2025: 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、より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増加、および制御アルゴリズムの改善が進みます。WS2812およびAPA102ピクセルプリント基板はますます強力でコンパクトになり、その応用の新しい可能性を切り開いています。2030年までに、主要な電子メーカーははんだ付けから内部取り付け技術への完全な移行を予測しています

ピクセル制御システムの進化

最初のLEDは、大きなグループでマイクロチップを使用して制御されていましたが、個別の制御には適していませんでした。これはアナログ的に1-10ボルトを適用し、各デバイスにケーブルを伸ばすという方法で行われました。多くのストリップをディマーで制御することは不可能でした。部品の数が増えるにつれて、システムの設計、構成、および保守に困難が生じました。

その後、ドライバがLEDストリップに統合されるようになり、使用が単純化されました。しかし、各メーカーがSPIに基づいた独自のプロトコルを開発したため、汎用制御システムを作成することは困難でした。彼らはしばしば専用の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は不可能でした。

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のプログラムやコンソールが使用されます。これにより、様々なメーカーの機器を1つのシステムに統合することができます。Sundraxは、様々なプロトコルを標準のDMX512に変換し、統合プロセスを簡素化するための幅広いデバイスを提供しています。

PixelGateファミリーに属するLEDドライバーは、ArtNetを多くのアドレス指定可能なLEDが理解するSPIプロトコルに変換します。SPIプロトコルを持つLEDストリップや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部分のみを「読み」、残りを次に渡します。各ピクセルをアドレス指定する必要がないため、接続プロセスが簡素化され、モジュールの順序を自由に変更しても動作が中断されません。SPIは多数のピクセルを接続することが可能で、大規模なライトインスタレーションの作成において人気の選択肢となっています。

ピクセルの動作原理

LEDは電球のように自分自身で光を発するわけではありません。特別な「コントローラー」やドライバーが必要です。安価なドライバーや自作の解決策は、よくLEDストリップに問題を引き起こし、ちらつき、不均一な照明、そして迅速な故障を引き起こします。その原因は通常、LED自体ではなくドライバーにあります。

LEDピクセルは、3つのRGB LEDのクラスタで構成されています。これらのLEDの光を加法的に混合することで、広範囲の色域が達成されます。アドレス指定可能なLED照明は、各ピクセルを独立して制御することを可能にします。これにより、動的なビジュアルエフェクト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堅固な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な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ビットのアドレスを使用し、明るさ、色、およびその他のパラメータを制御するために8ビットのデータを使用します。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ていません。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、干渉に影響されやすく、故障許容量が低いです。

ArtNetはDMX512の進化形です。DMX512をUDP上で実装したもので、IPパケットで局所的なEthernetネットワークを介してチャネル制御データを送信することができます。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、信頼性が高く、比較的低コストです。ArtNetプロトコルでは、512のDMXチャネルのセットごとをUniverseと呼びます。

sACNは、DMX512に基づいてEthernetを使用する別のメーカーの照明制御用ネットワークプロトコルです。

PixelGateには2つのイーサネットポートが含まれています。1つはコンピュータまたは制御コンソールに接続し、2つ目は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設する必要がなくなります。

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。ドライバーには8つのSPI出力があり、それぞれ最大1024個のLEDをアドレス指定できます。LEDグループには個別のIPアドレスとWebインターフェイスがあり、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ており、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し、複雑な光の効果を作成できます：

• 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、8192ピクセルを制御し、タイミングや調光、点滅、その他の効果を設定できます;
• RGBやRGBW LEDを使用する場合、アドレス指定できるピクセル数はそれぞれ2730と2048です;
• LEDは個別にもグループとしても設定可能です。

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点に各LEDを一致させる視覚的なプロセスです。各LEDにはユニークなアドレスが割り振られ、独立して制御することができます。これにより、LEDビデオウォールなどの複雑でダイナミックな光のインスタレーションを作成するための広範な可能性が開かれます。

特別なソフトウェア製品は光のショーの視覚的な設計とプログラミングを可能にします。シーンのシーケンスを作成し、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することができます。例えば、MIDIは光のショーのすべてのニュアンスを正確に制御することができます。

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ワイヤー）に対応した幅広い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。

必要なフォーマットがリストにない場合は、お問い合わせください—プロジェクトについて議論し、最適なソリューションを提供します 
アドレス指定できないストリップの場合は、LEDGateコントローラの使用をお勧めします。

PixelGate DIN

PixelGate DINは、追加の工具を必要とせず、2段階でDINレールに取り付けられます。デバイスは標準のマウンティングレールに取り付けられたキャビネットに設置され、4つのモジュールを占有します。そのアルミニウム製の筐体は、軽量さと耐久性を兼ね備えています。筐体のレーザー彫刻は時間が経っても消耗せず、長時間の使用中でもラベリングが見やすい状態を保ちます 

PixelGate Armaは、基板を外部の衝撃から守る強化ケーシングに収められたドライバーです。Armaは、室内外を問わず、温度や降水量の強度に関係なく壁に取り付ける準備ができています。0.85 kgの封印された金属製のハウジングは、換気穴のない設計で、あらゆる方向からのホコリや水の噴流に対するIP65等級の信頼性ある保護を提供します。100%の湿度でも動作し続けます。ハウジングの設計は、ステージスモークが入るのを防ぎます。また、LED動作インジケータを備えています。

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、どの地域にも適しています。

PixelGateボードは、正の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。他の機器のニッチまたはハウジングに設置するのに理想的です。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:

• ネットワークに接続後3秒以内に起動;
• シンプルでわかりやすいが、真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PixelGateを追加したり、スプリッターで分岐させたり、モジュール化をサポート。

拡張可能なアドレッシングのおかげで、Sundraxの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、どんな規模の一時的なインストールにも簡単に適応します

私たちのLEDコントローラーは、あらゆるタスクのためのソリューションを提供します。広告設置や建築照明などの屋外使用には、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、ギャラリーでの大規模な光シーンを作成するためには、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、ボードバージョンが最適な選択肢となります。

予算の考慮事項

PixelGateは、性能を向上させつつ、プロフェッショナルな照明機器の経費を削減し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ライトシステムを作成することができます。このようなシステムは、平均してDMXベースの同様のシステムよりも5倍安価です。

メンテナンスと耐久性

PixelGate LEDコントローラーは、高品質なコンポーネントと材料を使用して設計されており、非常に信頼性が高く、途切れることのない動作を保証します。プリント基板は、これらのデバイス用にSundraxによって特別に開発されており、長期にわたる最適な互換性と安定性を保証します。