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PROYECTO DE FINAL DE
CARRERA
TITULO: PROYECTO DE INSTALACIÓN DOMÓTICA CON
INTEGRACIÓN MULTIMEDIA EN VIVIENDA
UNIFAMILIAR
AUTOR: AMINE OUADI
TITULACIÓN: INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIÓN
DIRECTOR: JOSÉ MARÍA MAESTRE TORREBLANCA
DEPARTAMENTO: INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA
FECHA :11/07/2013
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ÍNDICE
1. Motivación................................................................................5
2. La domótica..............................................................................8
2.1 Qué aporta la domótica.......................................................9
2.2 Componentes de un hogar digital.......................................11
2.3 Estructura de una instalación domótica.............................12
2.3.1 Topología.......................................................................12
2.3.2 Arquitectura...................................................................16
2.4 Medios de transmisión........................................................18
2.4.1 Transmisión con cable....................................................19
2.4.1.1 PLC.......................................................................19
2.4.1.2 Par trenzado.............................................................20
2.4.1.3 Cable coaxial............................................................21
2.4.1.4 FO.........................................................................21
2.4.2 Transmisión si cable......................................................22
2.4.2.1 RF.........................................................................22
2.4.2.2 Bluetooth................................................................22
2.4.2.3 WIFI......................................................................23
2.4.2.4 Zigbee....................................................................25
2.4.2.5 Wimax...................................................................26
2.4.2.6 IR.........................................................................27
2.5 Principales protocolos de domótica...................................27
2.5.1 Protocolos propietarios.................................................28
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2.5.2 Protocolos no propietarios...........................................29
2.6 KNX...................................................................................31
2.6.1 Inicios...........................................................................31
2.6.2 Ventajas.......................................................................32
2.6.3 Medios de transmisión.................................................36
2.6.3.1 TP.......................................................................37
2.6.3.1.1 Topología.......................................................38
2.6.3.1.2 Transmisión de información................................39
2.6.3.1.3 Acceso al bus..................................................39
2.6.3.2 PL.......................................................................40
2.6.3.2.1 Topología........................................................41
2.6.3.2.2 Transmisión de información................................42
2.6.3.3 RF..................................................................42
2.7 Integración multimedia en el control domótico............43
3 Descripción del proyecto....................................................49
3.1 Antecedentes.....................................................................49
3.2 Sistemas instalados...........................................................49
3.3 Instalación domótica........................................................50
3.3.1 Aspectos generales..................................................50
3.3.2 Servicios domóticos instalados ..................................51
3.3.2.1 Control de luces..................................................51
3.3.2.1.1 Luces ON/OFF.......................................52
3.3.2.1.2 Luces regulables.....................................52
3.3.2.2 Control de persianas............................................53
3.3.2.3 Control puerta principal........................................53
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3.3.2.4 Control aire acondicionado....................................54
3.3.2.5 Control suelo radiante..........................................54
3.3.2.6 Alarmas técnicas.................................................55
3.3.2.7 Escenas............................................................57
3.3.3 Instalación del sistema.............................................58
3.3.3.1 Planta Semisótano...............................................58
3.3.3.2 Planta Baja........................................................65
3.3.3.3 Planta Primera....................................................67
3.3.3.4 Planta Bajo Cubierta............................................68
3.3.4 Configuración del sistema........................................69
3.4 Integración Multimedia....................................................75
3.4.1 Aspectos generales ....................................................75
3.4.2 Philips Pronto..........................................................75
3.4.3 Composición del sistema ..........................................76
3.4.4 Configuración del sistema........................................81
3.4.4.1 Equipos Audiovisuales integrados...........................81
3.4.4.2 ProntoEdit Professional V3...................................82
3.4.4.2.1 Integración de equipos audiovisuales.....................82
3.4.4.2.2 Integración del control domótico..........................87
4. Bibliografía......................................................................................91
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1. Motivación
Lo que me ha incitado a elegir un proyecto sobre la domótica es el hecho de ser una
tecnología desconocida por una gran mayoría de personas pese a tener un gran aporte
principalmente en tres campos que son el Confort, la seguridad y el ahorro energético, que
son precisamente la tendencia en cuanto a criterios para elegir una vivienda. Aunque la
demanda de unos empezó antes que otros. El confort por ejemplo que es una palabra
proveniente del francés que a su vez proviene del inglés Comfort y eso indica que los
primeros que empezaron a disfrutar de ese bienestar fueron los pueblos de habla
anglosajona dado que la revolución industrial empezó en el Reino Unido, sin embargo la
seguridad es un concepto más antiguo que nació con el ser humano y que engloba la
defensa, protección, riesgo, vulnerabilidad y confianza, en cuanto al ahorro energético es
uno de los recién llegados y es un concepto que ha surgido con la aparición de los efectos
del calentamiento global y la necesidad de que el ser humano cambie de hábitos.
Confort:
El desarrollo tecnológico actual es debido en gran medida a la invención del transistor que
desde su aparición en 1947 ha seguida una curva de mejora exponencial, lo que se traduce
hoy en día en un avance tecnológico muy importante alcanzado en uno períodos de
tiempo relativamente cortos.
Nuestros profesores nos contaban que cuando ellos estudiaban apenas había un ordenador
en toda la escuela y que tardaba una eternidad en hacer unos cálculos que ahora se pueden
conseguir con una calculadora convencional, ahora los estudiantes disponemos de
ordenadores que realizan de sobra los cálculos que necesitamos, con lo de sobra me quiero
referir a que la tecnología se ha puesto muy por delante de las necesidades de la gente, y
es como si compráramos coches Ferrari para circular a 50Km/h y es lo que se llama
sociedad del consumismo que se resume en la creación continua de necesidades que la
tecnología está dispuesta a satisfacer. Así que por ejemplo, los desarrolladores de juegos
desarrollan cada vez más juegos que necesitan de ordenadores más potentes para su
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correcta ejecución, los diseñadores de coches se empeñan en encontrar cada vez más
opciones empujando la tecnología al límite, así que llevar tecnología al hogar es una
consecuencia muy natural de todo este avance tecnológico y que permitirá al ocupante
utilizar la tecnología para disfrutar de un mayor confort haciéndole evitar tareas
repetitivas.
Mi gran objetivo en lo que se relaciona al confort es hacer de una vivienda tradicional una
vivienda moderna e interactiva y en la que la tecnología está disimulada para que se pueda
disfrutar de ella sin preocuparse por cómo funciona y sin tener conocimientos técnicos y
eso hace que casi cualquier persona pueda beneficiarse de ella.
Para la mayoría de las personas, apagar luces o bajar persianas son tareas muy simples y
fáciles y sería un elemento de confort poder realizarlas a través de mandos centralizados o
hasta comandos vocales, pero eso no sería el caso para personas mayores o con movilidad
reducida ya que supone para ellos una independencia y autonomía y es uno de los puntos
más atractivos para instalar domótica en las residencias de esas personas.
Seguridad:
Una de las grandes preocupaciones de la gente es la seguridad, que podemos dividir en
dos vertientes, seguridad de las personas y seguridad de sus bienes. La domótica incluye
los servicios de Tele seguridad, definidos como los servicios que permiten controlar de
forma remota, cualquier incidencia relativa a la seguridad de las personas y bienes
(como intrusiones en la vivienda, o gestión de emergencias) comunicando
automáticamente mediante avisos de alarma a los usuarios y a un centro proveedor de
servicios.
La secuencia incluida en el servicio contempla: detección, aviso, verificación y, en su
caso, actuación. También se incluyen en este grupo los servicios de Monitorización y
Seguridad Técnica, que agrupan los sistemas de gestión de accesos (control, porteros,
videoporteros, etc.), de vigilancia (videovigilancia, supervisión de zonas comunes, etc.),
de alarmas técnicas (fuego, gas, inundación) y de emergencia y prevención de otros
daños.
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A diferencia de otras tecnologías el principal objetivo de la domótica en cuanto a
seguridad es ser un método disuasivo a través de técnicas como son la simulación de
presencia y un método de prevención por lo que ya no nos tenemos que preocupar si
olvidamos un grifo abierto y la calefacción encendida ya que siempre estaremos avisados
y además hay una actuación que por ejemplo mediante una electroválvula cerrará el grifo
o un actuador que apagará la calefacción.
Ahorro Energético:
Aunque con la domótica se consiguen ahorros considerables de energía, en sus comienzos
no era lo más atractivo de esa tecnología, a diferencia de hoy en día. Hay un consenso casi
global sobre la necesidad de disminuir el consumo energético y rebajar las emisiones de
gases a efecto invernadero por lo que muchas personas están concienciadas y buscan
métodos para lograr tal fin, mientras que para otras personas vienen a ser prácticas para
paliar los efectos de la crisis económica y la continua subida de electricidad, gas y agua.
Por otro lado la aparición de certificaciones para la gestión sostenible medioambiental y
el consumo de energía verde en los edificios terciarios tal que hoteles, hospitales, etc...
Incitó a éstos a buscar dichas distinciones para sus establecimientos, y el mejor método
para conseguirlos es dotando sus instalaciones de un control domótico (aunque hablando
de edificios terciaros sería más correcto el concepto de inmótica).
Ahorrar energía puede ser a través de gestos tan simples como cerrar un grifo o apagar las
luces, pero lo que se logra con una instalación domótica es hacer lo mismo pero sin que el
confort o comodidad se vean disminuidos.
No se puede ahorrar si no se sabe cuánto estoy gastando, y tampoco se puede ahorrar si no
se tiene un control sobre los elementos que consumen energía.
Así que en una instalación automatizada se puede visualizar en cada momento la
consumición energética de nuestra casa y así saber cuánto y dónde estamos gastando más.
Y no sólo se trata del consumo eléctrico, sino que también el consumo en gas y agua.
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Además se pueden saber cuántas emisiones en CO2 estamos teniendo y sobre todo cuánto
en euros vamos a pagar a finales del mes.
Cuando se contrata la luz eléctrica es para un pico pero en una instalación domótica
podemos nosotros mismos ponernos el pico que queramos, que será siempre por debajo
del contratado, y podremos saber cuándo llegaremos a ese pico. Pero de pocos nos serviría
monitorizar el consumo energético si no podemos actuar para disminuirlo, pues a través
de sensores y actuadores domóticos podemos lograrlo, por ejemplo apagando la luz en
estancias desocupadas, desactivar el riego automático cuando está lloviendo, o regular la
intensidad luminosa aprovechando al máximo la luz natural.
2. La domótica:
El término domótica viene de la unión de las palabras domus (que significa casa en latín)
y tica (de automática) y se puede definir como “la integración de la tecnología en el
diseño inteligente de un recinto “. Esto es, un conjunto de sistemas capaces de automatizar
una vivienda, aportando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y
comunicación, y que pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de
comunicación, cableadas o inalámbricas, y cuyo control goza de cierta ubicuidad, desde
dentro y fuera del hogar.
Un sistema domótico es capaz de recoger información proveniente de unos sensores o
entradas, procesarla y emitir órdenes a unos actuadores o salidas. El sistema puede
acceder a redes exteriores de comunicación o información.
La domótica aplicada a edificios terciarios no destinados a vivienda, es decir oficinas,
hoteles, centros comerciales, de formación, hospitales, se denomina, inmótica.
La domótica permite dar respuesta a los requerimientos que plantean estos cambios
sociales y las nuevas tendencias de nuestra forma de vida, facilitando el diseño de casas y
hogares más humanos, más personales, polifuncionales y flexibles.
El sector de la domótica ha evolucionado considerablemente en los últimos años, y en la
actualidad ofrece una oferta más consolidada. Hoy en día, la domótica aporta soluciones
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dirigidas a todo tipo de viviendas, incluidas las construcciones de vivienda oficial
protegida. Además, se ofrecen más funcionalidades por menos dinero, más variedad de
producto, y gracias a la evolución tecnológica, son más fáciles de usar y de instalar. En
definitiva, la oferta es mejor y de mayor calidad, y su utilización es ahora más intuitiva y
perfectamente manejable por cualquier usuario. Paralelamente, los instaladores de
domótica han incrementado su nivel de formación y los modelos de implantación se han
perfeccionado. Asimismo, los servicios posventa garantizan el perfecto mantenimiento de
todos los sistemas. En definitiva, la domótica de hoy contribuye a aumentar la calidad de
vida, hace más versátil la distribución de la casa, cambia las condiciones ambientales
creando diferentes escenas predefinidas, y consigue que la vivienda sea más funcional al
permitir desarrollar facetas domésticas, profesionales, y de ocio bajo un mismo techo.
La red de control del sistema domótico se integra con la red de energía eléctrica y se
coordina con el resto de redes con las que tenga relación: telefonía, televisión, y
tecnologías de la información, cumpliendo con las reglas de instalación aplicables a cada
una de ellas. Las distintas redes coexisten en la instalación de una vivienda o edificio. La
instalación interior eléctrica y la red de control del sistema domótico están reguladas por
el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT). En particular, la red de control
del sistema domótico está regulada por la instrucción ITC-BT-51 Instalaciones de
sistemas de automatización, gestión técnica de la energía y seguridad para viviendas y
edificios.
2.1 ¿QUÉ APORTA LA DOMÓTICA?:
La domótica contribuye a mejorar la calidad de vida del usuario:
Facilitando el ahorro energético: gestiona inteligentemente la iluminación,
climatización, agua caliente sanitaria, el riego, los
electrodomésticos, etc., aprovechando mejor los
recursos naturales, utilizando las tarifas horarias de
menor coste, y reduce de esta manera la factura
energética. Además, mediante la monitorización
de consumos, se obtiene la información necesaria
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para modificar los hábitos y aumentar el ahorro y la eficiencia.
Fomentando la accesibilidad: facilita el manejo de los elementos del hogar a las
personas con discapacidades de la forma que más se ajuste a sus necesidades, además de
ofrecer servicios de teleasistencia para aquellos que lo necesiten.
Aportando seguridad de personas, animales y bienes: controles de intrusión y
alarmas técnicas que permiten detectar incendios, fugas de gas o inundaciones de agua,
etc.
