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DOMTICA (INSTALACIN Y SIMULACIN)

AUTORS: SCAR MORENO DAZ JOSE LUS ALLER PARDO IVAN MARIANO PULIDO

TITULACI: INGENIERIA TCNICA EN ELECTRNICA INDUSTRIAL

DIRECTOR: PERE PONSA ASENSIO

DEPARTAMENT: ESAII

DATA: 12 de DICIEMBRE de 2001 - (ASSIGNATURA LSIC) -

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MINIPROJECTE

RESUM (mxim 50 lnies)

- Este miniproyecto intenta hacer una introduccin a la Domtica de forma que leyendolo se obtenga una primera idea de en qu consisten este tipo de instalaciones as como los componentes utilizados y las tecnologas existentes.

- Otra intencin es la de hacer una pequea reflexin de acara al usuario discapacitado ya que con este tipo de instalaciones se les puede ofrecer cierto nivel de comodidad en su hogar o en habitaciones de hospital.

- La segunda parte del informe trata de explicar el funcionamiento de un simulador de instalaciones de este tipo (VISIR)ya que la parte de monitorizacin es una de las ms importantes.

- Por ltimo se hace una pequea conclusin a partir de lo aprendido con el informe que intentar esclarecer la posibilidad de crear una asignatura en la carrera que contemple esta rama de la tecnologa y de si sera asimilada por los alumnos segn los conocimientos que se hayan obtenido a lo largo de la carrera.

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Paraules clau (mxim 10)

Domtica Arquitecturas Protocolos Sensores

Actuadores Controlador Monitorizacin Simulacin

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NDICE

Objetivos

Introduccin

Definicin

Descripcin de un sistema Domtico

Valoracin de Sistemas Domticos

Elementos

Sensores/Actuadores

Descripcin

Tipos

mbito de aplicacin

Controladores

Microcontroladores

PLCs

PCs

Sistemas especficos (distribuidos por casas comerciales)

Monitorizacin

Pantallas tctiles

Displays ( LCDs )

PCs

Buses

Lonworks

EIB

EHS

X10

Domolon

...

Ejemplo de aplicacin: Domotizacin de una vivienda estndar

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Descripcin General

Descripcin Funcional

Conclusin

Software de simulacin VISIR

Conclusiones

Referencias bibliogrficas

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OBJETIVOS

El campo de la domtica es muy amplio, en este trabajo no profundizaremos en todos los

aspectos que engloba la domtica, por lo tanto este documento ser una visin genrica de este

tema. En concreto nos centraremos en la parte ms novedosa y en auge de la domtica, como son

el acondicionamiento del hogar mediante los ms modernos elementos de automatizacin. En esta

ultima dcada los fabricantes de estos componentes han visto, en este, un sector del mercado de

gran potencial e innovacin. Incluso las constructoras inmobiliarias adoptan estas tcnicas como

reclamo a un publico cada vez ms exigente y participativo de las nuevas tecnologas.

Como alumnos comprendemos que si las empresas cada vez ms, apuestan por este

campo, es porque hay un gran mercado potencial en el cual hay una amplia gama de salidas

laborales. Por tanto para nosotros ser de gran utilidad tener una serie de nociones tericas, que

esperemos que en un futuro prximo sea una cuestin practica mediante la aparicin de

asignaturas con un laboratorio equipado con material adecuado para la correcta asimilacin de las

tcnicas a emplear.

Es muy importante el hecho, como podemos ver en cualquier pelcula de ciencia-ficcin,

que el futuro nos depara una vida ms sencilla y confortable, por tanto, los avances en este tema

acercara mas esa realidad no tan lejana a las personas. Los mas beneficiados de este nuevo

campo son las personas con alguna discapacidad, ya sea falta de visin, como falta de movilidad.

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INTRODUCCIN

Definicin: "Conjunto de servicios de la vivienda garantizado por sistemas que realizan

varias funciones, los cuales pueden estar conectados entre s y a redes interiores y exteriores de

comunicacin. Gracias a ello se obtiene un notable ahorro de energa, una eficaz gestin tcnica

de la vivienda, una buena comunicacin con el exterior y un alto nivel de seguridad".

Cundo se produce el cambio de un hogar a un hogar inteligente? Para que un hogar o

edificio sea considerado inteligente ha de incorporar elementos o sistemas basados en las Nuevas

Tecnologas de la Informacin (NTI).

En que consisten las Nuevas Tecnologas de la Informacin? Consisten en adaptar los

sistemas domsticos manuales actuales, a un sistema moderno, esto se consigue integrando los

diferentes sistemas como son la comunicacin, monitorizacin, seguridad, mantenimiento de la

instalacin, gestin de energa, etc... en un sistema automtico centralizado en una unidad central

desde la que se tiene la capacidad de gobernar los diferentes sensores distribuidos por la

instalacin domtica e interactuar sobre los diferentes actuadores (en los siguientes captulos se

mostraran los diferentes sensores y actuadores existentes en el mercado y una comparativa de

caractersticas entre ellos).

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DESCRIPCIN DE UN SISTEMA DOMTICO

De los sistemas domticos que se ofrecen en el mercado se pueden apreciar

configuraciones genricas y comunes que permiten su clasificacin atendiendo a determinados

criterios.

CLASIFICACINES DE SISTEMAS DOMTICOS Los sistemas domticos son susceptibles de ser clasificados por los siguientes criterios:

TIPO DE ARQUITECTURA La arquitectura de un sistema domtico, como la de cualquier sistema de control,

especifica el modo en que los diferentes elementos de control del sistema se van a ubicar. Existen

dos arquitecturas bsicas: la arquitectura centralizada y la distribuida.

Arquitectura centralizada: Es aquella en la que los elementos a controlar y supervisar

(sensores, luces, vlvulas, etc) han de cablearse hasta el sistema de control de la vivienda (PC o

similar).

El sistema de control es el corazn de la vivienda, en cuya falta todo deja de funcionar, y

su instalacin no es compatible con la instalacin elctrica convencional en cuanto que en la fase

de construccin hay que elegir esta topologa de cableado, no es posible su ampliacin.

Arquitectura distribuida: Es aquella en la que el elemento de control se sita prximo al

elemento a controlar.

Este tipo de arquitectura es ms abierta a cambios una vez realizada la instalacin ya que

la base de su funcionamiento es: elemento a controlar-controlador.

Una red domtica de arquitectura distribuida est compuesta por una serie de nodos que

se conectan unos con otros a travs del bus de comunicaciones, el cual lleva dos hilos para datos

y dos para la alimentacin.

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Hay sistemas que son de arquitectura distribuida en cuanto a la capacidad de proceso,

pero no lo son en cuanto a la ubicacin fsica de los diferentes elementos de control y viceversa,

sistemas que son de arquitectura distribuida en cuanto a su capacidad para ubicar elementos de

control fsicamente distribuidos, pero no en cuanto a los procesos de control, que son ejecutados

en uno o varios procesadores fsicamente centralizados.

En los sistemas de arquitectura distribuida se deben de tener en cuenta para poder realizar

comparaciones objetivas los siguientes criterios:

- Medio de transmisin de las comunicaciones (bus).

- Velocidad de comunicaciones.

- Topologa de la red.

- Protocolo de comunicaciones.

Medios de Transmisin: Como medio de transmisin se entiende el soporte fsico sobre el cual

son transportados los datos de comunicaciones, bsicamente son:

- Corrientes portadoras.

- Cable (par trenzado)

- Radiofrecuencia.

- Fibra ptica.

Topologa: Para los sistemas de cable, existe un concepto a tener en cuenta que es la topologa

de la red de comunicaciones. La topologa de la red se define como la distribucin fsica de los

elementos de control respecto al medio de comunicacin (cable), estos pueden ser clasificados en

bus, anillo, topologa libre.

Velocidad: En todo sistema domtico con arquitectura distribuida, los diferentes elementos de

control deben intercambiar informacin unos con otros a travs de un soporte fsico (par trenzado,

lnea de potencia o red elctrica, radio, infrarrojos, etc). La velocidad a la cual se intercambian

informacin los diferentes elementos de control de la red se denomina velocidad de transmisin.

Protocolo: Una vez establecido el soporte fsico y la velocidad de comunicaciones, un sistema

domtico se caracteriza por el protocolo de comunicaciones que utiliza, que no es otra cosa que el

idioma o formato de los mensajes que los diferentes elementos de control del sistema deben

utilizar para entenderse unos con otros y que puedan intercambiar su informacin de una manera

coherente.

Dentro de los protocolos existentes, se puede realizar una primera clasificacin atendiendo

a su estandarizacin:

Protocolos estndar: Los protocolos estndar son los que de alguna manera son utilizados

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ampliamente por diferentes empresas y estas fabrican productos que son compatibles entre s.

Protocolos propietarios: Son aquellos que desarrollados por una empresa, solo ella fabrica

productos que son capaces de comunicarse entre s.

