
- Características y Limitaciones de DMX512
- Protocolos Ethernet – DMX sobre Cable de Red
- ¿Qué significa sACN en iluminación?
- Versiones del Protocolo Streaming ACN
- Libera sACN y Borrador sACN
- ¿Cuál es la diferencia entre Art-Net y sACN?
- Ventajas de sACN
- Desventajas de sACN
- Esquema de Conexión
- Ejemplos de Proyectos
- Intercambio de Datos a través del Protocolo sACN
- Multicast
- Problemas Potenciales de Multicast
- Unicast
- Transmisión de DMX
- sACN sobre WiFi
- ¿Cuáles son los tipos de prioridad?
- Prioridad del Universo
- Prioridad por Dirección
- Características de Compatibilidad y Capacidades Avanzadas de sACN
Características y Limitaciones de DMX512
Inicialmente, DMX512 fue desarrollado para controlar racks de dimmers de CA conectados en serie a través de la entrada DMX y a través de canales. No se contempló un sistema de direccionamiento complejo.
Con el avance de la tecnología y la aparición de luminarias LED con circuitos de atenuación incorporados, las entradas DMX y los canales comenzaron a integrarse directamente en los propios dispositivos. Dispositivos, por ejemplo cabezales móviles, tienen una funcionalidad extensiva: desde el posicionamiento preciso y control de brillo hasta la selección de gobos, mezcla de colores, zoom y otros efectos de múltiples componentes. Cada función ocupa un canal DMX separado. Como resultado, un cabezal móvil puede consumir más de cien canales para el control completo de sus capacidades, y el estándar de 512 canales se agota con solo unos pocos dispositivos.
DMX512 tiene otras limitaciones:
- No se conectan más de 32 unidades de carga a una línea. 32 unidades es el límite recomendado y puede cambiarse al usar splitters/boosters;
- Opera a una velocidad de solo 250 kilobits por segundo;
- La longitud máxima del cable es de 300 metros;
- La naturaleza unidireccional del protocolo limita las capacidades de control, diagnóstico y monitoreo del estado de los dispositivos;
- La señal DMX512 es susceptible a interferencias electromagnéticas.
Todo esto hace que DMX512 sea insuficiente para controlar una multitud de dispositivos de iluminación modernos. Sin embargo, hoy en día este protocolo se utiliza para controlar casi todos los dispositivos y efectos de iluminación, incluidos aquellos que aparecieron mucho después de su creación, aunque han pasado 40 años.
Protocolos Ethernet – DMX sobre Cable de Red
Ethernet es un grupo de tecnologías estandarizadas para la transmisión de datos en paquetes a través de redes locales y metropolitanas. Utiliza conexiones de cable y direccionamiento MAC para identificar dispositivos, eliminando efectivamente las limitaciones del DMX512.
Ethernet supera significativamente las capacidades del DMX512 tradicional en la iluminación escénica profesional debido a sus ventajas clave:
- Ethernet transmite datos 40 a 400 veces más rápido que DMX512, y sus velocidades están en aumento constante, lo cual elimina las limitaciones en el número de canales transmitidos a través de la red, proporcionando espacio para escalar.
- Ethernet utiliza cable económico y fácil de instalar, lo que simplifica la instalación y certificación de toda la infraestructura de cableado de iluminación.
- Integración fácil – muchas instalaciones ya cuentan con infraestructura Ethernet existente.
- Alta fiabilidad – la topología en estrella asegura una resiliencia del sistema significativamente mayor en comparación con la topología en bus de DMX512. Una rotura de cable en una red en estrella solo interrumpe la comunicación entre dos objetos, mientras que en una topología en bus puede paralizar todo el segmento.
- Resistencia a interferencias – el uso de señalización diferencial asegura una alta resistencia a las interferencias.
- Alimentación a través del cable (PoE) – la capacidad de alimentar nodos de baja potencia directamente a través del cable según el estándar Power over Ethernet (PoE) simplifica la instalación.
DMX sobre Ethernet se transporta sobre IP y posee todas las ventajas mencionadas. Así, la transición a Ethernet es impulsada por la necesidad de un control más flexible, escalable y resistente a las interferencias de la iluminación moderna.
¿Qué significa sACN en iluminación?
Streaming ACN (sACN), o ANSI E1.31, es un protocolo de iluminación que transmite datos DMX a través de redes Ethernet UDP/IP.
sACN, desarrollado por miembros de la asociación estadounidense ESTA (Asociación de Servicios y Tecnología del Entretenimiento), es parte de la extensa familia de protocolos ACN (Arquitectura para Redes de Control), descrito por primera vez en el estándar ANSI E1.17-2006.
