DMX512プロトコル – デジタルマルチプレックス512 – は1986年に作成されました。古いプロトコルとして、いくつかの制限があります。単一のDMX512ラインは最大32台のデバイスをサポートし、ノードが増えるごとに信号が弱くなります。最大DMX512ケーブル長は300メートルです。プロトコルの単方向性は、制御、診断、および監視機能を制限します。さらに、DMX512信号は電磁干渉の影響を受けやすく、データ伝送速度は250 kbpsで、現代の照明システムには不十分です。

DMX512は、多くのパラメータとダイナミックな効果を持つ高容量のインテリジェントLEDデバイスを制御する必要がある照明設備には不十分です。多くの機能は、個々の機能が別々のチャンネルを使用するため、大量のDMXチャンネルを必要とします。特定のショーで照明器具のすべての機能が使用されない場合でも、チャンネルを解放しても、DMX512は印象的で大規模な照明パフォーマンスを作成するには制限があります。

イーサネットは、ローカルおよび都市圏ネットワークを構築するために使用される標準化された技術群で、パケット内のデータをケーブルを介してデバイス間で送信します。

プロの舞台照明でイーサネットを使用することで、新しい可能性が開かれ、伝統的なDMX512の能力を大幅に超越します。主な利点は次の通りです:

1. 高帯域幅 – イーサネットはDMX512よりも40–400倍速くデータを送信します。
2. 入手可能性と費用対効果 – イーサネットにより、スイッチやワイヤレスデバイスなど、手頃なコンピュータハードウェアの範囲を照明システムに組み込むことができます。
3. 配線の容易さ – イーサネットは安価で設置が簡単なケーブルを使用し、照明ケーブルシステムの設置と認証を簡素化します。
4. 既存のインフラとの統合 – デバイスネットワークを必要とする多くの会場にはすでにイーサネットがインストールされており、プロジェクト設計が簡素化されます。
5. 信頼性 – イーサネットの「スター」トポロジーは、マルチポイントDMX512バストポロジーと比較して、システムの回復力を高めます。バストポロジーは非常に脆弱であり、故障はネットワーク全体を麻痺させ、トラブルシューティングは複雑であり、新しいデバイスを追加すると全体のパフォーマンスが低下します。「スター」トポロジーはこれらの欠点を排除します。

ネットワークプロトコルへの移行は、より柔軟でスケーラブルな照明制御の必要性によって推進されています。これらのプロトコルは干渉に強く、高速伝送を提供します。

Art-Netプロトコルについて

Art-Netは、1998年にArtistic Licenseによってリリースされたプロトコルで、DMX512データをイーサネット経由でIPパケットとして送信します。

Art-Netはネットワーク伝送にユーザーデータグラムプロトコル（UDP）を使用します。UDPはコネクションレスプロトコルであり、データ送信前にサーバーとノード間で接続を確立しません。これはTCPとは異なります。UDPはデータ配信を保証しませんが、遅延を最小限に抑えるため、照明デザイナーにとって重要な要素です。

ArtNetは変換が必要です。なぜなら、ほとんどの照明器具がDMXで動作するためです。

Art-Netは、いくつかのバージョンを経て進化し、それぞれのバージョンで新しい機能を追加し、プロトコルの性能を向上させてきました。

• Art-Net I: 最初のバージョンは1998年にリリースされ、ブロードキャストによるデータ伝送を使用していました。Art-Net Iは10 Mbpsのネットワーク向けに設計されており、10 DMXユニバースをサポートし、最大約40ユニバースの効果的な上限がありました。RGBデバイスの普及によりチャンネルの需要が急増し、アドレス指定されていないデータパケットはネットワークの氾濫と不安定化を引き起こしました。
• Art-Net II: 二番目のバージョンは2006年にリリースされ、ユニキャストによるデータ伝送に切り替えられました。最初は、Art-Net IIコンソールはArt-Net Iのようにデータをブロードキャストします。しかし、その後、どのノードが特定のDMXユニバースを使用しているかを判断するためのクエリを送り、ユニキャスト伝送に切り替えます。Art-Net IIはネットワーク負荷を大幅に軽減し、ネットワーク帯域幅に基づいたスケーラビリティを可能にしました。その効果的な上限は256 DMXユニバースです。
• Art-Net III: 三番目のバージョンは2011年に導入され、アドレス可能な空間を大幅に拡大し、最大32,768 DMXユニバースをサポートしました。また、DMXユニバースを特定のデバイスに割り当てることを可能にするバインディング機能も追加されました。
• Art-Net IV: 四番目のバージョンは2016年にリリースされ、ゲートウェイ運用の新しい方法を導入することでマルチアドレス問題に対処しました。このアプローチは、内蔵ルーティングを備えたゲートウェイが1つのIPアドレスで1,000以上のDMXポートをサポートし、各DMXポートに完全に独立したユニバースを割り当てることを可能にします。これらの機能は、Art-Netパケット内に追加データフィールドを追加して各DMXポートを識別することによって実現されます。

