La Estandarización de la Domótica

En el siguiente apartado se describen los principales estándares domóticos, entendiendo como estándar un conjunto de normas que varias empresas han desarrollado para que productos de distintas marcas y fabricantes sean compatibles entre sí. También se analizarán las ventajas y desventajas de un sistema domótico cableado y se explicará qué es un sistema propietario. Para finalizar se hará una comparación de las características de los estándares de control descritos a continuación.

Estandares existentes:

  • KNX En abril de 1999 nueve compañías europeas establecieron una nueva asociación industrial, Konnex(KNX), para trabajar en el desarrollo de un nuevo estándar resultante de la convergencia de otros tres: Batibus, European Installation Bus (EIB) y European Home System (EHS). El estándar KNX puede utilizar distintos medios físicos; par trenzado, línea eléctrica, cableado Ethernet o radio frecuencia, por lo que puede ser usado en viviendas de nueva construcción, así como en viviendas ya existentes.

knx

  • LonWorks LonWorks es una tecnología de control domótico propietaria de la compañía americana Echelon Corp, está basada en el protocolo LonTalk que proporciona todas las herramientas para la implementación de redes de control distribuidas. Al igual que KNX, LonWorks puede utilizar una gran variedad de medios de transmisión: aire, par trenzado, coaxial, fibra, o red eléctrica. Requiere la instalación de “nodos” a lo largo de la red que gestionan los distintos sensores y actuadores. La instalación y configuración de estos nodos debe ser realizada por profesionales utilizando las herramientas informáticas apropiadas. LonWorks es una tecnología muy robusta y fiable por lo que está especialmente indicada para la automatización industrial, ámbito del que procede. Está más implantada en Estados Unidos que en Europa. En la siguiente imagen podemos observar el logo de la tecnología LonWorks.

Lonworks

El éxito que ha tenido LonWorks en instalaciones profesionales, en las que se valora la fiabilidad y la robustez mucho más que el precio, es debido a que desde su origen ofrece una solución con arquitectura descentralizada, 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.

Cualquier dispositivo LonWorks, o nodo, está basado en un microcontrolador especial llamado Neuron Chip. Tanto este circuito integrado como el firmware que implementa el protocolo LonTalk fueron desarrollados por Echelon en el año 1990.

       Del Neuron Chip podemos destacar:

  • Tiene un identificador único, el Neuron ID, que permite direccionar cualquier nodo de forma unívoca dentro de una red de control LonWorks. Este identificador, con 48 bits de ancho, se graba en la memoria EEPROM durante la fabricación del circuito.
  • Tiene un modelo de comunicaciones que es independiente del medio físico sobre el que funciona, esto es, los datos pueden transmitirse sobre cables de par trenzado, ondas portadoras, fibra óptica, radiofrecuencia y cable coaxial, entre otros.
  • El firmware que implementa el protocolo LonTalk, proporciona servicios de transporte y routing extremo-a-extremo. Está incluido un sistema operativo que ejecuta y planifica la aplicación distribuida y que maneja las estructuras de datos que se intercambian los nodos.

Estos circuitos se comunican entre sí enviándose telegramas que contienen la dirección de destino, información para el routing, datos de control así como los datos de la aplicación del usuario y un checksum como código detector de errores. Todos los intercambios de datos se inician en un Neuron Chip y se supervisan en el resto de los circuitos de la red. Un telegrama puede tener hasta 229 octetos de información neta para la aplicación distribuida.

Los datos pueden tener dos formatos, desde un mensaje explícito, que es la forma más sencilla de intercambiar datos entre dos aplicaciones residentes en dos Neuron Chips del mismo segmento o una variable de red., que es un modelo estructurado para el intercambio automático de datos distribuidos en un segmento LonWorks. Aunque son menos flexibles que los mensajes explícitos, las variables de red evitan que el programador de la aplicación distribuida esté pendiente de los detalles de las comunicaciones.

  • LonMark, cuyo logo podemos observarlo en la imagen anterior (figura 8), es una asociación de fabricantes que desarrollan productos o servicios basados en la tecnología LonWorks. Esta asociación específica y pública las recomendaciones e implementaciones que mejor se adaptan a cada uno de los dispositivos típicos de las redes de control, basándose en objetos y perfiles funcionales.

Los objetos LonMark forman las variables que se intercambia la red de control a nivel de aplicación (nivel 7 de la torre OSI). Estos objetos describen los formatos de los datos que se intercambian los nodos, así como la semántica que se usa para relacionarlos con otros objetos de la aplicación distribuida. Hay tres objetos que son básicos en una instalación LonWorks, que son: el actuador, el sensor y el controlador.

Los perfiles funcionales detallan en profundidad el interface de la aplicación distribuida con la red LonWorks (variables de red y las propiedades de configuración) y el comportamiento que tendrán las funciones implementadas.

Es importante saber que los perfiles funcionales estandarizan las funciones no los productos, por lo que permite que diversos fabricantes ofrezcan el mismo producto a nivel funcional pero desde el punto de vista hardware no tenga nada que ver un diseño con otro. Los perfiles LonMark aseguran la compatibilidad entre productos LonWorks.

Lonmark

  • X-10 X-10 es actualmente una de las tecnologías más extendidas para aplicaciones domóticas, debido al bajo coste de los equipos, a la multitud de dispositivos disponibles y a la facilidad de instalación y configuración.

También es llamada tecnología “de corrientes portadoras” ya que utiliza la corriente       eléctrica de la vivienda para transmitir la comunicación entre los elementos domóticos. Fue desarrollada en 1978 en Escocia. Es una tecnología simple que utiliza un protocolo de comunicación sencillo y algo limitado, pero que continúa en plena vigencia y es suficiente para resolver las necesidades de domotización de un hogar con costes asequibles.

Los módulos de X10 funcionan a base de “unos y ceros”, donde la presencia de un impulso eléctrico equivale a “1” y la ausencia de impulso eléctrico equivale a “0”.

La configuración de un sistema X-10 es sencilla pues basta con asignar a cada uno de los dispositivos un código de vivienda (A-P) y un código de unidad (1-16), con lo que se posibilita un total de 256 combinaciones distintas. Estos códigos se seleccionan de forma manual en cada dispositivo y forman la dirección lógica. Podemos observar cómo se seleccionaría esta dirección en la siguiente imagen (figura 9) que muestra un módulo X10, en el que vemos que con el círculo rojo de arriba se asigna el código de vivienda y con el azul de abajo el código unidad.

Para añadir un nuevo sistema a la red, tan solo debemos conectarlo a ella y asignarle una dirección lógica manualmente. La única limitación que encontramos en este sistema es que no podemos “interrogar” a un dispositivo sobre cuál es su estado, es decir, por ejemplo no podemos saber si está encendido o apagado, sólo podremos ordenar que se encienda o apague.

Aunque puede emplearse en viviendas de nueva construcción, esta tecnología está especialmente indicada para viviendas antiguas en las que no se desee realizar reformas, ya que hace uso de los enchufes eléctricos, sin necesidad de nuevo cableado. Tiene poca fiabilidad frente a ruidos eléctricos si los hay, aunque puede funcionar correctamente para la mayoría de los usuarios domésticos. Es de código abierto y el más difundido.

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