HET ELC LIGHTING NETWERKBOEK

HET

ELC

LIGHTING

NETWERKBOEK

Een inleiding tot DMX en ethernetnetwerken gebruikt in theater en voor touring

Inleiding Dit boek voorziet u, van een basis overzicht met ethernet schema’s voor lichtnetwerken gebruikt in theater en touring. Het is geschreven voor mensen die deze producten moeten aanbevelen en gebruiken. Alhoewel wij in dit boek meestal spreken over algemene ethernet producten, bevat dit ook de laatste geavanceerde functies, ontwikkeld door ELC Lighting, welke niet altijd beschikbaar zijn bij andere leveranciers. Indien u meer informatie wenst of hulp nodig hebt bij het ontwerpen van een ethernet netwerk, contacteer dan ons design team via mail: [email protected].

ELC Lighting is gevestigd in Nederland en ontwikkelt lichtsystemen sinds 1994. Het ontwikkelingsteam bestaat uit technische mensen met praktijkervaring, die netwerkproducten ontwikkelen met het voordeel dat zij praktijkervaring hebben in de lichtwereld. ELC producten hebben een internationale reputatie in meer dan 25 landen, ondersteunt door een netwerk van gespecialiseerde verdelers.

2

Ethernet netwerken en licht voor entertainment Ethernet en DMX Iedereen die betrokken is in de entertainment technology, verstaat de term “DMX”, die de manier beschrijft waarop dimmers, bewegend licht, rookmachines, LED pixel displays, kleurenscrollers en andere apparaten aangestuurd worden gedurende een live performance. “DMX” wordt gebruikt voor het beschrijven van zowel de netwerkinfrastructuur (kabels, buffers, connectoren, enz.) als het protocol (data formaat). Aangezien ethernet de standaard wordt in netwerkkeuze, is het belangrijk om duidelijk te verstaan hoe de term DMX en ethernet met elkaar gerelateerd zijn om zo het gepaste schema te kiezen.

Ethernet infrastructuur “Ethernet” beschrijft enkel en alleen de netwerkinfrastructuur: de verbindingen, kabeltype, en netwerkcomponenten zoals nodes en switchen. In tegenstelling tot DMX, betekent ethernet niet beiden, zijnde bekabeling en de data die het transporteert. Het voordeel van DMX (hieronder) is, dat voor een basis lichtsysteem, dat een paar dimmers bevat op één locatie, de bekabeling één enkele twisted pair kabel kan zijn van de lichttafel naar de dimmerzaal, wat kan uitgebreid worden naar de licht rigging, indien nodig, voor kleurenscrollers. Apparaten zoals dimmers en kleurenscrollers kunnen achter elkaar geschakeld worden met kabels, van het ene apparaat naar het volgende. DMX

lichttafel dimmers DMX

DMX lijn afsluiting

Basis DMX netwerk Max: 512 kanalen 32 driver belastingen op 1 lijn kleurenscrollers

3

Ethernet switch DMX

Ethernet

Ethernet

lichttafel PC voor monitoring en setup van het netwerk

Ethernet switch

dimmers DMX

DMX

DMX lijn afsluiting

Vergelijkend netwerk gebruik makend van kleuren scrollers ethernet Ethernet netwerken daarentegen volgen het gekende computernetwerkschema, waarbij de remote aansluitingspunten direct verbonden worden met de distributiepunten (origineel eenvoudige hubs, maar nu meer en meer zijn het switchen).