Art-Net IVは、以前のバージョンとの後方互換性があります。

Art-Netは、DMX512に対して多くの利点を提供し、特にプロのステージ照明において価値があります。その主な強みの一つは容量です。Art-Netは、大量のデータを単一の物理ラインで送信することを可能にします。各ノードは最大1024のDMXチャンネルをサポートし、IPアドレスごとに2つのユニバースに対応しています。16ユニバースごとにサブネットにグループ化され、16サブネットはネットワークを形成し、最大のネットワーク数は128です。理論的には、512のDMXチャンネルを持つノードを最大32,768個サポートすることができます。実際には、送信されるユニバースの数はネットワークの帯域幅に制限されます。 一方、Ethernetの帯域幅は成長し続けており、Fast Ethernet（100 Mbps）が利用可能なだけでなく、Gigabit Ethernetも使用されており、使用されるケーブル、ネットワークカード、およびルーターに応じて1から100 Gbpsの速度を持っています。

DMX512入力および出力のリモートスイッチングとRDM標準のサポートにより、ネットワーク上のデバイスのリモート制御とアドレス割り当てプロセスの自動化が可能です。

Art-Netは、最優先または最高値の形式でDMX512データを統合する機能も提供し、データ統合を容易にし、複雑なプロジェクトにおける照明制御を簡素化します。

さらに、Art-NetはSundraxを含む幅広いメーカーによってサポートされている無料のプロトコルです

イーサネットケーブルの最大長は約100メートルで、DMX512は300メートルと比較されます。また、「スター」構成に基づいたイーサネットトポロジーは、より多くのツイストペアケーブルを必要とすることも注目に値します。ただし、上記のように、イーサネットスイッチの比較的低コストとローカルエリアネットワークの多くの利点が、これらの欠点を補います 

ArtNetとsACN

Art-Net 4はデータソースの管理に柔軟性を提供し、実際にはArt-Netをリモートモニタリングと構成に使用しながら、同時にsACNを照明器具へのリアルタイムのコマンド伝送に用いるなど、プロトコルの組み合わせを可能にします 

いくつかのインストールや仕様では、ANSI E1.31標準に認定されたsACNの使用が必要です。スケーラビリティの面で、sACNはArtNetを上回り、ArtNetの32,768ユニバースと比較して最大65,535のDMXユニバースをサポートします。ただし、Art-Netとは異なり、sACNはRDMをサポートしておらず、これが一部の不便を引き起こす可能性があります 

Art-Netはリモートデバイス管理プロトコル - RDMをサポートしています。RDMは、ノードのステータスや構成に関する情報をコントローラーが要求できるようにする、DMXプロトコルの拡張機能です。Art-NetとDMXに対応する照明器具には、しばしばそのようなリクエストに応答するオプションが含まれています。

RDMプロトコルは、そのデータをDMX照明コマンドとともに送信します - DMXは0x00のスタートコードで送信されますが、RDMは0xCCを使用します。照明器具が0xCCのスタートコードを受け取ると、それをRDMとして認識し、処理を開始します。一方、RDMをサポートしない古いデバイスは、読み取ろうとせずに0xCCのスタートコードを持つパケットを単に無視します。

RDMプロトコルをサポートしない照明器具は、RDMコマンドを受信すると誤動作することがあります。スプリッタ（スプリッタを参照）などのプロフェッショナルな照明制御デバイスには、RDMを選択的に無効にすることができる内蔵RDMフィルタが装備されています。

RDMプロトコルによるデータ交換は、以下の3種類に分かれています：

• ディスカバリー：DMXネットワークに接続されたRDMデバイスの検出。コントローラーはブロードキャスト要求を送り、RDMデバイスはそれを受け取ると自身の識別と機能を応答します。
• ユニキャスト：特定のRDMデバイスと対話するため。コントローラーは、デバイスの唯一の識別子（UID）を使用して特定のデバイスにリクエストを送り、デバイスのステータス情報を取得したり設定を構成したり機能を管理したりできます。
• ブロードキャスト：ネットワークに接続されたすべてのRDMデバイスにコマンドや要求を送信するため。コントローラーはブロードキャストメッセージを送り、すべてのRDMデバイスがそれを受信します。このタイプの通信は、ファームウェアの更新や、照明器具グループの一様なパラメータを設定すること、またはすべての受信者によって実行されるべきコマンドを送信するために使用されます。ディスカバリーのプロセスを除き、ブロードキャスト送信はデバイスからの応答を必要としません。

