2025年: プロフェッショナルLEDピクセルコントローラーの究極ガイド

ピクセルプリント回路基板はLED制御技術の重要な要素であり、急速に進化し続けています。2025年には、部品の小型化、高いピクセル密度の実装、マイクロコントローラーの動作周波数の向上、制御アルゴリズムの改善に向けたトレンドが続きます。WS2812やAPA102のピクセルプリント回路基板はますます強力でコンパクトになり、その応用において新たな可能性を開いています。2030年までに、主要な電子機器メーカーは、半田付けから内部実装技術への完全な移行を予測しています。

最初のLEDはマイクロチップを通して大きなグループで制御されていましたが、これは個別の制御には適していませんでした。これは1-10ボルトを適用し、各デバイスにケーブルを引っ張ることでアナログ方式で行われました。多くのストリップをディマーを通して制御することは不可能でした。コンポーネントの数が増えるにつれて、システム設計、構成、メンテナンスにおいて困難が生じました。

その後、ドライバーがLEDストリップに統合され、使用が簡素化されました。しかし、各メーカーは独自のSPIに基づいたプロトコルを開発し、普遍的な制御システムを作成するのが難しくなりました。彼らはしばしばプロプライエタリインターフェースを使用し、異なるブランドの機器を組み合わせることが不可能でした。

プロフェッショナルな照明制御の分野では、Ethernet上でArt-NetおよびsACNプロトコルを生成する専門的なプログラムとコンソールが使用されます。これにより、さまざまなメーカーの機器を単一のシステムに統合することが可能になります。 

Sundraxは、多様なプロトコルを標準DMX512に変換するデバイスを豊富に提供しており、統合プロセスを簡素化します。

PixelGateファミリーのLEDドライバーは、ArtNetをSPIプロトコルに変換し、これにより、ほとんどのアドレス可能なLEDが理解できます。SPIプロトコルを使用するLEDストリップとモジュールは、シリアルデータ伝送を使用します。コントローラーによって形成された情報は、ピクセルチェーンに沿って伝送されます。各ピクセルは自分のデータ部分のみを「読み取り」、残りの部分を次に渡します。各ピクセルをアドレスする必要がないため、接続プロセスが簡単になり、動作を妨げることなくモジュールを任意に再配置することが可能です。SPIは多数のピクセルを接続することが可能であり、大規模なライトインスタレーションを作るための人気のある選択肢です。

LEDは電球のように単独で光ることはありません。特別な「コントローラー」またはドライバーが必要です。安価なドライバーや自作のソリューションは、LEDストリップに問題を引き起こすことが多く、ちらつき、不均一な照明、早期の故障を引き起こします。原因は通常ドライバーにありますが、LEDそのものにはありません。

LEDピクセルは3つのRGB LEDのクラスターで構成されます。これらのLEDの光を加法的に混合することによって、広範囲な色域が実現されます。アドレス指定可能なLED照明により、各ピクセルを独立して制御することができ、ダイナミックな視覚効果を作成するための幅広い可能性が開かれます。ピクセルは、フレキシブルなストリップや硬いピクセルパネルなど、様々な構成で組織化できます。

通信プロトコル: Art-Net、sACN、およびDMX 🔧

DMX512は、照明制御用に設計されたユニバーサルシリアルプロトコルです。各デバイスを識別するために8ビットアドレスを使用し、明るさ、色、その他のパラメータを制御します。デバイスはRS485ラインに沿って直列に接続され、チェーンを形成します。1つのDMX 512ラインに32台を超えるデバイスを接続することは推奨されません。基本的に、このプロトコルは特別に開発されたデータ伝送ケーブルを必要とし、干渉に弱く、障害耐性が低いです。

ArtNetはDMX512の進化形です。これはDMX512をUDP上で実装したもので、ローカルイーサネットネットワーク上でIPパケットとしてチャンネル制御データを送信できます。ArtNetはデバイスとのフィードバックメカニズムをサポートし、高い信頼性と比較的低コストを誇ります。ArtNetプロトコルでは、512のDMXチャンネルのセットを1つのユニバースと呼びます。

sACNは、DMX512に基づきイーサネットを使用した、別のメーカーからの照明制御用のネットワークプロトコルです。

PixelGate は2つのイーサネットポートを備えています。1つはコンピュータやコントロールコンソールに接続するため、もう1つはRJ45を使用して別のPixelGateに接続するためのもので、コンピュータから追加のネットワークケーブルを敷く必要がありません。

PixelGate技術は16のDMXユニバースをSPIフォーマットに変換します。ドライバには8つのSPI出力があり、各出力は最大1024個のLEDをアドレス指定できます。LEDグループはそれぞれ独自のIPアドレスとウェブインターフェースを持ち、個別に設定できます。すべてのデバイスはイーサネットネットワークに接続され、コンピュータからアクセス可能です。

PixelGateは数千のピクセルを制御でき、複雑な光の効果を作成します:

