit der mechanischen Befestigung durch Einrasten vertikal nach oben (FIG.7C) auch die Kontaktierung durch Einstecken des Abgriff-Steckers 70 in die Stromleitschiene 23 erfolgt, d.h. zugleich die ausgewählten Leiter 24 kontaktiert werden. Somit lässt sich auch die elektrische Stromversorgung des Funktionsmoduls 700 sehr einfach, mit wenigen Schritten bei der Montage des Lichtbands 2 hersteilen.
FIG.8A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Lichtband-Systems, bei welcher die LWL, hier insbesondere und beispielhaft zwei Leiterpaare aus POF-LWL 81, 82, bereits bei Herstellung in eines speziell für optische Datenübertragung gestaltete Stromleitschiene 83 integriert sind. Eine solche Stromleitschiene 83 kann hergestellt werden indem die Leiterpaare aus POF-LWL 81, 82 gemeinsam mit den Leiterdrähten 24 während der Extrusion der Stromleitschiene 83 aus Kunststoff eingezogen werden. So kann das Tragprofil 3 bzw. die Tragschiene 20 bereits werkseitig mit POF- LWL 81, 82 ausgerüstet werden. Vorteilhaft ist hierbei, wenn die Stromleitschiene 83 passend zu einer bestehenden Tragschiene 20 gestaltet, z.B. mit einer entsprechenden Aufnahme im Boden 21 verrastbar gestaltet ist, wie in FIG.8A gezeigt, sodass diese bedarfsweise vormontiert oder ggf. auch nachgerüstet werden kann.
Die POF-LWL 81, 82 sind jeweils in einem Steg 84, 85 eingebettet, welcher über eine Sollbruchstelle 84A, 85A leicht von Hand abtrennbar ist zum Bedarfsweisen Anschluss an Netzwerkgeräte, insbesondere die DKE 12. Das Funktionsmodul 600; 700 kann unter entsprechender Einstellung der Stellvorrichtung 73, z.B. wie in FIG.7A-7B oder auch wie in FIG.6A-6D ausgeführt sein.
Bei Ausführungsformen mit in die Stromleitschiene 83 integrierten LWL, insbesondere POF-LWL 81, 82 entsprechend FIG.8A kann an den stirnseitigen Stoßstellen aufeinanderfolgender Tragprofile 3A, 3B - wie in FIG.8B schematisch gezeigt - eine Verbindung über ein Zwischenstück 87 mit geeigneten optischen Kupplungen 86 vorgesehen werden, welche die POF-LWL 81, 82 jedes Tragprofils 3A, 3B jeweils mit denen des anderen optisch verbinden. Hierfür können geeignete optische Steckkupplungen 86 genutzt werden, wobei dies in FIG.8B beispielhaft an nur einem Paar aus POF-LWL 10A, 10B gezeigt ist.
FIG.8B zeigt weiterhin rein schematisch einen Tragprofilverbinder 88 zur mechanischen Kopplung und elektrischen Verbindung der Versorgung bzw. Leiter der Stromleitschiene 23; 83 an den Stoßstellen aufeinanderfolgender Tragprofile 3A, 3B. Mechanisch-elektrische Lichtband- bzw. Tragprofil-Verbinder 88 werden ungeachtet der Verlegeart der LWL-Datenleitung 10 bevorzugt zur Verbindung von Stromleitschienen 23 eingesetzt.
Wenn die POF-Datenleitung 10 getrennt verlegt wird (vgl. FIG.5A-5B), kann diese ohne besondere Verbindung d.h. verlustfrei an den Stoßstellen durchgehend bzw. ununterbrochen verlegt werden, z.B. von einer DKE 12 zur nächsten DKE 12, insbesondere in Daisy- Chain-Topologie gemäß FIG.10. Alternativ kann die POF-Datenleitung 10 auch, insbesondere bei Durchgangsverdrahtung, in jedem Tragprofil segmentweise vorverlegt sein und jeweils stirnendseitig durch optische Kupplungen mit dem nächsten Segment verbunden werden, wie weiter unten zu FIG.ll erläutert.
Grundsätzlich kann es vorteilhaft sein, mehrere LWL- Datenleitungen, insbesondere POF-Datenleitungen 10, in einem Lichtband vorzusehen, z.B. falls eine unabhängige Leitung ein weiteres, anderes Lichtband versorgen soll. Dies ist aufgrund der geringen Querschnitt-Abmessungen (vgl. FIG.10) mit POF- Datenleitungen 10 ohne weiters möglich. Mehrere LWL-Datenleitungen in einem Lichtband sind z.B. auch vorteilhaft bei längeren Lichtbändern in denen in mehrere Daisy-Chain POF-Linien aufgebaut werden sollen.
FIG.9A-9D zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lichtband-Systems mit einem Funktionsmodul 90, das speziell für eine Stromschiene 93, vom Typ EUTRAC® oder dgl. angepasst ist. Die Stromschiene 93, z.B. eine EUTRAC® 5-Leiter 3-Phasen Aufbauschiene Typ Standard der der Fa. EUTRAC Stromschienen GmbH (D-12277 Berlin), hat im Innenraum zwei seitlich gegenüberliegende Stromleitprofile 93A, 93B die vertikal angeordnet sind mit jeweils mehreren eingebetteten Leitern 94 die vertikal übereinander liegen. Jedes Stromleitprofile 93A, 93B verläuft entlang einer der
Seitenwände in Längsrichtung durchgehend. Die Leiter 94 der Stromschiene 93 können mittels Kontakteinrichtungen 96, die durch die untere Durchgangsöffnung 97 eingesetzt werden, bedarfsweise und in Längsrichtung frei positionierbar kontaktiert werden.
Wie in FIG.9A-9C ersichtlich sind in unteren getrennten Aufnahmebereichen der Stromschiene 93 sind hier zwei POF-LWL 910A, 910B getrennt geführt, verlegt und mittels passenden Halterelementen gehalten. Das Funktionsmodul 90 hat eine aktive Datenkopplungseinheit 12 mit einem Gehäuse 91, das hier spezifisch als Adapter für die Stromschiene 93 ausgeführt ist, in Art eines sog. In-Track-Adapters, zur teilweisen Aufnahme im Innenraum der Stromschiene 93 (vgl. FIG.9B-9C). An den Stirnenden des Gehäuses 91 ist jeweils an beiden Enden ein OFE 121, 122 vorgesehen, z.B. in der Bauweise wie zu FIG.6A-6D beschrieben. Ferner kann das Funktionsmodul 90 ebenfalls zwei RJ45-Buchsen 131, 132 für UTP- Datenkabel aufweisen, welche mit der DKE 12 im Gehäuse 91 verbunden sind.