Convirtiendo la vivienda en un hogar más confortable: gestión de
electrodomésticos, climatización, ventilación, iluminación natural y artificial…
Garantizando las comunicaciones: recepción de avisos de anomalías e información
del funcionamiento de equipos e instalaciones, gestión remota del hogar, etc.
Además, la domótica facilita la introducción de infraestructuras y la creación de
escenarios que se complementan con los avances en la Sociedad de la Información:
Comunicaciones: Transmisión de voz y datos, incluyendo textos, imágenes,
sonidos (multimedia) con redes locales (LAN) compartiendo acceso a Internet, recursos e
intercambio entre todos los dispositivos, acceso a nuevos servicios de telefonía sobre IP,
televisión digital, televisión por cable, diagnóstico remoto, videoconferencias, etc.
Mantenimiento: Con capacidad de incorporar el telemantenimiento de los equipos.
Ocio y tiempo libre: Descansar y divertirse con radio, televisión, multi-room, cine
en casa, videojuegos, captura, tratamiento y distribución de imágenes fijas (foto) y
dinámicas (vídeo) y de sonido (música) dentro y fuera de la casa, a través de Internet, etc.
Salud: Actuar en la sanidad mediante asistencia sanitaria, consultoría sobre
alimentación y dieta, telecontrol y alarmas de salud, medicina monitorizada, cuidado
médico, etc.
Compra: Comprar y vender mediante la telecompra, televenta, telereserva, desde
la casa, etc. ¥ Finanzas: Gestión del dinero y las cuentas bancarias mediante la telebanca,
consultoría financiera….
Aprendizaje: Aprender y reciclarse mediante la tele-enseñanza, cursos a
distancia…
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Actividad profesional: Trabajar total o parcialmente desde el hogar, posibilidad
viable para ciertas profesiones (teletrabajo), etc.
Ciudadanía: Gestiones múltiples con la Administración del Estado, la Comunidad
Autónoma y el Municipio, voto electrónico, etc.
Acceso a información: Museos, bibliotecas, libros, periódicos, información
meteorológica, etc.
Y todas las posibles ideas que la creatividad y la innovación puedan aportar. Lo indicado
hasta aquí es sólo una muestra del actual estado de conocimiento y progreso.
2.2 Componentes de un hogar digital
De manera general, un Sistema Domótico dispondrá de una red de comunicación y
diálogo que permite la interconexión de una serie de equipos a fin de obtener
información sobre el entorno doméstico, con el fin de realizar unas determinadas
acciones sobre dicho entorno.
Los dispositivos que forman parte de una instalación domótica se pueden clasificar
según su funcionalidad en:
• Sensores: captan información del entorno (interior y exterior del edificio). La
información está localizada, por lo que es muy importante la elección del
emplazamiento.
• Actuadores: realizan el control de algún elemento del sistema.
• Controladores: reciben información de dispositivos tipo sensor y la procesan para
realizar el control de dispositivos de tipo actuador. Adoptan decisiones sobre el
estado de funcionamiento del sistema.
• Interfaces: establecen comunicación entre el sistema y el usuario.
• Dispositivos específicos del sistema: elementos necesarios para el funcionamiento
del mismo. Los sensores pueden ser de: temperatura, humedad, caudal, ópticos, presencia,
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nivel, gas o humos, identificación, etc. Los actuadores pueden ser del tipo todo/nada o
funcionamiento intermitente.
Figure 1- Componentes Domóticos en un Hogar Inteligente
El funcionamiento de una casa inteligente consistiría a grandes rasgos en lo siguiente:
Los controladores captan información que les llega de los sensores y la procesan en
función de una determinada programación luego mandan órdenes a los actuadores que
están directamente conectados con circuitos de potencia.
2.3 Estructura de un sistema domótico:
En este capítulo se diferenciará entre “topología” (concepto referido a la estructura, tanto
física como lógica, de un sistema), entre “arquitectura” (modelo de gestión del
sistema), “sistema cableados” y “bus domótico”.
2.3.1 TOPOLOGÍAS:
Una red de comunicaciones es un recurso compartido empleado para intercambiar
información entre usuarios. Una red, en general, se define como un conjunto de
nodos o estaciones interconectadas. La forma lógica en que se conectan los nodos
mediante canales para construir una red define la topología lógica de la misma. Indica qué
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unidades pueden intercambiar datos. La topología física de una red está definida por la
forma en que se tienden los cables que conectan las distintas estaciones.
Existen diversas clasificaciones. Una de ellas es la siguiente:
• Topología simple: se basa en una estructura de bus simple con accesos sencillos,
que se puede extender a instalaciones cada vez mayores. Se denomina “bus
principal” a la línea de bus, “nodo” a cada elemento conectado al mismo.
Figura 4. Topología simple
• Topología extendida – paralelo: topología de sub-bus extendido, en la que la espina
dorsal de la misma recibe el nombre de “bus principal”, mientras que cada uno de los
buses conectados a éste se conocerán como “buses secundarios”. La conexión de
cada bus secundario al bus principal suele realizarse a través de una unidad tipo
“router” (controlador del bus secundario).
Figura 5. Topología extendida - paralelo
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• Topología extendida – serie: en este caso no existe bus principal.
Figura 6. Topología extendida - serie
Otra posible clasificación, mucho más general es:
• Tipo estrella: uniones múltiples a partir de un nodo central. La distancia que cubre está
limitada por los medios de comunicación utilizados. El elemento central es el único
punto de la red que puede provocar el fallo total de ésta. Admite un número reducido de
dispositivos; además, deben ser de naturaleza homogénea. Instalación domótica de una
vivienda unifamiliar
• Tipo bus: todos los módulos de control se conectan a una troncal principal
(unión paralelo), que empieza y acaba en lugares diferentes. La capacidad de la red está
limitada por el medio empleado y por el mecanismo de control de acceso. Pueden
añadirse nuevas estaciones sin necesidad de reconfigurar la red hasta el máximo
permitido por la capacidad de la misma. Para evitar que el cable sea un punto débil,
se emplean cables duales (cable duplicado). Admite una cantidad numerosa de
dispositivos, incluso de naturaleza heterogénea.
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Figura 7. Clasificación topologías
• Tipo anillo: la troncal (unión serie) empieza y acaba en el mismo sitio. Se
utiliza en sistemas de alta seguridad. Aumenta el precio de la instalación. La capacidad de
la red está limitada por el medio y por la capacidad del repetidor que necesita cada
nodo. Cada nodo adicional supone el paro de la red y la disminución de las
prestaciones. La red es vulnerable al fallo en un único enlace. Existen sistemas de
doble anillo. Instalación domótica de una vivienda unifamiliar
• Tipo anillo modificado: incluye la variación de que algunos elementos pueden tener
varias ramificaciones. Con ello se consigue simplificar la posible expansión de la red
y permite el uso de diferentes interfaces menos complejos en las estaciones. Las
características de vulnerabilidad, número de terminales, etc., son similares a las redes
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de anillo, pero su capacidad de expansión es mayor si los elementos de control
disponen de conexiones libres.
• Tipo libre: no existe restricción en la instalación del bus que une los módulos de
control. Esto conlleva dos desventajas: una velocidad de comunicación limitada y un
aumento del precio de los módulos.
2.3.2 Arquitecturas:
El concepto de arquitectura hace referencia a la estructura de una red y que está muy
ligada a la ubicación de la inteligencia dentro de un sistema domótico. Las principales
arquitecturas son:
Arquitectura Centralizada – En un sistema de domótica de arquitectura centralizada, un
controlador centralizado, envía la información a los actuadores e interfaces según el
programa, la configuración y la información que recibe de los sensores, sistemas
interconectados y usuarios.
Esquema de Arquitectura de Sistema Domótica Centralizada
Arquitectura Descentralizada – En un sistema de domótica de Arquitectura
Descentralizada, hay varios controladores, interconectados por un bus, que envía
información entre ellos y a los actuadores e interfaces conectados a los controladores,
según el programa, la configuración y la información que recibe de los sensores, sistemas
interconectados y usuarios.
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Arquitectura Distribuida - En un sistema de domótica de arquitectura distribuida, cada
sensor y actuador es también un controlador capaz de actuar y enviar información al
sistema según el programa, la configuración, la información que capta por sí mismo y la
que recibe de los otros dispositivos del sistema. Cada elemento del sistema tiene su propia
capacidad de proceso y puede ser ubicado en cualquier parte de la vivienda. Esta
característica proporciona al instalador domótico una libertad de diseño que le posibilita
adaptarse a las características físicas de cada vivienda en particular.
. Arquitectura Híbrida / Mixta – En un sistema de domótica de arquitectura híbrida
(también denominado arquitectura mixta) se combinan las arquitecturas de los sistemas
centralizadas, descentralizadas y distribuidas. A la vez que puede disponer de un
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controlador central o varios controladores descentralizados, los dispositivos de interfaces,
sensores y actuadores pueden también ser controladores (como en un sistema
“distribuido”) y procesar la información según el programa, la configuración, la
información que capta por sí mismo, y tanto actuar como enviarla a otros dispositivos de
la red, sin que necesariamente pasa por otro controlador.
2.4 Medios de Transmisión:
Una clasificación muy interesante de los sistemas de automatización de edificios está
basada en los medios de transmisión utilizados entre los elementos que conforman el
sistema, independientemente del lenguaje o el protocolo utilizado. En la siguiente tabla
podemos ver los tipos de medios empleados, con alguna de sus características,
requerimientos y usos.
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A continuación se detallan los medios con y sin cable por los que puede circular la
información para el control de una instalación domótica:
2.4.1Transmisión con cable :
La transmisión por cableado es el medio más común para los sistemas de domótica,
principalmente son del tipo: PLC, par trenzado, coaxial o fibra óptica.
2.4.1.1 PLC ( Power Line Communication):
Si bien no es el medio más adecuado para la transmisión de datos, sí es una
alternativa a tener en cuenta para las comunicaciones domésticas, dado el bajo coste
que implica su uso al tratarse de una instalación existente. Para aquellos casos en los
que las necesidades del sistema no impongan requerimientos muy exigentes en cuanto
a la velocidad de transmisión, la línea de distribución de energía eléctrica puede ser
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suficiente como soporte de dicha transmisión. Los rangos de frecuencia reservados
son:
Rango de 3 a 95 kHz: suministradores de energía y sus empresas
concesionarias.
Rango de 95 kHz a 148,5 kHz: disponible para aplicaciones generales. Este
rango se encuentra dividido en tres bandas:
banda 1: 95 kHz a 125 kHz, sin protocolo de acceso.
banda 2: 125 kHz a 140 kHz, con protocolo de acceso.
banda 3: 140 kHz a 148,5 kHz, sin protocolo de acceso.
Por encima de 148,5 kHz: rango prohibido.
2.4.1.2 Cable de par trenzado:
El cable de par trenzado es de los más antiguos en el mercado y en algunos tipos de
aplicaciones es el más común. Consiste en dos alambres de cobre o a veces de
aluminio, aislados con un grosor de 1 mm 2 aproximado. Los alambres se trenzan con
el propósito de reducir la interferencia eléctrica de pares similares cercanos. Los
pares trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC (Policloruro de Vinilo)
en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8, hasta 300 pares). Un ejemplo de par
trenzado es el sistema de telefonía, ya que la mayoría de aparatos se conectan a la central
telefónica por medio de un par trenzado. Actualmente, se han convertido en un estándar
en el ámbito de las redes LAN como medio de transmisión en las redes de acceso a
usuarios (típicamente cables de 2 ó 4 pares trenzados). A pesar que las propiedades de
transmisión de cables de par trenzado son inferiores, y en especial la sensibilidad ante
perturbaciones extremas, a las del cable coaxial, su gran adopción se debe al costo, su
flexibilidad y facilidad de instalación, así como las mejoras tecnológicas constantes
introducidas en enlaces de mayor velocidad, longitud, etc.
El cable coaxial es más inmune a las interferencias o al ruido que el par trenzado, pero es
mucho más rígido que el par trenzado, por lo que al realizar las conexiones entre redes la
labor será más difícil. La velocidad de transmisión que se puede alcanzar con el cable
coaxial llega sólo hasta 10 Mbps, en cambio con el par trenzado se consiguen 100 Mbps.
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2.4.1.3 Cable Coaxial:
El cable coaxial fue el primer cable empleado, aparte de cable eléctrico
convencional en la transmisión de información entre dispositivos y existen diferentes
tipos según su uso y utilización. En la tabla 7.2 se peuden ver los diferentes tipos y
su utilización más común.
El cable coaxial tenía una gran utilidad en sus inicios por su propiedad idónea de
transmisión de voz, audio y video. Los factores a tener en cuenta a la hora de elegir un
cable coaxial son su ancho de banda, su resistencia o impedancia característica, su
capacidad y su velocidad de propagación. El ancho de banda del cable coaxial está
entre los 500 MHz, esto hace que el cable coaxial sea ideal para transmisión de
televisión por cable por múltiples canales. La resistencia o la impedancia
característica depende del grosor del conductor central o malla; si varía éste, también
varía la impedancia característica.
2.4.1.4 Fibra óptica:
En la última década la fibra óptica ha pasado a ser una de las tecnologías más
avanzadas que se utilizan como medio de transmisión. Los logros con este material
fueron más que satisfactorios, desde lograr una mayor velocidad y disminuir casi en su
totalidad ruidos e interferencias, hasta multiplicar las formas de envío en comunicaciones
y recepción por vía telefónica. La fibra óptica está compuesta por filamentos de
vidrio de alta pureza muy compactos. El grosor de una fibra es como la de un
cabello humano aproximadamente. Fabricadas a alta temperatura con base en silicio,
su proceso de elaboración es controlado por medio de computadoras, para permitir
que el índice de refracción de su núcleo, que es la guía de la onda luminosa, sea uniforme
y evite las desviaciones.
