Protocolo beDMX basado en Bluetooth para transmisión DMX inalámbrica

En los sistemas de control de iluminación inalámbricos, una consola genera la señal DMX y la transmite vía cable a un transmisor de radio. Este transmisor luego emite la señal a través de un canal de radio a un dispositivo receptor, que la convierte de nuevo en una señal DMX para controlar los equipos de iluminación, entregándola típicamente a través de una conexión cableada.

Los módulos inalámbricos permiten la transmisión de la señal DMX desde el punto "A" a múltiples puntos como "B," "C," y más allá, evitando obstáculos que hacen impráctica la instalación de cables.

Esta solución es particularmente valiosa para configuraciones de escenarios dinámicos, como escenarios de teatro giratorios donde un círculo móvil gira alrededor de un eje. La energía se suministra a la sección rotativa a través de anillos deslizantes o contactos de escobillas, pero transmitir la señal DMX mediante cables introduce complejidades adicionales.

Las redes DMX son intrínsecamente complejas, involucrando numerosos dispositivos que demandan una planificación cuidadosa y la instalación de líneas de cables. Estas líneas requieren una terminación adecuada, distribución de carga, y cables y conectores especializados, haciendo que los sistemas de radio sean una elección óptima. Los transmisores de radio también aceleran el despliegue de sistemas de iluminación cuando tender cables largos es impráctico.

Sin embargo, para eventos a gran escala como conciertos de artistas de renombre, donde la sincronización precisa de la iluminación con la música, voces y coreografía es esencial, la transmisión de señales de radio puede carecer de suficiente fiabilidad. Incluso pequeñas interrupciones en la escena de iluminación pueden llevar a consecuencias significativas, haciendo que las conexiones cableadas sean preferibles en tales casos.

Fundada en 1876, Ericsson inicialmente se centró en la fabricación de teléfonos de campo ferroviarios y militares, así como en la reparación de equipos de telégrafos y señales. La empresa sueca amplió sus operaciones, suministrando equipos de red a países vecinos, ciudades dentro del Imperio Ruso y mercados en el extranjero.

La década de 1990 marcó un aumento en la popularidad de los teléfonos móviles. Ericsson Mobile, un líder del mercado, buscaba mejorar la funcionalidad de sus dispositivos.

El concepto de Bluetooth se originó con Nils Rydbeck, director técnico de Ericsson, quien en 1994 encargó al ingeniero Jaap Haartsen desarrollar una tecnología inalámbrica de corto alcance para transmitir voz y datos entre dispositivos electrónicos. Las soluciones existentes no cumplían con todos los criterios especificados, que incluían conectividad directa, transmisión simultánea de voz y datos y bajo consumo de energía. Otras tecnologías que Haartsen exploró también se quedaron cortas.

Un momento crucial ocurrió en la conferencia IEEE en La Haya, donde Haartsen asistió a simposios sobre comunicaciones y redes inalámbricas para PC. En 1995, se le unió Sven Mattisson, un especialista sueco en tecnología inalámbrica.

Ese mismo año, Ericsson comenzó a desarrollar tecnología de comunicación por radio de corto alcance. Para garantizar la compatibilidad y una mayor adopción, era necesaria la colaboración con otras empresas. En 1998, Ericsson, Intel, IBM, Nokia y Toshiba establecieron el Grupo de Interés Especial de Bluetooth (SIG) para estandarizar la tecnología.

Nokia mejoró la integración del Bluetooth con los dispositivos móviles, Toshiba aseguró la compatibilidad del hardware con las computadoras e IBM estandarizó los protocolos, transformando Bluetooth en una plataforma universal.

Jim Kardach de Intel sugirió nombrar la tecnología "Bluetooth," inspirado por el rey danés del siglo X Harald I Bluetooth. Así como el rey unificó tribus danesas dispares en un solo reino, la tecnología Bluetooth tenía como objetivo unir los diversos mundos de las PC y las comunicaciones móviles en un ecosistema inalámbrico sin fisuras. Se imaginaba como un puente que conectaría varios protocolos de comunicación en un estándar universal, borrando los límites entre dispositivos y creando un reino digital.

El rey ganó su apodo por un diente frontal oscuro—"Blåtand" en danés. Mientras que el escandinavo moderno "blå" se traduce como "azul," en tiempos vikingos significaba "negro," probablemente reflejando el color real del diente. Dadas las dificultades de navegación, guerra y redadas durante esa era, es plausible que la salud dental vikinga fuera pobre, apoyando la noción de un diente oscurecido.