Je nach Baulänge sind an beiden Enden des Gehäuses 91 Montageeinheiten 96A, 96B vorgesehen, welche als
Befestigungsmittel zum Montieren des Funktionsmoduls 90 am Tragprofil bzw. der Stromschiene 93 dienen. Bei kurzen Baulängen kann auch nur eine Montageeinheit 96A, 96B ausreichen, z.B. mittig am Gehäuse 91. Eine Montageeinheit 96A, schematisch in FIG.9B-9C im Schnitt gezeigt dient dabei zugleich als Kontakteinrichtung, welche mit ausgewählten Leitern 94 der Stromleitprofile 93A, 93B zusammenwirkt zur Stromversorgung der DKE 12. Hierzu hat die Montageeinheit 96A z.B. eine Drehmechanik, welche Kontakte 96C in die Stromleitprofile 93A, 93B eindreht und elektrisch mit den
Leitern 94 verbindet. Die Drehmechanik stellt dabei zugleich Sperrelemente 92 aus, welche das Funktionsmodul an der Stromschiene 93 durch hintergreifen um unteren Bereich des Profils sichern. Die zweite Montageeinheit 96B kann identisch aufgebaut sein benötigt jedoch nicht zwingend Kontakte 96C, sondern soll insbesondere ebenfalls mit Sperrelementen 92 an der Stromschiene 93 verriegeln. FIG.9C veranschaulicht die optische Verbindung des einen POF-LWL 910A mit dem Funktionsmodul 90 am OFE 121. Sonstige Merkmale des Funktionsmoduls 90 bzw. des Gehäuses können z.B. denen aus FIG.6A-6D entsprechen.
FIG.10 zeigt die bevorzugte Daisy-Chain-Topologie des aktiven optischen Datennetzwerks im Lichtband 2, wie bereits weiter oben erläutert. In FIG.10 ist, in der gestrichelten Vergrößerung, ein Querschnitt durch eine bevorzugte POF-Leitung 10 mit einem Paar aus 2.2mm PMMA POF-Leitern 10A, 10B, mit 980pm Faserkern und einer gemeinsamen Kunststoff-Ummantelung, z.B. aus PE mit entsprechenden Abmessungen dargestellt. Auch andere POF, insbesondere solche die für lGbps Datenraten geeignet sind, kommen in Betracht. Als POF- LWL 10A, 10B werden bevorzugt POF gemäß IEC 60793-2-40 Unterklasse A4a.2. oder ähnlich, bzw. Large-Core POF-Leiter mit ca. 980pm- lOOOpm Kerndurchmesser, insbesondere PMMA-POF vom Typ Stufen-Index (SI POF) verwendet.
FIG.ll zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Funktionsmodul 110, welches speziell für Tragprofile 3 mit Durchgangsverdrahtung 69 als Versorgung gestaltet ist. Die Durchgangsverdrahtung 69 umfasst zur Stromversorgung mehrere Leiter, hier z.B. LI, N, PE, sowie IT(N) und IT(L). Die Leiter IT(N) und IT(L) ermöglichen bedarfsweise eine getrennte Stromversorgung der Netzwerkgeräte, insbesondere DKE 12 und/oder Funktionsmodule 110, unabhängig von der Stromversorgung der Lichtmodule 4.
Im Funktionsmodul 110 nach FIG.ll ist eine DKE 112 vorgesehen, welche als einfacher optischer Repeater oder Verstärker ausgeführt ist. Die DKE 112 ermöglicht somit ein Kompensieren von Dämpfungsverlusten der POF-Datenleitung 10, welche hier ein Leiterpaar aus zwei POF-LWL 10A, 10B umfasst (analog FIG.10). Die DKE 112 in FIG.ll hat jedoch keine Switch-Funktionalität und bietet keine Medienkonversion. Die POF-LWL 10A, 10B sind gemeinsam mit der Durchgangsverdrahtung 69 auf entsprechende Weise jeweils als durchgehende Segmente von einem Ende der Tragschiene 3 zum anderen verlegt. Konventionelle Abgriff-Buchsen 67 sind nur zur Stromversorgung mit den Leitern LI, N, PE, sowie IT(N) und IT(L) verbunden und erlauben eine elektrische Kontaktierung anhand von Abgriff-Steckern 66, vorzugsweise mit einstellbaren Kontakten, wie zu FIG.6A-6B beschrieben. Eine Verwendung bzw. Gestaltung mit DKE, welche primär als optischer Repeater oder Verstärker genutzt wird, ist hingegen nicht auf die in FIG.ll gezeigte Bauweise bzw.
Bauform der DKE beschränkt.
Weiterhin zeigt FIG.ll spezielle angepasste Abgriff-Buchsen 167, welche in vorgegebenen Abständen fest im Tragprofil vorinstalliert sind und hinsichtlich der elektrischen Kontakte der Bauweise der Abgriff-Buchsen 67 entsprechen. Die Abgriff-Buchsen 167 haben zusätzlich optische Steckverbinder-Buchsen 167A, hier mit jeweils zwei optischen Kupplungsbuchsen 167B zum Anschluss an Large Core POF, wie in FIG.10 gezeigt. Die POF-Leiter 10A, 10B sind in Längsrichtung etwa mittig unterhalb der optischen Abgriff- Buchsen 167 unterbrochen und die getrennten Enden mit je einer Kupplungs-Buchse 167B verbunden.
Mit der optischen Abgriff-Buchsen 167 wirkt ein speziell angepasster optischer Abgriff-Stecker 166 zusammen, welcher zwei entsprechende optische Steckverbinder-Stecker 166A, hier mit jeweils zwei optischen Kupplungssteckern 166B für Large Core POF, aufweist, wie in FIG.10 gezeigt. Der Abgriff-Stecker 166 verbindet beide Enden des Paars aus POF-Leiter 10A, 10B über die Abgriff- Buchse 167 mit der DKE 112, in FIG.ll als POF-Repeater oder - Verstärker ausgeführt. Hinsichtlich der elektrischen Kontakte ist der optische Abgriff-Stecker 166 entsprechend dem Abgriff-Stecker 66 (vgl. FIG.6A-6B) ausgeführt, und kann wahlweise ausgewählte Leiter LI, N, PE, sowie IT(N) und IT(L) der Durchgangsverdrahtung 69 kontaktieren, z.B. IT(N) und IT(L) für eine getrennte IT- Versorgung. Die DKE 112 ist somit in Linie bzw. Daisy-Chain- Topologie in die POF-Datenleitung 10 eingebunden und dient der Signalauffrischung bzw. als digitaler Daten-Repeater. Die Abgriff- Buchsen 67, 167 sind an fest vorgegebenen Längspositionen der Versorgung im Tragprofil 3 vorgesehen.
Alternativ zu einer elektrischen Versorgung direkt über den optischen Abgriff-Stecker 166 kann die DKE 112 auch an einen Versorgungsausgang eines LED-Treibers 34 angeschlossen sein, welcher zur Versorgung eines LED-Moduls 4 vorgesehen ist, vgl. zu FIG.14 weiter unten.
FIG.ll zeigt weiterhin endseitige Steckverbinder 118A, 118B, zur Verbindung an den Stoßstellen zweier aufeinanderfolgender Tragprofile 3, welche als Stecker 118A und Buchse 118B die Durchgangverdrahtung 69 zweier Tragprofile 3 miteinander verbinden und mit einfachem Handgriff verbindbar sind. In die Stecker 118A und Buchse 118B sind jeweils weiterhin optische Kupplungen 118C, 118C integriert zum Verbinden des Segments der POF-Datenleitung 10 in einem Tragprofil 3 mit dem jeweils nächsten, wie in FIG.ll veranschaulicht. Einzelheiten zur Hardware-Architektur bevorzugter DKE mit ETHERNET-Switch Funktionalität werden anhand der FIG.12-15 näher erläutert.