Como características de la fibra podemos destacar que son compactas, ligeras, con
bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión y un alto grado de fiabilidad ya
que son inmunes a las interferencias electromagnéticas de radio-frecuencia. Las fibras
ópticas no conducen señales eléctricas, conducen rayos luminosos, por lo tanto son
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ideales para incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden
usarse en condiciones peligrosas de alta tensión.
En comparación con el sistema convencional de cables de cobre, donde la atenuación de
sus señales es de tal magnitud que requieren de repetidores cada dos kilómetros para
regenerar la transmisión, en el sistema de fibra óptica se pueden instalar tramos de hasta
70 km sin que haya necesidad de recurrir a repetidores, lo que también hace más
económico y de fácil mantenimiento este material.
2.4.2 Transmisión sin cable :
Muchos sistemas de domótica utilizan soluciones de transmisión inalámbrica entre los
distintos dispositivos, principalmente tecnologías de radiofrecuencia o infrarrojo.
2.4.2.1 Radiofrecuencia:
La introducción de las radiofrecuencias como soporte de transmisión en la vivienda,
ha venido precedida por la proliferación de los teléfonos inalámbricos y sencillos
telemandos. Este medio de transmisión puede parecer, en principio, idóneo para el
control a distancia de los sistemas domóticos, dada la gran flexibilidad que supone su uso.
Sin embargo resulta particularmente sensible a las perturbaciones electromagnéticas
producidas, tanto por los medios de transmisión, como por los equipos domésticos. No
obstante no cabe ninguna duda que las tecnologías inalámbricas en radiofrecuencia son las
que más se van a desarrollar en los próximos años. En estos momentos se puede distinguir
Bluetooth, IEEE 802.11 (WiFi), IEEE 802.15.4 (Zigbee).
2.4.2.2 Bluetooth:
Existen cerca de 1400 fabricantes de todo el mundo y de diferentes áreas de negocio que
han adoptado este estándar para alguno de sus productos. Bluetooth es un enlace radio
de corto alcance que aparece asociado a las Redes de Área Personal Inalámbricas, o sus
siglas en inglés WPAN (Wireless Personal Area Network). Este concepto hace
referencia a una red sin cables que se extiende a un espacio de funcionamiento
personal o POS (Personal Operating Space) con un radio de hasta 10 metros. Las
WPAN constituyen un esquema de red de bajo coste que permite conectar entre sí
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equipos informáticos y de comunicación portátil y móvil, como ordenadores, PDA,
impresoras, ratones, micrófonos, auriculares, lectores de código de barras, sensores,
displays, "buscas", teléfonos móviles y otros dispositivos de electrónica de
consumo. El objetivo es que todos estos equipos se puedan comunicar e interoperar
entre sí sin interferencias. Desde su nacimiento el Bluetooth se concibió como un
sustituto del RS-232 o del puerto IrDA ya que mejora las prestaciones de estos porque
evita el uso de cables, aumenta la velocidad binaria y aporta movilidad dentro de un
rango de hasta 10 metros (o 100 metros dependiendo de la versión y/o país). El rango
de frecuencias en que se mueve Bluetooth (2,402 GHz a 2,480 GHz) está dentro de una
banda libre que se puede usar para aplicaciones ICM (Industrial, Científica y Médica) que
no necesitan licencia. . Desde el punto de vista de la Domótica e Inmótica, el Bluetooth
proporcionará el acceso inalámbrico, por ejemplo; a los menús de la centralita de alarma,
las pasarelas residenciales o similares desde el teléfono móvil o la agenda de mano PDA.
Gracias a sus prestaciones también podremos ver como aparecen webcams con
interface Bluetooth, evitando así la instalación de nuevos cables por la vivienda. Es
de esperar que el Bluetooth se use en dispositivos donde exista un mínimo de recursos
de procesador, memoria y cuyos datos almacenados sean de cierto tamaño o
envergadura. Por ejemplo, un sensor de intrusión vía radio sólo necesita transmitir de
5 a 10 octetos de información hacia la centralita de seguridad cuando se dispara
una alarma. Ahora mismo, estos dispositivos usan pequeños transceptores de radio FSK
de coste realmente bajo (tecnología muy madura) y que con 2400 bps proporcionan
suficiente velocidad binaria para transmitir esas alarmas. Entonces, ¿tiene sentido
usar chips Bluetooth que pueden llegar a transmitir más de 700 Kbps, cuando sólo
necesitamos 2400 bps y muy de vez en cuando? Parece que no, más cuando la
diferencia de costes de ambas opciones es sustancial. Resumiendo, Bluetooth es una
opción interesante para intercambio de datos entre teléfonos móviles, agendas,
pasarelas residenciales, centralitas de seguridad/domótica, ordenadores, webcams,
equipos de HiFi o reproductores MP3, mandos a distancia universales, etc .
2.4.2.3 IEEE 802.11b (WiFi) :
El protocolo IEEE 802.11 o WI-FI es un estándar de protocolo de comunicaciones de la
IEEE que define el uso de los dos niveles más bajos de la arquitectura OSI (capas física y
24
de enlace de datos), especificando sus normas de funcionamiento en una WLAN. En
general, los protocolos de la rama 802.x definen la tecnología de redes de área local.
La familia 802.11 actualmente incluye seis técnicas de transmisión por modulación que
utilizan todas los mismos protocolos. El estándar original de este protocolo data de 1997,
era el IEEE 802.11, tenía velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de
frecuencia de 2,4 GHZ.
En la actualidad no se fabrican productos sobre este estándar. El término IEEE 802.11 se
utiliza también para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como
“802.11legacy.” La siguiente modificación apareció en 1999 y es designada como IEEE
802.11b, esta especificación tenía velocidades de 5 hasta 11 Mbps, también trabajaba en
la frecuencia de 2,4 GHz. También se realizó una especificación sobre una frecuencia de 5
Ghz que alcanzaba los 54 Mbps, era la 802.11a y resultaba incompatible con los
productos de la b y por motivos técnicos casi no se desarrollaron productos.
Posteriormente se incorporó un estándar a esa velocidad y compatible con el b que
recibiría el nombre de 802.11g. Hoy en día la mayoría de productos son de la
especificación b y de la g.
El siguiente paso se está dando en la actualidad con la norma 802.11n que sube el límite
teórico hasta los 600 Mbps. Actualmente ya existen varios productos que cumplen un
primer borrador del estándar N con un máximo de 300 Mbps (80-100 estables). La
seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisión
802.11i. Otros estándares de esta familia (c–f, h–j, n) son mejoras de servicio y
extensiones o correcciones a especificaciones anteriores. El primer estándar de esta
familia que tuvo una amplia aceptación fue el 802.11b.
Los estándares 802.11b y 802.11g utilizan bandas de 2,4 gigahercios (Ghz) que no
necesitan de permisos para su uso. El estándar 802.11a utiliza la banda de 5 GHz. El
estándar 802.11n hará uso de ambas bandas, 2,4 GHz y 5 GHz. Las redes que trabajan
bajo los estándares 802.11b y 802.11g pueden sufrir interferencias por parte de hornos
microondas, teléfonos inalámbricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 2,4
25
Ghz.
2.4.2.4 IEEE 802.15.4 (ZigBee) :
ZigBee es una alianza, sin ánimo de lucro, de 25 empresas, la mayoría de ellas
fabricantes de semiconductores, con el objetivo de auspiciar el desarrollo e implantación
de una tecnología inalámbrica de bajo coste. Destacan empresas como Invensys,
Mitsubishi, Philips y Motorola que trabajan para crear un sistema estándar de
comunicaciones, vía radio y bidireccional, para usarlo dentro de dispositivos de
domótica, automatización de edificios (inmótica), control industrial, periféricos de
PC y sensores médicos. Los miembros de esta alianza justifican el desarrollo de
este estándar para cubrir el vacío que se produce por debajo del Bluetooth. ZigBee,
conocido con otros nombres como "HomeRF Lite", es una tecnología inalámbrica de
baja velocidad y bajo consumo, con velocidades comprendidas entre 20 kB/s y 250
kB/s y rangos de 10 m a 75 m. Puede usar las bandas libres ISM de 2,4 GHz, 868
MHz (Europa) y 915 MHz (EEUU). Una red ZigBee puede estar formada por hasta 255
nodos los cuales tienen la mayor parte del tiempo el transceiver ZigBee dormido con
26
objeto de consumir menos que otras tecnologías inalámbricas. El objetivo es que un
sensor equipado con un transceiver ZigBee pueda ser alimentado con dos pilas AA
durante al menos 6 meses y hasta 2 años. Como comparativa la tecnología
Bluetooth es capaz de llegar a 1 MB/s en distancias de hasta 10 m operando en
la misma banda de 2,4 GHz, sólo puede tener 8 nodos por celda y está diseñado para
mantener sesiones de voz de forma continuada. Los módulos ZigBee serán los
transmisores inalámbricos más baratos jamás producidos de forma masiva. Con un coste
estimado alrededor de los 2 euros dispondrán de una antena integrada, control de
frecuencia y una pequeña batería.
2.4.2.5 IEEE 802.16x (Wimax):
Los estándares inalámbricos citados anteriormente están pensados para prever redes
de comunicaciones dentro de los edificios. Pero también cabe pensar en crear redes
inalámbricas de datos dentro de áreas metropolitanas, para servicios de diferentes
usuarios, o para compartir servicios entre varios edificios. Este estándar es el
denominado 802.16 con varias versiones para diferentes velocidades y trabajando a
diferentes frecuencias. Este estándar conocido como WiMAX, es una alternativa
eficaz a las redes de banda ancha convencionales, construidas con fibra óptica pero
con la ventaja de que no emplea hilos. Sus frecuencias oscilan entre los 2-11 GHz
para la versión 801.16a y los 10-66 GHz para la versión 802.16c. En la figura 7.1 se
puede ver una comparativa de los diferentes medios físicos inalámbricos estudiados,
viendo sus rangos de velocidad y de alcance.
27
FIGURA 7.1. Rango de trabajo de los niveles físicos inalámbricos.
2.4.2.6. Infrarrojos:
No se ha incluido este medio dentro de nivel físico en la tabla y sólo hacemos una breve
reseña, dado que son utilizados habitualmente en mandos a distancia para pequeños
dispositivos en los edificios. Están cayendo en desuso debido al abaratamiento de las
tecnologías inalámbricas por radiofrecuencia expuestas con anterioridad.
La comunicación se realiza entre un diodo emisor que emite una luz en la banda de IR,
sobre la que se superpone una señal, convenientemente modulada con la
información de control, y un fotodiodo receptor cuya misión consiste en extraer de
la señal recibida la información de control. Al tratarse de un medio de transmisión óptico,
son inmunes a las radiaciones electromagnéticas producidas por los equipos
domésticos o por los demás medios de transmisión (coaxial, par trenzado, corrientes
portadoras, etc.).
Cuando el medio de transmisión está utilizado para transmitir información entre
dispositivos con la función de “controlador” también se denomina “Bus”. El bus también
se utiliza muchas veces para alimentar a los dispositivos conectados a él (por ejemplo
European Instalation Bus – EIB).
2.5 Los Protocolos de Domótica:
Un sistema domótico se caracteriza principalmente por el protocolo de comunicación que
utiliza que no es más que el formato de mensajes que los diferentes elementos de control
del sistema deben utilizar para entenderse entre sí y en eso especialmente reside el gran
obstáculo que frena el desarrollo de la domótica, ya que por la existencia de una multitud
de tecnologías y protocolos incompatibles entre sí, esto impide la interconexión de
dispositivos y sistemas de diferentes fabricantes. La mayoría de las aplicaciones en el
mercado son propietarias y por lo tanto no han sido concebidas pensando en su posible
conexión con elementos de otro proveedor.
Los sistemas domóticos se pueden clasificar en sistemas propietarios y no propietarios:
28
2.5.1 Protocolos Propietarios:
Son lenguajes de comunicación creados especialmente para funcionar en dispositivos de
una empresa específica y que sólo son capaces de comunicarse entre sí.
A continuación vemos algunos de los sistemas de estándar propietario:
Cardio: Estamos ante un sistema de control domótico completo, centralizado y
expresamente recomendado para viviendas de tipo unifamiliar. Este sistema puede
acoplarse fácilmente a la instalación eléctrica de una vivienda tanto en construcción como
ya construida, con muy pocas modificaciones a una instalación normal.
Domus: Es un kit cuyas funciones están reunidas en una unidad central de
procesamiento que incluye una pantalla de cristales líquidos conectada a varios módulos
de sensores, instalados por toda la casa, comunicándose entre sí. Los sensores hacen una
monitorización de las condiciones del ambiente, enviando los datos a la unidad central de
procesamiento que, mediante las directivas introducidas por el usuario, enviará órdenes a
los módulos de sensores para la activación, desactivación o mantenimiento del estado de
los dispositivos.
Domintell: Es un sistema de domótica fabricado desde el año 2001 por la sociedad
belga TRUMP. Se caracteriza por su compatibilidad nativa con iPhone, iPad, Bang &
Olufsen y sistemas de iluminación por leds mediante protocolo DMX512.Sus principales
ventajas respecto a otros sistema de estándar abierto como KNX es la facilidad del manejo
de su software de configuración y sobre todo que se trata de un sistema de software
gratuito.
Simon Vis: El sistema simón VIS es un controlador programable destinado a la
total gestión de una vivienda. Las funciones que contienen básicamente el modulo de
control, están orientadas a las aplicaciones de automatización y control de una vivienda.
El sistema se compone de un punto central que recibe toda la información proveniente de
los sensores. Estas señales son recogidas por un módulo intermedio (módulo de entradas)
y transmitida en serie al punto de control
BUSing: es una tecnología de domótica distribuida desarrollada por la empresa
asturiana Ingenium que empezó trabajando con los sistemas no propietarios tal que X10 y
KNX, pero rápidamente de decantó por desarrollar su propio protocolo buscando
29
disminuir el coste para el usuario. Ofrece un sistema descentralizado de BUS, es decir, no
hay ninguna centralita que controle y/o limite la instalación, todos los equipos actúan de
forma autónoma y se programan de forma independiente. Lanzó su primera pantalla táctil
para el control de la instalación domótica en 2001 siendo pioneros en ofrecer este tipo de
alternativa entre sus rivales.