FUNCIONAMIENTO POR CORRIENTES PORTADORS ( CPL )

- Este modo de transmisin ha sido, poco utilizado para comunicaciones domsticas si

bien las compaas elctricas utilizan esta tecnologa para controlar su red desde hace muchos

aos.

- Las compaas elctricas utilizan seales a baja frecuencia lo que les permite no estar

bloqueadas por la impedancia de los transformadores.

- Bsicamente se trata de sobreponer sobre la sinusoide a 50Hz de la red una seal a una

frecuencia mucho ms alta que contendr las mismas informaciones que pueda tener una seal

radio.

- La norma europea bsica para los sistemas CPL es la EN50065-0, Transmisin de

seales sobre las redes elctricas de baja tensin en la banda de frecuencias de 3 kHz a 148,5

kHz. Parte 1: Reglas generales, bandas de frecuencia y perturbaciones electromagnticas.

- Esta norma establece unas bandas de frecuencia para limitar la influencia mutua entre

los equipos de transmisin de seales en las instalaciones elctricas. Tambin limita las

interferencias generadas por los equipos de transmisin de seales a otros equipos electrnicos

sensibles. Se aplica a aquellos equipos cuyas seales utilicen frecuencias entre 3kHz y 148,5 kHz,

en redes de baja tensin, tanto pblicas como de consumidores.

Se establecen una serie de bandas de frecuencia en funcin del uso:

- Banda de 3 a 9 kHz: limitado a los distribuidores de electricidad (Cas. Elctricas).

- Banda de 9 a 95 kHz: limitado a los distribuidores de electricidad y a quienes hayan dado

licencia para ello.

- Banda de 95kHz a 125kHz: no necesita protocolo de acceso.

- Banda de 140kHz a 148,5 kHz: no necesita protocolo de acceso.

- Dentro de la banda de 125kHz a 140kHz, se define que para interoperar varios sistemas,

stos deben ser capaces de conocer la ocupacin de la banda y no emitir seal alguna si est

ocupada. Se limita la duracin de las transmisiones y se define el nivel de potencia mnimo para

considerar que hay una seal. La frecuencia para indicar que una transmisin est en curso es la

de 132,5 kHz.

Descripcin del tipo de nodos

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Una red domtica de arquitectura distribuida est compuesta por una serie de nodos que se

conectan unos con otro a travs del bus de comunicaciones, el cual lleva dos hilos para datos y

dos para la alimentacin. As tenemos;

Nodos de control estndar: Son los encargados de controlar los parmetros de cada estancia.

Cada uno soporta dos circuitos independientes de conmutacin y dos entradas extra para

sensores. La funcionalidad del nodo depende del programa (firmware) que se cargue en el nodo.

ISDE suministra un conjunto de programas con las diferentes funcionalidades que cubren la

mayora de las necesidades de control de las estancias de una vivienda.

Nodos de supervisin: Son nodos dedicados a realizar la interface con el usuario. Cada funcin

que el usuario necesita para supervisar y controlar el sistema est implementada en el

correspondiente nodo. De esta manera, el usuario puede elegir para su vivienda las funciones que

considere necesarias.

- Nodo de alarmas tcnicas. (Agua, Gas, Humo y Fuego)

- Nodo de vigilancia de intrusin. (Simulacin de presencia, vigilancia)

- Nodo de sirena interior. (Prueba de avisador acstico externo y rearme de alarmas)

- Nodo de luces exteriores. (Activacin manual y automtica con el sensor de luz)

Nodo telefnico: Realiza la interface entre la red domtica y la red telefnica, tanto la interior de la

vivienda como la exterior. A travs de este nodo se pueden controlar todas las funciones de la

vivienda con el propio teclado del telfono y confirma la ejecucin de las funciones realizadas

mediante voz natural.

Nodo de portero: Realiza la interface entre el portero electrnico y el telfono interior de la

vivienda, de tal manera que al realizar una llamada en el portero, el usuario puede atender la

llamada y abrir la puerta desde el propio telfono de la vivienda.

Nodo de televisin: Realiza de interface entre la red domtica y la televisin de la vivienda. Este

nodo presenta en la pantalla de televisin la situacin de los elementos de supervisin y el usuario

puede controlar su vivienda con el mando a distancia.

Nodos exteriores: dentro de este tipo de nodos se agrupas aquellos que siendo de uso dedicado

se instalan en el exterior de la vivienda. Dentro de ellos podemos destacar el nodo de sirena

exterior y el nodo medidor de luz exterior.

Nodos de comunicaciones: estos son nodos dedicados especficamente a soportar la red de

comunicaciones de la vivienda. Entre ellos podemos destacar:

Nodo repetidor: Se utiliza para extender en longitud la red de comunicaciones de la vivienda,

cuando esta supere los 1000m, o para aislar galvnicamente sectores de la red. Por ejemplo,

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cuando la red de comunicaciones sale al exterior de la vivienda, es conveniente que tanto la

alimentacin como los datos queden aislados de la red interior.

Nodos Routers: El nodo router realiza una adaptacin fsica y lgica de dos medios de

transmisin diferentes. ISDE tiene desarrollados dos routers, uno de RS485 a lnea de potencia, y

otro de RS485 a par trenzado de 78Kbps.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS SISTEMAS CENTRALIZADOS Y DISTRIBUIDOS

Sistemas Centralizados

Ventajas: - Equipos ms econmicos. Este aspecto que a priori puede ser incierto, hay que complementarlo

con los costes derivados de una instalacin ms complicada, y, otro factor muy importante son los

costes ocultos de la instalacin de grandes cuadros equipados con rels de potencia o

telerruptores, ya que estos equipos no son capaces de conmutar cargas elctricas.

Inconvenientes:

- Gran cantidad de cableado.

- Centralizacin de funciones.

- Complicados Interface Hombre-Mquina.

- No se corresponde con la filosofa de sistemas domticos.

- Muchos sistemas son Autmatas programables.

- Otros carecen de bus de comunicaciones.

- Inexistencia de comunicacin entre equipos.

Sistemas Distribuidos

Ventajas:

- Sistemas robustos al fallo.

- Fcil diseo de instalaciones.

- Gran facilidad de uso.

- Cumple con todos los requisitos que un sistema domtico debe cumplir.

Inconvenientes:

- Dependiendo del sistema empleado puede tener una mala relacin punto controlado

precio.

VALORACIN DE SISTEMAS DOMOTICOS

Grado de complejidad Para evaluar la complejidad de un sistema se han de atender a determinadas variables que

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entrarn a formar parte de una ecuacin que determine la bondad de este sistema.

Las variables son:

- Complejidad de instalacin (CI). [0..10]

- Complejidad de puesta en marcha (CPM). [0..10]

- Complejidad de cara al usuario (CCU). [0..10]

Las variables con valores [0,X] slo pueden tomar los valores 0 o con X.

Las variables con valores [0..X] pueden tomar los valores de 0 a 10.

La ecuacin resultante se obtendra por la suma de la ponderacin de las variables

Grado de Complejidad = CI + CPM + CCU

Dando un valor que a medida que sea ms alto el sistema es ms complejo y por tanto ms

difcil de instalar y usar.

Potencia del sistema:

Para evaluar la potencia de un sistema se han de tener en cuenta las siguientes variables:

- Facilidad de ampliacin (FA). [0, 10]

- Facilidad de incorporar nuevas funciones (INF). [0..10]

- Velocidad de transmisin (VT). [0..10]

- Protocolo estndar (PE).[0, 5]

- Capacidad de multimedio (CM). [0..5]

- Preinstalacin compatible con la instalacin tradicional (PC). [0, 10]

Las variables con valores [0,X] slo pueden tomar los valores 0 o con X.

Las variables con valores [0..X] pueden tomar los valores de 0 a 10.

Una vez ponderadas las variables anteriores se insertaran en la siguiente ecuacin:

Potencia del sistema = FA + INF + VT + PE + CM + PC

Dando un valor que a medida que sea ms alto el sistema es ms potente.

Fiabilidad del sistema Para evaluar la fiabilidad de un sistema se han de tener en cuenta las siguientes variables.

- Control distribuido (CD).[0, 5, 10]

- Fuentes de Alimentacin redundantes (FAR).[0, 10]

Las variables con valores [0,X] slo pueden tomar los valores 0 o con X.

Las variables con valores [0..X] pueden tomar los valores de 0 a 10.

Una vez ponderadas las variables anteriores se insertaran en la siguiente ecuacin:

Fiabilidad del sistema = CD + FAR

Dando un valor que a medida que sea ms alto el sistema es ms fiable.