Inicialmente destinado a ser un nombre temporal, "Bluetooth" persistió cuando se rechazaron alternativas como "RadioWire" y "PAN" debido a su uso común en línea. El adagio de que nada es más permanente que una solución temporal resultó ser cierto, y la tecnología retuvo su nombre original y su significado incrustado.

El logotipo de Bluetooth, ahora un símbolo reconocido de la comunicación inalámbrica, combina dos runas escandinavas: Hagall ᚼ y Berkana ᛒ, que representan las iniciales del rey Harald Bluetooth (Harald Blåtand).

El transmisor Bluetooth para señales DMX admite tasas de transmisión de datos de hasta 3 Mbps, opera en 79 canales de radio y detecta señales en 32 canales.

La tecnología Bluetooth se basa en el espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS), operando en la banda de 2.4 GHz, que se divide en múltiples subfrecuencias. Los dispositivos Bluetooth cambian continuamente entre estas subfrecuencias, haciendo que la señal parezca ruido en un analizador de espectro.

El núcleo de la red Bluetooth es el piconet, que conecta un dispositivo maestro con hasta siete dispositivos esclavos activos. Para la transmisión inalámbrica de DMX, se requieren un mínimo de dos dispositivos: un transmisor y un receptor, dispuestos en una topología de estrella.

Bluetooth utiliza la banda de 2.4 GHz, segmentada en 79 subfrecuencias, empleando un salto de frecuencia rápido para minimizar la interferencia. Por ejemplo, un par de dispositivos puede saltar entre las frecuencias 1, 20 y 31, mientras que otro utiliza 2, 38 y 49.

Cada piconet sigue una secuencia de saltos única, operando en su propia frecuencia que cambia dinámicamente, lo que reduce la superposición de señales. Esto hace que la transmisión inalámbrica de DMX a través de Bluetooth sea resistente a la interferencia, ya que cada par de dispositivos utiliza un patrón de saltos distinto desconocido para los demás, permitiendo que múltiples grupos Bluetooth funcionen en estrecha proximidad.

Los paquetes de datos se transmiten en segmentos a través de diferentes frecuencias, y solo el receptor previsto puede volver a ensamblarlos, lo que mejora la seguridad contra la interceptación.

Nuestros dispositivos van más allá del salto de frecuencia básico al analizar activamente las ondas de radio para identificar interferencias.

El protocolo beDMX incorpora el Salto de Frecuencia Adaptativo (AFH), lo que permite a los dispositivos seleccionar automáticamente canales de radio claros y evitar interferencias. Los dispositivos beDMX cambian de frecuencia aproximadamente 1000 veces por segundo. Por ejemplo, si la tercera frecuencia muestra una señal deficiente, el sistema la excluye de la secuencia de salto, cambiando a otra frecuencia para garantizar una transmisión ininterrumpida. Este proceso se aplica a cualquier frecuencia problemática.

Conocido como salto adaptativo, este mecanismo se basa en una constante exploración del espectro. Los dispositivos beDMX evalúan la calidad de la transmisión con cada salto de frecuencia, que ocurre cada milisegundo. Simplificando, los saltos siguen una tabla de frecuencias adecuadas, y la siguiente frecuencia se calcula usando el algoritmo CRC32: un valor inicial de 0xFFFFFFFF se actualiza basado en el CRC32 anterior, determinando el índice de las frecuencias almacenadas. Si una frecuencia está ruidosa, el transmisor envía un SYNC_COMMAND, que incluye el CRC actual y una lista de frecuencias "buenas", para sincronizar los receptores y confirmar su presencia. Los receptores ya sea reconocen la conexión o, después de 20 intentos sin respuesta, se consideran desconectados, excluyendo temporalmente la frecuencia problemática. Posteriormente, el sistema vuelve a probar estas frecuencias, actualizando la lista de canales disponibles.

Esto asegura que los sistemas DMX inalámbricos de Sundrax, que comprenden múltiples piconets, operen sin problemas. Cada piconet utiliza una secuencia única de cambio de frecuencia, determinada por la dirección del transmisor (por ejemplo, 0xDBF51A0CXX para descubrimiento o 0x5C4D90FBXX para transmisión) y el número de subred, minimizando la superposición de señales. Interferir con tales dispositivos requeriría una interferencia abrumadora en toda la banda de 2.4 GHz. Las interrupciones localizadas, como Wi-Fi u otros dispositivos, no pueden interrumpir la transmisión, ya que beDMX cambia instantáneamente a una frecuencia libre.