2.5.2 Protocolos No propietarios:
Garantizan la compatibilidad e intercomunicación entre dispositivos de varias empresas
que utilizan el mismo protocolo.
Los principales sistemas de estándar abierto:
BacNet: es un protocolo norteamericano para la automatización de viviendas y
redes de control que fue desarrollado bajo el patrocinio de una asociación norteamericana
de fabricantes e instaladores de equipos de calefacción y aire acondicionado.Actualmente
existe incluso una iniciativa en Europa para la estandarización del BACnet como
herramienta para el diseño, gestión e interconexión de múltiples redes de control
distribuido.
Batibus: Este protocolo de domótica está totalmente abierto, esto es, al contrario
de los que sucede con el protocolo LonTak de la tecnología Lonworks, el protocolo del
BatiBUS lo puede implementar cualquier empresa interesada en introducirlo en su cartera
de productos. A nivel de acceso, este protocolo usa la técnica CSMA-CA, (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Avoidance) similar a Ethernet pero con resolución
positiva de las colisiones. Esto es, si dos dispositivos intentan acceder al mismo tiempo al
bus ambos detectan que se está produciendo una colisión, pero sólo el que tiene más
prioridad continua transmitiendo el otro deja de poner señal en el bus. Esta técnica es muy
similar a la usada en el bus europeo EIB y también en el bus del sector del automóvil
llamado CAN (Controller Area Network).
LonWorks: Presentado por Echelon en el año 1992, desde entonces multitud de
empresas viene usando esta tecnología para implementar redes de control distribuidas y
30
automatización. Es un protocolo diseñado para cubrir los requisitos de la mayoría de las
aplicaciones de control: edificios de oficinas, hoteles, transporte, industrias,
monitorización de contadores de energía, street-lighting, vivienda, etc. Actualmente hay
más de 100 millones de dispositivos instalados por todo el mundo. La utilización de
LonWorks por más de 1000 fabricantes y el éxito que ha tenido en instalaciones, en las
que impera la fiabilidad y robustez, se debe a que desde su origen ofrece una solución con
arquitectura descentralizada, extremo-a-extremo (peer to peer), que permite distribuir la
inteligencia entre los sensores y los actuadores instalados en la vivienda y que cubre desde
el nivel físico al nivel de aplicación de la mayoría de los proyectos de redes de control.
Su arquitectura es un sistema abierto a cualquier fabricante que quiera usar esta tecnología
sin depender de sistemas propietarios, que permite reducir los costes y aumentar la
flexibilidad de la aplicación de control distribuida. Aunque Echelon fue el promotor de la
tecnología en la actualidad la asociación que toma las decisiones sobre normalización y
certificación es LonMark Internacional.
X-10: es uno de los protocolos más antiguos que se están usando en aplicaciones
domóticas. Fue diseñado en Escocia entre los años 1976 y 1978 con el objetivo de
transmitir datos por las líneas de baja tensión a muy baja velocidad (60 bps en EEUU y 50
bps en Europa) y costes muy bajos. Al usar las líneas de eléctricas de la vivienda, no es
necesario tender nuevos cables para conectar dispositivos. El protocolo X-10, en sí, no es
propietario, es decir, cualquier fabricante puede producir dispositivos X-10 y ofrecerlos en
su catálogo, eso sí, está obligado a usar los circuitos del fabricante escocés que diseño esta
tecnología. Aunque, al contrario de lo que sucede con la firma Echelon y su NeuronChip
que implementa Lonworks, los circuitos integrados que implementan el X-10 tienen un
royalty muy bajo (casi simbólico).
EHS: El estándar (European Home System) ha sido otro de los intentos que la
industria europea (año 1984), auspiciada por la Comisión Europea, de crear una
tecnología que permitiera la implantación de la domótica en el mercado residencial de
forma masiva. El resultado fue la especificación del EHS en el año 1992. Está basada en
una topología de niveles OSI (Open Standard Interconnection), y se especifican los
niveles: físico, de enlace de datos, de red y de aplicación.
31
2.6 Sistema Konnex
2.6.1 Inicios del KNX
A finales de 1992, varias empresas españolas plantean la idea de crear una Asociación de
empresas que se dedican a fabricar productos relacionados con la tecnología EIB
(European Installation Bus). A comienzos de 1993 se formaliza oficialmente
la Asociación EIBA España. Una de las primeras tareas es la cuantificación del mercado
nacional, lo que debido a la escasez de datos se presenta difícil. Otra prioridad es la
estrecha colaboración con el órgano central EIBA International.
En 1999, las Asociaciones internacionales de los tres sistemas domóticos líderes
europeos EIB, BatiBus y EHS (European Home Systems Association) deciden unir
fuerzas creando la KNX Association, que mantiene su sede en Bruselas.
Siguiendo siempre los pasos del organismo central, se reestructura la Asociación
española a lo largo de los años en varias ocasiones, con la correspondiente adaptación del
nombre incluido.
Los objetivos de esta iniciativa, con el nombre de "Convergencia", son:
Crear un único estándar para la domótica e inmótica que cubra todas las necesidades y
requisitos de las instalaciones profesionales y residenciales de ámbito europeo.
Aumentar la presencia de estos buses domóticos en áreas como la climatización o HVAC.
Mejorar las prestaciones de los diversos medios físicos de comunicación sobre todo en la
tecnología de radiofrecuencia.
Introducir nuevos modos de funcionamiento que permitan aplicar una filosofía Plug&Play
a muchos de dispositivos típicos de una vivienda.
32
Contactar con empresas proveedoras de servicios como las telecos y las eléctricas con el
objeto de potenciar las instalaciones de telegestión técnica de las viviendas o domótica.
En resumen, se trata de, partiendo de los sistemas EIB, EHS y Batibus, crear un único
estándar europeo que sea capaz de competir en calidad, prestaciones y precios con otros
sistemas norteamericanos como el Lonworks o CEBus.
2.6.2 Ventajas del protocolo abierto KNX:
Único estándar abierto a nivel mundial:
KNX está aprobado como:
Estándar Internacional (ISO/IEC 14543-3).
Estándar Europeo (CENELEC EN 50090 y CEN EN 13321-1)
Estándar en China (GB/Z 20965).
Estándar estadounidense ( ANSI/ASHRAE 135 en 2005.)
Por lo que KNX es prueba de futuro. Los productos KNX
hechos por diferentes fabricantes pueden ser combinados - la
marca registrada KNX garantiza la interoperabilidad y el
"interworking". Por todo eso, KNX es el único estándar
abierto a nivel mundial para el control tanto de casas como
de edificios.
KNX garantiza Interoperabilidad & Interworking de productos
El proceso de certificación KNX asegura que funcionarán y se
comunicarán diferentes productos de diferentes fabricantes usados
en diferentes aplicaciones. Esto asegura un alto grado de flexibilidad en la extensión y
modificaciones de las instalaciones. Laboratorios neutrales (terceras compañías) son
quienes analizan la conformidad del producto.
33
KNX es el único estándar para el control de casas y edificios que lleva a cabo un plan de
certificación para productos, centros de formación (instituciones profesionales y privadas)
e incluso personas (electricistas, proyectistas).
KNX representa alta calidad de producto
La KNX Association exige un alto nivel de producción y control de calidad durante todas
las etapas de la vida del producto. Por lo que todos los miembros fabricantes tienen que
mostrar conformidad a la norma ISO 9001 incluso antes de que soliciten la certificación
para productos KNX.
Además de la conformidad del fabricante a la norma ISO 9001, los productos tienen que
cumplir con los estándares tanto Europeos como Internacionales para el control de Casas
y Edificios. En caso de duda, la KNX Association tiene el derecho de volver a analizar el
producto o puede exigir al fabricante el informe de conformidad de dicho hardware.
Un único software independiente del fabricante ETS® (Engineering Tool
Software)
La herramienta software ETS permite proyectar, diseñar y configurar todos los productos
certificados KXN. Dicha herramienta es además independiente del fabricante: el
integrador de sistemas podrá combinar los productos de varios fabricantes en una
instalación.
KNX puede ser usado para todas las aplicaciones en el control de casas y edificios
KNX puede ser usado para el control de todas las posibles funciones/aplicaciones en
casas y edificios desde iluminación, contraventanas, control de seguridad y alarmas,
calefacción, ventilación, aire acondicionado, control de agua y dirección de energía,
medición, hasta aplicaciones para el hogar, audio y mucho más.
34
KNX mejora el confort y la seguridad con sus instalaciones así como contribuye al ahorro
energético y la protección del clima (se puede conseguir hasta un 50% de ahorro en
iluminación y calefacción).
KNX se adapta a diferentes tipos de construcciones
KNX puede ser usado tanto en nuevas construcciones como en las ya existentes. Por lo
que las instalaciones KNX pueden ser fácilmente extendidas y adaptadas a las nuevas
necesidades, con una pequeña inversión de tiempo y dinero (por ejemplo cuando nuevos
arrendatarios entran en un edificio de oficinas).
KNX puede ser instalado tanto en pequeñas casas como en grandes edificios (oficinas,
hoteles, palacios de congresos, hospitales, escuelas, grandes almacenes, aeropuertos,).
KNX soporta diferentes modos de configuración
KNX ofrece diferentes niveles de configuración para la realización de sus proyectos:
Los diferentes modos de configuración son:
Easy-installation (E-mode):
La configuración es hecha sin el uso de un ordenador pero sí necesita algún tipo de
controlador central. La compatibilidad de los productos E-mode normalmente tiene
limitada su funcionalidad y ha sido pensada para instalaciones de tamaño medio.
System-installation(S-Mode):
El diseño de la instalación y la configuración es hecha a través de un ordenador con el
software ETS, a través del cual se usa la base de datos del producto de cada fabricante. S-
mode está pensado para integradores de sistemas certificados y para grandes instalaciones.
Automatic installation (A-Mode):
Es el objetivo al que tienden muchos productos informáticos y de uso cotidiano. Con la
filosofía Plug&Play, el usuario final no tiene que preocuparse de leer complicados
manuales de instalación o perderse en un mar de referencias o especificaciones. Tan
pronto como conecte un dispositivo A.mode a la red este se registrará en las bases de
35
datos de todos los dispositivos activos en ese momento en la instalación o vivienda y
pondrá a disposición de los demás sus recursos (procesador, memoria, entradas/salidas,
etc). Es la misma filosofía que la iniciativa de Sun Microsystems con el Jini o de
Microsoft con el Universal Plug&Play. Este tipo de productos se vendrán en las
"gasolineras" o en unos grandes almacenes. Son los fabricantes de electrodomésticos y de
pasarelas residenciales, así como los proveedores de servicios (telecos, eléctricas, ISPs),
los más interesados en este tipo de productos ya que permitirán ofrecer nuevos servicios a
sus clientes de forma rápida y sin necesidad de complicadas instalaciones.
KNX soporta diferentes medios de comunicación
Cada medio de comunicación puede ser usado en combinación con uno o más modos d
configuración, lo que permite a cada fabricante elegir la combinación perfecta para su
segmento de mercado y aplicaciones.
Par trenzado (KNX TP):
KNX es transmitido a través de un cable bus separado, con una estructura jerarquizada en
líneas y áreas.
Corrientes portadoras (KNX PL):
KNX es transmitido sobre la red eléctrica existente.
36
Radio frecuencia (KNX RF):
KNX es transmitido por señales de radio. Estos dispositivos pueden ser unidireccionales o
bidireccionales.
IP/Ethernet (IP KNX):
Este conocido medio de comunicación puede ser usado en conjunción con las
especificaciones ‘KNXnet/IP’, que permiten enviar tramas KNX encapsuladas en tramas
IP.
KNX puede ser acoplado a otros sistemas
Distintos fabricantes ofrecen pasarelas a otros sistemas, es decir a otros sistemas de
automatización de edificios, redes de telefonía, redes multimedia, redes IP, etc. Las
instalaciones KNX pueden ser enlazadas a los objetos BACnet (como está documentado
en el estándar internacional ISO 16484-5) o también tienen la posibilidad de conectarse, a
través de interfaz con la tecnología DALI.
KNX es independiente de cualquier plataforma hardware o software
KNX puede ser llevada a cabo bajo cualquier plataforma de microprocesador. KNX puede
ser implementada desde el principio, pero para una entrada más sencilla en el mercado,
los fabricantes KNX también pueden recurrir a los proveedores de componentes KNX.
Para los miembros KNX, esto es completamente GRATIS.
2.6.3 Medios de transmisión:
En el punto 2.4. están descritos los tipos de medio de transmisión que existen en la
domótica. El estándar KNX nos permite el uso de cuatro medios de comunicación.
• TP (Twisted Pair): TP1: este medio de comunicación, par trenzado, de
velocidad de transmisión 9600 bits/s, ha sido tomado de EIB. Todos los productos
certificados EIB TP1 y KNX TP1 operarán en un mismo bus, así como intercambiarán
información.
37
• PL (Power Line): PL110: este medio de transmisión, power line, de velocidad de
transmisión 1200 bits/s, también ha sido tomado de EIB. Los productos certificados EIB y
KNX PL110 operarán y se comunicarán los unos con los otros bajo la misma red de
distribución eléctrica.
• RF (Radio Frequency): Los dispositivos KNX admiten este Medio de
Transmisión que emplea señales de radio para transmitir telegramas KNX. Dichos
telegramas son transmitidos en la banda de frecuencia 868 MHz (Dispositivos de Corto
Alcance), con una fuerza máxima irradiada de 25 mW y velocidad de transmisión de
16.384 kBit/sec. El medio de transmisión KNX RF puede ser fabricado con componentes
(chips) que se encuentran disponibles; otras características son que permite
implementaciones tanto unidireccionales como bidireccionales, se caracteriza por su bajo
nivel de consumo energético y está destinado a pequeñas y medianas instalaciones
que sólo necesitan transmisores en casos excepcionales.