FIG.12 zeigt eine bevorzugte Architektur einer DKE 12, z.B. für ein erfindungsgemäßes Funktionsmodul, z.B. ein Funktionsmodul 60 gemäß FIG.6A-6D oder ein Funktionsmodul 90 gemäß FIG.9A-9D. Ein Kernbestandteil der DKE 12 ist eine ETHERNET-Switch-Engine 120, welche über POF-Transceiver 121A, 121B mit den OFE 121, 122 zum Anschluss jeweils beider POF-LWL 10A, 10B der POF-Datenleitung 10 verbunden ist, über einen geeigneten internen Bus, z.B. RGMII/GMII/MII/RMII. Die Switch-Engine 120 ist bevorzugt als Managed-SWITCH ausgeführt und kann z.B. in Form einer geeigneten integrierten Schaltung (IC), der Fa. Microsemi Corp. (z.B.
KSZ9896CTXI-T), der Fa. Broadcom/Avago (z.B. Serie BCM56160) oder vergleichbar ausgeführt sein. Die Switch-Engine 120 hat bevorzugt mindestens 4 Ports für 1 Gbps (1GE) Datenraten oder höher. Als geeigneter Transceiver 121A, 121B kann z.B. jeweils ein IC vom Typ „Gigabit Ethernet POF Transceiver" der Serie KDlOxl der Fa. KDPOF, (ES-28760 Tres Cantos) genutzt werden, welche für Gigabit- Datenraten ausgelegt sind. Zur optisch-elektrischen Umwandlung sind für POF geeignete Gigabit-OFE 121, 121, z.B. vom Typ OptoLock® der Fa. Firecomms Ltd bzw. wie in EP2035874B1 beschrieben vorgesehen, an welche die POF Leiter 10A, 10B werkzeuglos anschließbar sind. Mittels der OFE 121, 122 und POF- Transceiver 121A, 122A kommuniziert die ETHERNET-Switch-Engine 120 Daten im IP-Format über die POF-Datenleitungen in Full-Duplex Technik, insbesondere bei lGbps oder höher, vorzugsweise bei mindestens 250Mbps. Die DKE 12 dient somit zugleich der Signalauffrischung bei langen Lichtbändern 2 und wird an geeigneter Längsposition am Tragprofil 3 montiert, z.B. anhand eines passenden Geräteträgers 30, vgl. FIG.6A-6D. OFE 121, 122 und POF-Transceiver 121A, 122A bilden eine erste und zweite optische Datenschnittstelle. Optional kann auch eine weitere optische Schnittstelle mit einem zusätzlichen POF-OFE 123 und Transceiver 123A für den Anschluss eines geeigneten IT-Datengeräts über POF vorgesehen sein, wie in FIG.4A-4B gezeigt. Der Switch-Engine 120 ist weiterhin bevorzugt als Medienkonverter eingerichtet bzw. konfiguriert und mit zwei kabelgebundenen UTP-Schnittstellen, umfassend jeweils eine RJ45- Buchse 131, 132 für UTP-Datenkabel. Jede RJ45-Buchse 131, 132 ist Teil eines geeigneten, vorzugsweise passiven LAN-Transformer für 10/100/1000 BaseT, welcher an einen der ETHERNETS-Ports der Switch-Engine 120 angeschlossen ist, wie FIG.12 zeigt. So können gängige Datengeräte bzw. IoT-Devices mittels geeigneter UTP (CAT5/CAT6/CAT7) Datenkabel anhand der DKE 12 über die POF- Datenleitung 10 in das LAN 15 (FIG.l) eingebunden werden.
FIG.12 zeigt weiterhin ein in die DKE 12 integriertes Schaltnetzteil (SMPS) 130 zur Bereitstellung der benötigten Betriebsspannungen, z.B. 1,8V 3.3V u. 5V-Gleichspannung für die Versorgung der Switch-Engine 120, der OFE 121, 122, 123, der Transceiver 121A, 122A, 123A, der sowie weiterer nicht gezeigter Schaltungskomponenten und ICs der DKE 12 (über nicht gezeigte Leiterbahnen). Das Schaltnetzteil 130 wird aus der Versorgung im Tragprofil 3, z.B. über einen Abgriff-Stecker 66 an einer Abgriff- Buchse 67 mit Netzspannung versorgt, wobei eine gesonderte IT- Versorgung vorgesehen sein kann (s. oben).
FIG.13 zeigt eine besonders bevorzugte Architektur einer DKE 12, als eine Weiterbildung der Architektur aus FIG.12. Zur Verkürzung werden nur die wesentlichen Unterschiede bzw. zusätzlichen Einzelheiten erläutert. Zu Komponenten mit gleichen Bezugszeichen, wird auf die Beschreibung zu FIG.12 verwiesen.
In FIG.13 sind zunächst weitere Einzelheiten eines bevorzugten integrierten Schaltnetzteils 130 veranschaulicht. Dieses ist in Übereinstimmung mit den typischen Normen für
Beleuchtungseinrichtungen ausgeführt, wie weiter oben erläutert. Das Schaltnetzteil 130 hat eine eingangsseitige EMV-Filterstufe 130A und ist als elektronisches SELV-Schaltnetzteil mit Transformator 130B zur galvanischen Trennung ausgeführt. Weiterhin sind Mittel zur Leistungsfaktorkorrektur, z.B. eine geeignete PFC- Stufe vorgesehen oder in den Schaltwandler integriert. Das Schaltnetzteil 130 umfasst eine Wandler-Schaltung 130C zur Bereitstellung erforderlicher Gleichspannungen für die Komponenten der DKE 12. Die Wandler-Schaltung 130C ist als
Gleichspannungswandler, z.B. Flyback-Converter bzw. Sperrwandler (auch Hoch-Tiefsetzsteiler) ausgeführt, und hat hierzu eine geeignete Wandler-Topologie, mit typisch zumindest einem Leistungstransistor, einer Gleichrichterdiode und einem Speicherkondensator. Als Speicherkondensator wird insbesondere ein Hochtemperatur-ElKo, mit Nennlebensdauer >8000 Betriebsstunden bei 105°, eingesetzt um eine hohe Lebensdauer des Schaltnetzteils 130 zu gewährleisten.
Der Gleichspannungswandler 130C stellt in FIG.13 u.a. auch eine 48V Versorgungsspannung für eine PSE-Einheit bereit, in FIG.13 eine PoE-Einheit zur Stromversorgung über den ETHERNET- Anschluss 131.
Hierzu umfasst der ETHERNET-Anschluss 131 der DKE 12, wie in FIG.12 gezeigt, einen geeigneten LAN-Transformer 131A mit Entkopplungsübertrager, z.B. vom Typ WE-RJ45LAN 10/100/1000 BaseT PoE+ der Fa. Würth Elektronik eiSos GmbH & Co.KG (D-74638 Waldenburg). Dieser wird über einen PSE PoE-Controller 131B, z.B. Typ PD69101ILQ der Fa. Microsemi Corp. CA 92656, USA, mit der gewünschten Versorgungsspannung versorgt. Weiterhin verbindet der PSE PoE-Controller 131B datentechnisch den LAN-Transformer 131A mit der Switch-Engine 120 über einen geeigneten internen Bus, sodass die ETHERNET-Schnittstelle 131 mit der optischen Datenleitung 10 verbunden ist.