RDMは、トラスやリギングシステムに取り付けられた機材にアクセスしにくい会場やセットアップで不可欠です。プロトコルは、現代の照明機器を完全に活用し、デバイスのフィードバック不足に関連する問題を回避するのに役立ちます。

Art-Netは、ファイル転送を含む広範なデータ伝送機能を誇ります。通信はUDPで行われ、各パケット形式はカプセル化されたUDPパケット内のデータフィールドを定義しています。パケット形式は、データ要素がビット数に応じてINT8、INT16、またはINT32タイプで表現されるC言語の構造体と類似した方法で記述されます。パケットの末尾で2または4バイトの倍数に切り上げる可能性がある場合を除き、Art-Netパケットには隠しパディングバイトは含まれません。正しく受信されたパケットの末尾に追加のバイトがあっても無視されます 

Art-Netデータ形式には、いくつかのパケットタイプが含まれます:

• ArtCommand: プロパティセット形式のコマンドの送信用、ユニキャストまたはブロードキャスト 
• ArtNzs: DMX512データを非ゼロスタートコード（RDM以外）で送信するため、ノードからコントローラー、ノードからノード、コントローラーからノードへの送信形式は同一 
• ArtDmx: DMXデータを送信するため、512 DMXチャンネルの明るさレベルに関する情報を含む 
• ArtPoll: ネットワーク上のArt-Netデバイスを発見するため、コントローラーがArtPollパケットを送り、Art-NetデバイスがArtPollReplyパケットで応答 
• ArtAddress: Art-Netデバイスのアドレス指定を設定するため 
• ArtTimeCode: ビデオやオーディオなどの他のステージ要素との同期に使用される照明の同期 

照明制御用のネットワークを構築する際、アドレスは照明コンソールまたは適切なソフトウェアを実行しているコンピューターを通じて設定されます。各照明器具は、ネットワーク識別用の独自のアドレスを持ち、コマンドを受信するノードとして機能します。照明コンソールまたは照明制御ソフトウェアを搭載したコンピューターはサーバーとして機能し、ノードにコマンドを送る役割を果たします。これらのコマンドは、照明器具のチルト、パン、スピード、色、ディマー、焦点、ズーム、その他の機能を調整します。

Art-Netプロトコルは、DHCPによって管理される動的IPアドレスと静的アドレスの両方をサポートします。通常、Art-Netデバイスは工場設定でクラスA IPアドレスを使用するように設定されており、これによりDHCPサーバーがなくても直接通信することができます。

Art-Netデバイスは、ノードを介して互いに通信します。ノードは、物理的なDMX512、照明器具、または組み込みのArt-Netインターフェースを持つ機器へのArt-Netコンバーターの形を取ることができます。ノードはサーバーからデータを受信することができ、サーバーはすべてまたは個別のArt-Netノードにパケットを送ることができます。ノードは特定の信号源に「バインド」することができ、コンピューターやコンソールは特定のノードを無視するように設定できます。プロトコルを実装する簡単な方法は、ラジオ局がリスナーが受信を選択できるように信号を放送するのと同様に、ブロードキャスト送信によるものです。

アドレス指定、フィルタリング、ルーティング用のプロフェッショナルなデバイスは、大規模なインストールにおいても正確な照明制御を可能にする複雑なArt-Netネットワーク構成の作成を可能にします。

ブロードキャストトランスミッション – 1つまたは複数の送信者がネットワークのすべての「参加者」に情報を送信する方法 – は、すべてのデバイスが受信しなければならないサービスネットワークパケットに特に役立ちます。しかし、ほとんどのデバイスがこの情報を必要としない場合、ブロードキャストは非効率的になります 

ブロードキャストトランスミッションには以下の欠点があります 

• ネットワークの過負荷: すべてのデバイスがすべてのパケットを処理するため、高トラフィックの下で過負荷になる可能性があります 
• データの損失: ブロードキャストパケットの過剰は、不安定なネットワークパフォーマンスを引き起こす可能性があります 
• 脆弱性: ネットワークは攻撃に対して脆弱になり、侵入者がブロードキャストパケットでそれを過負荷にする可能性があります 

Art-Netはブロードキャストトランスミッションを利用しているため、パケットが常に配信されます。この結果として、Art-Netは大量のストリームを処理する際にスイッチが過負荷になる可能性があります 

この問題は、DMXが特定のノードにアドレス指定された断片として送信されるために発生します。スイッチがデータストリームを生成するコンピュータに接続され、5つのスイッチポートを持つ状況を考えてみましょう。ブロードキャストトランスミッションのため、このデータストリームはスイッチのすべてのポートに配信されます 

すべてのスイッチがそのようなトラフィックを適切に処理できるわけではありません。Ciscoのような高性能デバイスはブロードキャストパケットの処理を最適化しようとしますが、予算モデルはブロードキャストトラフィックの結果として過負荷になりフリーズする可能性があります 