• IP (Ethernet): Los telegramas KNX pueden ser también encapsulados en
telegramas IP. De esta forma, las redes LAN, así como Interntet, para transportar
(en modo "routing" o en modo "tunneling") telegramas KNX. De esta forma, los routers
IP son una altermativa para los interfaces acopladores de línea y area USB
respectivamente. Para el último caso, el bus es reemplazado por un "Fast Ethernet".
2.6.3.1 Transmisión a través de la línea del bus ( par trenzado):
Permite usar un mismo sistema para diversos fines tales que el control de iluminación,
persianas, control de la calefacción, monitorización, etc..
Se trata de una solución fiable, segura y flexible. Desde el tendido del bus, pasando por el
montaje e instalación de los “componentes bus”, y hasta la puesta en marcha,
mantenimiento y comprobación de las instalaciones, está perfectamente hecha a medida
de los profesionales de las instalaciones eléctricas. Resulta particularmente destacable:
– el tendido de la línea bus en paralelo al circuito de fuerza 1), es decir, disposición simple
de los cables,
– el uso de cajas de distribución y de tomas de corriente convencionales,
38
– la Disposición descentralizada, independiente de las dimensiones del sistema,
– la facilidad para adaptar las funciones ante un cambio de uso, sin necesidad de cambiar
el cableado.
2.6.3.1.1 Topología:
El sistema tiene un estructura jerárquica, formado por líneas que es la unidad de
instalación más pequeña y que puede albergar hasta 64 componentes, se pueden unir hasta
15 líneas mediante AL (acopladores de línea) formando un área, y se pueden conectar
hasta 15 áreas mediante AA ( acopladores de área).
Cada línea dispone de su fuente de alimentación EIB (FA), y está separada
galvánicamente del resto de líneas, lo que supone que si se produce un fallo en una línea,
el resto seguirá funcionando normalmente.
La división del EIB en áreas y líneas es muy ventajosa, ya que significa que el tráfico de
información local (de cada línea), no afecta a los datos del resto de las líneas o áreas.
la tecnología de transmisión no requiere resistencias de terminación, pudiendo
implementarse cualquier topología que se desee
39
2.6.3.1.2 Transmisión de información:
La información se transmite a través de la línea de bus en forma de telegramas
y lo hace de una forma simétrica, es decir, como una diferencia de potencial entre los dos
hilos y no referida a tierra (ver Fig. 2.1-6). De este modo, las interferencias o ruido, al
afectar a ambos hilos por igual, no influye en modo alguno en la transmisión de la
información. La tasa de transmisión es de 9600 bit/s, siendo el tiempo medio de
transmisión de un telegrama de unos 25 ms., aprox.
2.6.3.1.3 El acceso al bus:
El bus se encuentra activo cuando se están transmitiendo telegramas y dado que
solamente se transmiten los telegramas cuando ocurre un evento que no es más que un
cambio de estado de una variable que necesita el envío de información para la notificación
del mismo y la actuación en consecuencia podemos concluir que en la mayoría del tiempo
40
es bus se encuentra en estado inactivo, aún así el mecanismo de acceso al bus asegura que
no se perderá ninguna información y que el bus estará operativo en todo momento gracias
al sistema de asignación de prioridades que trata cada telegrama con una prioridad
dependiendo de su importancia.
2.6.3.2 Transmisión a través de la línea de potencia:
Con un sistema powerline no será necesario tender de forma separada el bus de la línea de
fuerza, ya que ésta actuará como portadora de la información para el control de los
componentes. Los componentes EIB powerline simplemente requieren la conexión de los
conductores activo (fase) y neutro. A pesar de que normalmente las propiedades de
transmisión a altas frecuencias en las redes de baja tensión resultan muy indefinidas, el
sistema EIB powerline facilita un medio de transmisión de datos rápido y seguro. El
sistema de transmisión es bidireccional y trabaja en modo half-duplex, es decir, todos los
dispositivos pueden transmitir y recibir información, pero no simultáneamente.
41
2.6.3.2 .1 Topología:
Para garantizar una comunicación fiable, en un proyecto EIB powerline deben cumplirse
ciertos requisitos. El máximo número de componentes en un mismo proyecto debe
limitarse a unos pocos miles, debido a que no es posible realizar una división física entre
líneas y áreas usando acopladores (como en el EIB-TP). Por un lado ésto facilita mucho la
instalación del EIB powerline, pero también implica una mayor saturación de telegramas
en el bus. Por esta razón, se procede a dividir lógicamente el sistema en 8 áreas con 16
líneas por área y 256 componentes por cada línea (ver Fig. 3.1-3). Para evitar saturaciones
en areas adyacentes o perturbaciones inductivas entre proyectos EIB powerline vecinos,
42
deben usarse filtros de bloqueo de banda (band stops).
2.6.3.2 .2 Transmisión de la información:
Como las señales para la transmisión de información se aplican y reciben entre los
conductores de fase y neutro, todos los componentes deben estar conectados a ambos.
Como la red de 230/400 V no estaba concebida, en principio, como medio de transmisión
de información, el sistema EIB powerline debe ajustarse a las posibilidades que ofrece la
red.
No es posible la transmisión a través de un transformador. La red debe tener una señal
sinusoidal, sin distorsión, con una tensión efectiva de 230V. La tolerancia admitida para
esta tensión es de un ± 10% y no se permiten estructuras ni parámetros de red distintas en
una instalación.
El sistema EIB powerline está diseñado para una frecuencia de 50 Hz (± 0,5 Hz)
2.6.3.3 Transmisión por Radiofrecuencia:
Los dispositivos KNX admiten este Medio de Transmisión que emplea señales de radio
para transmitir telegramas KNX. Dichos telegramas son transmitidos en la banda de
frecuencia 868 MHz (Dispositivos de Corto Alcance), con una fuerza máxima irradiada de
25 mW y velocidad de transmisión de 16.384 kBit/sec. El medio de transmisión KNX RF
puede ser fabricado con componentes (chips) que se encuentran disponibles; otras
características son que permite implementaciones tanto uni- como bidireccionales, se
caracteriza por su bajo nivel de consumo energético y está destinado a pequeñas y
43
medianas instalaciones que sólo necesitan transmisores en casos excepcionales.
2.7 Integración multimedia en el control de una instalación
domótica:
Aunque idealmente podría pensarse en utilizar una sola tecnología o protocolo para
intercambiar información entre los equipos informáticos, de entretenimiento y de
domótica de un Hogar Digital, la realidad es que no existe ninguna tecnología que sea
óptima para cubrir todos los requisitos de prestaciones (velocidad, precio, tiempo de
respuesta, etc.) en todas y cada una de esas áreas de aplicación. La razón es que los
equipos informáticos y multimedia necesitan intercambiar información a altas
velocidades, mediante grandes paquetes de datos y con latencia no crítica; mientras que
los dispositivos de automatización y los electrodomésticos se caracterizan por
intercambiar datos a bajas velocidades, mediante paquetes de datos pequeños y con
necesidad de una latencia mínima.
Es muy probable que múltiples funciones o servicios pudieran hacer uso de un recurso
compartido, como una instalación cableada o un sistema de red de área local, pero
siempre existirán en el mercado tecnologías (propietarias o no) mucho más potentes y con
44
menor coste para una aplicación determinada. Por lo tanto, hay que considerar un par de
premisas a la hora de abordar el grado de integración de tecnologías en un proyecto: no
hay una tecnología que sirva para todo, ni un protocolo que haga todo.
Como bien es sabido, se ha extendido el criterio de considerar que la red doméstica está
formada a su vez por cuatro subredes: red de datos, red de multimedia/entretenimiento,
red de seguridad y red de control/automatización. No obstante, uno de los objetivos a la
hora de realizar un proyecto es el de integrar los servicios sobre el menor número de redes
posible, a fin de reducir los costes de las infraestructuras necesarias para soportar dichos
servicios, pero siempre sin perder de vista los diferentes requisitos de prestaciones que
requieren cada uno de aquéllos.
Recientemente, los expertos están empezando a apoyar la idea de unificar algunas de estas
redes que soportan servicios con requisitos tecnológicos similares. Así pues, con la
digitalización masiva de todos los servicios, debido a la irrupción de la tecnología en
todos los ámbitos de la sociedad y con Internet como eje vertebrador de esta integración
tecnológica, se está empezando a considerar la posibilidad de integrar la red multimedia
sobre la de datos para formar una red de ocio/entretenimiento sobre un único soporte
tecnológico. Como consecuencia de todo esto, la nueva red doméstica del hogar vendría
conformada por tres subredes distintas: una de seguridad, una de ocio/entretenimiento
(datos/multimedia) que deberá tener capacidad para transmitir gran cantidad de datos a
una alta velocidad y en la que la latencia no es un factor clave, y una de
control/automatización basada en protocolos y tecnologías específicas para la
45
automatización y control de las viviendas, que responde también a las características y
requisitos enumerados en párrafos anteriores.
Sin embargo, el problema no se acaba únicamente en lo anteriormente expuesto sino que,
además, para cada una de dichas subredes existen multitud de tecnologías, algunas de las
cuales se puede apreciar en la figura. Algunas de ellas han nacido y madurado durante los
últimos 25 años en el entorno de la automatización industrial y del control de edificios,
pero a la hora de adaptarse al entorno doméstico se han encontrado con una gran barrera:
el precio. Así, nos encontramos con multitud de soluciones propietarias y estándares entre
los que habrá que elegir, según las necesidades de los usuarios finales, el perfil de dichos
usuarios, las características de la vivienda, las posibilidades económicas, etc, la más
adecuada para cada proyecto concreto.
Además, la gran diversidad de tecnologías y protocolos propietarios y la falta de un
estándar mundial han supuesto un freno muy importante para el mercado, que se ha
mantenido durante mucho tiempo a la espera de la definición de un estándar global que
permitiera unificar la tecnología subyacente a todos los servicios conocidos del Hogar
Digital (o al menos la tecnología subyacente a alguna de las subredes de la red
doméstica). No obstante, y al igual que ha ocurrido en otras ocasiones a lo largo de la
historia, ha habido tecnologías que han desaparecido (o están en proceso de desaparecer)
en beneficio de otras que se han convertido en estándares de facto, aunque no hayan sido
estandarizadas globalmente de manera oficial, debido a las preferencias de los clientes
finales. Así, por ejemplo, en las redes de datos la tecnología Ethernet se ha impuesto con
claridad sobre el resto de tecnologías; pero en el caso de las redes domóticas o de
control/automatización este proceso aún no ha tenido lugar.
46
Por otra parte, están empezando a aparecer en el mercado sistemas (em•power,
PowerMax+, Infinity, etc.) que permiten, al igual que en el caso de las redes de datos y de
multimedia, unificar también las redes de seguridad y de control/automatización
integrando en un único dispositivo las unidades de control de ambas subredes y
permitiendo la interactuación entre ambos subsistemas, lo que posibilita la aparición de
servicios avanzados tales como la gestión avanzada contra incendios, escapes de gas,
intrusión, etc. Recordemos en este punto que los requisitos tecnológicos de las redes de
seguridad y de control/automatización son muy similares, como lo eran los de las redes de
datos y de multimedia.
Así pues, aunque no pueden en principio integrarse todas las subredes del Hogar Digital
sobre una misma tecnología con unos costes óptimos, lo que sí puede hacerse, a la espera
de que aparezca alguna nueva que posibilite lo anterior a un coste razonable (lo cual está
aún por verse si es posible), es integrar algunas de estas subredes sobre una misma
tecnología, reduciendo el número de canalizaciones, tubos, cables, etc. necesarios para
conformar esas infraestructuras sobre las que soportar los servicios del Hogar Digital; y/o
47
integrar los sistemas de control o manejo que existen entre el usuario y la vivienda. Tras
lo comentado, puede observarse la posibilidad de reducir todas las redes del Hogar Digital
a tan sólo dos, pero ¿y como integrar estas dos últimas o el control de las mismas?
A día de hoy no existen aún en el mercado pasarelas que permitan realizar esta función
unificadora e integradora de una manera eficaz y a un coste razonable, pero sí se dispone
de sistemas de control que permiten gestionar y controlar indistintamente elementos de
ambas redes de forma unificada desde un único interfaz de usuario.
Uno de estos sistemas de control pueden ser los mandos a distancia programables
multimedia (Philips iPronto, Pronto Pro NG, etc.), que son un interfaz de usuario
avanzado ideal para el control integral del Hogar Digital. Este tipo de mandos permiten
controlar de manera integral cualquier dispositivo de la vivienda que esté conectado a
cualquiera de las dos redes, resultado de los procesos de integración que hemos
mencionado anteriormente. Así, con estos dispositivos se posibilita el control de cualquier
función de cualquiera de los elementos multimedia conectados a la red de
datos/multimedia así como de cualquiera de los elementos sensores o actuadores
pertenecientes a la red de seguridad/automatización.
48
A modo de ejemplo pueden observarse las siguientes pantallas del mando Philips Pronto
desde las que podría controlarse cualquier dispositivo de la vivienda de acuerdo a su
funcionalidad y ubicación dentro de la casa.
Así pues, podemos concluir que a día de hoy se están produciendo importantes avances en
cuanto a la convergencia e integración del maremágnum de redes y elementos de control
que hasta hace poco tiempo se utilizaban a la hora de hablar del Hogar Digital. Sólo los
avances tecnológicos nos permitirán dirimir la evolución futura de esta integración y si
ésta llegará a ser completa, pero no cabe duda de que las integraciones parciales, tanto en
las redes o infraestructuras como en los sistemas de control o interfaces de usuario, son un
hecho presente y pueden aplicarse en cualquier proyecto de Hogar Digital actual,
proporcionando las ventajas económicas y de prestaciones mencionadas a lo largo de este
artículo
49
3. Descripción del proyecto:
3.1 Antecedentes:
Se trata de un chalet situado en la comunidad de Madrid, es una construcción nueva de 4
plantas, con una superficie total de …… . de las cuales …… están construidos y el resto
se reparte entre jardín, piscina y el local técnico donde está ubicada una caldera para el
sistema de calefacción por suelo radiante. El propietario es una persona joven de 35 años
muy apasionado por las nuevas tecnologías y lo que quería es una instalación en la que el
uso de las nuevas tecnologías diera un aire futurista a su propiedad pero que su manejo
sea algo muy fácil e intuitivo, que en otras palabras lo que quería es disfrutar del aporte de
tecnología sin preocuparse por cómo funciona. Además tiene una doble calefacción en
casa la primera es a través de una máquina de aire acondicionado central y la segunda a
través de un sistema de suelo radiante y el reto era de elegir una temperatura de consigna
y que los dos sistemas se pongan de acuerdo en alcanzar dicha temperatura y mantenerla.