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ELEMENTOS

Los elementos son la parte fsica a travs de los cuales se realizan las distintas y variadas

percepciones del exterior (Iluminacin, temperatura, presencia, etc...) que permiten las actuaciones

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pertinentes sobre el entorno (Luz, calor, fro, etc...) mediante la utilizacin de los diferentes

dispositivos de control ya sean centralizados o distribuidos (estos ltimos comunicados entre s por

medio de un bus). Con tal de permitir interactuar al usuario sobre el sistema se utilizan diferentes

sistemas de monitorizacin.

SENSORES:

-El trmino Sensor (Transductor) se aplica a dispositivos o combinaciones de dispositivos

que convierten seales o energa de una forma fsica en otra. Como sucede en los sistemas de

medicin donde un transductor proporciona una salida til en respuesta a una variable fsica

especfica. La variable es una cantidad, propiedad o condicin fsica que se mide y la salida es la

cantidad elctrica, producida por el sensor, que es funcin de la variable medida especfica.

-El dispositivo de entrada recibe la cantidad bajo medicin y entrega una forma de onda

elctrica proporcional a l, esto significa que suministran una seal de salida cuando son

estimulados por una entrada no mecnica, es decir, un termistor reacciona a las variaciones de la

temperatura, una fotoclula a los cambios de la intensidad luminosa, un haz electrnico a los

efectos de los campos magnticos, etc...

-Componentes:

-En algunos sensores, la generacin de la salida elctrica a partir de la variable

fsica se verifica en dos etapas. Existe un elemento detector, que responde directamente a la

variable fsica, y un elemento en el que se origina la salida elctrica. Un tercer elemento del

sistema sensorico, los circuitos elctricos para el acondicionamiento y procesamiento de las

seales, puede encapsularse integralmente con el dispositivo, o bien colocarse en un lugar remoto.

En los sensores de circuitos integrados de estado slido, los elementos electrnico y de deteccin

pueden fabricarse durante las mismas etapas de procesamiento, empleando tecnologa de

materiales ordinarios como silicio.

Se pueden clasificar en:

-Pasivos: La accin de la variable fsica produce un cambio en un elemento

pasivo de un circuito elctrico, resistencia, inductancia o capacitancia. Requieren una fuente

elctrica externa para su excitacin.

-Activos: Generan un voltaje de salida por s mismos.

-Analgicos: Tienen una salida analgica, que es funcin continua de la variable

fsica, excepto por la modificacin debida a la resolucin del sensor.

-Digitales: Generan una salida analgica pulstil, es decir una frecuencia de

pulsos proporcional a la variable fsica. Los sensores inductivos y capacitivos se emplean algunas

veces en un circuito que genera una seal de frecuencia variable, cuya frecuencia es proporcional

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a la variable (frecuencia modulada). Estas seales analgicas pulstil y de frecuencia se

convierten con facilidad en seales digitales por conteo de los pulsos o ciclos y almacenando la

cuenta.

TIPOS

- Termostato de ambiente: Destinado a medir la temperatura de la estancia y permitir la

modificacin de parmetros de consigna por parte del usuario. Por extensin, se pueden encontrar

tambin, termostatos programadores semanales.

- Sensor de temperatura interior: Destinado a medir nicamente la temperatura de la

estancia. En este caso, las posibles modificaciones a realizar el usuario sobre la gestin de la

climatizacin se realizan desde el interfaz de usuario del sistema domtico.

- Sensor de temperatura exterior: Destinado a optimizar el funcionamiento de la

calefaccin a travs de una ptima regulacin de su carga y/o funcionamiento.

- Sondas de temperatura para gestin de calefaccin: Necesarias para controlar de forma

correcta distintos tipos de calefaccin elctrica (por ejemplo, sondas limitadoras para suelo

radiante).

- Sonda de humedad: Destinada a detectar posibles escapes de agua en cocinas, aseos,

etc...

- Detector de fuga de gas: Para la deteccin de posibles fugas de gas en cocina, etc.

Suelen ser detectores de metano (CH4), de monxido de carbono (CO). Empiezan a fabricarse

detectores combinados de CO y CH4, permitiendo la deteccin simultnea de ambos.

- Detector de humo y/o fuego: Para la deteccin de focos de incendio. En instalaciones

domsticas se suelen utilizar los dos tipos bsicos siguientes: el detector inico, para la deteccin

de concentraciones de humo, y el termovelocimtrico, para la deteccin de gradientes de

temperatura.

- Detector de radiofrecuencia (RF): Para detectar avisos de alerta mdica emitidos por un

emisor porttil de radiofrecuencia (de idntico parecido a los mandos para apertura de puertas de

garaje).

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- Sensor de presencia: Para deteccin de intrusiones no deseadas en la vivienda. Existen

dos tipos distintos: el detector volumtrico de infrarrojos, que permite detectar cualquier

movimiento en el interior de la vivienda, y el contacto magntico a instalar en puertas y ventanas

de acceso, permitiendo detectar su apertura.

ACTUADORES:

-Los elementos actuadores son aquellos operadores domticos que reciben informacin,

digital o analgica, de los sensores o de la unidad de control y actan en consecuencia,

activndose o desactivndose dependiendo de cierta parametrizacin de sus variables (valores

mximo y mnimo de actuacin).

-Se trata de elementos que ejercen de interfaces de potencia, convirtiendo normalmente

una seal elctrica en otro tipo de magnitud fsica que permite actuar sobre el medio o proceso a

controlar. Al mismo tiempo, aslan la parte de control del sistema de las cargas que gobiernan el

proceso.

TIPOS - Contactores (o rels de actuacin) de carril DIN: Destinados a controlar la alimentacin

elctrica de un circuito elctrico de la vivienda (on/off), en funcin de las rdenes dadas por el

sistema domtico.

- Contactores para base de enchufe: De aplicacin parecida a los anteriores pero para su

instalacin fuera del cuadro elctrico, siendo muy til para instalaciones GTD en viviendas

existentes.

- Electrovlvulas de corte de suministro (gas y agua) De las cuales existen dos tipos

fundamentales: siempre abierta (slo se cierra la vlvula cuando es alimentada en tensin), o

siempre cerrada (slo se abre la vlvula cuando es alimentada en tensin).

- Vlvulas para la zonificacin de la calefaccin por agua caliente: Suelen ser vlvulas de

tres vas y de corte no inmediato, para prevenir problemas en la red de conduccin (por ejemplo,

evitar golpes de ariete).

- Sirenas o elementos zumbadores: Para el aviso de alarmas en curso.

MBITO DE APLICACIN

Sistemas de regulacin Un sistema es un operador domtico que acta de enlace entre un receptor y un actuador, de tal

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manera que recibe la seal del receptor y mediante la programacin del propio sistema enva un

mensaje (de activacin, inhibicin o establecimiento) al actuador dependiendo de lo programado y

de la parametrizacin de sus variables internas. Es decir, el sistema es el operador domtico que

gobierna las relaciones o enlaces entre los receptores y actuadores.

Sistema de regulacin de la luminosidad: Se trata de uno de los principales operadores

domticos en lo concerniente a la automatizacin y control de la iluminacin. Los elementos a

tener en cuenta sern:

- Sensor de iluminacin interna.

- Sensor de iluminacin correspondiente a la luz solar externa de la instalacin.

- Pulsador de mando manual o automtico (en modo manual podremos actuar

sobre el componente directamente).

- Puntos de Luz.

- Pulsadores de Luz.

Sistema de regulacin de la temperatura: Es el sistema por excelencia y gobierna el control de

temperatura de todas y cada una de las dependencias de la vivienda, buscando siempre el confort

trmico programado y adaptndose en cada caso a las condiciones de ahorro energtico. Controla

los radiadores y aparatos de aire acondicionado en relacin con la temperatura interior, exterior y

ciertos mrgenes debidos a la capa de aislante que se considere que tiene la vivienda (prdidas de

calor). Un sistema de estas caractersticas podr tener asociados uno o varios radiadores o

equipos de aire acondicionado y las entradas que tendr este sistema sern:

- Entrada del sensor de temperatura ambiente interna.

- Entrada de temperatura externa.

Las salidas sern lgicamente los radiadores y equipos de aire acondicionado correspondientes.

Sistema de control de la seguridad: Es el sistema que se encarga de monitorizar diversas

incidencia relacionadas con la seguridad a dos niveles

- Seguridad contra-intrusin.

- Seguridad contra accidentes.

El comportamiento general de este sistema pasar por detectar dichas incidencias de forma que

cuando cierta combinacin de eventos se produzca se intente actuar para remediar la situacin

(corte de la entrada de gas, corte del suministro elctrico, corte del suministro de agua, etc.) y,

adems, sealizar y notificar la situacin; esta notificacin se puede efectuar por diversos medios:

- Seal luminosa.

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- Seal acstica.

- Llamada telefnica.

- Mensajes de cualquier naturaleza: sistema de mensajes cortos (SMS), mensajera

electrnica, etc.

Sistema de regulacin de consumo energtico: Cuya finalidad es controlar el esquema de

conexin y configuracin de las cargas con objeto de:

- Respetar las prescripciones que dicta el Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin.