Die PoE-Funktion ist vorzugsweise über eine Schalt- und Versorgungseinheit 131C wahlweise bzw. bedarfsweise ein- und abschaltbar. Die Steuerung hierzu kann entweder unmittelbar über die Switch-Engine 120 erfolgen, welche dann entsprechend mit der Schalt- und Versorgungseinheit 131C verbunden ist, oder mittelbar über Ansteuerung durch den PoE-Controller 131B. Der ETHERNET- Anschluss 131 kann weiterhin über eine automatische Lasterkennung verfügen, welche z.B. über eine Spannungsabfallmessung, die Leistungsaufnahme des angeschlossen Geräts bestimmt und dann die gewünschte Versorgungsleistung einstellt oder ggf. die PoE- Funktion selbsttätig abschaltet.
Die Stromversorgung für die PSE-Einheit bzw. den PoE-Injektor 131D erfolgt über die Schalt- und Versorgungseinheit 131C, welche hierzu mit dem 48V-Versorgungsausgang des Gleichspannungswandler 130C verbunden ist. Die Steuerung der PoE-Funktion kann ggf. auch über eine Abschaltung der 48V-Versorgung im Gleichspannungswandler 130C erfolgen, z.B. gesteuert über Fernkonfiguration der Managed- Switch-Engine 120 zwecks zusätzlicher Stromeinsparung.
Die weitere ETHERNET-Schnittstelle 132 bzw. der zweite RJ45 Port kann analog ebenfalls mit PoE-Funktionalität ausgestattet sein (nicht gezeigt, vgl. FIG.15).
FIG.13 zeigt weiterhin eine DALI-Schnittstelle, welche in der DKE 12 integriert ist und über DALI-Leiter 141, 142, den AbgriffStecker 66 und eine Abgriffbuchse 66 mit entsprechenden DALI-Leitern DA+, DA- in der Versorgung im Tragprofil verbunden werden kann (vgl. FIG.15). Zur Realisierung der DALI-Schnittstelle ist ein DALI-Konverter ASIC vorgesehen, welches an einem PORT, z.B. ETHERNET-Port der Switch-Engine 120 angeschlossen ist. Als ASIC kommt z.B. ein ASIC aus einem im Handel erhältlichen ETHERNET-to-DALI Converter (nicht gezeigt) in Betracht, welcher hier jedoch in die aktive optische DKE 12 integriert ist. Somit kann die DKE 12 aus FIG.13 zudem eine Lichtsteuerung über IP- Protokoll unter Verwendung der POF-Leitung 10 bereitstellen.
Weitere bevorzugte Funktionalitäten der DKE 12, insbesondere zur Fernkonfiguration, anhand der Managed Switch-Engine 120 sind weiter oben im einleitenden Beschreibungsteil erläutert, auch welche zur Verkürzung hier verwiesen wird.
FIG.14 zeigt eine Abwandlung der DKE 12 nach FIG.13, welche sich dadurch unterscheidet, dass diese kein integriertes Schaltnetzteil aufweist, sondern über ein externes Schaltnetzteil, z.B. ein konventionelles Leuchtmittel-Betriebsgerät 34, z.B. mit 48V-Gleichspannung als Versorgungsspannung, versorgt wird. Hierzu hat die DKE 12 anstelle der Netzanschlussklemmen einen Gleichspannungs-Versorgungsanschluss 34A. Dieser ist mit einem integrierten Gleichspannungswandler 134 verbunden, welcher die Versorgung der Komponenten der DKE 12 bereitstellt. Der PoE- Injektor 131D wird hingegen direkt über den Versorgungsanschluss 34A vom externen Betriebsgerät 34 mit der für PoE benötigten 48V- Gleichspannung versorgt. Vorteil der Gestaltung nach FIG.14 ist eine deutlich kompaktere Bauweise der DKE 12, ohne integriertes Schaltnetzteil, sowie entsprechend geringere Verlustwärme im Gehäuse 61 der DKE 12, insbesondere wenn die geforderte PoE- Leistung relativ hoch ist. Leuchtmittel-Betriebsgeräte 34 eignen sich inhärent auch für die erforderliche Leistungsaufnahme einer DKE 12 mit PoE-Funktion, und sind bereits für gängige Lichtbänder ausgelegt und qualifiziert. Ein weiterer Vorteil liegt in der getrennten Austauschbarkeit im Falle eines Defekts bzw. Ausfalls des Schaltnetzteils.
Sonstige Merkmale der DKE 12 in FIG.14 entsprechen den zu FIG.13 beschriebenen und werden zur Verkürzung nicht wiederholt.
FIG.15 zeigt eine weitere Variante einer DKE 1512, welche sich von denjenigen aus FIG.12-14 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass insgesamt vier optische Datenschnittstellen 121, 122, 123, 124 für Leiterpaare 10A, 10B vorgesehen sind und über die Switch-Engine 120 datentechnisch gekoppelt sind. Somit kann die DKE 1512 an zwei getrennte POF-LWL 10 angebunden werden, falls z.B. zwei POF-Datenleitungen vorgesehen sind, etwa für physisch getrennte Subnetze im LAN 15. Weiterhin können auch zwei POF-fähige IoT-Geräte 14 an die beiden zusätzlichen Schnittstellen 123, 124 angeschlossen werden, wenn nur eine POF-Datenleitung 10 als Backbone an den Datenschnittstellen 121, 122 angeschlossen ist.
Ferner zeigt FIG.15 ein integriertes WLAN-Modul 150 in der DKA 1512, welches über die ETHERNET-Switch-Engine 120 und die POF- Datenleitung 10 in das LAN 15 (FIG.l) eingebunden werden kann, wobei die POF-Datenleitung 10 auch hier als breitbandige Backbone dienen kann. Somit kann die DKE 1512 auch eine drahtlose Schnittstelle bereitstellen. Alternativ oder ergänzend kann z.B. auch eine Funk-Schnittstelle für Bluetooth, oder LORA-WAN oder dgl. vorgesehen sein.
Ein optionales, integriertes WLAN-Modul 150 oder ähnliches Funk-Datenmodul in der DKE 1512 ist - bei allen Ausführungsbeispielen vorteilhaft, und insbesondere für die Anbindung von drahtlos übertragenden IoT-Geräten in das LAN 15 vorteilhaft und reduziert weitergehend den Montageaufwand bei der Installation des Lichtbands bzw. Netzwerk-Ausrüstung. Die Stromversorgung der DKE 1512 kann z.B. gemäß FIG.13 oder FIG.14 ausgeführt sein.
FIG.16 zeigt eine weitere Lichtband-Anordnung mit POF- Datenleitung. Der Geräteträger 30 ist für ein langgestrecktes Tragprofile 3, z.B. vom Typ Trilux E-Line, bestimmt. Das Tragprofil wird z.B. mit Pendeln zur Deckenmontage ausgerüstet.