ACN define una arquitectura de red modular que incluye protocolos de red, un lenguaje de descripción de dispositivos (DDL) y perfiles de interacción. Originalmente diseñado para operar sobre UDP/IP, ACN funciona en redes IP, Ethernet y Wi-Fi, lo que garantiza su flexibilidad y escalabilidad.
El estándar E1.31 utiliza el Protocolo de Datagrama de Usuario, UDP, para transmitir datos desde múltiples fuentes a múltiples destinatarios. La falta de acuses de recibo significa que no hay garantía de entrega para todos los paquetes, lo cual es típico para los protocolos de transmisión en tiempo real.
Versiones del Protocolo de Streaming ACN
La primera versión estandarizada de sACN, ANSI E1.31-2009, fue aprobada por ANSI (Instituto Nacional Estadounidense de Estándares) el 4 de mayo de 2009. Estableció las bases para transmitir DMX512 sobre redes Ethernet/IP utilizando un subconjunto de protocolos ACN, definiendo formato de datos, protocolo, direccionamiento y principios básicos de gestión de redes.
Una revisión del estándar se realizó con el lanzamiento de ANSI E1.31-2016, aprobado el 11 de octubre de 2016. Esta versión introdujo tramas de sincronización, permitiendo que múltiples receptores procesen datos DMX de un solo controlador simultáneamente, y tramas de descubrimiento de universos, simplificando la configuración y gestión de grandes sistemas de redes.
La edición más reciente hasta la fecha, ANSI E1.31-2018, del 7 de noviembre de 2018, detalla el mecanismo para transmitir paquetes DMX512A sobre redes TCP/IP, cubriendo formato, protocolo, direccionamiento y gestión de redes. La edición de 2018 es compatible con IPv6 y IPv4, y también describe un método de sincronización para asegurar un procesamiento de datos preciso y simultáneo por parte de múltiples receptores.
Lanzamiento sACN y Borrador sACN
Release sACN se refiere a las normas ANSI E1.31 oficialmente aprobadas y publicadas. Son las versiones Release, como ANSI E1.31-2009, ANSI E1.31-2016 y ANSI E1.31-2018, que se caracterizan por máxima compatibilidad y funcionalidad. Han pasado por un ciclo completo de desarrollo, revisión y aprobación.
Draft sACN se refiere a versiones preliminares del protocolo que existían antes de la aprobación final de ANSI. Estas son versiones que requieren refinamiento. Debido a la posible presencia de errores, diferencias menores o inconsistencias con la norma final, las versiones Draft generalmente no se utilizan en proyectos grandes.
La prevalencia de ambos tipos de versiones hace que los problemas de compatibilidad entre Release sACN y Draft sACN sean relevantes. Los convertidores de las familias ArtGate, GigaJet, PowerGate, DALIGate y los controladores LED PixelGate de Sundrax admiten absolutamente ambas versiones de sACN, proporcionando flexibilidad al trabajar con varios equipos.
¿Cuál es la diferencia entre Art-Net y sACN?
En el entorno Ethernet, dos protocolos compiten por transmitir datos DMX512: Art-Net y sACN. Ambos utilizan paquetes UDP para transportar datos DMX a través de redes Ethernet.
Art-Net se ha convertido en el estándar de facto ubicuo. Originalmente, soporta el protocolo Remote Device Management (RDM), que permite retroalimentación de los dispositivos. Sin embargo, precisamente por enviar comandos y solicitudes RDM, Art-Net hasta hace poco usaba principalmente transmisión por difusión, lo que puede llevar a una sobrecarga de la red y pérdida de paquetes. La versión Art-Net IV, lanzada en 2016, soporta transmisión unicast de datos RDM.
RDM, al igual que sACN, fue desarrollado por ESTA y estandarizado como ANSI E1.20.
sACN supera a Art-Net en escalabilidad, soportando hasta 65,535 universos DMX en comparación con 32,768 universos en Art-Net IV, mientras que versiones anteriores de Art-Net estaban limitadas a menos (por ejemplo, 256 en Art-Net II).
Alex Chomsky
Director Técnico en Sundrax Electronics
“Para evitar que el artículo sea infinitamente largo, los temas del protocolo Art-Net y el protocolo RDM se tratan con más detalle en estos artículos, que recomiendo leer:”
Ventajas de sACN
sACN es ideal para sistemas de iluminación modernos para escenarios y arquitectónicos, especialmente para grandes instalaciones donde la precisión de sincronización y la gestión de un gran número de dispositivos son factores críticos, ya que este protocolo:
- Soporta un número enorme de universos (65,535).
