Aplicaciones de KNX típicas

He dedicado las últimas semanas a hablarte de algunas tecnologías inalámbricas para llevar a cabo aplicaciones domóticas. Además, ya hemos hablado en otras ocasiones de KNX. Con esta entrada te presento algunas aplicaciones de KNX típicas que ilustran las diferencias existentes entre protocolos según la funcionalidad adoptada.

Control de iluminación, persianas y toldos

Las aplicaciones de KNX para control de iluminación, persianas y toldos pueden ser utilizadas de forma independiente una de otra o de forma combinada en diferentes funciones. Los aparatos pueden ser conmutados y/o regulados por sí mismos, o bien ser controlados:

• localmente,
• de forma centralizada,
• usando infrarrojos,
• en función del tiempo,
• en función de la luminosidad,
• en función de la temperatura,
• dependiendo de la fuerza del viento o la lluvia.

De esta forma podemos:

• Reducción del gasto en energía gracias a la conmutación dependiente de la luminosidad ambiente, de la hora del día y de la necesidad existente.
• Incremento de seguridad debido a la simulación de presencia.
• Ajuste de la iluminación a los niveles de confort requeridos, por medio de regulación controlada de la luz basada en la luminosidad ambiente, la hora del día y la necesidad existente.
• Incremento del confort gracias a niveles de conmutación de iluminación, persianas o toldos ajustables por el propio usuario.
• Ajuste sencillo y flexible de la iluminación y del control de las persianas cuando cambie el uso de una habitación, sin necesidad de modificar el cableado existente.

Las instalaciones KNX pueden ser adaptadas para satisfacer necesidades de crecimiento de las mismas, conectando y programando simplemente los componentes bus adicionales en la línea disponible.

Además, por otra parte KNX ofrece la posibilidad de visualizar y controlar la iluminación y las persianas desde un punto central. Éste aspecto contrasta en gran medida con la carencia que en este aspecto sufren las instalaciones convencionales, que necesitarían grandes modificaciones tanto de cableado y conducciones para el mismo, como de componentes.

Control de temperatura en una habitación individual, control de calefacción y ventilación

El propósito de un control de temperatura, calefacción y ventilación es mantener al mínimo las necesidades de consumo energético de una habitación, mientras asegura el máximo nivel de confort de sus ocupantes. El funcionamiento óptimo del sistema de calefacción se consigue utilizando un control “inteligente” a través de KNX, el cual:

• establece los periodos de calefacción de cada habitación individual, de acuerdo con los periodos de uso,
• ajusta de forma individual las temperaturas posibles de cada habitación en función de su uso (p.ej. una mayor temperatura cuando la sala está desocupada momentáneamente, que desciende cuando hay personas que aportan calor),
• conmuta el sistema de calefacción por completo, o disminuye la carga térmica de forma general cuando la vivienda no esté siendo usada, controla la velocidad de rotación de la bomba de circulación.

Las diferentes aplicaciones, como por ejemplo el control de persianas, la vigilancia de ventanas y el control de calefacción pueden asimismo comunicarse unos con otros, de forma que los sensores pueden usarse para más de un propósito, intercambiando así información relevante sobre el estado del sistema.

Gestión de cargas

El principal objetivo de la gestión de cargas es el ahorro de energía y de los recursos proporcionados por las compañías eléctricas en los sectores industrial, comercial y privado, tanto por razones de seguridad y de costes como medioambientales. El término “gestión de cargas” también abarca las medidas para evitar sobrecargas en los circuitos.

Las ventajas de utilizar KNX para facilitar la gestión de cargas son:

• El necesario y costoso equipamiento, como receptores de control de onda, relés de carga, controladores de demanda máxima, temporizadores, etc., que son sustituidos por un control simple del bus. Esto significa que resulta sencillo incorporar un gran número de aparatos de consumo al sistema de gestión de la carga, mientras que en una instalación convencional esto suele evitarse debido a la cantidad de cableado que supone.
• En el momento que haya cambios en los procesos de funcionamiento, la gestión de cargas puede ser adaptada consecuentemente, sin necesidad de volver a cabrear.
• Cuando se desee optimizar la gestión de cargas, el registro del comportamiento del equipamiento eléctrico puede resultar de mucha utilidad para poder establecer prioridades sobre el papel, en las modificaciones a efectuar. KNX ofrece una gran ventaja, ya que permite registrar y visualizar el comportamiento de todos los aparatos conectados al bus.

Monitorización, visualización, registro y operación

Tanto en los edificios residenciales como en los funcionales a menudo es necesario grabar e informar de los estados de los distintos sistemas. Esto se refiere tanto al interior como al exterior del edificio.

Los datos registrados incluyen:

• mensajes de funcionamiento (estados de operación),
• errores técnicos y alarmas,
• datos de vigilancia relativos al exterior del edificio,
• datos de vigilancia de personas (detección de movimiento).

KNX tiene propiedades multifuncionales: todos los elementos de visualización, información, funcionamiento y vigilancia pueden recibir información y transmitir órdenes y mensajes a otros aparatos a través de una simple línea bus. Esto nos lleva a tener un sistema despejado y a ahorrar costes.