Die Anordnung zur elektrischen Versorgung im Innenraum des Tragprofils 3 kann z.B. FIG.6 bzw. FIG.ll entsprechen. Die POF- Lichtwellenleiter 10A, 10B werden nach Auftrennen der Leitung - wie in FIG.16 mittels Piktogrammen „1." bis „3." Veranschaulicht - mit dem optischen Anschluss 121, hier einem gängigen OFE, der DKE 12 verbunden.
FIG.16 zeigt weiterhin zwei klammerartige Halteelemente bzw. Halteklammern 160, welche im Querschnitt als etwa J-förmige Haken ausgeführt sind und dazu dienen, das Funktionsmodul, d.h. insbesondere das Tragprofil 3 mit der DKE12, wie veranschaulicht in einer Installationsstellung mit ausreichendem Abstand unmittelbar am Tragprofil 3 zu halten während der Installation. So kann der Monteur die Schnittstellen der Datenkopplungseinheit 12, insbesondere die optischen Anschlüsse 121, 122 leicht mit den aufgetrennten Enden des POF-Lichtwellenleiters 10 verbinden und hat Zugang zum Innenraum des Tragprofils 3 zwecks Vorbereiten des POF-Lichtwellenleiters 10. Weiterhin zeigt FIG.16 eine Versorgungsverlängerung 162 mit einer hinreichenden Länge, die speziell dazu vorgesehen ist, die DKE 12 in der offenen Installationsstellung bzw. während des Installierens zwecks Probe- und Inbetriebnahme versorgen zu können, bevor der Geräteträger 30 mit dem Tragprofil verbunden wird und dabei die elektrische Versorgung für den Normalbetrieb anhand des Abgriff-Steckers 66 hergestellt wird. Die Versorgungsverlängerung 162 hat an einem Ende einen eigenen Stecker (nicht gezeigt), entsprechend dem Abgriff-Stecker 66, zum Verbinden mit der Abgriff-Buchse 67 an der Durchgangsverdrahtung 69 des Tragprofils 3, und am anderen Ende eine eigene Buchse zur Verbindung mit dem Abgriff-Stecker 66 am Geräteträger. Durch die Hilfsmittel der Halteklammern 160 und der Versorgungsverlängerung 162 wird die gewünschte Verbindung der DKE 12 mit einer ggf. vorverlegten POF Leitung 10 erheblich erleichtert, wie aus FIG.16 ersichtlich.
FIG.17A-17B zeigen rein Beispielhaft räumliche Planungsanordnungen aus Lichtbandsystemen 1 mit einer Vielzahl Lichtbändern bzw. linearen Lichtband-Leuchten 2 in Draufsicht, hier am Beispiel von Werkshallen, die typisch Abmessungen im Grundriss von grösser als 50m x 100m haben. In FIG.17A ist ein rein leitungsgebundenes System veranschaulicht, bei welchem an ausgewählten Punkten unterschiedlichste IoT-Geräte 170 an den jeweiligen DKE 12 angeschlossen werden können.
FIG.17B veranschaulicht ein gemischtes Netz mit drahtlos- Konnektivität, insbesondere für ein geschlossenes Campus-Netzwerk mit WLAN- und/oder 5G-Konnetivität. Unter Ausnutzung des Lichtband-Rasters des Lichtbandsystems 1 kann ist an einer Vielzahl von Stellen das Anordnen von Funknetzknoten 170, z.B. WLAN-Access-Points und/oder 5G-SBS (small cell base stations) oder 5G-Radio Dots oder dgl., mit jeweiligen Funkzellen 173 (z.B. auch
5G indoor Mikro-, Nano- und Femtozellen für ein geschlossenes bzw. privates 5G-Campusnetz, insbesondere NR-U 5G Netz) möglich, die eine geeignete Abdeckung erzielen. Das Lichtbandsystem 1 bietet hierzu eine hohe Flexibilität unter inhährenter Bereitstellung der Stromversorungs-Infrastruktur. Bezugszeichenliste
1 Lichtband-System 46 RJ-45 Buchse
2 Lichtband-Leuchte 40 47 POF-AnSchluss
3 Tragprofil 50 Halterelemente
3A, 3B Tragprofile 51 Steckzunge
4 Lichtmodul 52 Haltevorsprung
10 Datenleitung 54 längliche Körper
10A, 10B POF-Lichtwellenleiter 45 55 obere Ende
(POF-LWL) 60 Funktionsmodul
12 Datenkopplungseinheit (DKE) 61 Gehäuse
14 IoT-Device 61A tc-Punkt
15 Lokalnetz (LAN) 62 Schnappmittel
17 IP-Konverter 50 63 Durchführung
18 Rückleitung 64, 65 RJ-45 Buchsen
20 Tragschiene 66 Abgriff-Steckers
21 Tragschienenboden 67 Abgriff-Buchse
22 Seitenwände 68 Anschlussklemmen 22A Umbördelung 55 69 Durchgangsverdrahtung 22B Spalt 70 Abgriff-Stecker
23 Stromleitschiene 71 Kontakte
24 Drähte 72 Rastverbindereinheit
25 optischer Anschluss 73 Stellvorrichtung
26 seitliche Halterung 60 76 Schnapphaken
27 Zugangsöffnung 81, 82 POF-LWL Leiterpaare
30 Geräteträgers 83 Stromleitschiene
31 Boden 84, 85 Steg
32 Seitenwände 84A, 85A Sollbruchstelle 32A Rücksprüngen 65 86 optische Kupplungen
33 Kontakteinrichtung 87 Zwischenstück
34 LED-Betriebsgerät 88 Tragprofilverbinder 34A Gleichspannungs- 90 Funktionsmodul Versorgungsanschluss 91 Stirnenden des Gehäuses
36 Befestigungsmittel 70 92 Sperrelemente
37 Schieber 93 Stromschiene 40 LED-Module 93A, B Stromleitprofile 45 Datengerät 94 Leiter 96 Kontakteinrichtungen 25 134 Gleichspannungswandler 96A, B Montageeinheiten 141 DALI-Leiter 96C Kontakte 150 WLAN-Modul
97 untere Durchgangsöffnung 160 Halteklammern 110 Funktionsmodul 162 Versorgungsverlängerung
112 Datenkopplungseinheit (DKE)
Figure imgf000072_0001
166 optische Abgriff-Stecker 118A Steckverbinder 166A optische Steckverbinder- 118B Buchse Stecker 118C Kupplungen 166B optische Kupplungssteckern 120 ETHERNET-Switch-Engine 167 Abgriff-Buchsen
121A, 122A POF-Transceiver
Figure imgf000072_0002
167A optische Steckverbinder- 121, 122 optische Anschlüsse Buchsen 123 POF-OFE 167B optische Kupplungsbuchsen
123A POF-OFE-Transceiver 130 Schaltnetzteil (SMPS) 171 IoT-Gerät
130A EMV-Filterstufe 40 172 Funknetz-Knoten 130B Transformator 130C Wandler-Schaltung 300 Geräteträger
131 RJ45-Buchsen 600 WLAN-Accesspoint 13ID PoE-Injektor 600 Funktionsmodul
131C Versorgungseinheit 45 131B PoE-Controller 131A LAN-Transformer
132 ETHERNET-Schnittstelle

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Lichtband-System für eine langgestreckte Lichtband-Leuchte mit Datenleitung, das System umfassend:
- mindestens ein langgestrecktes Tragprofil zum Befestigen von Lichtmodulen am Tragprofil, wobei das Tragprofil ausgeführt ist zur Montage anhand entsprechender Montagemittel an einem Baukörper, insbesondere deckenmontiert oder deckenhängend,
- mindestens ein Lichtmodul, insbesondere eine Anzahl Lichtmodule, jeweils mit einer oder mehreren Lichtquellen, vorzugsweise LED-Lichtquellen, wobei das Lichtmodul an dem mindestens einen Tragprofil befestigbar bzw. befestigt ist,
- eine elektrische Versorgung mit mehreren Leitern, welche im Tragprofil und zur Stromversorgung von Komponenten der Lichtmodule und gegebenenfalls vorhandener Funktionsmodule vorgesehen ist;
- eine Datenleitung zur Datenübertragung von Nutzdaten; dadurch gekennzeichnet,
- dass die Datenleitung zumindest einen POF-Lichtwellenleiter, insbesondere zumindest ein Leiterpaar aus zwei POF- Lichtwellenleitern umfasst, welcher bzw. welches in oder an dem Tragprofil anordenbar bzw. angeordnet ist;
- dass zumindest eine aktive Datenkopplungseinheit mit einer Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über den POF-Lichtwellenleiter, insbesondere über das Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern, vorgesehen und in oder an dem mindestens einen Tragprofil montiert bzw. montierbar ausgeführt ist;
- dass das System so eingerichtet ist, dass im Betrieb die elektrische Versorgung des Tragprofils die Stromversorgung der aktiven Datenkopplungseinheit bereitstellt bzw. bewirkt.