- Procurar un uso racional de la energa.

- Aprovechamiento de las tarifas especiales ofertadas por parte de las compaas

elctricas.

- Utilizacin de sistemas de acumulacin.

- Distribuir en zonas los sistemas de calefaccin y aire acondicionado.

CONTROLADORES

MICROCONTROLADORES

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- Este tipo de control se utiliza en sistemas de arquitectura distribuida de forma que su utilizacin queda reducida a sistemas no excesivamente complejos en nmero de elementos a

controlar.

- El Microcontrolador ms utilizado es el comentado a continuacin.

NEURON CHIP

- Este chip conforma el corazn de la tecnologa Lonwork, el chip en realidad est

compuesto por tres procesadores de 8 bits, de los cuales dos se destinan al procesamiento en el

protocolo de comunicaciones y uno a la aplicacin de control en cuestin. Memoria EEPROM,

RAM i ROM 11 pins I/O bidireccionales 2 contadores/timers de 16 bits Mode de bajo consumo

Watchdog Pin de servicio para programacin. El lenguaje de programacin es el Neuron C, una

variante especializada del C, cosa que simplifica mucho la configuracin de nodos y red.

- Los elementos que caracterizan este lenguaje son las variables de red, la clausula

"when" que provoca la activacin por eventos de diversas acciones que sn ejecutadas de forma

cooperativa, y los objectos de entrada/salida. Cada nodo de la red interacta con elementos como

sensores o actuadores a travs de los pins de I/O. A la vez, el nodo va conectado a la red a travs

de ubn transductor, que varia segn el medio de transmisin.

- Tanto este circuito integrado como el firmware que implementa el protocolo LonTalk

fueron desarrollados por Echelon en el ao 1990.

Del Neuron Chip podemos destacar:

- Tiene un identificador nico, el Neuron ID, que permite direccionar cualquier nodo de forma

independiente dentro de una red de control Lonworks. Este identificador, con 48 bits de ancho, se

graba en la memoria EEPROM durante la fabricacin del circuito.

- Tiene un modelo de comunicaciones que es independiente del medio fsico sobre el que

funciona, esto es, los datos pueden transmitirse sobre cables de par trenzado, ondas portadoras,

fibra ptica, radiofrecuencia y cable coaxial, entre otros.

- El firmware que implementa el protocolo LonTalk, proporciona servicios de transporte y

routing extremo-a-extremo. Est incluido un sistema operativo que ejecuta y planifica la aplicacin

distribuida y que maneja las estructuras de datos que se intercambian los nodos. Estos circuitos se

comunican entre s envindose informacin que contiene la direccin de destino, informacin para

el routing, datos de control as como los datos de la aplicacin del usuario y un checksum como

cdigo 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

informacin neta para la aplicacin distribuida.

Los datos pueden tener dos formatos, desde un mensaje explcito o una variable de red.

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- Los mensajes explcitos son la forma ms sencilla de intercambiar datos entre dos

aplicaciones residentes en dos Neuron Chips del mismo segmento Lonworks.

- Las variables de red proporcionan un modelo estructurado para el intercambio automtico

de datos distribuidos en un segmento Lonworks. Aunque son menos flexibles que los mensajes

explcitos, las variables de red evitan que el programador de la aplicacin distribuida est

pendiente de los detalles de las comunicaciones.

CONEXIN CON EL ENTORNO

- El Neuron Chip proporciona un puerto especfico de cinco pines que puede ser configurado para

actuar como interface de diversos transceivers de lnea y funcionar a diferentes velocidades

binarias. Lonworks puede funcionar sobre RS-485 opto-aislado, acoplado a un cable coaxial o de

pares trenzados con un transformador, sobre corrientes portadoras, fibra ptica e incluso radio.

- El transceiver es el encargado de adaptar las seales del Neuron Chip a los niveles que

necesita cada medio fsico. En la tabla siguiente se resumen las caractersticas ms importantes

de cinco modelos ms usados actualmente.

PLCs - Como se ver en la segunda parte, uno de los sistemas ms verstiles a la hora de

realizar el control de una instalacin domtica es mediante un Controlador Lgico Programable

(PLC) ya que muchos de los softwares comerciales para la simulacin de instalaciones reales se

basan en la conexin de este tipo de controladores.

- La programacin de este tipo de sistemas es algo ms sencilla que la de un

Microcontrolador o la de un PC ya que se basa en la programacin lgica en forma de diagramas

de contactos (con ciertos grados de complejidad y con ciertos tipos de mdulos como conversores,

timers, watchdog,etc...) cosa que a primera vista puede ofrecer una programacin directa sobre el

sistema real ya que estos sistemas se basan en ON/OFF de diferentes elementos y en responder a

ciertas entradas que se activan segn sea el caso (deteccin de incendios, poca luz,etc...)

DESCRIPCIN FUNCIONAL

- Un Controlador Lgico Programable (PLC) o Autmata Programable Industrial (API) es

una mquina electrnica, programable en lenguaje no informtico, diseada para trabajar en

entornos industriales controlando procesos secuenciales en tiempo real. Su velocidad de ejecucin

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debe ser lo suficientemente elevada como para permitir el control de un proceso en tiempo real,

debe ser programable y su lenguaje de programacin sencillo y asequible.

- El PLC utiliza memoria programable para almacenar instrucciones e implementar

funciones lgicas, secuenciales, temporizaciones, contajes y operaciones aritmticas para control

dispositivos. As, conectando al PLC los distintos componentes del sistema (sensores, pulsadores,

actuadores,etc...) y mediante el programa adecuado, podemos realizar el control sobre casi

cualquier sistema siguiendo una secuencia adecuada (programada previamente) segun las

necesidades del momento.

CARACTERSTICAS

- Modularidad: Permite definir la configuracin mas adecuada para cada aplicacin.

Teniendo en cuenta diferentes grados de modularidad, ya que los autmatas ms pequeos no

gozan de tanta flexibilidad los de gama media y alta s.

- Compatibilidad electromagntica: Indica gran robustez en ambientes de trabajo

difciles y tambin da gran capacidad de autodiagnstico para la deteccin de averas.

- Permiten la comunicacin con otros dispositivos.

- Mdulos de entrada/salida analgicos y digitales.

- Mdulos especficos: Entradas/Salidas de alta velocidad, PID, lectores de cdigo,

control de motores,etc...

- Al no existir un lenguaje de programacin estndar facilita la adaptacin de un modelo a

otro ya que existe una norma de estandarizacin entre fabricantes ( IEC-1131-3 ).

ESQUEMA DE LA ARQUITECTURA

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PCs - Sobre este tipo de control se necesitara un informe aadido dado que es el sistema por

excelencia, la indstria lo hizo aparecer por las cualidades que este ofrece ya que son sistemas

altamente flexibles en cuanto que mientras la unidad central lo permita se le pueden aadir tantos

perifricos como sean necesrios cosa que lo hace extremadamente til en instalaciones

domticas altamente centralizadas y con un grado de complejidad elevado (tal como instalaciones

de edificios completos).

- Se dira que esta unidad de control se utilizara en los casos mencionados en los que la

instalacin se basa en protocolos de bus complejos y de arquitectura muy centralizada, cosa que

hara imposible el uso de PLCs y mucho menos de Microcontroladores ya que stos son sistemas

ms limitados en cuanto a potencia de clculo se refiere y en cuanto a nmero de elementos a

controlar (se sabe que un sistema controlado por Microcontroladores suele usar estructura

jerrquica de forma que cada elemento a controlar dispone de un Micro y estos se connectan al

resto de ellos mediante protocolos estndar; si pensamos en una instalacin grande este sistema

sera demasiado complejo y difcil de controlar).

SISTEMAS ESPECFICOS

5:00 PM5:00 PM

- En el rea de la domtica lo que ms auge e influencia est teniendo son los sistemas

especficos propios de los distintos fabricantes, debido a que stos ofrecen productos individuales

con fines domticos tambin ofrecen la posibilidad de obtener la instalacin completa; este mtodo

es mucho ms estndar(ya que la propia empresa tiene ya descritas las caractersticas del

sistema) pero mucho menos flexible (ya que el sistema que te instalan es el que es).

- A continuacin se ofrecen las caractersticas de algunos de los sistemas ms conocidos

en el mundo de la Domtica.

SISTEMA CARACTERSTICAS

CARDIO (Centralizado, Protocolo X-10)

http://www.domoval.com/document.ht

m

(enlace en el que se encuentra una

instalacin completa).

Puede controlar hasta 40 zonas de iluminacin. 10 grupos de aparatos elctricos. Tiene 3 salidas auxiliares tipo rel de bajo voltaje. 8 salidas constantes de 12Vdc. Salida para sirena. Salida para control de aire acondicionado y

calefaccin.

Salida para sistema de ventilacin y calefaccin auxiliar.