Ethernet data Ethernet netwerken zijn universeel aangepast naar de entertainment technologie om de datacapaciteit te verhogen. Één DMX kabel of verbinding zendt één “universe” aan data uit – maximum 512 afzonderlijke kanalen. Hoewel 512 een groot aantal dimmers vertegenwoordigt, hebben sommige nieuwere toestellen – zoals bewegend licht en LED walls – elk meerdere tientallen of honderden kanalen nodig, en dit is waar de capaciteit van ethernet nodig is om te vermijden dat meerdere DMX netwerken in tandem werken. Een ethernet netwerk is in het algemeen enkel nodig, indien het huidige of toekomstige schema meer dan 512 equivalente DMX kanalen nodig heeft. Ethernet heeft de capaciteit om 5000 DMX512 universes te verdelen over een gemeenschappelijk “office-standard” 1000BaseT ethernet netwerk, welk relatief goedkoop te installeren is, wijd gekend is en gebruik maakt van laaggeprijsde componenten. Tegengesteld aan DMX, kan het data protocol verschillen van fabrikant tot fabrikant. Bij het plannen van de algemene topologie voor een ethernet netwerk, is het gebruikte protocol niet belangrijk tot wanneer individuele apparaten worden gespecificeerd. De

4

informatie in dit boek is relevant voor alle data schema’s die ethernet gebruiken.

Punten die in acht dienen genomen te worden bij het specificeren van een ethernet netwerk Capaciteit van het systeem Wanneer het lichtsysteem gedefinieerd is, schat dan het nodige aantal equivalente DMX kanalen (aantal dimmers, aantal geautomatiseerde toestellen x DMX kanalen per toestel, enz.). Deze data zal gebruikt worden om het aantal kanalen te verdelen over universes van 512 voor groepen van dimmers, scrollers, bewegend licht, rookmachines, enz. De lijst van apparaten en equivalente DMX kanalen zal in de mogelijkheid voorzien om beslissingen te nemen betreffende de mogelijkheden en capaciteit van een lichttafel. Heeft het netwerk een tafel nodig met één DMX universe out, of 8, of enkel ethernet?

Plaats van de bediening Noteer de plaatsen waar de tafel en andere DMX remote controllers zullen gebruikt worden, inclusief tijdelijke plaatsen van repetities en bekabelde posities in de lichtinstallatie voor lokale bediening. Vergeet niet de behoeften van toerende shows in zalen. Bijvoorbeeld: tijdelijke aansluitingspunten backstage. De plaats van de lichttafel en andere remote controllers, zowel voor de locatie tijdens de show en tijdens het riggen en tijdens de repitities, zijn allen bepalend voor het aantal nodige lokale ethernet verbindingsnodes. Nodes dienen geschikt te zijn voor DMX of ethernet data, afhankelijk van de keuze van de lichtcontroller.

Plaats van alle toestellen Identificeer de verschillende plaatsen, waar dimmers en elk remote apparaat zal geplaatst worden. Noteer ook welk apparaat regelmatig DMX verbinding nodig heeft en welk apparaat direct ethernet aanvaardt. Noteer ook de groep van bewegend licht in één enkele locatie en of er meerdere dimmerruimtes of verdeelde dimmereenheden zijn. Deze informatie zal gebruikt worden om de locatie te bepalen van ethernet switchen, het aantal poorten en DMX decoders, die nodig zijn op elk punt van het netwerk.

5

Power over Ethernet Ga eveneens na, wat er gepland is aan investering in de toekomst, en of deze toestellen power over ethernet nodig hebben. Dit is waar kleine toestellen, zoals muurmontage ethernet nodes of switchen, hun voeding nemen van het ethernet netwerk in plaats van lokale voedingen. Indien dit het geval is, dan is er een manier nodig om voeding over het netwerk te sturen.

Basic Ethernet switch

Ethernet switch met Power Over Ethernet

Ethernet netwerk voorziet enkel data naar remote devices die lokaal voeding nodig hebben

Het zelfde ethernet netwerk dat zowel data als laagspannings voeding levert voor remote apparaten, wat de installatie eenvoudiger maakt

Infrastructuur van de bekabeling Voor grote netwerken, bepaalt door de afstand of het aantal universes en kanalen in gebruik, worden fiber verbindingen aangeraden om het koper te vervangen tussen de sleuteltoestellen van het systeem.

Protocols voor de entertainment industrie Indien u een productspecificatie ziet die zowel “DMX” als “ethernet” vermeld, dan is het belangrijk om uit te zoeken welk protocol gebruikt wordt, om deze samen te voegen. Voor elk ondersteunt lichtprotocol, dient het netwerk één controller te hebben, welke over de mogelijkheid beschikt om dit protocol uit te sturen en ten minste één toestel of convertor die de mogelijkheid heeft om dit te ontvangen.