2. Lichtband-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenleitung mindestens zwei im Lichtband verlegte bzw. verlegbare Segmente aus POF-Lichtwellenleitern umfasst, welche durch die aktive Datenkopplungseinheit zwecks Datenübertragung miteinander koppelbar bzw. gekoppelt sind, und/oder dass die Datenleitung vorzugsweise mindestens ein Duplex- Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern umfasst.
3. Lichtband-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das System mehrere Datenleitungs-Segmente aus POF-Lichtwellenleitern und mehrere aktive Datenkopplungseinheiten umfasst, welche insbesondere im Lichtband angeordnet sind, welches vorzugsweise mehrere Tragprofile umfasst, die in Längsrichtung verbunden sind, wobei jeweils zwei Datenleitungs-Segmente aus POF- Lichtwellenleitern durch eine Datenkopplungseinheit gekoppelt sind und die Datenleitungs-Segmente und aktiven Datenkopplungseinheiten zur Bildung einer Linien- bzw. Daisy- Chain-Topologie verbunden bzw. verbindbar sind.
4. Lichtband-System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragprofil als einseitig offenes wannenförmiges Hohlprofil ausgeführt ist und/oder einen Querschnitt nach Art einer U-Form aufweist, mit einem Profilboden und zwei davon vertikal weg verlaufenden Seitenwänden, welchen einen Innenraum definieren, wobei die elektrische Versorgung:
- als mehradrige Durchgangsverdrahtung mit in Längsrichtung, insbesondere bodenseitig am Profilboden, verlegten isolierten Leitern mit Kontakteinrichtungen, insbesondere Steckverbinder- Buchsen, an fest vorgegebenen Längspositionen, ausgeführt ist; oder
- ein im Innenraum bodenseitig in Längsrichtung verlaufendes Stromleitprofil mit mehreren darin gehaltenen Leitern umfasst, welche insbesondere mittels in Längsrichtung frei positionierbaren Kontakteinrichtungen bedarfsweise kontaktierbar sind; oder - in Form einer Stromschiene, insbesondere mit zwei seitlich gegenüberliegenden Leit- bzw. Trägerprofilen mit jeweils mehreren eingebetteten Leitern und jeweils entlang einer der Seitenwände in Längsrichtung verlaufend, ausgeführt ist, wobei die Leiter der Stromschiene insbesondere mittels in Längsrichtung frei positionierbaren Kontakteinrichtungen bedarfsweise kontaktierbar sind.
5. Lichtband-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein POF-Lichtwellenleiter, insbesondere ein Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern, im Tragprofil in Längsrichtung verlaufend verlegbar bzw. verlegt ist; wobei insbesondere:
- der mindestens eine POF-Lichtwellenleiter seitlich versetzt neben der Versorgung in einem Bereich entlang einer Seitenwand oder dem Profilboden mittels einer Anzahl im Tragprofil angeordneter Halterelemente lösbar halterbar bzw. lösbar gehaltert ist, wobei die Halterelemente vorzugsweise zum Halten des POF-Lichtwellenleiters form- und/oder kraftschlüssig im Tragprofil befestigbar sind, insbesondere im Tragprofil verrastbar sind; oder
- der mindestens eine POF-Lichtwellenleiter bodenseitig neben der Durchgangsverdrahtung verlegt ist, insbesondere durch als Leitungshalter gestaltete Kontakteinrichtungen zusammen mit der Versorgung im Tragprofil gehalten wird, wobei vorzugsweise zumindest eine Kontakteinrichtung jeweils mindestens zwei optische Anschlüsse zur Kopplung mit POF-Lichtwellenleitern aufweist; oder
- der mindestens eine POF-Lichtwellenleiter in das Stromleitprofil integriert bzw. aufgenommen ist, insbesondere an einem Steg eines Stromleitprofils aus Kunststoff vorgesehen ist, welcher bevorzugt über eine Sollbruch-Stelle abtrennbar ist.
6. Lichtband-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
- mindestens eine Kontakteinrichtung zum Verbinden der Datenkopplungseinheit mit den vorbestimmten elektrischen Leitern der Versorgung im Tragprofil vorgesehen ist; und/oder
- die Versorgung mindestens 7 elektrische Leiter, insbesondere mindestens 9 elektrische Leiter aufweist, wobei vorzugsweise 5 Netzversorgungsleiter, umfassend 3-Phasenleiter zur Phasenwahl der Versorgung der Lichtmodule, sowie zwei weitere Leiter zur unabhängigen Versorgung der Datenkopplungseinheit anhand einer Kontakteinrichtung vorgesehen sind; und/oder
- das System die Stromversorgung der aktiven Datenkopplungseinheit mittels Leitern der Versorgung bereitstellt bzw. bewirkt, welche nicht zur Versorgung der Lichtmodule genutzt werden; und/oder wobei die Unterseite des Tragprofils vorzugsweise durch Lichtmodule sowie ggf. Funktionsmodule und/oder Abdeckungen verschlossen ist.