16 entradas de alerta para conectar sensores de intrusin, incendios, gases, humedad, etc.

Entrada para timbre de puerta. Salida para conexin telefnica. Salida para comunicacin X10. Puertos RS232 para comunicacin va ordenador

y conexin de controladores de temperatura tipos RCS y StatNet.

Bus de comunicacin entre los diferentes componentes del sistema.

CRESTRON

http://www.domoval.com/document.ht

m

(enlace en el que se encuentra una

Bajo coste, sistema de control integrado; ideal para pequeas y medias aplicaciones.

Alta velocidad, larga distancia de la red local RS-485.

Fuente de alimentacin externa de 75W, 110/250V, 50/60Hz

6 puertos serie RS-232 para IR (infrarrojos)

5:00 PM5:00 PM

instalacin completa).

8 entradas de tipo contacto o salidas de estado

slido.

16 salidas tipo rel de bajo voltaje. 2 puertos bidireccionales de comunicacin RS-

232 o RS-422.

2 slots de expansin que permiten al Cresnet II ampliar su capacidad instalando nuevas tarjetas de control Cresnet II.

Panel frontal de control de 50 botones opcional. Programacin basada en un software para

Windows.

Permite comunicacin remota, lo cual facilita la posibilidad de realizar diagnsticos a distancia, eliminando as la necesidad de desplazamientos para prestar un buen servicio postventa

BIODOM

http://www.domotica.net/biodom.htm

Basado en el Protocolo EHS. Central que controla modulos IN/OUT. Comunicacin a travs de la red. Control remoto mediante mando con 4 botones. Control telefnico. Instalacin Plug and Play.

DOMOLON http://www.domotica.net/domolon.htm

Basado en LonWorks. Idneo para viviendas de nueva construccin. Varios tipos de nodos (puntos de conexin). Necesita preinstalacin en la fase de construccin.

- Estos son algunos de los ejemplos posiblemente ms caractersticos de sistemas

propios, debido a lo cerrado de estos sistemas, no se ha hecho una explicacin exaustiva sin

que se ha remitido a links a paginas web en los que se encontrar una descripcin detallada; ya

que si no el documento hubiese sido una burda copia de estos links.

MONITORIZACIN

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- La monitorizacin debe consistir en ofrecer al usuario (no tcnico) la posibilidad de entender lo que est sucediendo en su entorno de forma que pueda actuar en consecuencia, as

como tambin ofrecerle la capacidad de gobernar aquello que considera que el sistema domtico

no lo est haciendo bien de forma que pueda regularlo a su gusto (por ejemplo en nivel de

iluminacin de cierta estancia, la temperatura, etc...).

- Si el sistema es de arquitectura distribuida puede considerarse que la monitorizacin

deba basarse nicamente en el ofrecer al usuario el estado de su entorno ya que puede actuar de

forma individual sobre cada elemento que conforman la instalacin con lo que no sera necesario el

gobierno remoto.

- En cambio si la arquitectura es de forma centralizada, la posibilidad de gobernar cada

elemento sera esencial debido a que si el programa de control fallase, el usuario debera poder

controlar la instalacin porque nunca se sabe de que forma podra repercutir ese fallo en el sistema

(por ejemplo podrs provocar el apagado de las luces, o variar extremamente la temperatura,etc...).

- En consecuencia a continuacin se comentan varias formas de realizar esa

monitorizacin (a nivel de componente y posible uso).

PANTALLAS TCTILES

- Las pantallas tctiles son unos dispositivos que anan los interfaces de comunicacin de

la mquina con el usuario y viceversa. De aspecto y construccin casi idnticas a las pantallas de

ordenador o televisin normales, son capaces adems de detectar el lugar en el que el usuario

toca la pantalla, y en funcin de ello, realizar una u otra accin. Un ejemplo claro del uso de estos

dispositivos son los puestos automticos disponibles en muchas entidades bancarias. El usuario,

ante la pantalla, ha de tocar esta en el lugar donde aparece escrita la operacin que desea

efectuar, a continuacin cambia la presentacin y se le ofrecen las opciones disponibles de esa

operacin (sistema de menus grficos), que el usuario ir eligiendo hasta que en la pantalla acaba

por ofrecerse nicamente la informacin sobre el progreso de la operacin.

- Este tipo de componente ofrece al usuario un interface agradable de control ya que

siguiendo un sistema de mens grficos ( que es la base de la comunicacin entre especies ) el

usuario se ve orientado en todo momento y sabe qu es lo que est viendo y qu es lo que va a

modificar en el sistema, con lo que le resultar agradable consultar este panel sin ningn tipo de

duda ni perjuicio.

Una de las marcas productoras de pantallas tactiles ms extendidas en el mercado es

PROFACE, totalmente compatible con multitud de automatas, Siemens S5-S7, Allan-Bradley,

Mitsubishi, Omron, Toyota, Fuji, etc

El funcionamiento ptimo debido a la cantidad de datos que se manejan en estos

dispositivios se consigue mediante Buses potentes como por ejemplo Profibus-DP, pero este solo

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se encuentran en los que podiamos denominar la gama alta de Automatas en el caso de Siemens

las cpu S7-300, S7-400, pero tambin es compatible con el S7-200 mediante la conexin PPI.

El entorno de programacin de estos dispositivos es muy simple y muy intuitivo, lo primero

de todo es configurar el tipo de PLC y el tipo de pantalla tactil que vamos a utilizar,

Lo siguiente es definir las pantallas, para ello disponemos de un gran numero de librerias

donde encontraremos botones, teclados, efectos graficos, etc Esto se realizar en el editor de

pantallas

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Como se puede observar en este ejemplo la cantidad de elementos y posibilidades

de ellos es muy amplia. A cada objeto se le tendra que asociar alguna funcin. Esto se consigue

colocando el elemento y pulsando sobre el con el botn derecho del ratn.

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Este sera un ejemplo de la ventana de atributos que obtendriamos de un boton,

donde podemos configurar el salto a otra pantalla, resetear la pantalla, ponerla en estado offline,

enviar algun dato al automata.

Este sera otro tipo de pantalla de atributos de un cuadro de texto, como se puede

observar en el campo Address aqu es donde asignamos la direccin del db (bloque de datos que

deseamos leer o escribir), estos bloques de datos seran los que utilizar el automata o controlador

para interaccionar con el usuario.

DISPLAYS

- Este otro sistema intenta efectuar una funcin semejante al anterior excepto en el echo de que no se tiene la posibilidad tctil con lo que su uso se reduce al aspecto de mostrar la

situacin del sistema al usuario (luces encendidas, persianas a cierto nivel, temperatura, etc...).

- Este tipo de pantallas ( Liquid Crystal Display) es de uso muy extendido, ya que

lo encontramos desde en juguetes para nios, hasta en los telfonos mbiles, en ascensores, etc...

con lo que su situacin en el mercado es total y con plenas garantas de funcionalidad.

- A continuacin se expone un ejemplo basado en una placa de circuito impreso

fabricadopor un empresa particular, con la que se tiene la posibilidad de governar una pantalla

LCD de 320*240 pixels con capa tctil:

5:00 PM5:00 PM

- LCD GraphCon es una placa de control

para gestin de pantallas grficas LCD

compatibles con el procesador SED1330.

Projectt Vision ha desarrollado esta tarjeta para

facilitar el control y la programacin de las

pantallas grficas LCD y su rpida integracin

en nuevos proyectos. La tarjeta incluye adems

la circuitera necesaria para el control de

pantallas tctiles matriciales de hasta 10*6

celdas.

- En la placa LCD GraphCon se encuentra absolutamente toda la electrnica necesaria:

Fuente de alimentacin de +5 V, -24 V y -12 V necesarios para cualquier requerimiento, el circuito

inversor de alta tensin para la iluminacin fluorescente del LCD, drivers para la gestin de la

matriz del panel tctil, control del contraste de pantalla, as como todos aquellos conectores

necesarios para la gestin de la placa. Externamente incorpora el transformador de 220 V a 18-0-

18 V.

- El procesador SED1330 ofrece una completa gestin tanto grfica como de texto para la

realizacin de aplicaciones grficas sobre pantallas LCD, permitiendo 3 capas totalmente

independientes, tanto grficas como de texto, pudindose mezclar entre s en tiempo real, con

diversos efectos de scroll (desplazamiento), fuentes y grficos en movimiento. La memoria RAM

esttica de alta velocidad que incluye LCD GraphCon (32 KBytes) ofrecen toda la potencia

necesaria para la manipulacin simultnea de grficos y textos en pantalla.

- La inclusin en LCD GraphCon de los controladores para pantallas tctiles matriciales

(touch pannel) de hasta 10*6 celdas permite tanto el empleo de pantallas LCD que incluyen ya el

panel tctil desde fbrica, o aquellas que no lo incluyen, pero donde puede existir necesidad de

aadirlo en un futuro.

