Le protocole DMX512 – Digital Multiplex 512 – a été créé en 1986. Étant un protocole plus ancien, il présente plusieurs limitations. Une seule ligne DMX512 prend en charge un maximum de 32 appareils, et avec chaque nœud supplémentaire, le signal s'affaiblit. La longueur maximale du câble DMX512 est de 300 mètres. La nature unidirectionnelle du protocole limite les capacités de contrôle, de diagnostic et de surveillance. De plus, les signaux DMX512 sont sensibles aux interférences électromagnétiques, et la vitesse de transmission des données est de 250 kbps, ce qui est insuffisant pour les systèmes d'éclairage modernes.

DMX512 est inadéquat pour les installations d'éclairage nécessitant un contrôle sur des appareils LED intelligents à haute capacité avec de nombreux paramètres et effets dynamiques. De nombreuses fonctions nécessitent un grand nombre de canaux DMX puisque chaque fonction individuelle utilise un canal séparé. Même si toutes les capacités des luminaires ne sont pas utilisées dans un spectacle particulier, libérant des canaux, DMX512 reste limité pour créer des performances d'éclairage impressionnantes et à grande échelle.

Ethernet est un groupe de technologies standardisées utilisé pour construire des réseaux locaux et métropolitains, transmettant des données entre les appareils en paquets sur des câbles.

L'utilisation d'Ethernet dans l'éclairage professionnel de scène ouvre de nouvelles possibilités, surpassant de manière significative les capacités du DMX512 traditionnel. Les principaux avantages incluent :

1. Grande bande passante – Ethernet transmet les données 40 à 400 fois plus vite que DMX512.
2. Disponibilité et rentabilité – Ethernet permet l'intégration d'une large gamme de matériel informatique abordable, comme des commutateurs et des appareils sans fil, dans les systèmes d'éclairage.
3. Facilité de câblage – Ethernet utilise des câbles peu coûteux et faciles à installer, simplifiant l'installation et la certification des systèmes de câblage d'éclairage.
4. Intégration avec l'infrastructure existante – De nombreux lieux nécessitant des réseaux d'appareils ont déjà l'Ethernet installé, simplifiant la conception du projet.
5. Fiabilité – La topologie en "étoile" d'Ethernet offre une plus grande résilience du système comparé à la topologie de bus multipoint du DMX512. La topologie de bus est très vulnérable : les pannes peuvent paralyser tout le réseau, le dépannage est complexe et l'ajout de nouveaux appareils réduit les performances globales. La topologie en "étoile" élimine ces inconvénients.

La transition vers les protocoles réseau est motivée par le besoin d'un contrôle de l'éclairage plus flexible et évolutif. Ces protocoles sont résistants aux interférences et offrent une transmission à grande vitesse.

Art-Net est un protocole publié par Artistic License en 1998 qui transmet des données DMX512 via Ethernet sous forme de paquets IP.

Art-Net utilise le protocole User Datagram Protocol (UDP) pour la transmission réseau. UDP est un protocole sans connexion, ce qui signifie qu'il n'établit pas de connexion entre le serveur et les nœuds avant la transmission des données, contrairement à TCP. Bien que UDP ne garantisse pas la livraison des données, il minimise la latence – un facteur crucial pour les concepteurs d'éclairage.

ArtNet nécessite une conversion, car la plupart des appareils d'éclairage fonctionnent sur DMX.

Art-Net a évolué à travers plusieurs versions, chacune ajoutant de nouvelles fonctionnalités et améliorant les performances du protocole.