- Tiene un sistema de prioridad integrado que permite a múltiples fuentes de datos DMX controlar un universo, seleccionando automáticamente los datos con la prioridad más alta. Esto reduce la probabilidad de errores en los espectáculos, ya que el protocolo está diseñado teniendo en cuenta la redundancia.
- Ofrece alta resiliencia, ya que la transmisión multicast no sobrecarga la red tanto como la transmisión broadcast.
- Sincroniza universos DMX512, asegurando el procesamiento de datos simultáneo por múltiples receptores bajo el control de un solo controlador.
Aunque para instalaciones pequeñas la diferencia entre Art-Net y sACN no pueda ser obvia, la ausencia de limitaciones de versiones anteriores de Art-Net (por ejemplo, 4 puertos de entrada y 4 de salida por dirección IP) lo convierte en la opción preferida para configuraciones a gran escala con mucho equipo y en instalaciones permanentes como parques temáticos.
Desventajas de sACN
sACN E1.31 tiene sus matices. No incluye soporte directo para RDM. Para transmitir datos RDM a través de sACN, se debe utilizar un protocolo separado.
El trabajo efectivo con una red sACN requiere un nivel más alto de conocimiento técnico (complejidad de diagnósticos, gestión de tráfico), lo que puede ser una barrera para instalaciones pequeñas o usuarios sin experiencia extensa en redes.
sACN no se usa tan ampliamente como Art-Net.
Esquema de Conexión
Para mayor claridad, a continuación se muestra un esquema de conexión típico utilizando sACN:
Controlador (por ejemplo, grandMA2) (IP: 192.168.1.10) → GigaJet20 Pro (IP: 192.168.1.1, 3 puertos Ethernet, 1 SFP) → Dispositivos de iluminación.
GigaJet20 Pro distribuye datos a través de 20 puertos DMX a dispositivos, por ejemplo, Dispositivo 1 (IP: 192.168.1.11, Universo 1) y Dispositivo 2 (IP: 192.168.1.12, Universo 2).
Se utiliza multidifusión para optimizar el tráfico.
Ejemplos de Proyectos
🎭 Producción Teatral: En un teatro con más de 100 dispositivos de iluminación, sACN con GigaJet20 Pro proporcionó control a través de un controlador. La comunicación por fibra óptica minimizó la pérdida de datos.
🎶 Club Nocturno: En un concierto, GigaJet20 Pro sincronizó 50 cabezas móviles, asegurando la ejecución precisa de los efectos de iluminación.
Tabla Comparativa
Parámetro | Sin GigaJet20 Pro (DMX512) | Con GigaJet20 Pro (sACN) |
---|---|---|
Número de dispositivos | Hasta 32 en una línea | Hasta 20 puertos aislados |
Máximo de universos | 1 | Hasta 65,535 |
Velocidad de transmisión | 250 kbit/s | Hasta 1000 Mbit/s (Ethernet) |
Resistencia a interferencias | Baja (RS-485) | Alta (óptica/Ethernet) |
Longitud del cable | Hasta 300 metros | Hasta 100 km (con fibra óptica) |
Suministro eléctrico | Unidad separada | PoE (Power over Ethernet) |
Intercambio de Datos a través del Protocolo sACN
sACN admite transmisión multicast y unicast. GigaJet20 Pro optimiza multicast gracias a su conmutador gigabit incorporado y soporte para IGMP snooping, lo que reduce la carga de la red. El dispositivo también proporciona respaldo de datos, aumentando la fiabilidad.
Multidifusión
La multidifusión en sACN es un método de entrega de datos donde los dispositivos se suscriben a grupos de distribución específicos, y la red dirige a ellos el flujo de paquetes correspondiente. Esto es ideal para el control de iluminación, permitiendo que un conjunto de datos llegue a múltiples dispositivos de iluminación. Protocolos como IGMP (para IPv4) y MLD (para IPv6) se utilizan para organizar estos grupos.
A diferencia de la transmisión por difusión de Art-Net, donde el controlador envía un paquete completo a cada dispositivo en la red (requiriendo que cada uno decodifique el paquete entero), la multidifusión sACN funciona de manera más ordenada. El controlador envía comandos en paquetes sACN divididos por universos DMX. Los dispositivos en la red “escuchan” solo los universos a los que están suscritos. Esto reduce el uso del ancho de banda y optimiza la gestión de la red Ethernet.