- La ventaja de LCD GraphCon es que debido a los conectores que se han dispuesto en

placa, permite el control de cualquier LCD compatible con SED1330, sea cual sea la distribucin

de patillas que el fabricante del display haya realizado, siendo entonces su empleo orientado tanto

a un rpido desarrollo de productos finales, como para fines formativos o didcticos, ya que

permite el acceso, a modo de puntos de medida, de cualquier pin del bus de comunicaciones entre

el procesador grfico SED1330, el display LCD o el microcontrolador o microprocesador

encargado de en envo y recepcin de datos con la tarjeta.

- En placa se ha dispuesto un selector que permitir la eleccin del protocolo de

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comunicaciones a utilizar, pudindose seleccionar entre plataformas Intel (80X86) y Motorola

(68XXX). La diferente temporizacin de seales entre ambas famlias de procesadores marca la

diferencia en este aspecto. LCD GraphCon admite los dos protocolos, basta establecer el selector

en la posicin adecuada.

- Con la tarjeta se suministran todos los conectores e informacin necesaria para su rpida

puesta en marcha.

APLICACIONES DE LCD GRAPHCON

- Entornos mdicos donde se requiera una interactividad entre ordenadores remotos y

salas de consulta, salas de exploracin, quirfanos, etc.

- Sistemas de seguridad y vigilancia.

- Centros de enseanza.

- Centros comerciales.

- Entornos industriales donde existan puntos de control con botoneras o mandos.

- Centros de entradas de datos donde no se quiera permitir el acceso directo a los

ordenadores por parte de los usuarios, sino simplemente una pantalla interactiva con el

programa.

- Control de dispositivos mediante un entorno grfico y tctil sencillo, rpido y limpio.

- Robtica.

- Domtica.

- La misma empresa dispone de pantallas LCD compatibles con esta placa de control:

5:00 PM5:00 PM

Otro ejemplo de display ms til en nuestro caso dado a las CPU que disponemos en el

laboratorio serian elementos compatibles con Siemens como son su gama de displays grficos y

de lineas OP, TD.

Este seria el aspecto de una pantalla OP

La programacin de estos elementos es muy simple, adems tiene la facilidad de

que el software (Protool) trae incorporadas una gran cantidad de funciones, para el uso de

las cuales solo necesitamos indicarle la direccin de los datos. Para el uso de este

dispositivo es necesaria una programacin con el uso de DBs (bloques de datos), asi

podemos asociar cada campo de texto, cada botn, a una direccin, esta direccin para el

automta ser parte ms de la realidad que le rodea y actuar sobre el medio como si

fuera otra entrada fisica cualquiera.

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PCs - La monitorizacin mediante el uso de este dispositivo no es realizada directamente por el

propio dispositivo ( como as era en las pantallas y LCD ), sin que el PC es el puente entre el

sistema controlado y el software de supervisin que es el elemento que realiza la monitorizacin

propiamente dicha ( en la segunda parte del informe se detalla el software VISIR, el cual permite

controlar, mediante PLC, la instalacin domtica y monitorizarla mediante el propio software sobre

la pantalla del propio PC).

- Por la constante evolucin de la Domtica no es de extraar encontrar multitud de

software que ofrece la posibilidad de monitorizar (no slo aplicado a la Domtica) cualquier sistema

programado as como los propios sistemas completos que ofrecen las empresas ( Domoval,

Biodom, Domolon, etc...) las cuales tienen sus propios sistemas grficos de monitorizacin.

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BUSES

LONWORKS

Tecnologa especializada en el campo de la Domtica que facilita la comunicacin

telemtica entre nodos sin perder recursos de clculo, o sea que recibe un mensaje de red y

ejecuta la orden inmediatamente como respuesta al mensaje. Cada nodo esta constituido por

un microcontrolador (Neuron Chip), que recoge la informacin de red y la comunica a los

actuadores. La tecnologa LonWorks fue definida por Echelon.

Los objetivos que persigue son flexibilidad y estandarizacin, interoperabilidad, entre

empresas fabricantes, compatibilidad total entre sistemas a bajo coste. En cuanto a tcnica,

presenta inteligencia en el nodo, seguridad de comunicacin de los datos, independencia del

medio fsico utilizado y un lenguaje optimizado.

La doble patente del Neuron Chip (Motorola, Toshiba y Cypress), hace que los precios

sean ms razonables. El Neuron Chip tiene como caractersticas: 3 procesadores (2 para

comunicacin y 1 para aplicacin), memoria EEPROM, RAM y ROM, 11 pins E/S bidireccionales, 2

contadores de 16 bits, modo de bajo consumo y WatchDog pin de servicio para programacin. El

lenguaje de programacin es el Neuron C, una variante especializada del C, cosa que simplifica

mucho la configuracin de nodos y red. Los elementos que caracterizan a este lenguaje son las

variables de red, la clusula when que provoca la activacin de eventos de diversas acciones que

son ejecutadas de forma cooperativa, y los objetos de Entrada/Salida. Cada nodo de la red

interacta con elementos como sensores o actuadores a travs de los pines de E/S. A la vez, el

nodo va conectado a la red a travs de un Ubn Transductor, que vara segn el medio de

transmisin.

El medio de transmisin ms utilizado es el par trenzado, que enva informacin

juntamente con la alimentacin del nodo. Las ventajas que incorpora son la gran estandarizacin

de la tecnologa y la facilidad de programar en un lenguaje de alto nivel. Puede llegar a

velocidades de 1,25 Mbps y el medio de transmisin es totalmente transparente al usuario del

nodo.

- LONWorks utiliza para el intercambio de informacin (ya sea de control o de estado) el

protocolo LonTalk. Este tiene que ser soportado por todos los nodos de la red. Toda la informacin

del protocolo est disponible para cualquier fabricante.

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Protocolo LonTalk

- LonTalk ha sido creado dentro del marco del control industrial por lo que se enfoca a

funciones de monitorizacin y control de dispositivos. Dentro de este marco se han potenciado una

serie de caractersticas:

- Fiabilidad: El protocolo soporta acuso de recibo (acknowledgments) extremo a extremo con

reintentos automticos.

- Variedad de medios de comunicacin: tanto cableado como radio. Entre los que estn

soportados: Par trenzado, red elctrica, radio frecuencia, cable coaxial y fibra ptica.

- Tiempo de Respuesta: Se utiliza un algoritmo propietario para prediccin de colisiones que

consigue evitar la degradacin de prestaciones que se produce por tener un medio de acceso

compartido.

- Bajo coste de los productos: Muchos de los nodos LON son simples dispositivos como

interruptores o sensores. El protocolo ha sido diseado para poder ser implementado en un

nico chip de bajo coste.

Para simplificar el enrutamiento de mensajes, el protocolo define una jerarqua de direccionamiento

que incluye direccin de dominio, subred y nodo. Cada nodo est conectado fsicamente a un

canal. Un dominio es una coleccin lgica de nodos que pertenecen a uno o ms canales. Una

subred es una coleccin lgica de hasta 127 nodos dentro de un dominio. Se pueden definir hasta

255 subredes dentro de un nico dominio. Todos los nodos de una subred deben pertenecer al

mismo canal, o los canales tienen que estar conectados por puentes (bridges). La tabla siguiente

resume la jerarqua de red:

Subredes por dominio: 255

Nodos por subred: 127

Nodos por dominio: 32.385

Grupos por dominio: 255

Nodos por grupo: 63

Numero de dominios: 281.474.976.710.656

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Variables de Red (Network Variables):

La comunicacin entre nodos se completa con las variables de red. Cada nodo define una serie de

variables de red que puede ser compartidas por los dems nodos. Cada nodo tiene variables de

entrada y de salida, que son definidas por el desarrollador.

Siempre que el programa que se ejecuta en un nodo escribe un nuevo valor en una de sus

variables de salida, este se propaga a travs de la red a todos los nodos cuyas variables de

entrada estn conectadas a esta variable de salida. Todas estas acciones estn implementadas

dentro del protocolo. Slo se podrn ligar variables de red que sean del mismo tipo.

Esta forma de comunicacin es orientada a datos(eventos), en contraste a la comunicacin

orientada a comandos.

Para guardar la interoperatibilidad entre productos de distintos fabricantes, se definen las variables

a partir de una definicin de tipos estndar (Standard Network Variable Types). Echelon mantiene

una lista de unos 100 tipos accesible a cualquier fabricante.

Estructura de una red LonWork:

Como inconveniente destacar la poca oferta de productos que hay en Espaa, aunque

en EEUU se han desarrollado miles de proyectos con esta tecnologa.

5:00 PM5:00 PM

EIB

- El European Installation Bus o EIB es un sistema domtico desarrollado con el objetivo de

contrarrestar las importaciones de productos similares que se estaban produciendo desde el

mercado japons y el norteamericano donde esta tecnologas se han desarrollado antes que en

Europa.