• Art-Net I : La première version, sortie en 1998, utilisait la transmission de données en diffusion. Art-Net I a été conçu pour les réseaux 10 Mbps, prenant en charge jusqu'à 10 univers DMX, avec une limite effective d'environ 40 univers. La montée des appareils RGB a entraîné une augmentation de la demande de canaux, tandis que les paquets de données non adressables provoquaient des saturations du réseau et de l'instabilité.
• Art-Net II : La deuxième version, sortie en 2006, est passée à la transmission de données unicast. Initialement, une console Art-Net II diffuse les données comme Art-Net I. Cependant, elle envoie ensuite des requêtes pour déterminer quels nœuds utilisent des univers DMX spécifiques et passe à la transmission unicast. Art-Net II a considérablement réduit la charge du réseau, permettant une évolutivité basée sur la bande passante du réseau. Sa limite effective est de 256 univers DMX.
• Art-Net III : La troisième version, introduite en 2011, a considérablement élargi l'espace adressable, prenant en charge jusqu'à 32 768 univers DMX. Elle a également ajouté une fonctionnalité de liaison, permettant d'assigner des univers DMX à des appareils spécifiques.
• Art-Net IV : La quatrième version, lancée en 2016, a résolu les problèmes de multi-adressage en introduisant une nouvelle méthode pour le fonctionnement des passerelles. Cette approche permet à une passerelle avec routage intégré de prendre en charge plus de 1 000 ports DMX sous une seule adresse IP, attribuant à chaque port DMX un univers entièrement indépendant. Ces capacités sont obtenues en ajoutant des champs de données supplémentaires dans les paquets Art-Net pour identifier chaque port DMX.

Art-Net IV est compatible avec les versions antérieures.

Art-Net offre un certain nombre d'avantages par rapport au DMX512, qui sont particulièrement précieux dans l'éclairage scénique professionnel. L'une de ses principales forces est la capacité. Art-Net permet la transmission de grandes quantités de données sur une seule ligne physique. Chaque nœud prend en charge jusqu'à 1024 canaux DMX, correspondant à deux univers par adresse IP. Chaque 16 univers sont regroupés en un sous-réseau, 16 sous-réseaux forment un réseau, et le nombre maximum de réseaux est de 128. Théoriquement, le système peut prendre en charge jusqu’à 32 768 nœuds avec 512 canaux DMX chacun. En pratique, le nombre d'univers transmis est limité par la bande passante du réseau. Pendant ce temps, la bande passante Ethernet continue de croître – non seulement Fast Ethernet (100 Mbps) est disponible, mais le Gigabit Ethernet est également en usage, avec des vitesses allant de 1 à 100 Gbps selon le câblage, les cartes réseau et les routeurs utilisés.

Le basculement à distance des entrées et sorties DMX512, ainsi que la prise en charge de la norme RDM, permettent le contrôle à distance des appareils sur le réseau et automatisent le processus d’attribution d’adresses.

Art-Net offre également la capacité de fusionner les données DMX512 soit au format de priorité la plus élevée, soit au format de valeur la plus élevée, facilitant la fusion des données et simplifiant le contrôle de l'éclairage dans les projets complexes

De plus, Art-Net est un protocole gratuit pris en charge par un large éventail de fabricants, notamment Sundrax

La longueur maximale d'un câble Ethernet est d'environ 100 mètres, comparée à 300 mètres pour le DMX512. Il convient également de noter qu'une topologie Ethernet basée sur une configuration en « étoile » nécessite une plus grande quantité de câbles torsadés. Cependant, le coût relativement bas des commutateurs Ethernet et les nombreux avantages des réseaux locaux, tels que décrits ci-dessus, compensent ces inconvénients. 

ArtNet et sACN

Art-Net 4 offre une flexibilité dans la gestion des sources de données, permettant la combinaison de protocoles – en pratique, utiliser Art-Net pour la surveillance à distance et la configuration tout en employant simultanément sACN pour la transmission de commandes en temps réel aux appareils d'éclairage. 

Certaines installations et spécifications nécessitent l'utilisation de sACN, qui est une norme accréditée ANSI E1.31. sACN dépasse ArtNet en évolutivité, prenant en charge jusqu'à 65 535 univers DMX contre 32 768 pour ArtNet. Cependant, contrairement à Art-Net, sACN ne prend pas en charge RDM, ce qui peut causer quelques inconvénients 

Art-Net prend en charge le protocole de gestion des appareils à distance – RDM. RDM est une extension du protocole DMX qui permet au contrôleur de demander des informations aux nœuds sur leur état et leur configuration. Souvent, les dispositifs compatibles avec Art-Net et DMX incluent une option pour répondre à de telles demandes. 