6

Ethernet netwerk componenten Met de sleutelparameters van het opgestelde netwerk, kunnen de details en aantallen van de netwerkcomponenten opgesteld worden.

Kabels Voor de meeste installaties, voldoen standaard Cat5 of Cat5e kabels. Nietafgeschermde kabel is meestal voldoende, maar voor grote lengtes, gelegen naast ‘vijandige’ signalen, is afgeschermde kabel gewenst. Fiber link tussen de hoofdswitchen kan relevant zijn voor grotere afstanden (meer dan 100m) of voor het linken van switchen met grote hoeveelheden data trafiek. Ethernet switchen Switchen hebben routers/hubs vervangen als hoofdtype van multi-poort data verdelingseenheden voor ethernet netwerken. Een router is een eenvoudige lage kost apparaat dat data pakketten accepteert en opnieuw verstuurt naar alle aangesloten apparaten. Indien twee apparaten tegelijkertijd uitsturen, dan treedt een botsing op en dit leidt tot opstopping en vertraging. Een switch is selectief en stuurt data uit naar de relevante ontvanger, wat botsingen voorkomt en de snelheid en betrouwbaarheid van het netwerk ten goede komt. Een “managed” switch is een switch waarbij de werking kan beïnvloedt worden door een software, deze types zijn aanbevolen voor gebruik in de entertainment industrie netwerken. Licht protocols hebben geen invloed op algemene ethernet producten, zoals switchen. Ethernet producten kunnen invloed hebben op protcols, wat kan resulteren in vertragingen. Het is altijd aanbevolen om ethernet producten te gebruiken, ontworpen voor licht protocols.

Functies om naar uit te kijken zijn: • Stil (zonder ventilatoren) • Ten minste 8 mechanisch sterke ethernetpoorten (Neutrik Ethercon of gelijkwaardig) • Fiber optic aansluiting via SC connector • “Realtime backup loop” om een ring netwerk toe te laten van switchen, voor het herrouten van data, indien een kabel of switch defect gaat • Software setup (managed switch) • Multicast filtering per poort (voor ACN, MA-net, Digitale audio enz.) • ArtNet filtering voor lage bitrate verbindingen (wifi en ArtNet) • Gateway ondersteuning (om een extern netwerk te kunnen verbinden voor remote monitoring en her-routen)

7

Lokale ethernet netwerk connectie punten De fysische methode voor het aansluiten van de ethernetkabel van een apparaat in het netwerk, is enkel inpluggen in het wandpaneel of truss-mount node. Er zijn verschillende types op de markt en de prijs van het toestel zal mee bepalend zijn voor de mogelijkheden. Laag geprijsde standaard ethernet switchen voor kantoorgebruik dienen vermeden te worden omdat zij geen lokale DMX functies bieden en meestal enkel en alleen voorzien, in een punt-tot-punt ethernet verbinding zonder data management.

Functies om naar uit te kijken zijn: • Verschillende DMX bi-directionele XLR aansluitingen voor aansturen van standaard DMX apparaten of DMX data binnen nemen op het netwerk. • Twee poorts ethernet switch, met een mechanisch beschermde RJ45 connector (Neutrik of gelijkwaardig) aan de voorzijde, voor het aansluiten van aan apparaat en achteraan een 2e RJ45 connector voor verbinding met het netwerk • Data monitoring mogelijkheden vanaf een remote PC op het netwerk of direct verbonden met het paneel • DMX universes kunnen geselecteerd worden uit de ethernet universes en gepatcht worden op de lokale XLR connectoren • Programmeerbare data menging tussen de DMX en ethernet levels en keuze mogelijkheden geven zoals backup, mengen, HTP/LTP, gepersonaliseerde kanaal per kanaal instellingen en mengen met prioriteit • Remote overname van parameters van bewegend licht en dimmers • Mogelijkheid om ethernet nodes in cascade te plaatsen met een kleine data verspreidingsvertraging

Nota betreffende DHCP Elk ethernet apparaat verbonden met het netwerk heeft een uniek IP adres. Om de manuele arbeid te besparen van individueel instellen van elk apparaat, dient het netwerk voorzien te zijn van een apparaat dat de mogelijkheid heeft om automatisch alle andere toestellen te voorzien van een uniek IP adres. Dit is gekend onder de naam DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) en in de meeste netwerken voorziet de controle desk deze mogelijkheid. Maar indien er meer dan één controller is, is het belangrijk dat u controleert of er welk degelijk slechts één is geactiveerd als DHCP server.