El objetivo era crear un estndar europeo, con el suficiente nmero de fabricantes, instaladores y

usuarios, que permita comunicarse a todos los dispositivos de una instalacin elctrica como:

contadores, equipos de climatizacin, de custodia y seguridad, de gestin energtica y los

electrodomsticos.

El EIB est basado en la estructura de niveles OSI y tiene una arquitectura distribuida. Este

estndar europeo define una relacin extremo-a- extremo entre dispositivos que permite distribuir

la inteligencia entre los sensores y los actuadores instalados en la vivienda.

Descripcin

Aunque en un principio slo se contempl usar un cable de dos hilos como soporte fsico de las

comunicaciones, se pretenda que el nivel EIB.MAC (Mdium Access Control) pudiera funcionar

sobre los siguientes medios fsicos:

- EIB.TP: sobre par trenzado a 9600 bps. Adems por estos dos hilos se suministra 24 Vdc

para la telealimentacin de los dispositivos EIB. Usa la tcnica CSMA con arbitraje positivo del bus

que evita las colisiones evitando as los reintentos y maximizando el ancho de banda disponible.

- EIB.PL: Corrientes portadoras sobre 230 Vac/50 Hz (powerline) a 1200/2400 bps. Usa la

modulacin SFSK (Spread Frequency Shift Keying) similar a la FSK pero con las portadoras ms

separadas. La distancia mxima que se puede lograr sin repetidor es de 600 metros.

- EIB.net: usando el estndar Ethernet a 10 Mbps (IEC 802-2). Sirve de backbone entre

segmentos EIB adems de permitir la transferencia de telegramas EIB a travs del protocolo IP a

viviendas o edificios remotos.

- EIB.RF: Radiofrecuencia: usando varias portadoras, se consiguen distancias de hasta 300

metros en campo abierto. Para mayores distancias o edificios con mltiples estancias se pueden

usar repetidores.

- EIB.IR: Infrarrojo: para el uso con mandos a distancia en salas o salones donde se pretenda

controlar los dispositivos EIB instalados.

- En la prctica, slo el par trenzado ha conseguido una implantacin masiva mientras que los

dems apenas han conseguido una presencia testimonial.

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- En la siguiente tabla se relacionan los nombres comerciales de los productos disponibles

en Espaa, su fabricante y su distribuidor en nuestro pas, la mayor parte de ellos de nacionalidad

alemana:

Nombre comercial Fabricante Distribuidor en Espaa

ABB i-busQ EIB ABB-Electrocomponentes,

S.A.

ABB-Electrocomponentes,

S.A.

Instabus EIB Merten

Berker

Jung

Siemens

Foresis S.A.

Guijarro Hermanos S.L.

Jung Electro Iberica S.A.

Siemens

Grsslin EIB Grsslin GmbH & Co. KG Temper S.A.

Tbis TS Hager sistemas S.A. Hager sistemas S.A.

En global, las empresas citadas ofrecen un cierto nmero de elementos sensores y

actuadores que permiten disfrutar de numerosas aplicaciones domsticas.

Algunas de las consideraciones que pueden realizarse sobre esta solucin son las siguientes:

- Su instalacin es perfectamente adaptable a la tipologa de vivienda o edificio (si se

realiza una instalacin de tipo colectivo) permitiendo diversas configuraciones dada la flexibilidad

de su topologa.

- El sistema constituido por estos elementos es reconfigurable. Al disponer de inteligencia

distribuida se simplifica la posibilidad de modificar la funcionalidad de la instalacin para nuevos

usos y necesidades.

- Todos los elementos desarrollados por estas entidades disponen del logotipo EIB,

mediante el cual se acredita la calidad y compatibilidad de cada elemento con otros fabricados por

industrias asociadas a EIBA (European Installation Bus Association). As mismo, tambin garantiza

que estos elementos han pasado un riguroso control y pruebas de ensayo en laboratorios de

homologacin.

- Existen distintas maneras de llevar a cabo la programacin del sistema, si bien es preciso

el uso de un ordenador.

Adems de los productos EIB, existen otros dispositivos compatibles EIB que incrementan

las prestaciones de la instalacin.

Se trata, en definitiva, de un sistema de gestin descentralizado.

5:00 PM5:00 PM

Los elementos son controlados mediante un nico bus de comunicaciones que puede

adquirir distintas configuraciones para lo cual es necesario que los fabricantes adopten los mismos

protocolos de comunicaciones. En caso de que los equipos a controlar no dispongan de capacidad

de comunicacin, el control deber hacerse mediante la actuacin sobre los circuitos elctricos

que los alimentan (ya sean 220 V AC procedentes del cuadro elctrico de la vivienda como 24 V

DC procedentes de una fuente de alimentacin) con algunos de los productos disponibles dicha

actuacin no debe realizarse necesariamente sobre el cuadro elctrico (como es habitual en

numerosos sistemas domticos comercializados en el mercado) sino a travs de elementos

especficos del sistema.

- Caractersticas: Tal y como se ha comentado, los productos EIB disponen de

inteligencia distribuida por lo que no es preciso la presencia de una central de gestin tcnica.

Cada elemento del bus incorpora su propio controlador. El bus consiste en una lnea de dos hilos a

los que se conectan una serie de aparatos llamados elementos de bus (consistentes en cada uno

de los dispositivos que componen el sistema).

- La instalacin fsica de los productos EIB puede estar constituida por las siguientes

unidades:

- Lnea: Es la unidad ms pequea del bus. Es el medio al cual se conectan los equipos

terminales (sensores y/o actuadores).

- Campo: Formado por la unin de distintas lneas a travs del denominado acoplador de

lnea.

- Sistema: Formado por la unin de distintos campos a travs de los denominados

acopladores de campo.

La disponibilidad de estas tres unidades confiere al sistema una gran versatilidad, a la vez

que se adapta perfectamente a cualquier topologa de vivienda y a las necesidades de los

usuarios.

Los elementos terminales (denominados aplicadores) no estn conectados directamente al

bus de comunicaciones, sino a travs de un equipo intermedio denominado acoplador del bus,

formado por los elementos necesarios para la gestin del mismo: Emisor/Receptor, controlador de

comunicaciones, e interfaz externo. Adems del acoplador de bus constan de un mdulo de

aplicacin con el correspondiente programa de aplicacin. Estos programas se cargan en los

elementos de bus, a travs de la interfaz serie de un PC (puerto serie) y del bus, utilizando el

software herramienta de EIB, que sirve para realizar el diseo y puesta en funcionamiento de la

instalacin. En el programa de aplicacin se define:

- La funcin del elemento de bus.

- La direccin o direcciones de grupo.

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- Los parmetros.

- Prioridad del telegrama enviado.

Ejemplos de aplicadores son:

- Empotrables: Para su uso como mecanismo de mando (pulsador, interruptor, etc) o gestin

(termostato, sonda, etc.).

- De Superficie: Para su uso y montaje en fluorescentes, luminarias, motor de persianas, etc.

- Aparellaje: Se instalan generalmente, en el propio cuadro elctrico y se destinan al control de

lneas y circuitos elctricos. La colocacin de este se realiza directamente sobre el carril DIN del

cuadro elctrico.

- Central de gestin: Es un sistema descentralizado. Cada elemento incorpora su propio

microcontrolador. Los elementos EIB, sin una central, pueden intercambiar informaciones

directamente a travs del bus. Todos los elementos EIB son elementos del bus con los mismos

derechos (funcionamiento multimaestro). Para evitar colisiones y errores en las transmisiones de

datos, se utiliza el protocolo CSMA/CA.

- Topologa: La red que interconecta los productos EIB tiene una estructura arborescente al estar

formada por las lneas, los campos y las uniones entre campos. A pesar de ello, la unidad ms

pequea del bus, la lnea, admite las topologas de bus, estrella o rbol.

- El sistema esta dividido en secciones jerrquicamente estructuradas. La entidad de menor

tamao es una lnea. A cada lnea pueden conectarse un mximo de 64 elementos, adems de

una fuente de alimentacin con un filtro. Cada lnea puede conectarse a otra principal mediante un

acoplador de lnea, pudiendo conectarse, de este modo, hasta 12 lneas a una lnea principal. Esto

constituye un rea. En instalaciones grandes pueden conectarse hasta 15 reas a una lnea de

rea, utilizando para ello acopladores de rea. Cada lnea principal y la lnea de rea requieren una

fuente de alimentacin y un filtro.

- Capacidad del sistema: La ampliabilidad del sistema esta garantizada por la propia naturaleza

del bus. Se trata de un bus concebido para sistemas con inteligencia distribuida y, por tanto no

tiene porque existir un elemento central de control. De esta forma, el sistema puede ir creciendo en

nmero de elementos y aplicaciones asociadas, sin las limitaciones de capacidad generalmente

impuestas por una central domtica. Segn especificaciones EIB la capacidad de cada una de las

unidades anteriormente comentadas es la siguiente, nmero mximo de elementos conectables a

una lnea: 64. Nmero mximo de lneas en un campo o rea: 12. Nmero mximo de campos en

conexin: 15. Segn estas cifras, la solucin EIB permite disponer de un nmero mximo de

conexiones al bus de 11.520 (64 equipos * 12 lneas * 15 campos) capacidad excesiva para un

entorno domstico.