スイッチが多くのデータフローを処理するように設計されていても（例えば、10–100 Mbps）、1 Mbps程度の低いブロードキャストトラフィックでも重大な問題となる可能性があります。ギガビットスイッチでも、このような量のブロードキャストデータの処理に問題が生じる場合があります 

ハードウェアの故障による問題が発生した場合、論理的にはそれは局所的に、あるいは少なくとも特定のネットワークセグメントでより強く現れるはずです。しかし、安定して動作していたネットワークが突然明白な原因もなく障害を経験し始めた場合、ブロードキャストフラッディングが疑われるかもしれません

Art-Netベースの照明システムの信頼性と効率的な運用を確保するためには、プロトコルの特性を考慮し、インフラを慎重に計画する必要があります。Art-Netのブロードキャストトラフィックに関連する問題を最小限に抑えるために、次のことが推奨されます: 

1. ユニバースの数を制限する。主な問題はデバイスの数ではなく、使用されているユニバースの数です。スイッチはユニバースの数が多い場合にオーバーロードする可能性があり、これはブロードキャストトラフィックをユニキャストトラフィックとは異なる方法で処理するためです。オーバーロードを防ぐために、物理ポートあたりのユニバースの数を8〜10に制限し、関連するフィクスチャを1つのユニバースにまとめてトラフィックを最適化することが推奨されます。 
2. 照明をゾーニングする。ゾーニングにより、フィクスチャの効果的なグルーピングが可能になります。地理的ゾーニングにより、ステージ、ホール、屋内および屋外エリア、特殊効果のゾーンなど、特定の空間に照明を適応させることができます。機能的ゾーニングでは、目的に応じて照明を分け、作業用と装飾用、静的と動的、主要と緊急といった形で分類します。管理的ゾーニングでは、アクセス制御や異なる技術者チームのためのゾーンの分離、さらに強化された保護が必要な重要なエリアを指定します。 
3. サブネットを使用する。Art-Netネットワークをサブネットに分割し、構造化IPアドレスを使用することで、ブロードキャストパケットの拡散を制限し、スイッチへの負荷を軽減します。 
4. QoSおよびVLANサポートを備えた管理スイッチを統合して、Art-Netトラフィックを優先させる。 
5. ネットワーク監視装置、故障アラートシステム、ハードウェア冗長性、およびバックアップチャンネルへの自動切り替えを実装する。

この記事全体でArtNetプロトコルについて探求してきたように、従来のDMX512は現代の照明デザインにとって大きな制約を抱えています:

• 1ラインにつき最大32台のデバイス
• 最大200メートルの伝送距離
• 電磁干渉に対する感受性
• 250 kbit/sのデータ転送速度
• 1ユニバースあたり512チャンネルの制限—今日の多機能な機器では簡単に不足する

Sundrax コンバータは、ArtNet、sACN、およびその他のイーサネットプロトコルを、照明器具が理解するDMX512信号に変換し、照明システム全体を向上させる機能を追加します

インテリジェントシグナルマージング

複数の照明コンソールがHTP、LTP、AUTO、およびPRIORITYマージングモードを通じて、単一の灯具セットを正確に優先順位付けして制御できます。これは、複数のオペレーターを必要とする複雑なプロダクションに理想的です。

双方向操作

すべてのポートは入力または出力として機能することができ、DMX信号がIPネットワークを介して移動し、エンドポイントで正確な灯具制御のために再変換される柔軟なシステムアーキテクチャが可能です。

非常時トリガー機能

GigaJet20 Pro、GigaJet Pro、ArtGate Pro、およびArtGate DINのようなモデルは、事前にプログラムされた非常時照明シナリオを自動的に起動するトリガー入力を備えており、安全プロトコルのために会場にとって重要です。

• PROシリーズ: 1Uプロファイルで奥行き11cmのラックマウントユニット
• Solidシリーズ: トラスマウント用のIP44防水等級のジュラルミンハウジング
• DINシリーズ: 端子台付きのスペース効率の高いレールマウントコンバーター
• Armaシリーズ: 屋外設置用の極限温度耐性（-40°Cから+70°C）
• Compactシリーズ: 超ポータブルなジャンクションボックスハウジング
• Boardシリーズ: カスタム統合のための小型OEMソリューション

• PROシリーズ：1Uプロファイルで奥行きわずか11cmのラックマウント型ユニット
• Solidシリーズ：トラス取り付け用の防水IP44規格のジュラルミンハウジング
• DINシリーズ：端子台付きの省スペースレールマウントコンバータ
• Armaシリーズ：屋外設置用の極端な温度耐性（-40°Cから+70°C）
• Compactシリーズ：超ポータブルなジャンクションボックスハウジング
• Boardシリーズ：カスタム統合用の小型OEMソリューション