Los dispositivos activos mantienen una comunicación bidireccional continua, intercambiando datos de servicio con cada salto. El transmisor envía paquetes SYNC para verificar los receptores, que responden alineando sus temporizadores con su ritmo. Esta sincronización permite respuestas rápidas a los cambios en las ondas aéreas. Por ejemplo, si un receptor no responde, el transmisor actualiza el estado de la red a través de la solicitud BT2_PROT_REQ_STATE, proporcionando al controlador central datos en tiempo real del búfer y de la conexión del dispositivo. A diferencia de soluciones de baja calidad y frecuencia fija, beDMX ofrece alta fiabilidad y resistencia a interferencias mediante la adaptación dinámica y la gestión inteligente de frecuencias.

Nuestras soluciones de control de iluminación DMX inalámbricas están construidas sobre tecnología Bluetooth, utilizando el protocolo de bajo nivel HCI, adaptado para la transmisión de datos en tiempo real de manera confiable. Este enfoque, implementado a través de una interfaz de comunicación estándar con el controlador Bluetooth (UART, 921600 baud), asegura un funcionamiento consistente y preciso en la banda de 2.4 GHz.

Con amplia experiencia en Bluetooth desde los primeros chips de Ericsson, entendemos que "más" no siempre significa "mejor"

Por ejemplo, algunos sistemas inalámbricos DMX de fabricantes pueden usar:

• 81 frecuencias en lugar de 79 para evitar interferencias, pero exceder el rango estándar de 2400–2483.5 MHz puede llevar a conflictos con otros dispositivos. En contraste, beDMX emplea AFH, analizando el espectro con comandos como SYNC_COMMAND y excluyendo canales ruidosos de su tabla de buenas frecuencias, asegurando compatibilidad con Wi-Fi y otros dispositivos de 2.4 GHz sin expansión de espectro innecesaria.
• Ambas bandas de 2.4 y 2.5 GHz en lugar de adherirse estrictamente a 2.4 GHz, a menudo indicando una mala supresión de interferencias. Extenderse más allá de 2483.5 MHz reduce el alcance debido al aumento de atenuación de señal. beDMX opera únicamente en la banda de 2.4 GHz, logrando hasta 1500 metros con antenas direccionales mediante la estricta adhesión al estándar Bluetooth y saltos inteligentes a través de cálculos CRC32, asegurando un rendimiento ininterrumpido y predecible incluso bajo cargas de RF pesadas.

Dispositivos como RadioGate Arma mejoran aún más la fiabilidad con comunicación bidireccional: transmisores y receptores intercambian datos de servicio cada milisegundo, sincronizando temporizadores y monitorizando el estado de la red.

Aunque a menudo se asocia con aplicaciones de corto alcance, Bluetooth puede conectar dispositivos a distancias significativas, dependiendo de la clase de potencia del transmisor:

Clase 3: Menos de 5 metros (por ejemplo, dispositivos electrónicos portátiles)

Clase 2: 10-20 metros (por ejemplo, dispositivos móviles)

Clase 1: 100-200 metros (por ejemplo, dispositivos de transmisión DMX)

El alcance disminuye con obstáculos como paisajes, paredes o árboles, y la reflexión de señales por edificios lo reduce aún más

En entornos de espectáculos con paredes, particiones y numerosos dispositivos, las condiciones de transmisión ideales son raras. Por lo tanto, planificar un sistema de DMX inalámbrico requiere equipos con suficientes reservas de alcance para tener en cuenta estos factores

Los dispositivos Sundrax ofrecen flexibilidad de rango con antenas RP-SMA desmontables. Las antenas estándar omnidireccionales de látigo proporcionan cobertura confiable hasta 200 metros, adecuadas para áreas de tamaño mediano sin componentes adicionales

Para distancias mayores, estas pueden ser reemplazadas por antenas de panel (hasta 1.5-2 km) o antenas Yagi altamente direccionales (potencialmente hasta 5 km en condiciones ideales). beDMX mejora el rango a través de la sincronización bidireccional, con transmisores y receptores intercambiando datos de servicio cada milisegundo para mantener la estabilidad incluso a distancias extremas. Las antenas direccionales están disponibles bajo pedido, permitiendo la optimización del sistema para cualquier aplicación

Los dispositivos estándar de un solo canal transmiten señales DMX de manera unidireccional desde el transmisor al receptor. Sin embargo, nuestros transceptores pueden operar en ambos modos, transmisión y recepción, conmutables mediante botones en las carcasas de los dispositivos.