8

Network Management software Om het maximum uit een ethernet netwerk te halen en om het systeem geschikt te maken voor de toekomst, is het belangrijk om er zeker van de te zijn dat de software beschikbaar is om alle componenten van het netwerk te kunnen managen en monitoren vanop afstand. Een Pc kan verbonden worden op gelijk welke plaats in het systeem.

Functies om naar uit te kijken zijn: • Compatibiliteit met Windows XP, Vista en Windows7, Windows Pocket PC 2003, Windows mobile 5 (en hoger) en MacOSX 10.4 (en hoger) • Automatische detectie van ethernet universes • Automatische detectie van alle nodes, switchen en aanvullende toestellen (zoals ethernet naar DMX convertors, netwerk real time recorders enz.) • Mogelijkheid tot manueel toevoegen van toestellen aan de gevonden lijst • Manuele controle over de parameter settings van toestellen • Manuele control en testen van alle merken van lichtapparaten • Routen van DMX XLR output/input connectoren naar ethernet universes • Kanaal per kanaal softpatch menging, LTP of HTP voorkeuren • DMX backup configuratie (wat gebeurt er wanneer het signaal verloren gaat) • Status/fouten loggen

9

Stage

DMX

Switch/Node

Ethernet Ethernet

Dimmer city

Switch

Lichtsturing

Een typisch ethernet netwerk [beschrijving op pagina 12]

10

Ethernet Ethernet

DMX

Ethernet of DMX controle

Arena/Front of House

Switch/Node DMX

DMX of ethernet control

DMX

Ethernet

Switch

Ethernet ring

Key Ethernet

Switch Ethernet

DMX node

Ethernet

DMX Fiber optic ethernet

11

Een typisch ethernet netwerk In het voorbeeld op pagina 10-11, worden de belangrijkste ruimtes van een typisch theater of groot concert getoond, de arena of front of house, lichtsturing en centrale dimmer ruimte. Ten gevolge van de afstand tussen de verschillende gebieden, is de langste kabel (tussen de arena en de dimmers) verbonden via fiber. De switchen op elk einde van deze verbinding dienen daardoor voorzien te zijn voor fiber en eveneens Cat5/6 RJ45 aansluitingen. In de meeste huiselijke en commerciële/IT configuraties, zal de ethernet ruggengraat een serie van links zijn van de ene switch naar de volgende. In de live omgeving van de entertainment lichtwereld, is een ethernet ring aanbevolen (getoond met de gele lijn) om alle remote switches aan elkaar te linken. Een data ring verbetert de betrouwbaarheid, maakt onmiddellijk her-routen mogelijk in het geval van een probleem met een link, en met de mogelijkheid om direct fouten te rapporteren. Het diagram toont ook waarom kantoor netwerk switchen en hubs ongeschikt zijn voor dit soort applicaties. Zij zijn niet ontworpen voor de data protocols, gebruikt in licht netwerken en de nodige veelzijdigheid om een reeks van geavanceerde functies aan te passen, zoals switchen die lokale inputs van lichttafels beheren en dit converteren van en naar DMX. Andere verzoeken op het netwerk bevatten monitoring in elk gebied (hier getoond met laptops), lokale en remote controle van apparaten, setup van data universes en parameters van toestellen, power over ethernet als standaard, fouten rapportering, loggen en automatische netwerk back-up. Snelheid is eveneens een essentie. Licht netwerken zijn real time controle systemen op grote schaal en dienen direct te reageren zonder bekendmakingsvertraging. Een goede kwaliteits lichtnetwerk moet in de mogelijkheid zijn om 120 universes, doorheen 20 switchen, te versturen met een korte reactietijd, en en daarom een toereikende respons voorziet voor een video wall.