El cliente quería también una instalación de varios televisores, proyectores y altavoces
distribuidos en las distintas estancias del chalet, y en los que quería reproducir varias
fuentes tal que servidor de audio, servidor de vídeo, Canal +, receptor satélite, dvd, Wii
etc.... y el reto era de centralizar todas la fuentes en un local técnico y utilizar un sistema
para disminuir el número de mandos necesarios para el control de todo el sistema
multimedia.
3.2 Sistemas instalados:
Se han puesto a cabo dos instalaciones principales, la primera es una instalación domótica
a través del sistema KNX y la segunda es una integración de los equipos multimedia en el
control domótico a través del panel de control Philips Pronto. Como se trataba de una
construcción nueva teníamos la posibilidad de elegir un sistema cableado ya que presenta
mayor fiabilidad, así que nos decantamos por el sistema KNX que es de bus distribuido,
50
también por ser un protocolo abierto, nos da la posibilidad de poder ofrecer un gran
abanico de posibilidades en cuanto a pulsadores, pantallas táctiles, paneles de control,
etc…y por lo tanto la facilidad de adaptarse al presupuesto del cliente y una gran
flexibilidad a la hora de integración con otros sistemas, a parte de la sencillez y
escalabilidad que ofrece .
La elección de Philips Pronto para la integración de aparatos multimedia en el control
domótico está basada en las diversas posibilidades de integración que ofrece, la facilidad
en aprender los códigos IR directamente de los mandos, los distintos medios de
comunicación que ofrece, la posibilidad de usar macros para la ejecución consecutiva de
varios comandos, interfaz muy intuitivo que da la posibilidad de navegar facilmente entre
los distintos menús de los mandos integrados, la personalización del interfaz gráfico, el
manejo a través de la red wifi ..etc.
3.3 Instalación domótica:
3.3.1 Aspectos generales:
Como bien se ha dicho el sistema elegido para la instalación domótica es KNX y se
compone principalmente de:
-Actuadores que sirven de interfaz entre los interruptores y los circuitos de
potencia
-Interruptores que pueden ser normales o que integran directamente la BCU .
- Pantallas táctiles con termostato integrado.
-Sensores de movimiento y presencia.
-Alarmas técnicas: detección de humo, de gas y de inundación.
-Estación meteorológica.
51
3.3.2 Servicios domóticos instalados:
La instalación llevada a cabo consiste en un control domótico de todo el chalet que
integra:
- Control de luces conmutadas y reguladas
- Control de persianas,
- Control de puerta de acceso principal,
- Control del aire acondicionado
- Control del suelo radiante
- Alarmas técnicas
Todos los componentes y elementos del sistema domótico los podremos contemplar en los
planos ubicados en el anexo de este proyecto. Además, en el anexo contamos con
la hoja de características técnicas y manuales necesarios de todos los elementos de la
instalación.
Los componentes del sistema domótico son en su mayoría de la marca Zennio para los
actuadores y Basalte para los interruptores. El sistema domótico se puede clasificar de una
manera general en elementos visibles y otros no visibles, los elementos no visibles son los
que van instalados en los cuadros eléctricos y se componen principalmente de fuentes y
actuadores, así que lo más importantes es que sean fiables y de allí la elección de la marca
Zennio ya que presenta una muy buena relación calidad/precio. En cuanto a los elementos
visibles que en su mayoría son interruptores, a parte de la calidad se busca una buena
estética y los mejores en este sentido son los interruptores de Basalte que ganaron varios
premios de diseño en varias ferias a nivel internacional y de allí la elección de dicha
marca.
3.3.2.1 Control de luces
En el presente proyecto se ha realizado un control de todos los circuitos de luz existentes,
la mayoría en conmutación y algunos en regulado a través de los interruptores, pantallas o
desde el mando de control de Philips Pronto . Se ha usado luminarias de tipo Led para un
menor consumo de energía y una activación de las luces de zonas más transitadas por
sensores de movimiento y presencia.
52
3.3.2.1.1 luces ON/OFF:
Son luces conmutadas que sólo pueden tener dos estados, encendido o apagado y
que se pueden controlar a través de los interruptores Basalte, pantallas Zennio o el
mando de Philips Pronto.
Tenemos un total de 30 Luces ON/OFF
3.3.2.1.2 Luces regulables:
Las luces regulables son aquellas en las que se puede variar la intensidad luminosa
entre valores de 0 al 100%, el control de dichas luces se hace a través los
interruptores de Basalte, las pantallas de Zennio o el mando de Philips Pronto. A
través de una pulsación corta se conmuta y la luz cambia de estado y a través de
una pulsación larga se regula la intensidad luminosa .
Zona Exterior Planta Semi-Sótano Planta Baja
Caldera Rellano Aplique comedor
Aplique pared caldera Baño Comedor
Aplique pared patio trasero Gimnasio Cocina
Aplique pared patio delantero Ducha Rellano
Invernadero Cuarto de lavadora Aplique sala de cine
Patio delantero Escalera
Planta Primera Planta Bajo-Cubierta Aseo Baño
Ducha Aplique baño Aplique ducha Dormitorio Bañera Entrada Aplique bañera Dormitorio Estudio1 Estudio2 Escalera
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Luces Regulabes
Planta Semi-Sótano
Terraza
Jacuzzi
Salón-Comedor
Planta Baja Salón
Sala de Cine
Planta Primera
Recibidor
Dormitorio
Cabecero Dcho
Cabecero Izdo
Tenemos un total de 9 luces regulables
3.3.2.2 Control de persianas:
El accionamiento en un sentido o en otro, y de manera separada en conjunto de las
distintas persianas motorizadas se realiza a través de los pulsadores, pantallas
Zennio o mandos Philips Pronto.
También se pueden controlar las distintas persianas de una manera automática a
través de la estación meteorológica instalada en la terraza.
La distribución de las persianas en las distintas estancias es la siguiente:
Planta Semi-sótano Planta Baja Planta Primera
1 Persiana en Gimnasio 1 Persiana en cocina 1 Persiana en ducha
4 Per. en el salón-comedor 2 Per. en comedor 3 Per. en Dormitorio
1 Per. en la ducha 1 Per. en sala de cine 1 Per. en estudio1
2 Per. en recibidor
3.3.2.3 Control Puerta Principal:
La puerta principal está motorizada, y se controla a través de un mando propio del
fabricante, pero nos suministra una entrada digital que la podemos controlar a
54
través de un relé para accionar la puerta, y por lo tanto la puerta principal se puede
abrir/cerrar desde una pantalla táctil o desde el mando de Philips Pronto.
3.3.2.4 Control del aire acondicionado:
Existe una maquina de aire acondicionado por planta, y se usan los termostatos
existentes en las pantallas Zennio para ajustar la temperatura a la deseada.
Se usan interfaces IRSC-OPEN de Zennio para mandar los comandos a los splits a
través de unas mosquitas de infrarrojos que van pegadas a los receptores de IR de
los splits. Así que se pueden transmitir las órdenes de apagado/encendido y la
elección del modo deseado a través de las pantallas Zennio o el mando de Philips
Pronto.
3.3.2.5 Control del suelo radiante:
Es un sistema de calefacción por agua caliente, que emite el calor por la superficie
del suelo. El calor se produce en la caldera y se lleva mediante tuberías principales
a redes de tuberías empotradas bajo el suelo de las distintas estancias de la
vivienda. Cada tubería principal tiene una electroválvula que cuando se acciona
dejar pasar el agua caliente a la red de tuberías que alimenta. Por lo tanto lo que se
va a controlar es el accionamiento de las distintas electroválvulas dependiendo de
la zona o planta que se quiere calentar. Se pueden accionar la válvulas a través de
las pantallas de Zennio o el mando de Philips Pronto.
En el anexo se incluyen mapas de instalación del sistema de suelo radiante en las
distintas plantas de la vivienda.
Se pueden ver en la siguiente foto las electroválvulas del sistema de suelo radiante.
55
3.3.2.6 Alarmas técnicas:
Siempre aprovechando el hecho de que se trata de una instalación nueva, por lo que no
hay dificultades en pasar el cableado, y queriendo ofrecer una máxima seguridad, hemos
decidido instalar un sistema completo que se compone de una central de inundación con
varias sondas que se ubican en las zonas de mayor riesgo tal que cuarto de baño, de
detectores de huma y de gas que van ubicados en la cocina .
Las alarmas técnicas van conectadas al Hermes LC1 , es un sistema de telecontrol y
telemando GSM, que permite controlar desde un teléfono GSM y mediante el servicio de
mensajes cortos las incidencias en instalaciones remotas, de manera que al generarse una
condición de alarma, el Hermes envía un mensaje corto con el texto descriptivo del tipo
de alarma.
56
El Hermes LC1 cuenta con un juego de 8 entradas digitales que se activan por
tensión, la capacidad de leer hasta 4 sondas de temperatura y 6 salidas para la
activación remota de dispositivos.
En nuestra instalación el Hermes LC1 se encarga de activar una electroválvula de
corte de gas y de accionar un motor para el corte del paso de agua además de
enviar mensajes cortos al propietario informando de las distintas alarmas que
pueden saltar. Para mayor seguridad se ha incluido un equipo SAI directamente
conectado con el Hermes LC1 para proporcionarle energía tras un apagón, y así el
sistema de alarma siga funcionando.
57
3.3.2.7 Escenas:
Uno de los puntos fuertes de una instalación domótica es poder ejecutar una
sucesión de acciones con pulsar un solo botón, es lo que se llama programación de
escenas, y se realiza a nivel de software a través del programa ETS.
Se pueden crear tantas escenas queramos hasta un límite de 64. En un primer lugar
se han programado escenas básicas que serán completadas por otras escenas que
surjan de las necesidades del propietario de la vivienda.
Las escenas se pueden ejecutar desde las pantallas Zennio o el mando de Philips
Pronto.
Escena Salir: Se apagan todas las luces de la vivienda, se bajan las persianas,
el aire acondicionado se pone en modo de ahorro energético,
Escena Cine: Las luces de la sala de cine se ponen al 10%, se baja la persiana
, se abre el sistema de ocultación del proyector, se baja la .
pantalla de proyección, y se enciende el proyector.
58
3.3.3 Instalación del sistema:
En la vivienda existen cuatro cuadros empotradas, en los que se han instalado los módulos
domóticos: Fuentes de alimentación, actuadores e interfaces.
Vamos a detallar los módulos incluidos en cada cuadro y un ejemplo de conexionado de
los distintos módulos así que las interfaces, interruptores y pantallas instaladas en cada
planta de la vivienda.
Los manuales de todos los módulos así que los planos de electricidad de las distintas
plantas están incluidos en el anexo.
3.3.3.1 Planta Semisótano:
La planta semisótano está constituida de : Gimnasio, Salón-comedor, ducha, baño, cuarto
lavadora, y la zona exterior que se compone de Invernadero, Terraza, Jacuzzi y el local
técnico.
Gimnasio: incluye una pantalla InZennio Z38 y un Pulsador de basalte
Sentido
59
La pantalla Inzennio Z38 es una pantala táctil con termostato ambiento, receptor
IR y entradas binarias incorporadas, algunas de sus características y
funcionalidades principales se citan a continuación:
Simulación de presencia
Gestión integral de clima (Calefacción, A/A, y Fan Coil)
5 Submenús con 4, 5 ó 6 funciones parametrizables por pantalla habilitada
2 Pantallas de Inicio que contienen 12 casillas, cada una se le puede
asignar una función.
Unidad de acoplamiento al Bus KNX (BCU) integrada
En nuestro caso esa pantalla se ha programado para controlar las luces de la planta y la
persiana del gimnasio.
El interruptor de Basalte tiene una versión dual o cuádruple ( 2 o 4 teclas),
controlando 3 o 5 funciones en cada pulsador. Toda la superficie es sensible al tacto,
creando una forma de control única y muy fácil. La función multitoque permite crear una
función adicional al tocar más de una superficie al mismo tiempo.
Dispone de un sensor de temperatura integrado que informa discretamente de la
temperatura al sistema de automatización, mientras que la iluminación LED puede usarse
para orientar en la oscuridad o señalar el estado .
En el gimnasio se usa un sentido de dos teclas para controlar la luz del gimnasio y la del
rellano.
60
Salón-Comedor:
Se han usado una pantalla Z38, un interruptor Sentido de 2 teclas y un
IRSC-Open.
La pantalla Z38 se usa para controla las 4 persianas, las luces y el clima .
El interruptor Sentido se usa para controla los dos circuitos de led.
EL IRSC-Open es una interfaz que permite controlar cualquier aparato
electrónico que disponga de un receptor IR desde un sistema KNX, ya que
lo que hace es emular el mando de infrarrojo que generalmente se usa para
enviar órdenes a distancia a estos dispositivos, de sus características más
destacables podemos citar:
Posibilidad de emular hasta 4 mandos de infrarrojos
Permite enviar hasta 30 órdenes distintas
Posibilidad de concatenar órdenes utilizando hasta 6 Macros .
En nuestra instalación se usa el IRSC para emular el mando del aparato de
aire acondicionado, y se coloca su parte emisora de forma que se quede pegada
con la receptor del split del aire acondicionado.
Baño:
Se usa un interruptor de Basalte, el Tacto que dispone de un pulsador
monofunción que enciende o regula luces, controla persianas o escenas con
un simple roce en área de su superficie.