La multidifusión sACN simplifica la configuración para el emisor, eliminando la necesidad de especificar manualmente las direcciones IP de los destinatarios: los datos del universo DMX se envían a direcciones IP de multidifusión. Los nodos reciben datos sin problemas, incluso si su dirección IP cambia, ya que la recepción depende de la suscripción al grupo de multidifusión.
Problemas Potenciales con Multicast
Al usar multicast sACN en una red no gestionada (donde no hay soporte para IGMP snooping), los switches enviarán paquetes a todos los puertos. Esto provoca tráfico excesivo en cada dispositivo, obligándolos a gastar recursos computacionales filtrando datos innecesarios. Esto no es un problema con el multicast en sí, sino una consecuencia de usarlo en un entorno de red inadecuado.
El concepto de "enchufar y usar" para multicast sACN es limitado. Para un funcionamiento efectivo y estable en redes de cualquier escala, es necesaria la correcta configuración de IGMP snooping en los switches de red.
Unicast
En la transmisión unicast, el controlador y los receptores deben estar en el mismo rango de direcciones IP y operar en modo IP estática. Los dispositivos receptores en una red unicast solo escucharán el tráfico dirigido directamente a ellos.
Hay dispositivos que no admiten multicast y requieren transmisión unicast, trabajando solo con datos enviados exclusivamente a ellos.
El estándar sACN permite la transmisión de datos unicast, especialmente considerando que en las primeras etapas de su implementación, había equipos generalizados que no funcionaban correctamente con multicast. Según el estándar ANSI E1.31, los receptores deben procesar tanto el tráfico multicast como unicast, asegurando la máxima flexibilidad y compatibilidad.
Al escalar, el unicast se vuelve ineficiente, pero puede ayudar a reducir la congestión de la red en entornos sin el soporte adecuado para multicast.
Streaming DMX
Los datos DMX para cada universo se envían continuamente, incluso en ausencia de cambios en los valores de los canales. Esto significa que un mensaje perdido se repetirá dentro de 50 milisegundos. A diferencia de los protocolos no streaming, sACN confirma constantemente el estado actual de los dispositivos, impidiendo que se “congelen”.
La frecuencia de actualización de un universo sACN no excede las 44 veces por segundo (el máximo para DMX es 44 Hz, utilizado para coincidir con el protocolo DMX512, pero teóricamente sACN es capaz de más bajo condiciones adecuadas). Aunque no hay un tiempo mínimo de actualización, el propio dispositivo receptor determina la inactividad de la fuente (por ejemplo, si no hay datos durante un minuto) y puede decidir sobre acciones futuras con la luz (apagarse, configurarse a un cierto nivel, y otros escenarios programados).
Director Técnico en Sundrax Electronics
“Además, puedes leer sobre la transmisión DMX 512 muy lejos a través de cable óptico en este artículo”
sACN sobre WiFi
sACN funciona en cualquier red IP, incluida Wi-Fi. Sin embargo, Ethernet supera a la tecnología inalámbrica en fiabilidad y resistencia a las interferencias. La opción ideal es una red local dedicada para sACN.
En redes Wi-Fi, la elección entre multicast y unicast para transmitir tráfico sACN depende de las características de la red, el número de receptores y los requisitos de rendimiento.
• Multicast es adecuado para un gran número de receptores con IGMP snooping y QoS, a pesar de las posibles pérdidas de paquetes.
• Unicast es mejor para un pequeño número de dispositivos pero no se escala en instalaciones grandes.
Para el control de iluminación en tiempo real, es importante considerar los retrasos y la seguridad (especialmente en Wi-Fi), así como minimizar las pérdidas de paquetes para asegurar un funcionamiento suave y preciso del sistema.
Director Técnico en Sundrax Electronics
“Lee más sobre cómo transmitir luz de forma inalámbrica aquí” ¿Funciona Art-Net sobre WiFi?
¿Cuáles son los tipos de prioridad?
En el protocolo sACN (ANSI E1.31), se implementa un sistema complejo de prioridades que permite una gestión efectiva de las fuentes de datos. Hay dos enfoques principales para la priorización: por puerto (Prioridad del Universo) y por dirección/canal (Prioridad por Dirección).
Este es un conjunto de reglas por las cuales los receptores sACN combinan datos de fuentes competidoras en función de estas prioridades. Esto permite que múltiples controladores trabajen con los mismos dispositivos.
En la industria de la iluminación profesional, dicha funcionalidad es muy solicitada cuando se involucran múltiples consolas y es importante que la instalación funcione en sincronía.