Le protocole RDM transmet ses données en parallèle avec les commandes d'éclairage DMX ; le DMX est envoyé avec un code de départ de 0x00, tandis que le RDM utilise 0xCC. Lorsqu'un appareil d'éclairage reçoit le code de départ 0xCC, il reconnaît le paquet comme étant du RDM et commence à le traiter. Pendant ce temps, les anciens appareils qui ne prennent pas en charge le RDM ignorent simplement les paquets avec un code de départ 0xCC sans essayer de les lire. 

Certains appareils d'éclairage qui ne prennent pas en charge le protocole RDM peuvent dysfonctionner en recevant des commandes RDM. Les dispositifs de contrôle d'éclairage professionnels, tels que les séparateurs (voir splitters), sont équipés de filtres RDM intégrés qui permettent de désactiver dans certains cas le RDM. 

L'échange de données via le protocole RDM est divisé en trois types : 

• Découverte : pour détecter les appareils RDM connectés au réseau DMX. Le contrôleur envoie une requête de diffusion et les appareils RDM, lors de sa réception, répondent en s'identifiant eux-mêmes et leurs capacités. 
• Unicast : pour interagir avec un appareil RDM spécifique. Le contrôleur envoie une requête à un appareil spécifique en utilisant son identifiant unique (UID), ce qui lui permet d'obtenir des informations sur l'état de l'appareil, de configurer ses paramètres et de gérer ses fonctions. 
• Diffusion : pour envoyer des commandes ou des requêtes à tous les appareils RDM connectés au réseau. Le contrôleur envoie un message de diffusion, qui est reçu par tous les appareils RDM. Ce type de communication peut être utilisé pour les mises à jour de firmware, la configuration de paramètres uniformes pour un groupe d'appareils ou l'envoi de commandes devant être exécutées par tous les destinataires. La transmission en diffusion ne nécessite pas de réponses des appareils, sauf pendant le processus de découverte. 

Le RDM est indispensable dans les lieux et installations où l'accès à l'équipement installé est difficile – par exemple, lorsque l'équipement est monté sur des structures en treillis et dans des systèmes de gréage. Le protocole permet une utilisation complète des équipements d'éclairage modernes et aide à éviter des problèmes liés à l'absence de retour d'information des appareils

Art-Net dispose de capacités de transmission de données étendues, y compris les transferts de fichiers. La communication est effectuée via UDP, où chaque format de paquet définit un champ de données dans le paquet UDP encapsulé. Les formats de paquets sont décrits de manière similaire aux structures du langage C, avec des éléments de données représentés par des types INT8, INT16 ou INT32 selon le nombre de bits. Les paquets Art-Net n'incluent pas de bytes de remplissage cachés, sauf pour un éventuel arrondi à un multiple de 2 ou 4 bytes à la fin du paquet. Tout byte supplémentaire à la fin d'un paquet correctement reçu est ignoré 

Le format des données Art-Net inclut plusieurs types de paquets :

• ArtCommand : pour envoyer des commandes de type property-set, soit en unicast, soit en broadcast ; 
• ArtNzs : pour transmettre des données DMX512 avec des codes de démarrage non nuls (autres que RDM), avec un format identique pour la transmission du nœud au contrôleur, du nœud au nœud et du contrôleur au nœud ; 
• ArtDmx : pour transmettre des données DMX, contenant des informations sur les niveaux de luminosité pour 512 canaux DMX ; 
• ArtPoll : pour découvrir les dispositifs Art-Net sur le réseau, où le contrôleur envoie un paquet ArtPoll et les dispositifs Art-Net répondent avec un paquet ArtPollReply ; 
• ArtAddress : pour configurer l'adressage des dispositifs Art-Net ; 
• ArtTimeCode : pour synchroniser l'éclairage avec d'autres éléments scéniques, tels que la vidéo et l'audio