7. Funktionsmodul zur Datenübertragung für eine langgestreckte Lichtband-Leuchte, insbesondere für ein Lichtband-System mit Datenleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das Funktionsmodul umfassend:
- eine aktive Datenkopplungseinheit zur Übertragung von Nutzdaten über eine Datenleitung;
- Befestigungsmittel zum Montieren des Funktionsmoduls an oder in einem langgestreckten Tragprofil einer Lichtband-Leuchte, insbesondere unterseitig an einer Zugangsöffnung des Tragprofils und/oder zumindest teilweise im Tragprofil; dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Datenkopplungseinheit mindestens eine erste Daten- Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über einen POF- Lichtwellenleiter, insbesondere über ein Leiterpaar aus POF- Lichtwellenleitern, und mindestens eine weitere Daten- Schnittstelle, insbesondere eine zweite Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über POF-Lichtwellenleiter, insbesondere über ein Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern, und/oder eine zweite Daten-Schnittstelle zur ETHERNET- Datenübertragung, aufweist.
8. Funktionsmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul einen Anschluss zum Verbinden mit einer im Tragprofil der Lichtband-Leuchte verlaufenden elektrischen Versorgung aufweist, insbesondere eine Kontakteinrichtung zum Verbinden mit vorbestimmten Leitern einer im Tragprofil der Lichtband-Leuchte verlaufenden elektrischen Versorgung umfasst, und die aktive Datenkopplungseinheit zwecks Stromversorgung, insbesondere anhand der Kontakteinrichtung, mit der Versorgung verbindbar ist.
9. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Datenkopplungseinheit ein eigenes, insbesondere integriertes Schaltnetzteil aufweist, welches vorzugsweise mit geeigneten Anschlussmitteln zur Verbindung mit der Versorgung des Lichtbands verbunden ausgestattet bzw. verbunden ist, wobei das Schaltnetzteil insbesondere: in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Normen für Beleuchtungseinrichtungen ausgeführt ist; und/oder
- als elektronisches SELV-Schaltnetzteil mit Transformator zur galvanischen Trennung ausgeführt ist; und/oder
- Mittel zur Leistungsfaktorkorrektur und/oder eine eingangsseitige EMV-Filterstufe umfasst; und/oder
- eine 48V Versorgungsspannung für eine PSE-Einheit, insbesondere eine PoE-Einheit bereitstellt; und/oder
- eine Wandler-Schaltung mit zumindest einem Leistungstransistor, einer Gleichrichterdiode und einem Speicherkondensator, insbesondere einem Hochtemperatur- Elektrolytkondensator, vorzugsweise mit Nennlebensdauer von mindestens 8000 Betriebsstunden bei 105°, aufweist.
10. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Datenkopplungseinheit, insbesondere das Schaltnetzteil, zur passiven Kühlung, ausgelegt ist, wobei die Datenkopplungseinheit insbesondere lüfterlos ausgeführt ist.
11. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die aktive Datenkopplungseinheit eine erste Daten- Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über einen POF- Lichtwellenleiter und eine zweite Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung über einen POF-Lichtwellenleiter, insbesondere jeweils über ein Leiterpaar aus POF- Lichtwellenleitern, aufweist; und/oder
- dass die Datenkopplungseinheit vorzugsweise als Netzwerkgerät zur Verbindung von Segmenten einer Datenleitung mit POF-Lichtwellenleitern, insbesondere paketvermittelnd als Switch oder als Repeater, ausgeführt ist; und/oder
- dass die Datenkopplungseinheit eine weitere Daten- Schnittstelle zur Datenübertragung über eine ETHERNET- Datenleitung aufweist und vorzugsweise, insbesondere zusätzlich, als Medienkonverter ausgeführt ist bzw. einen Datenkonverter umfasst und/oder mindestens eine dritte Schnittstelle aufweist zur Datenübertragung über ein anderes leitungsgebundenes oder drahtloses Signalformat, insbesondere über eine ETHERNET-Datenleitung.
12. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenkopplungseinheit eine PSE-Einheit mit einem Versorgungsanschluss zur Versorgung externer Verbraucher und ein entsprechend ausgelegtes Netzteil aufweist, wobei
- die die PSE-Einheit der Datenkopplungseinheit insbesondere PoE-fähig ist bzw. einen PoE-Injektor umfasst und der Versorgungsanschluss in einen ETHERNET-Anschluss der dritten Schnittstelle integriert ist; und/oder
- die PSE-Einheit, insbesondere der PoE-Injektor, ein- bzw. ausschaltbar ist.
13. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenkopplungseinheit eine konfigurierbare Einheit, insbesondere eine konfigurierbare Switch-Einheit, aufweist, insbesondere einen ETHERNET-Switch, wobei die Datenkopplungseinheit insbesondere über eine ihrer Datenschnittstellen fernkonfigurierbar ist, und/oder die Datenkopplungseinheit bevorzugt für eine wahlweises Ein- bzw. Ausschalten der PSE-Einheit, insbesondere des PoE-Injektors, und/ oder wahlweises Ein- bzw. Ausschalten zumindest der dritten Schnittstelle, insbesondere mindestens einer oder aller ETHERNET-Schnittstellen eingerichtet ist, insbesondere durch Fernkonfiguration.
14. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Datenkopplungseinheit eine WLAN-Schnittstelle aufweist und/oder einen Ethernet-Anschluss aufweist, und über diesen mit einem WLAN-Gerät verbunden ist, wobei das WLAN-Gerät vorzugsweise über PoE von der Datenkopplungseinheit zu versorgen ist bzw. versorgt wird; und/oder
- die Datenkopplungseinheit eine DALI-Schnittstelle aufweist und/oder einen ETHERNET-Anschluss aufweist, über welchen sie mit einem ETHERNET-to-DALI Adapter verbindbar bzw. verbunden ist zwecks Steuerung von Lichtmodulen über die Nutzdatenleitung.
15. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Datenleitung zur Datenübertragung, welche am oder im Tragprofil anordenbar bzw. angeordnet ist, eine optische Datenleitung mit einem Duplex-Leiterpaar aus Large-Core POF- Lichtwellenleitern ist; und/oder
- die erste und zweite Daten-Schnittstelle zur optischen Datenübertragung optische Anschlüsse für Large-Core POF- Lichtwellenleiter mit Kerndurchmesser > 500pm, insbesondere im Bereich von 800-1200pm, bevorzugt für 1mm Kerndurchmesser, aufweisen, vorzugsweise Doppel-Anschlüsse für ein Duplex- Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern; und/oder
- die Datenkopplungseinheit für POF-Lichtwellenleiter mit optischem Duplex-Leiterpaar mit Bandbreite >200Mbps, vorzugsweise blGbps ausgelegt ist.
16. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Anschlüsse als OFE (Optical-Front-End) zur manuellen Verbindung mit steckerlosen Faserenden ausgeführt sind, insbesondere als Duplex-OFE mit einem Sendeanschluss (Tx) und einem Empfangsanschluss (Rx) zur Verbindung mit je einem optischen Lichtwellenleiter eines Duplex-Leiterpaars aus POF-Lichtwellenleitern, insbesondere aus Large-Core POF-Lichtwellenleitern.
17. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenkopplungseinheit ein langgestrecktes im Tragprofil aufnehmbares Gehäuse aufweist,
- welches vorzugsweise mit Querschnitt-Abmessungen Höhe x Breite kleiner gleich 50mm x 60mm, insbesondere kleiner gleich 25mm x 40mm, ausgeführt ist; und/oder
- die Anschlüsse der ersten und zweiten Schnittstelle, insbesondere alle optischen Anschlüsse für POF- Lichtwellenleiter, an den Stirnseiten des Gehäuses vorgesehen sind; und/oder
- das Gehäuse Verrastungs- bzw. Schnappmittel, insbesondere mehrere Schutzerdungskrallen, aufweist, anhand welcher das Gehäuse an einem zum Tragprofil korrespondierenden Geräteträger befestigbar ist; und/oder
- dass das Gehäuse an seiner Außenseite einen tc-Punkt aufweist, welcher insbesondere visuell erkennbar markiert ist.
18. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Datenkopplungseinheit an einem Geräteträger befestigt ist, der ausgeführt ist zum lösbaren Befestigen am Tragprofil der Lichtband-Leuchte, insbesondere unterseitig am Tragprofil.
19. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 18,
- wobei der Geräteträger zur Befestigung vorzugsweise mehrere Haltefedern aufweist zum hintergreifen und lösbaren Einrasten mit einem entsprechenden Profilbereich des Tragprofils, und/oder
- wobei der Geräteträger zum Tragprofil korrespondierend gestaltet und insbesondere als umgeformtes Blechteil oder als stranggepresstes Aluminiumteil oder als stranggepresstes bzw. extrudiertes Kunststoffteil ausgeführt ist.
20. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Datenkopplungseinheit ein Gehäuse aufweist, das Befestigungsmittel zum lösbaren Montieren an oder im Tragprofil umfasst.
21. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsmittel zum Montieren des Funktionsmoduls bzw. der Datenkopplungseinheit vorgesehen sind, welche mindestens einen in eine Verriegelungsstellung quer zur Längsrichtung des Tragprofils verstellbaren Riegel umfassen, in welcher der Riegel im Tragprofil verriegelnd eingreift bzw. hintergreift, und die Kontakteinrichtung beweglich gelagerte, zustellbare elektrische Kontakte zur Kontaktierung der Versorgung umfasst, welche vorzugsweise in mindestens ein seitlich angeordnetes Leitprofil der Versorgung einführbar sind, wobei die Verstellung des Riegels und Zustellung der Kontakte vorzugsweise mechanisch miteinander gekoppelt sind.
22. System bzw. Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Datenkopplungseinheit ein Gehäuse aufweist, das als Adapter für eine Stromschiene ausgeführt ist und in der Stromschiene zumindest teilweise aufnehmbar ist, wobei das Gehäuse, vorzugsweise über eine Drehmechanik, an der Stromschiene befestigbar ist und/oder das Modul eine Kontakteinrichtung aufweist, welche mit Leitern in mindestens einem seitlichen Leitprofil der Stromschiene zusammenwirkt, wobei Befestigung und Kontaktierung insbesondere gemeinsam durch eine betätigbare Mechanik, insbesondere Drehmechanik, erfolgen.
23. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl langgestreckter baugleicher Tragprofile vorgesehen und in Längsrichtung miteinander fluchtend montiert sind, insbesondere über Pendel deckenhängend und/oder unmittelbar an einer Decke, wobei mindestens zwei Datenkopplungseinheiten vorgesehen sind, welche zumindest drei Segmente der Datenleitung, jeweils mit POF-Lichtwellenleitern, vorzugsweise einem Duplex-Leiterpaar aus POF-Lichtwellenleitern, miteinander koppeln, wobei die Datenkopplungseinheiten und POF-Lichtwellenleiter bevorzugt entsprechend einer Bus-Topologie, insbesondere in Art einer Daisy-Chain-Topologie miteinander verbunden sind.
24. Lichtband-Anordnung mit Datenleitung, für ein System nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 23, die Anordnung umfassend:
- mehrere langgestreckte Tragprofile zum Befestigen von Lichtmodulen am Tragprofil, wobei jedes Tragprofil ausgeführt ist zur Montage anhand entsprechender Montagemittel an einem Baukörper, insbesondere deckenmontiert oder deckenhängend, und wobei mehrere Tragprofile in Längsrichtung miteinander verbunden sind;
- mindestens ein Lichtmodul, insbesondere eine Anzahl Lichtmodule, jeweils mit einer oder mehreren Lichtquellen, vorzugsweise LED-Lichtquellen, wobei das bzw. jedes Lichtmodul an einem der Tragprofile befestigt ist,
- eine elektrische Versorgung mit mehreren Leitern, welche in den Tragprofilen zur Stromversorgung von Komponenten der Lichtmodule und gegebenenfalls vorhandener Funktionsmodule vorgesehen ist; und - eine Datenleitung zur Datenübertragung von Nutzdaten; dadurch gekennzeichnet, dass
- die Datenleitung zumindest einen POF-Lichtwellenleiter, insbesondere zumindest ein Leiterpaar aus zwei POF- Lichtwellenleitern umfasst, welcher bzw. welches in oder an mindestens einem der Tragprofile angeordnet ist.
25. Verwendung eines Funktionsmoduls bzw. einer Datenkopplungseinheit bzw. einer Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 24 und von POF-Lichtwellenleitern, insbesondere Duplex-Leiterpaaren aus Large Core POF- Lichtwellenleitern, zum Nachrüsten einer Lichtband-Leuchte mit einer POF-basierten-Datenverbindung, insbesondere für eine Datenverbindung gemäß ISO/IEC/IEEE 8802-3:2017/Amd 9-2018.
26. Bausatz für eine langgestreckte Lichtband-Leuchte mit Datenleitung, der Bausatz umfassend:
- ein langgestrecktes Tragprofil zum Befestigen von Lichtmodulen am Tragprofil, wobei das Tragprofil ausgeführt ist zur Montage anhand entsprechender Montagemittel an einem Baukörper, insbesondere deckenmontiert oder deckenhängend;
- ein Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 7 bis 24;
- mindestens ein Halteelement, welches dazu ausgebildet ist, das Funktionsmodul in Abstand zum Tragprofil an diesem in einer Installationsstellung zu halten, in welcher die Schnittstellen der Datenkopplungseinheit und der Innenraum des Tragprofils zwecks Verbinden des bzw. der POF- Lichtwellenleiter mit der Datenkopplungseinheit zugänglich sind.
27. Bausatz nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine Versorgungsverlängerung, mittels welcher in der Installationsstellung die Datenkopplungseinheit des Funktionsmoduls mit Stromversorgung im Tragprofils verbindbar ist.
28. Verfahren zur Datenübertragung in einem lokalen Campus-Netz, insbesondere einem geschlossenen und/oder industriellen Campus-Mobilfunknetz mit WLAN- und/oder 5G-Konnektivität, mittels eines Lichtband-Systems nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 23 weiterhin umfassend mindestens einen Funknetz-Knoten, insbesondere einen WLAN-Knoten und/oder einen
5G-Knoten, welcher mit mindestens einer Datenkopplungseinheit des Lichtband-Systems verbunden ist, wobei eine Datenübertragung, insbesondere von einem Server, zum Funknetz-Knoten und/oder vom Funknetz-Knoten, insbesondere zu einem Server, unter Verwendung mindestens eines POF- Lichtwellenleiters des Lichtband-Systems erfolgt.
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