Además, esto también significa que la información puede ser transmitida a través del mismo bus que se usa para controlar la iluminación o las persianas. Por ejemplo, se puede transmitir:

• medidas, p.ej. temperaturas interior y exterior y mediciones desde una estación meteorológica,
• mensajes relativos al estado de cierre de las puertas, ventanas y el garaje,
• detección de movimiento dentro y fuera del edificio,
• estados de funcionamiento y mensajes de error del sistema de calefacción, el aire acondicionado o cualquier electrodoméstico,
• valores de indicación de niveles y mensajes de fugas,
• valores de mediciones para establecer el consumo de gas, aceite, agua o electricidad,
• estado de los equipamientos exteriores desde las luces hasta el riego por aspersión.

Minimizar el cableado necesario

En combinación con un programa de visualización, el EIB puede usarse en edificios funcionales para representar el estado del equipamiento sobre una pantalla de ordenador.

Los valores de medida, como por ejemplo la temperatura de una habitación en ºC, son transmitidos a través de KNX, pudiendo también ser visualizados en la pantalla.

Dependiendo del programa, los estados y valores de entrada pueden ser almacenados en un medio adecuado, o bien pueden ser impresos en tablas.

Convergencia en los sistemas europeos

La gestión de sistemas en edificios y viviendas se ha basado en soluciones que muchas veces son específicas y propietarias, lo que dificulta en gran medida el integrar todos los servicios de gestión y mantenimiento, que es en definitiva el objetivo de la domótica. Esto, unido a las diferencias existentes en las especificaciones de los distintos sistemas, ha hecho que ninguno de ellos haya alcanzado la aceptación necesaria para imponerse en este sector.

Con el propósito de garantizar la integración de dispositivos y sistemas de diferentes fabricantes, permitiendo a su vez una elevada flexibilidad en caso de extensiones o cambios en las especificaciones del sistema, a finales del siglo XX se creó un estándar común y abierto, siguiendo las directrices de la CE para Home Building Electronic Systems. De esta forma se creo la Konnex Association como unión de las tres asociaciones de mayor peso europeo:

• BCI (Batibus Club International), responsable del sistema Batibus
• EIBA (European Installation Bus Association), del sistema EIB
• EHSA (European Home Systems Association), del sistema EH.

La especificación KNX fue publicada en primavera de 2002 por la recién establecida KNX Association. Dicha entidad tenía como objeto promover la creación de un único estándar que englobase lo mejor de la tecnología de las tres asociaciones predecesoras y que compitiese con estándares americanos como por ejemplo Lonworks.

En diciembre de 2003 el protocolo KNX así como los dos medios de transmisión TP (par trenzado) y PL (línea eléctrica) fueron aprobados por los comités nacionales europeos y ratificados por el CENELEC Bureau Technique, como estándar europeo EN 50090. KNX en radio frecuencia ha sido aprobado en mayo de 2006.

KNX, además de ofrecer especificaciones para la automatización de equipos de instalación eléctrica, ofrece soluciones para aplicaciones HVAC (Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado). Por este motivo la Asociación KNX también propuso sus especificaciones al CEN (Comité Europeo de Estandarización), para su publicación como estándar europeo de sistemas de control y automatización de edificios. CEN aceptó la propuesta y las especificaciones de KNX fueron publicadas por el CEN como Norma Europea EN 13321-1.

En vista del gran interés fuera de los países europeos por productos compatibles KNX y su sólida tecnología, KNX Association siguió los pasos necesarios que su estándar fuera aprobado a nivel internacional. De esta manera, a finales de 2004 los países activos en CENELEC TC 205 propusieron la norma europea para estandarización EN 50090, para su estandarización internacional, por la International Standards Organization ISO/IEC. En noviembre de 2006 el protocolo KNX ha sido aceptado, incluyendo todos los medios de transmisión (TP, PL, RF, IP) como ISO/IEC 14543-3-x para publicarse como Estándar Internacional. De esta manera KNX es el único estándar abierto de gestión técnica de viviendas y edificios a nivel mundial.

Ahora que KNX es Estándar Internacional se fomentará la confianza de los usuarios y desarrolladores en la implementación de controles inteligentes en las viviendas y edificios por todo el mundo. El estándar publicado es una gran ayuda para todos aquellos interesados en el control de viviendas y edificios.

Proveedores europeos y no-europeos de productos basados en ISO/IEC 14543-3-3-X podrán integrar sus productos en una herramienta de puesta en marcha ETS (Engineering Tool Software), independiente del fabricante, y participar en los programas de investigación y sociedad de la asociación KNX.

A día de hoy, más de 100 compañías de todo el mundo forman parte de Konnex. Una diferencia con sus predecesoras es que ya no es preciso ser fabricante de productos KNX para ser miembro de la misma sino que están incorporados en la asociación operadores de electricidad y telecomunicaciones, integradores, instaladores, etc.

KNX Association espera que con la publicación de sus especificaciones por la ISO/IEC se desarrollará considerablemente el mercado de los hogares inteligentes, y ofrece sus servicios a fabricantes, instaladores y usuarios de todo el mundo.

Con esta entrada acabo la visión general que quería dar de KNX. Las próximas semanas te hablaré de otros protocolos que inicialmente están pensados para una instalación cableada. Así tendremos una visión general de la domótica.

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