Prioridad del Universo
Cada paquete sACN (con el código de inicio 0x00), que transmite niveles para las 512 direcciones de un universo DMX, contiene una prioridad común que varía de 0 (la más baja) a 200 (la más alta), con un valor por defecto de 100. Todas las direcciones en el universo tienen la misma prioridad. Diferentes universos de la misma fuente pueden tener diferentes prioridades.
Los receptores de tráfico sACN no están obligados a soportar múltiples fuentes, pero típicamente las distinguen por el identificador de componente (CID). Si múltiples fuentes transmiten datos para un universo con diferentes prioridades, el receptor siempre usará los niveles de las 512 direcciones de la fuente con la prioridad más alta. Esto ocurre incluso si los niveles de los canales individuales de la fuente con mayor prioridad son más bajos que los de una fuente con menor prioridad.
En casos donde múltiples fuentes tienen la misma prioridad, los receptores pueden usar el mecanismo de Mayor Toma Precedencia (HTP) para fusionar los niveles de direcciones individuales. El número de fuentes paralelas soportadas por el receptor puede ser limitado. Si el número de fuentes supera el límite, nuevas fuentes, incluso con alta prioridad, serán ignoradas.
Prioridad por Dirección
La Prioridad por Dirección permite asignar prioridades individuales para cada dirección DMX separada en un universo. Estas prioridades se transmiten junto con los paquetes de nivel (0x00), pero en un paquete separado con un código de inicio alternativo 0xdd, que contiene datos de prioridad para las 512 direcciones. En este esquema, una prioridad de 0 significa “ignorar datos de nivel para esta dirección.”
Si múltiples fuentes transmiten niveles para una dirección con la misma prioridad por dirección, se aplican las reglas de fusión HTP, pero solo para esa dirección específica.
Características de Compatibilidad y Capacidades Avanzadas de sACN
El estándar ANSI E1.31 sACN no obliga a los dispositivos a soportar o entender la Prioridad Por Dirección. La mayoría de los dispositivos operan solo con Prioridad de Universo, aunque algunos soportan Prioridad Por Dirección, usando por defecto la Prioridad de Universo, mientras que otros establecen y aplican prioridad por dirección.
Cuando los dispositivos con diferentes soportes de prioridad interactúan:
Si una fuente envía datos con Prioridad Por Dirección y el receptor solo soporta Prioridad de Universo, este último ignora el paquete 0xdd (con prioridades por dirección) y usa exclusivamente la Prioridad de Universo del paquete 0x00. Si la fuente está configurada para Prioridad de Universo y el receptor para Prioridad Por Dirección, el sistema funciona como si ambos dispositivos estuvieran operando en modo de Prioridad de Universo. En este caso, el receptor no necesita procesar el paquete 0xdd.
Eliminar Limitaciones con Convertidores Sundrax
Los convertidores Sundrax, como el ArtGate Pro, expanden significativamente las capacidades de trabajar con flujos DMX, ofreciendo una fusión inteligente. Se pueden conectar dos consolas DMX a un solo dispositivo, y se pueden configurar reglas para combinar sus señales eligiendo modos de fusión: HTP (Highest Takes Precedence), LTP (Latest Takes Precedence), AUTO y PRIORITY.
Los convertidores también soportan RDM (Remote Device Management), lo que permite la configuración remota de dispositivos de iluminación. Si es necesario, filtran el protocolo RDM, reduciendo la carga de la red y aumentando la compatibilidad con dispositivos que no soportan RDM. Los convertidores son compatibles con todos los protocolos de la industria.
Capacidades técnicas adicionales:
- Respaldo del universo primario/secundario;
- Fusión controlada por canal o universo dedicado;
- Direcciones IP fijas y acceso fácil a la configuración;
- Enfriamiento sin ventilador, que evita que las partículas entren en la carcasa;
- Mantenimiento de operatividad a voltajes de hasta 305 V.
El ArtGate Pro está alojado en una resistente carcasa de metal que pesa solo 1,2 kg. La conexión se realiza a través de un confiableconector PowerCON que soporta conexión en cadena. Esta solución asegura durabilidad y facilidad de instalación, permitiendo configurar el convertidor y ponerlo inmediatamente a trabajar sin preocuparse por su fiabilidad bajo uso intensivo.
Fuentes
- ESTA – Estándares Publicados
- Open Lighting Wiki – DMX512-A
- Ejemplos de DMX por Tom Igoe
- Art-Net vs sACN – Springtree
- MA Lighting
- Vixen Lights – Concepto de sACN
- Chipkin – Artículo de sACN
- AusChristmasLighting – Discusión de E1.31
- DMX vs sACN vs Art-Net – Limelight Wired
- Learn Stage Lighting – Art-Net & sACN