Lors de la construction d'un réseau pour le contrôle de l'éclairage, les adresses sont configurées via une console d'éclairage ou un ordinateur exécutant un logiciel approprié. Chaque luminaire, qui a sa propre adresse unique pour l'identification sur le réseau, sert de nœud qui reçoit les commandes. La console d'éclairage ou l'ordinateur avec le logiciel de contrôle d'éclairage agit comme le serveur, responsable de l'envoi des commandes aux nœuds. Ces commandes ajustent l'inclinaison, le panoramique, la vitesse, les couleurs, le gradateur, la mise au point, le zoom, et d'autres fonctions des luminaires 

Le protocole Art-Net prend en charge à la fois les adresses IP dynamiques gérées par DHCP et les adresses statiques. Par défaut, les appareils Art-Net sont configurés en usine pour utiliser des adresses IP de classe A, ce qui leur permet d'interagir directement sans avoir besoin d'un serveur DHCP 

Les appareils Art-Net communiquent entre eux par le biais de nœuds, qui peuvent prendre la forme de convertisseurs Art-Net vers DMX512 physique, de luminaires, ou de matériel avec des interfaces Art-Net intégrées. Les nœuds peuvent recevoir des données du serveur, et le serveur peut envoyer des paquets à tous ou certains nœuds Art-Net. Les nœuds peuvent être « liés » à une source de signal spécifique, tandis qu'un ordinateur ou une console peut être configuré pour ignorer certains nœuds. Une manière simple de mettre en œuvre le protocole est par transmission de diffusion, similaire à la manière dont une station de radio diffuse un signal que tout auditeur peut choisir de recevoir 

Des appareils professionnels pour l'adressage, le filtrage, et le routage des données permettent la création de configurations de réseau Art-Net complexes pour un contrôle précis de l'éclairage même dans de grandes installations

Transmission par diffusion – une méthode dans laquelle un ou plusieurs émetteurs transmettent des informations à tous les « participants » d'un réseau – est particulièrement utile pour les paquets de service réseau que tous les appareils doivent recevoir. Cependant, lorsque la plupart des appareils ne nécessitent pas ces informations, la diffusion devient inefficace. 

La transmission par diffusion présente les inconvénients suivants: 

• Surcharge du réseau : chaque appareil traite chaque paquet, ce qui peut conduire à une surcharge sous un trafic intense; 
• Perte de données : un excès de paquets de diffusion peut entraîner une performance instable du réseau; 
• Vulnérabilité : le réseau devient susceptible aux attaques, où un intrus peut le surcharger avec des paquets de diffusion. 

Art-Net utilise la transmission par diffusion, entraînant une distribution constante de paquets. Par conséquent, Art-Net peut provoquer une surcharge des commutateurs lors du traitement d'un grand nombre de flux. 

Ce problème survient car DMX est transmis en fragments adressés à des nœuds spécifiques. Considérez un scénario où un commutateur est connecté à un ordinateur générant un flux de données et possède cinq ports de commutation. En raison de la transmission par diffusion, ce flux de données est distribué à tous les ports du commutateur. 

Peu de commutateurs peuvent gérer correctement un tel trafic. Des appareils haute performance, tels que ceux de Cisco, tentent d'optimiser le traitement des paquets de diffusion, mais les modèles économiques peuvent devenir surchargés et se figer à cause du trafic de diffusion. 

Bien que les commutateurs soient conçus pour gérer des flux de données importants (par exemple, 10–100 Mbps), un trafic de diffusion aussi bas que 1 Mbps peut être critique. Même les commutateurs Gigabit peuvent rencontrer des difficultés à traiter de tels volumes de données de diffusion. 

Si un problème est causé par une défaillance matérielle, logiquement, il devrait se manifester localement ou, du moins, plus intensément dans un segment de réseau spécifique. Cependant, si un réseau qui fonctionnait de manière stable commence soudainement à rencontrer des pannes sans cause apparente, on pourrait soupçonner un inondation de diffusion

Pour garantir un fonctionnement fiable et efficace des systèmes d'éclairage basés sur Art-Net, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques du protocole et de planifier soigneusement l'infrastructure. Pour minimiser les problèmes liés au trafic de diffusion Art-Net, il est recommandé de :