Por ejemplo, un sistema con un transmisor y tres receptores puede usar un conjunto de cuatro dispositivos: uno como transmisor y tres como receptores, o dos pares separados de transmisor-receptor.

Esta flexibilidad simplifica la configuración, especialmente para aplicaciones de alquiler donde las configuraciones varían entre eventos. Con los dispositivos Sundrax, los usuarios pueden desempaquetar y configurarlos en cualquier disposición requerida, y los dispositivos identifican automáticamente las frecuencias óptimas.

El emparejamiento de dispositivos se gestiona mediante botones en las carcasas. El dispositivo maestro (transmisor) entra en modo de búsqueda, transmitiendo una señal en la subred 0xFF para detectar todos los receptores. Los receptores en modo de EMPAREJAMIENTO parpadean sus indicadores y transmiten sus detalles de ID, tipo y función. Tras la confirmación del usuario, los esclavos seleccionados se unen al maestro, formando un grupo en la subred designada.

Algunos receptores, que no transmiten datos activamente, permanecen dentro del rango del maestro y reciben periódicamente paquetes SYNC_COMMAND para sincronizar sus temporizadores con el transmisor. Esto permite una activación rápida cuando sea necesario, manteniendo la conectividad de la red incluso en espera.

Un solo maestro puede conectarse a 64 receptores esclavos, con el grupo persistiendo a lo largo de las sesiones. Los dispositivos intercambian una tabla de frecuencias óptimas mediante SYNC_COMMAND, excluyendo canales ruidosos. Cada grupo utiliza una secuencia de salto única calculada por CRC32 en su subred, permitiendo que varios grupos coexistan sin interferencias. La división frecuencia-tiempo se mantiene mediante el cambio de frecuencia a nivel de milisegundos, sincronizado por el maestro.

Cada dispositivo cuenta con indicadores de estado de conexión, utilizando el protocolo RDM para mostrar los dispositivos conectados y su conteo. El maestro recibe datos de estado de los esclavos (incluido el RSSI), permitiendo el monitoreo visual de la calidad de la comunicación. Los indicadores LED proporcionan retroalimentación integral: la luz parpadeante de un receptor confirma la conectividad, con indicación disponible en ambos modos de operación, simplificando el despliegue, configuración y mantenimiento.

RadioGate: Transceptores DMX inalámbricos con tecnología beDMX en Bluetooth, asegurando una transmisión de señal confiable. El modelo Arma, diseñado para uso en exteriores y áreas abiertas, cuenta con una carcasa metálica impermeable (IP65), la más compacta en su clase, a diferencia de los diseños de plástico más voluminosos de los competidores. El modelo Solid es adecuado para montaje en superficies interiores.

RadioGate Plus: Dispositivos híbridos en carcasas Arma y Solid, que integran conversión de Art-Net/sACN a DMX, división/reforzamiento de DMX, y transmisión inalámbrica beDMX. Esto minimiza la necesidad de equipos en configuraciones de iluminación complejas, soportando protocolos tanto cableados como inalámbricos.

LEDGate Wireless: Controladores inalámbricos para control avanzado de LED PWM, proporcionando atenuación sin parpadeo y protección contra cortocircuitos. Disponibles en carcasa Compacta o como una placa para integración flexible.

A diferencia del versátil estándar Bluetooth, beDMX es un protocolo especializado y patentado de Sundrax, optimizado para la transmisión inalámbrica de DMX en condiciones exigentes. Transmite datos en buffers de 64 bytes, ideal para el universo de 512 bytes de DMX (dividido en ocho buffers)

beDMX aprovecha las capacidades de alta velocidad y resistencia a interferencias de Bluetooth 5.0, complementadas por características únicas. Adaptive Frequency Hopping (AFH) con secuencias calculadas por CRC32 y sincronización en milisegundos asegura una adaptación instantánea a interferencias. El soporte bidireccional RDM facilita tanto la transmisión de datos como la gestión de dispositivos

Reconocemos la iluminación como una herramienta vital, expresiva y cautivadora para los diseñadores. Desde acogedores despliegues urbanos festivos hasta grandes festivales de música, producciones teatrales e iluminación arquitectónica, beDMX permite a los creadores realizar visiones audaces sin restricciones. Con nuestro equipo, la luz brilla en cada color y matiz, dondequiera que estés