• ストリップが単色で、すべての出力が使用されている場合、タイミング、調光、点滅、その他の効果を設定し、8192ピクセルを制御できます;
• RGBおよびRGBWのLEDを使用する場合、アドレス指定可能なピクセルの数はそれぞれ2730と2048です;
• LEDは個別に、またはグループで構成することができます。

PixelGateコントローラーはマッピングプロジェクトに適しています。

PixelGateのマッピングは、デジタル画像上の特定のポイントに各個別のLEDを一致させる視覚的プロセスです。各LEDにユニークなアドレスが割り当てられ、独立した制御が可能になります。これにより、複雑でダイナミックな光のインスタレーションの作成、例えばLEDビデオウォールが可能になります。

特殊なソフトウェア製品により、光のショーの視覚的なデザインとプログラミングが可能です。シーンシークエンスを作成し、効果のタイミングを設定し、音楽や他の外部デバイスと光を同期させることができます。例えば、MIDIは光のショーのすべての細かなニュアンスを正確に制御できます。

PixelGateは、5Vから48Vまでの電源電圧およびさまざまな制御プロトコル（2または3線）を持つ幅広いLEDストリップをサポートしています。異なるタイプのLEDを柔軟に管理するために、デバイスは適切なプロトコルを選択し、ファームウェアを更新することができます。

サポートされているチップセット: WS2812B, WS2811, APA102, LPD8806, WS2818, WS2812S, UCS1903B, UCS1909, UCS1909B, UCS1912, UCS1912B, UCS2903, UCS2903S, UCS2909, UCS2912, INK1002, INK1003, LX1003, SM16703, WS2813, WS2813A, WS2813B, WS2813C, WS2813D, TM1803, TM1804, TM1812, TM1814, TM1829, WS2803, DM413, LPD8803, LPD6803, LPD6813, LPD1101, UCS5903, UCS6909, UCS6912, UCS7009, D705, D707, D708.

アドレス指定不可のストリップの場合、LEDGateコントローラの使用をお勧めします。

➡️ PixelGate DIN

PixelGate DINはDINレールに工具を使わずに2段階で取り付けられます。デバイスは標準的な取付レール上のキャビネットに設置され、4モジュールを占めます。アルミニウムハウジングが軽さを維持しながら耐久性を確保します。ハウジングのレーザー彫刻が時間の経過とともに消えることなく、長期間の使用でもラベルが見える状態を保持します。 

PixelGate Arma は、基板を外部からの衝撃から守る強化ケースに収められたドライバーです。Armaは屋内外を問わず、温度や降水の強弱に関係なく、壁に取り付ける準備ができています。密閉された金属製のハウジングは、0.85 kgの重さがあり、通気口がないため、どの方向からの水噴流やほこりに対しても信頼できるIP65定格の保護を提供します。100%湿度の中でも動作を続けます。ハウジングのデザインはステージスモークの侵入を防ぎます。また、LEDの動作インジケーターも備えています。

DINおよびArmaの実装は、-40°Cから+70°Cの温度範囲で動作し、カナダの最も寒い地域からアフリカの最も暑い国まで、どこにでも適しています。 

PixelGate ボード は、プラス温度および屋内環境での使用を目的としたケースのないボードです。これはニッチへの設置や他の機器のハウジングに理想的です。動作温度範囲は0°Cから+60°Cです

PixelGateファミリーのすべてのLEDドライバー:

• 3秒以内に起動し、ネットワークに接続された後;
• シンプルで理解しやすいが、本当に機能的なウェブインターフェースを持つ;
• 簡単に設定可能で、他のPixelGatesと補完でき、スプリッターで分岐し、モジュール性をサポートします。

拡張可能なアドレッシングのおかげで、Sundrax機器は小規模なイベントから大規模なフェスティバルまで、あらゆる規模の一時的なインストールに容易に適応します。

私たちのLEDコントローラーはあらゆるタスクに対するソリューションを提供します。屋外での使用、たとえば広告用インスタレーションや建築照明においては、保護されたArmaハウジングコントローラーが理想的です。

コンサートホール、クラブ、商業スペース、ギャラリーで大規模な光のシーンを作成するには、DINモデルをお勧めします。

既存の機器にコントローラーを統合する必要がある場合、ボード版が最適な選択となります。

予算の考慮

PixelGateは、プロフェッショナルな照明機器の費用を削減しながらその性能を向上させたい方にとって有利なソリューションを提供します。8ポートのアーキテクチャのおかげで、PixelGateはより手頃な価格で複雑な光システムを構築することができます。平均して、このようなシステムはDMXベースの類似システムの5分の1のコストで済みます。

メンテナンスと寿命

PixelGate LEDコントローラーは、高品質のコンポーネントと材料を用いて設計されており、非常に信頼性が高く、途切れない運用を保証します。プリント基板はこれらのデバイスのためにSundraxによって特別に開発されており、最適な互換性と長期間にわたる安定性を保証します。