1. Limiter le nombre d'univers. Le principal problème n'est pas le nombre d'appareils, mais plutôt le nombre d'univers utilisés. Les commutateurs peuvent être surchargés lorsqu'ils traitent un grand nombre d'univers car ils gèrent le trafic de diffusion différemment du trafic unicast. Il est recommandé de limiter le nombre d'univers par port physique à 8–10 pour éviter la surcharge et de regrouper les appareils connexes dans un seul univers pour optimiser le trafic. 
2. Segmenter l'éclairage. La segmentation permet un regroupement efficace des appareils. La segmentation géographique permet d'adapter l'éclairage à des zones spécifiques d'un espace, telles que les scènes, les halls, les zones intérieures et extérieures, ainsi que les zones pour les effets spéciaux. La segmentation fonctionnelle divise l'éclairage selon l'objectif : travail versus décoratif, statique versus dynamique, principal versus secours. La segmentation administrative assure le contrôle d'accès et la séparation des zones pour différentes équipes de techniciens, ainsi que la désignation des zones critiques nécessitant une protection renforcée. 
3. Utiliser des sous-réseaux. Diviser le réseau Art-Net en sous-réseaux et utiliser un adressage IP structuré aide à restreindre la propagation des paquets de diffusion, réduisant ainsi la charge sur les commutateurs. 
4. Intégrer des commutateurs gérés avec support QoS et VLAN pour prioriser le trafic Art-Net. 
5. Mettre en œuvre des dispositifs de surveillance du réseau, un système d'alerte pour les pannes, la redondance matérielle et la commutation automatique vers les canaux de secours.

Comme nous l'avons exploré tout au long de cet article sur le protocole ArtNet, le DMX512 traditionnel présente des limitations significatives pour la conception d'éclairage moderne :

• Maximum de 32 appareils par ligne
• Distance de transmission maximale de 200 mètres
• Vulnérabilité aux interférences électromagnétiques
• Vitesse de transfert de données de 250 kbit/s
• Limite de 512 canaux par univers—facilement épuisée par les appareils riches en fonctionnalités d'aujourd'hui

Les convertisseurs Sundrax transforment les protocoles Ethernet comme ArtNet, sACN et autres en signaux DMX512 que les appareils d'éclairage comprennent, tout en ajoutant des capacités qui élèvent l'ensemble des systèmes d'éclairage:

Fusion de Signaux Intelligente

Plusieurs consoles d'éclairage peuvent contrôler un seul ensemble d'appareils avec une priorisation précise grâce aux modes de fusion HTP, LTP, AUTO et PRIORITY—idéal pour des productions complexes nécessitant plusieurs opérateurs.

Fonctionnement Bidirectionnel

Tous les ports peuvent fonctionner comme entrées ou sorties, permettant une architecture système flexible où les signaux DMX peuvent voyager sur les réseaux IP et être convertis de nouveau aux points d'extrémité pour un contrôle précis des appareils.

Fonctionnalité de Déclenchement d'Urgence

Des modèles comme GigaJet20 Pro, GigaJet Pro, ArtGate Pro, et ArtGate DIN sont équipés d'entrées de déclenchement qui activent automatiquement des scénarios d'éclairage d'urgence préprogrammés—crucial pour les protocoles de sécurité des lieux.

• Série PRO: Unités montables en rack de seulement 11cm de profondeur avec un profil de 1U
• Série Solide: Boîtier en duralumin étanche classé IP44 pour le montage sur poutre
• Série DIN: Convertisseurs montés sur rail économes en espace avec borniers
• Série Arma: Tolérance aux températures extrêmes (-40°C à +70°C) pour les installations extérieures
• Série Compacte: Boîtier de boîte de jonction ultra-portable
• Série Board: Solutions OEM miniatures pour intégration sur mesure

• Série PRO : Unités montables en rack d'une profondeur de seulement 11 cm avec un profil 1U
• Série Solid : Boîtier en duralumin étanche classé IP44 pour montage sur structure
• Série DIN : Convertisseurs montés sur rail économes en espace avec blocs de bornes
• Série Arma : Tolérance extrême aux températures (-40°C à +70°C) pour installations extérieures
• Série Compact : Boîtier de boîte de jonction ultra-portable
• Série Board : Solutions OEM miniatures pour intégration personnalisée