En nuestro caso controla la luz
del baño.
61
Ducha:
Se usa un Interruptor Sentido de dos teclas para controlar las luces de la
ducha y la del cuarto de lavadora.
Rellano:
Se coloca en el techo el detector de presencia Argus presence de Shneider
Electric y sirve para detectar movimientos pequeños en un ángulo de 360
grados y en un radio de 7 m. Cuando se detecta un movimiento, se envía y
se evalúa un telegrama previamente definido mediante programación y de
este modo, se controla simultáneamente p. ej. la iluminación. la persiana o
la calefacción.
En la instalación se usa el detector Argus Presence para encender de una
manera automática las luces de paso de la escalera.
Cuadro Principal:
Está ubicado por debajo de las escaleras que llevan a la planta baja y está
compuesto de actuadores que se encargan de controlar todas las luces,
persianas, suelo radiante y aire acondicionado.
Fuente de alimentación: es fuente de 640mA del fabricante Shneider
Electric y se encarga de alimentar la línea de bus con un máximo de 64
dispositivos KNX a través de su salida de bus sin ninguna bobina KNX
adicional
62
Actinbox Max 6: El cuadro contiene un total de 5 y son actuadores con
6 salidas binarias multifunción de 10A cada una, configurables como
canales para el control preciso de persianas (hasta3) o salidas
individuales (hasta 6).
En nuestra Instalación su usan para controlar los circuitos de luces y las
persianas de la planta semisótano.
Actinbox Classic: El cuadro contiene un total de 2 y son actuadores que
tienen 4 salidas binarias multifunción (Individuales o canales persiana)
de 10A, y 6 entradas binarias multifunción para la conexión de sensores
y pulsadores libres de potencial
En nuestra instalación se usan algunas entradas para los sensores de las
alarmas técnicas y otras como entrada de los pulsadores de las persianas
Actinbox Quatro: El cuadro principal tiene 1 solo módulo que es un
actuador KNX que tiene 4 salidas binarias multifunción de 10A cada
una configurables como canales para el control preciso de persianas (
hasta 2) o salidas individuales ( hasta 4).
63
En nuestra instalación se usa un solo canal para control de la persiana de la
ducha
Luzen One: El cuadro contiene un total de 4 y es un dimmer que
conmuta y regula las diferentes fuentes de luz conectadas al canal, y
ajusta automáticamente el principio de regulación parametrizado.
En nuestra instalación se usaron para varias las luces de la terraza, el
jacuzzi y el salón-comedor
QUAD: El cuadro contiene un total de 2 y es un sensor
analógico/digital con 4 entradas que pueden ser configuradas como
entrada binaria, sonda de temperatura o detector de movimiento.
En nuestra instalación se usaron como entradas binarias para los pulsadores
de persianas del salón-comedor
64
Interfaz KnxNet/Ip Siemens N140/21: Permite enviar telegramas KNX
sobre una red Ethernet y es necesaria para poder controlar la instalación
domótica a través del ordenador.
En nuestra instalación usamos el interfaz de Siemens para controlar la
domótica con el mando de Philips Pronto a través la red Wifi de la casa.
Zonas exteriores:
Incluyen el invernadero en el que se han instalado dos interruptores
Sentido de Basalte, uno de 2 teclas y otro de 4 para controlar las luces de
toda la zona exterior.
En la terraza se ha instalado una estación meteorológica de Shneider
Electric que se encarga de medir la temperatura y luminosidad. Los valores
medidos se pueden enviar al bus y se usan para controlar de manera
65
automática el cierra/apertura de las persianas o el encendido/apagado de las
luces con el fin de ahorrar energía, aprovechando al máximo la luz natural,
y conservando la temperatura interior de la vivienda.
3.3.3.2 Planta Baja:
Está constituida de : Cocina, Recibidor, Sala de cine y Comedor
66
Cocina:
Tiene un IRSC-Open para el control del aire acondicionado en la planta
baja
Tiene un Interruptor Sentido de 2 teclas para controlar la luz de la cocina y
la del rellano
Comedor:
Tiene una pantalla InZennio Z38 para controlar las luces, persianas y clima
de la planta además de poder accionar el mecanismo que oculta el
proyector y bajar la pantalla de proyección.
Recibidor:
Tiene una pantalla InZennio Z38 para controlar las luces, persianas y clima
de la planta y por estar instalada al lado de la puerta de acceso tiene
también la programación de las escenas de Salida, y llegada a la vivienda.
Rellano:
Se usa el detector de presencia Argus Presence para encender las luces de
paso de las escaleras cuando alguien está subiendo o bajando las escaleras.
Sala de cine:
Tiene un interruptor Sentido de Basalte de 4 teclas para controlar las luces
de la sala de cine y comedor.
Cuadro Planta baja:
Está situado en la cocina y contiene las fuentes y actuadores siguientes.
3 Actinbox Max 6 para controlar las luces, persianas y suelo radiante de la
PB.
1 Actinbox Classic para controlar luces y persianas y contiene las entradas
de los pulsadores de las persianas
67
1 Actinbox Quatro para controlar el mecanismo de ocultación del
proyector y la pantalla de proyección
2 Luzen One para regular la luminosidad de los apliques de la sala de cine
2 Quad que se aprovechan sus entradas binarias para conectar los
pulsadores de las persianas de la planta baja.
3.3.3.2 Planta Primera:
Contiene un dormitorio, un cuarto de baño, un estudio y el aseo. El cuarto de baño
contiene una ducha y una bañera y está abierto al dormitorio.
Dormitorio:
Contiene una pantalla InZennio Z38 que se usa para controlar las luces,
persianas y clima de la planta .
Contiene también un interruptor Sentido de Basalte de 4 teclas para
controlar las luces de cabecera y de techo del dormitorio.
Estudio:
Tiene una pantalla InZennio Z38 para el control de las luces del estudio,
aseo, rellano, persiana y clima.
Aseo:
Tiene un Interruptor Tacto de Basalte monofunción para la luz del aseo.
68
Cuarto de baño:
Tiene 2 interruptores Sentido de 2 teclas para el control de las luces de
bañera y ducha.
Tiene un Irsc-Open para controlar el split de climatisación.
Tiene una pantalla InZennio Z38 para el control de todas las luces,
persianas y clima de la planta
Rellano:
Se usa el detector de presencia Argus Presence para encender las luces de
paso de las escaleras cuando alguien está subiendo o bajando las escaleras.
Cuadro Planta Primera
El cuadro se encuentra situado en el estudio y se compone de:
3 Actinbox Max 6 para controlar los circuitos de luz conmutada y las
persianas de la planta.
2 Actinbox Classic cuyas entradas se usan para conectar los pulsadores de
las persianas y las salidas para las luces del rellano y escalera.
3 Luzen One para controlar las luces regulables del dormitorio.
1 Quad que usa sus entradas binarias como entrada a dos persianas de la
planta.
3.3.3.4 Planta Bajo Cubierta:
Es la última planta del chalet y se compone de un baño, un dormitorio y un
despacho.
Dormitorio:
Tiene una pantalla InZennio Z38 para controlar las luces de la planta y el
aire acondicionado.
69
Tiene un interruptor Sentido de 2 teclas para control las luces del
dormitorio y rellano
Baño:
Tiene un interruptor Sentido de 2 teclas para controlar las 2 luces del baño.
Cuadro Planta Bajo-Cubierta:
Está formado por un solo Actinbox Max6 para el control de las luces de la
planta.
3.3.4 Configuración del sistema
El sistema se configura a través del software ETS3 que sirve para programar y
parametrizar todo los módulos domóticos, Actuadores, Interfaces, Pantallas, Sensores e
Interruptores.
La programación se lleva a cabo en la oficina ya que se ahorra tiempo, y una vez en la
obra se pueden hacer ajustes.
La programación se compone de tres etapas, la primera es programar la dirección física
que es la que identifica al módulo KNX de una manera inequívoca entre los elementos
conectados al bus, la segunda es el programa de aplicación propio a cada módulo KNX y
por último la programación de los parámetros configurados y las direcciones de grupo
asignadas a cada módulo. El programa de ETS3 permite realizar una programación total
resumiendo las tres etapas anteriores en una sola .
Lo primero que hacemos al iniciar el ETS3 es incluir a su base de datos, las bases de datos
de los productos que vamos a utilizar en la instalación. Luego abrimos un nuevo proyecto.
Lo segunda etapa puede ser crear un nuevo edificio que representa la vivienda del cliente
y en el que podemos ir creando las distintas plantas, luego las distintas habitaciones y
cuadros y por último añadir los componentes KNX y ubicarlos en las habitaciones o
cuadros correspondientes.
70
Una vez se ha creado la estructura del proyecto, se pueden empezar a insertar los aparatos
en las habitaciones, armarios o funciones.
Al insertar los aparatos en las habitaciones o armarios correspondientes se les asigna de
manera automática la dirección física correspondiente a cada uno de ellos.
Podemos desplegar la vista topología en la que se habrán creado todos los componentes
KNX incluidos en la vista de edificio. Podemos añadir nuevos productos directamente en
la vista de topología
En la siguiente figura podemos ver la vista de Topología del proyecto.
71
Como se puede ver en la instalación se ha usado una sola área y una única línea.
Se pueden luego editar los distintos parámetros de cada dispositivo entre las que destacan,
habilitar las salidas o entradas necesarias, asignar las funciones de cada salida o entrada, y
otros parámetros propios de cada componente.
En la siguiente figura se puede ver un ejemplo de los parámetros que se pueden configurar
para un Actinbox Max6.
72
El paso siguiente será asignar a los distintos componentes KNX insertados las direcciones
de grupo correspondientes . Las direcciones de grupo se representan en función de la
configuración elegida, en dos o tres niveles.
Una dirección de grupo se representa mediante un valor de 15 bits. En una representación
en dos niveles, 4 bits constituyen el grupo principal (por consiguiente, pueden
representarse 16 grupos principales) y 11 bits constituyen los subgrupos o grupos
secundarios. En el proyecto usamos una representación en 3 niveles. En la figura siguiente
se pueden ver la vista de direcciones de grupo creada en el proyecto.
73
Con el ETS es posible asignar una o más direcciones de grupo a los objetos de
comunicación.
La asignación de las direcciones de grupo a los objetos de comunicación debe hacerse
siempre sobre aquellos que tengan la misma longitud de bit y la misma función.
Un vez terminado el proyecto, se debe enviar la programación a cada uno de los aparatos
de la instalación, por lo que hay que conectar el Pc a la instalación por medio de la
interfaz USB N148-1AB de Siemens. El menú de programación contiene tres elementos:
Programar, Desprogramar, y Reinicializar aparato.
Para programar un aparato, debemos actuar de la siguiente forma:
1.Dirección física
2.El programa de aplicación
Sin embargo ambos pasos pueden hacerse de una sola vez.
74
En el ANEXO se puede consultar los documentos que el software ETS crea
después de realizar su programación y en ellos se puede ver las funciones, aplicaciones
y componentes del sistema (exceptuando la fuente de alimentación ya que no es un
elemento programable).
Por último, debemos tener en cuenta que en la puesta en marcha es posible que nos demos
cuenta de errores en la programación. De todas formas, al llevarla hecha de antemano, es
mucho más fácil modificar o añadir algún parámetro que realizar toda la programación en
campo.
75
3.4 Integración Multimedia
3.4.1 Aspectos generales:
Como bien dijimos, el cliente es un aficionado de las nuevas tecnologías, así que nos ha
encargado varios aparatos multimedia, entre televisores, proyectores, servidor de audio,
consola Wii, amplificadores, kaleidescape, I-Plus, Antena satélite y varios más que
detallaremos en un apartado aparte, y como cada aparato viene con su mando
correspondiente, el número de mandos a manejar era bastante elevado llegando a una
treintena de mandos y lo que proponía el cliente para disminuir el número de mandos
existentes era usar mandos universales. Nuestra idea fue distinta y lo que le propusimos
era usar mandos inteligentes que a la vez hacían las funciones de mandos universales pero
se podían usar también para manejar la domótica. Desde nuestro punto de vista el punto
más fuerte de los mandos de Philips Pronto es la facilidad de integración que presentan, y
el interfaz gráfico que facilita la navegación entre los distintos aparatos multimedia de la
vivienda. Philips pronto admite unos ProntoScripts que facilitan mucho la integración de
los aparatos multimedia ya que presentan una interfaz gráfica prediseñada del aparato a
integrar y facilitan una vía de comunicación bidireccional entre el mando y el aparato
multimedia.
3.4.2 Philips Pronto:
Las características más destacables de los mandos de Philips Pronto son :
Proporcionan al cliente una solución personalizada para los equipos de
entretenimiento de su vivienda.
Un control total a través de su interface personalizable y elegante pantalla
táctil.
Puede ejecutar con un simple toque todas las acciones necesarias para
adecuar una estancia a los requerimientos del usuario.
Permite combinar fondos , gráficos, botones, iconos, logotipos de cadenas
e incluso fotografías.
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El software ProntoEdit proporciona una amplia flexibilidad a la hora de
diseñar.
la gran capacidad de memoria hace que las posibilidades de los gráficos y
las macros sean casi ilimitadas.
Existen varios modelos de los mandos de Philips Pronto y los que se han elegido para el
proyecto son el mando TSU9800 y dos mandos del modelo TSU9300
3.4.3 Composición del sistema:
El sistema de Philips Pronto instalado se compone de 1 mando TSU9800, 2 mandos
TSU9300, un Pronto Serial Extender RFX9600, un SKX-Linker y un NPORT 5110
A continuación el detalle de las características de cada uno de los componentes del
sistema de Philips Pronto.
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Mando TSU9800
Tiene una pantalla de 6.4" de tamaño con resolución VGA de 640x480 pixels.
Dispone de un soporte especial para instalación en la pared.
Dispone de conector de red ethernet RJ45 para una instalación cableada en lugar de
inalámbrica Wifi.
Extensa base de datos de equipos audiovisuales del mercado.