12

En ten laatste... enkele zaken die je doet en niet doet... Niet doet • Combineren van een lichtnetwerk met een algemeen computer ethernet netwerk tenzij niet –licht datatrafiek (zoals bijvoorbeeld internet toegang) kan uitgeschakeld worden gedurende een show • Twee DHCP servers bezitten in hetzelfde netwerk • Verwacht niet dat standaard ethernet switchen functies bieden die nodig zijn voor live entertainment lichtnetwerken zoals power, snelheid, filter opties en geluidslos werken • Gebruik van budget laag geprijsde ethernet kabels en connectoren

Doet • Plannen voor de toekomst • Gebruik ethernet om meerdere DMX lijnen te vervangen waar mogelijk • Denk er aan dat ArtNet/ACN netwerken ook meerdere programmeerbare mergers, splitters en softpatch voorzieningen hebben • Voeg een back-up lichttafel toe in het zelfde netwerk • Specificeer entertainment lichtnetwerk specifieke ethernet apparaten en componenten • Indien u twijfelt, contacteer dan ELC via [email protected]

13

Overzicht netwerkcomponenten dmXLAN Node1S Een veelzijdige enkel poorts PoE gevoede DMX/ethernet interface. Één DMX poort (in of out); met programmeerbare instellingen voor DMX functies, plus remote monitoring.

dmXLAN Node3 series De Node3 breidt de mogelijkheden van de Node1 uit met twee extra DMX poorten (in of out) en een ethernet switch met twee ethernet poorten: één vooraan om makkelijke toegang te geven voor ethernet en een andere achteraan voor een verbinding met het netwerk bij installatie. Een draaiknop en duidelijke verlichte display laat u toe om op een makkelijke en comfortabele manier de belangrijkste programmeerbare instellingen aan te passen. Beschikbaar in verschillende formaten: Node3WM (muur of opbouw montage, getoond hierboven) en Node3TM (truss mount, links). Functies bevatten ook PoE en remote monitoring.

dmXLAN Node6X Deze 19” rack mount DMX/ethernet interface bezit 6 DMX poorten (in/out) met een geïntegreerde 5 poorts 10/100Mbnit ethernet switch. Node6X bevat alle remote programmering en monitoring functies van de Node1S en Node3, en is ideaal voor gebruik als stand-alone DMX toolbox.

14

dmXLAN Node8 series Deze nieuwe series breidt de reeks nog verder uit met een combinatie van wereldklasse functies, die niet terug te vinden zijn in andere netwerk interfaces. Alle versies hebben 8 bi-directionele DMX poorten en lokale remote programmeringsfuncties.

Node8 bevat één ethernet poort, RS232 en MIDI in/out. Node8S werkt op 10/100Mbit netwerken en heeft een ethernet switch met 2 poorten. Node8GB is het eerste toestel op de markt met een 2-poorts Gigabit switch.

dmXLAN Switch5PoE Geleverd in een truss mount behuiziing, is deze 5-poorts PoE 10/100Mbit ethernet swithc/splitter speciaal ontworpen voor entertainment lichtnetwerken.

dmXLAN Switch8 series Deze nieuwe serie van producten biedt 4 versies: basic, PoE, fiber optic (2 of 4 poorten), plus Switch8GB voor netwerken tot en met 1000Mbit/s.

15

ELC Lighting bv

Audio Visual Lighting bvba

NL-5424TJ Elsendorp

D’Helst 21

The Netherlands

9280 Lebbeke

tel + 41 79 210 4613

Belgium

fax + 4186 079 210 4613

tel + 32 (0) 52 41 29 24

[email protected]

fax + 32 (0) 52 41 25 30

www.elclighting.com

[email protected]

©2011 ELC Lighting bv

www.avl.be ©2011 AVL bvba

Februari 2012 uitgave: 2