Posibilidad de aprendizaje de cualquier código de infrarrojo IR.
Pantalla táctil enrasada en la carcasa.
Batería de 4,2Amp
Comunicación Wifi bidireccional
Soporte de ProntoScript
Utilizando el mando Pronto TSU9800 junto con su extensor RFX9600, podemos mediante
Wifi, enviar ordenes de infrarrojos IR a dispositivos que se encuentren en otra habitación
de nuestra instalación, o controlar un equipo mediante el puerto serie RS232 de manera
bidireccional incluso actuar sobre 4 salidas de relé del extensor.
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Mando TSU9300
Cuenta con una pantalla táctil de 2,8" de alta resolución a color. El excelente contraste
permita una fácil lectura, mientras que su diseño y elegancia hace que sea fácil de operar
con una sola mano. De sus principales características:
Pantalla TFT de 2,8" LCD Vertical con resolución QVGA 65.536 colores.
Interfaz conector de puerto USB 2.0
Infrarrojos IR: Distancia de funcionamiento de 12 m Máx.
Intervalo de frecuencia de funcionamiento/aprendizaje = Frecuencia de la
portadora 17 KHz-500 KHz.
Sistema inalámbrico: Tecnología Wifi 2,4 GHz
Memoria 64 MB SDRAM. Memoria Flash de 48 Mb
Sistema de gestión de consumo: Encendido al inclinar el dispositivo
Batería de polímero de litio, 1700
mAh.
EXTENSOR RFX9600:
El RFX9600 es un extensor que tiene dos formas de funcionamiento o bien en modo
autónomo (Stand Alone) para comunicarse de forma directa con el TSU9800 o bien
formando parte de una red LAN con una conexión Ethernet (RJ45), en cualquiera de los
dos casos permite emitir la correspondiente señal IR por uno de sus cuatro puertos de
forma individual. En caso de no ser posible la emisión por cualquier causa, la
bidireccionalidad del producto hace que parezca en la pantalla un mensaje que indica que
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no se ha ejecutado la orden, de esta forma podemos verificar que las ordenes son emitidas
siempre.
Es el extensor idóneo para controlar equipos audiovisuales ubicados en un rack o en
centralizados en un local técnico.
EL RFX9600 permite una conexión vía Ethernet (RJ45) a nuestra red LAN de nuestro
hogar aportando a las características de emisión de IR del modelo anterior tres nuevas
posibilidades de control:
Cuatro entradas para sensores de encendido, permite condicionar la emisión de
códigos de IR dependiendo de si un equipo audiovisual ya se encuentra encendido
o apagado previamente ( Muy útil para los equipos que utilizan el mismo botón
para encender que para apagar).
Cuatro salidas de relé de bajo voltaje, permitiendo activar pequeños pulsadores de
señal como por ejemplo para subir y bajar una pantalla de proyección o abrir unas
cortinas.
Cuatro puertos RS-232, que permiten la emisión y recepción (Bidireccional) de
cadenas dentro de ese protocolo para controlar equipos audiovisuales de alta gama
o comunicar con el sistema de automatización de nuestro hogar.
El extensor viene con unas aletas para montaje en rack estándar de 19" y así ubicarlo junto
con el resto de equipos audiovisuales.
Moxa NPORT 5110:
El NPort 5110 es un servidor de periféricos serie RS-232 del fabricante MOXA
El NPort 5110 está diseñado para hacer que los dispositivos serie estén compatibles con la
red IP en un instante. Gracias a su pequeño tamaño, los servidores son ideales para
conectar dispositivos como lectores de tarjetas y terminales de pago a una red loca
Ethernet basada en IP. Los servidores de periféricos NPort 5110 permiten que los
programas de ordenador accedan directamente a los periféricos serie desde cualquier
punto de la red.
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De las características más destacadas del NPort5110:
Drivers COM/TTY para Windows y Linux.
Interface TCP/IP standard y modos de funcionamiento versátiles.
Programa de utilidad bajo Windows fácil de usar para la configuración de varios
servidores de periféricos.
Protección contra sobretensiones de hasta 15kV integrada para todas las señales
serie.
Funcionalidades SNMP MIB-II para la gestión de red.
Configuración por Telnet o un navegador Web.
SKX-Linker:
El mando portátil y táctil de PHILIPS, debido a sus características funcionales
(portabilidad, Wifi), versatilidad (control de dispositivos de A/V) y otros factores como el
estético es un elemento muy interesante para controlar una instalación de KNX.
Debido a que el PRONTO no es un dispositivo KNX, se necesito una solución para poder
integrarlo en una instalación que sí está basada en el estándar de domótica KNX.
La solución es tan simple como dotar la instalación de un único dispositivo más: el SKX
Linker del fabricante Zennio. La función de dicho dispositivo es recibir telegramas del
bus KNX por un lado, y transmitirlo por una salida en formato SERIE (RS-232), y
viceversa, ya que se trata de una dispositivo que permite la comunicación
BIDIRECCIONAL.
En la siguiente diagrama se muestra la conexión física de los diferentes elementos, así
como el entorno físico en el que se encuentran.
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Figure 2 instalación física
Así mismo serán necesarias unas herramientas específicas para poder realizar la programación
de todos los dispositivos:
Figure 3 Herramientas de configuración
3.4.4 Configuración del sistema:
Vamos a detallar en primer lugar los equipos audiovisuales integrados en control panel de
Philips Pronto.
3.4.4.1 Equipos audiovisuales integrados:
Televisor Mirror Ad-Notam Full HD de 37"
Es una pantalla especial de TV que ofrece
imágenes de alta calidad y colocada detrás de
un Magic Mirror, se transforma un espejo
convencional en una TV Ad Notam.
En el proyecto existen 2 televisores Ad Notam
una instalada en el gimnasio del semisótano y otra en el recibidor de la planta baja.
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Televisor Philips
Proyector Benq W6000
Televisor Swedx
Servidor/Reproductor de vídeo : Escient Vision VS
DVD/Bluray : Denon 3800 BD
AVR DENON 3808
Kaleidescape
BOXE
I-Plus
PC
Receptor Satélite
Altavoces SpeakerCraft
Amplificador de Audio : Kramer VA 8xl
Matriz de Audio : Kramer VS-88A
Matriz de Vídeo : Spider OHM88
3.4.4.2 ProntoEdit Professional V3:
Es un editor gráfico basado en Windows y se utiliza para configurar los paneles de control
Pronto . Permite crear cualquier diseño en el interfaz de usuario.
El software viene con una gran base de datos de códigos IR, galerías con botones,
fondos, iconos de canales y módulos de 2 vías. El editor ha sido diseñado para crear en
poco tiempo una configuración completa con backgrounds, botones, información de la
regeneración, así como las macros.
En el proyecto lo usamos para integrar el control de los equipos audiovisuales y la
domótica desde los mandos Pronto.
3.4.4.2.1 Integración de equipos audiovisuales:
La primera etapa : es incluir todos los equipos audiovisuales existentes en el proyecto, y
diseñar un interfaz gráfico para cada uno de ellos basándonos en las funciones existentes
en sus mandos.
Para ello el software presenta unas plantillas de fondos y botones que facilitan bastante la
tarea. Existe también la posibilidad de importar imágenes e iconos.
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En la figura siguiente un ejemplo de diseño del interfaz gráfico del mando del televisor
Philips
Cada botón se le asigna el código IR correspondiente y se incluyen botones con función
de salto para navegar entre los distintos menús del mando.
La segunda etapa sería el aprendizaje de los códigos.
El ProntoEdit tiene una gran base de datos de equipos audiovisuales que se llama Philips
Database, así que lo primer es buscar nuestro equipos en esta base de datos, y en caso de
encontrarlo lo agregamos directamente a la base de datos My Database, que es la base de
datos de los equipos existentes en el proyecto.
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En caso de no encontrarlo, accedemos a My Database y agregamos un nuevo equipo, le
damos el nombre de la marca, el tipo de componente, el nombre del modelo y el modo de
comunicación que puede ser IR o RS232. En
Component Functions podemos definir todas las
funciones existentes en el mando de nuestro equipo y
en caso de que el equipo se controle a través el
puerto serie escribimos los comandos relativos a
cada función. En caso de que el equipo se controle a
través IR, colocamos el mando correspondiente del
equipo A/V en frente del mando TSU9800 que irá
aprendiendo los códigos de sus distintas funciones.
Una vez terminado el aprendizaje de códigos IR o RS del componente A/V, lo agregamos
a nuestro proyecto.
Para asignar los códigos a los correspondientes botones:
1- En el panel Building Blocks, seleccionar la ficha Equipment & Codes
2- Seleccionar el código de la lista Component functions, y lo arrastramos hasta el
botón correspondiente.
La tercera etapa sería la configuración del extensor RFX9600.
En el panel Building Blocks - Equipment & Codes, pulsamos sobre añadir nuevos
extensor y elegimos el RFX9600 . Luego y para cada equipo A/V agregado seleccionamos
el puerto del extensor que se encargará de transmitir las órdenes ya sean en IR o RS.
En la siguiente figura podemos ver los distintos componentes del proyecto, las funciones
del Tv Ad notam y puerto de extensor por el que se envían las órdenes.
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El extensor RFX9600 tiene 4 puertos IR, podemos usar
emisores de IR duales para transmitir códigos a hasta 8
equipos A/V.
La cuarta etapa es la definición de las Macros.
Una de las grandes ventajas de los mandos de Pronto es poder ejecutar una serie de
funciones con un pulsar un solo botón. Es muy útil en nuestro proyecto ya que al existir
dos matrices una de vídeo y otra de audio, cada vez tenemos que enlazar una fuente
distinta con un televisor o altavoz distinto, y utilizando las macros el proceso se vuelve
transparente para el cliente.
Podemos verlo mejor a través del siguiente ejemplo. Al seleccionar reproducir en el
proyector de la planta baja el I-plus, la matriz de vídeo crea la unión de la entrada 3, que
es donde está enchufado el I-plus con la salida 3 que es donde está enchufado el
proyector, luego enciendo el proyector , luego enciende el amplificador AVR y por último
ejecuta un salto a la página del mando I-plus/Proyector
La quinta etapa es descargar el proyecto en el control panel a través de la opción
download en el ProntoEdit Prfessional. Podemos antes de descargar el proyecto en el
control panel, usar el simulador para ver como ha quedado la programación y corregir los
posibles fallos antes de volcar el proyecto.
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El Resultado: La navegación a través del mando TSU9800 se divide en dos grupos
principales, el primero es Multimedia para controlar los equipos A/V y el segundo es
domótica. Luego hay una navegación por planta, y que muestra los equipos A/V según
donde están ubicados.
Al seleccionar un televisor, proyector o altavoz, se muestran las fuentes que podemos
reproducir.
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Y por último, una vez seleccionada la fuente saltamos directamente a la página del mando
correspondiente. En la columna derecha podemos tener saltos a otras fuentes que se
pueden reproducir en ése televisor, o incluso saltar al control domótico de la habitación
donde está ubicado .
3.4.4.2.2 Integración de la domótica
El primer paso es la configuración del MOXA NPORT.
La configuración del conversor IP/RS232 MOXA Nport 5110, es realizada mediante el
software Nport Administrator Suite que es proporcionado por el fabricante. Una vez
iniciado el software se tiene que buscar los dispositivos MOXA Que existen en la red.
Una vez se localiza el dispositivo sobre el cual se va realizar la configuración, se
selecciona para realizar la configuración de acuerdo a nuestras necesidades.
La configuración más importante a realizar sobre el dispositivo es la referente al puerto
serie y el puerto IP sobre el que escucha y envía datos. Los parámetros que tenemos que
modificar son los siguientes: 9600 baudios, Parity None, Data bits 8, Stop bits 1, Flow
control None.
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El segundo paso sería la configuración de la pasarela SKX-LINKER de Zennio
La configuración se hace mediante el ETS3. Primero añadimos debemos añadir la
pasarela al proyecto y luego se va asociando cada Dirección de Grupo a un objeto Zennio.
La pasarela contiene una tabla que contiene todas estas asociaciones, hasta
aproximadamente 250. Cada elemento puede tener más de una dirección de grupo, con el
fin de poder leer o escribir en el bus KNX con un único objeto.
El tercer paso sería la configuración del ProntoScript Zennio.
Este PontoScript se compone de tres tipos de página de usuario.
La primera es la página de actuadores, una página con distintos tipos de actuadores, que
pueden ser luces On/Off, relés, dimmers, persianas o cortinas. Estas páginas deben ser
configuradas con sus respectivas páginas de parámetros.
El Segundo tipo de página es la página de temperatura. Con esta página se puede controlar
una zona de temperatura. Debe ser configurada también con su página de parámetros
donde se pueden seleccionar los modos de funcionamiento, los rangos de temperatura, así
como el ventilador y las aspas si los hubiera.
El tercer tipo de página es la página de escenas, desde donde se pueden lanzar escenas
KNX y macro IR asociado. Debe ser configurada con los números de escenas y las
macros de IR en su caso
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En la siguiente figura podemos ver un ejemplo de configuración de los parámetros del
ProntoScript para el control le luces y persianas del Invernadero
En la siguiente figura podemos ver la configuración de parámetros para el control del aire
acondicionado en la planta semisótano:
El cuarto paso sería descargar el proyecto en el control panel.
Para controlar la domótica de forma intuitiva se ha dibujado un plano de cada planta, en el
que se pueden ver todos los elementos que se pueden controlar, y un acceso directo a la
página del ProntoScript correspondiente a cada elemento.
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Cuando pulsamos por ejemplo en la luz del gimnasio accedemos directamente al control
su control .
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4 Bibliografía
Konnex Asociation http://www.knx.org/
Domonova Soluciones tecnológicas http://www.domonova.com/
Portal del Hogar digital http://www.casadomo.com/
Zennio http://www.zennio.com/
Basalte http://www.basalte.be/
Microcom http://www.microcom.es/
Siedle http://www.siedle.com/
Philips http://www.philips-pronto.com/
Futurasmus http://www.futurasmus-knxgroup.com/