- Medios de transmisin: El bus de comunicaciones est formado por dos pares trenzados: Un

par es utilizado para la transmisin de datos y la alimentacin de los elementos de campo, lo cual

permite simplificar significativamente la instalacin. El par restante esta reservado para futuras

aplicaciones.

5:00 PM5:00 PM

- Interfaz de usuario: Segn se ha introducido previamente, ya se dispone de un interfaz de

usuario basado en una pantalla tctil.

- Comunicaciones: La concepcin del sistema EIB permite considerarlo como un soporte idneo

para la implementacin de cualquier aplicacin domtica habitual, dado que permite utilizar

sensores y actuadores de tipo universal conectados a los ya descritos mdulos de Entrada/Salida.

- Instalacin: La disponibilidad de un gran nmero de puntos (elementos conectados al bus)

permite incluso reducir la instalacin elctrica convencional de la vivienda. A modo de ejemplo

cabe decir que la iluminacin o la existencia de persianas motorizadas en toda la vivienda puede

controlarse a travs de un solo cable (el bus) al cual se conectan todos los interruptores

requeridos. Ello permite reducir considerablemente las necesidades de cableado. Esta reduccin

de cableado y la conexin de todos los aplicadores a un mismo medio de transmisin simplifica, en

gran medida, la instalacin del sistema. Al tender el cableado es necesario tener en cuenta las

siguientes limitaciones:

- Mxima longitud del bus entre la fuente de alimentacin y un elemento del bus:

350 m.

- Mxima longitud del bus entre dos elementos de una misma lnea: 700 m.

- Mxima longitud del bus dentro de una misma linea: 1000m.

EHS

--- El estndar EHS (European Home System) ha sido otro de los intentos de la industria europea (ao 1984) por crear una tecnologa que permitiera la implantacin de la domtica en el

mercado residencial de forma masiva. El resultado fue la especificacin del EHS en el ao 1992.

Esta basada en una topologa de niveles OSI (Open Standard Interconnection), y se especifican

los niveles: fsico, de enlace de datos, de red y de aplicacin.

Desde su inicio han estado involucrados los fabricantes europeos ms importantes de

electrodomsticos, las empresas elctricas, las operadoras de telecomunicaciones y los

fabricantes de equipamiento elctrico. La idea era crear un protocolo abierto que permitiera cubrir

las necesidades de interconexin de los productos de todos estos fabricantes y proveedores de

servicios.

Tal y como fue pensado, el objetivo de la EHS es cubrir las necesidades de automatizacin de la

mayora de las viviendas europeas cuyos propietarios que no se pueden permitir el lujo de usar

sistemas ms potentes pero tambin ms caros (como Lonworks o EIB) debido a la mano de obra

especializada que exige su instalacin.

La asociacin EHSA (EHS Association) es la encargada de emprender y llevar a cabo diversas

iniciativas para aumentar el uso de esta tecnologa en las viviendas europeas.

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Descripcin

El circuito integrado de ST-Microelectronics (ST7537HS1) permite transmitir datos por un canal

serie asncrono a travs de las lneas de baja tensin de las viviendas (ondas portadoras o

"powerline communications"). Esta tecnologa consigue velocidades de hasta 2400 bps y adems

tambin puede utilizar cables de pares trenzados como soporte de la seal.

En la actualidad, se estn usando o se estn desarrollando los siguientes medios fsicos:

- PL-2400: Ondas Portadoras a 2400 bps.

- TP0: Par Trenzado a 4800 bps.

- TP1: Par Trenzado/Coaxial a 9600 bps.

- TP2: Par Trenzado a 64 Kbps.

- IR-1200: Infrarrojo a 1200 bps.

- RF-1100: Radiofrecuencia a 1100 bps.

Protocolo

Este protocolo est totalmente abierto, es decir, cualquier fabricante asociado a la EHSA puede

desarrollar sus propios productos y dispositivos que implementen el EHS.

Con un filosofa Plug&Play, se pretende aportar las siguientes ventajas a los usuarios finales:

- Compatibilidad total entre dispositivos EHS.

- Configuracin automtica de los dispositivos, movilidad de los mismos (poder conectarlo en

diferentes emplazamientos) y ampliacin sencilla de las instalaciones.

- Compartir un mismo medio fsico entre diferentes aplicaciones sin interferirse entre ellas.

Cada dispositivo EHS tiene asociada una subdireccin nica dentro del mismo segmento de red

que adems de identificar unvocamente a un nodo tambin lleva asociada informacin para el

enrutado de los telegramas por diferentes segmentos de red EHS.

Para cumplir los requerimientos de un sistema de automatizacin del hogar, EHS define un

sistema de red completo, el cual soporta todas las funciones domsticas de forma modular,

fcilmente expansible y configurable automticamente. EHS es un sistema abierto con

administracin distribuida y funciones de control para todos los medios disponibles. El seguimiento

de la norma asegura la interoperatividad de productos de fabricantes diferentes.

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- Direccionamiento: Existen varios niveles de direccionamiento. A nivel fsico se reservan 256

direcciones de terminales fsicos en cada seccin. Separando el medio fsico en varias secciones o

empleando varios medios distintos y unindolos mediante routers se puede llegar a millones de

direcciones (sobre 10^12) esto asegura sin problemas la expansin del sistema.

- Fiabilidad de la comunicacin: Las capas bajas del protocolo aseguran que todas las

peculiaridades del medio fsico no afecten a la fiabilidad de la comunicacin. El protocolo decide

cuando cada unidad puede comenzar una transmisin (arbitraje de bus CSMA) cada mensaje

debe ser confirmado con un mensaje de reconocimiento (ACK) si la recepcin no ha detectado

errores. En caso de no llegar este reconocimiento se reintenta la emisin del mensaje. Los

tiempos de este protocolo cumplen las regulaciones europeas para la transmisin de datos por la

red elctrica. El medio red elctrica tiene especial cuidado en la fiabilidad de la comunicacin. Se

emplean cdigos redundantes para la deteccin o correccin de errores de byte como a nivel de

mensaje. Adems la modulacin FSK permite unas variaciones de frecuencia muy estrictas

que hace prcticamente imposible la posibilidad de que algn electrodomstico pueda interferir

precisamente en este estrecho rango de frecuencias.

- Gestin de la red: La red EHS mantiene internamente su administracin. Cada unidad

enchufada en la red negocia automticamente su direccin de red, se da a conocer en la red,

busca otras unidades que puedan estar interesadas en ella o que pueden interesarle, gestiona

transparentemente la existencia de topologas complicadas detectando automticamente los

routers, etc. Todo ello sin la intervencin del usuario ni del instalador. Cada unidad (mdulo con

una direccin de red propia) puede contener una o varias subunidades. Estas pueden llevar a cabo

tareas administrativas de la red: routers para unir distintos medios fsicos o secciones de un mismo

medio, coordinadores de dispositivos, controladores de medio para la asignacin dinmica de

direcciones de red, o pueden representar aplicaciones individuales como los controladores de una

aplicacin y los dispositivos que gestionan un sensor o actuador concreto.

X-10

La tecnologa X-10 de corrientes portadoras fue desarrollada entre 1976 y 1978 por

ingenieros en Pico Electronics Ltd, en Glenrothes, Escocia. Proviene de una familia de chips, que

son los resultados de los proyectos X (la serie X). Esta empresa comenz a desarrollar el proyecto

con la idea de obtener un circuito que se pudiera implementar en un dispositivo para ser controlado

remotamente. Conjuntamente con la empresa de sistemas de audio BSR, se comenzaron a

fabricar con esta ltima marca. Este fue el primer mdulo que poda controlar cualquier dispositivo

a travs de la lnea de corriente domstica (120 220 v. y 50 60 hz), modulando impulsos de 120

Khz. (Ausencia de este impulso=0, presencia de este impluso=1). Con un protocolo sencillo de

direccionamiento se poda identificar cualquier elemento de la red, en total 256 direcciones. El

protocolo contemplaba 16 grupos de direcciones llamados "housecodes" y 16 direcciones

individuales llamadas "unit codes". A este protocolo se le aadieron "tiras" de comandos llamados

"control strings" que no son mas que ceros y unos agrupados formando comandos; en total eran 6:

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encendido, apagado, reducir, aumentar, todo encendido, todo apagado. Estas seales las podan

recibir todos los mdulos, pero slo actuaba sobre aquel al que iba dirigida (los primeros bits de la

seal eran el identificador del mdulo).

- La frecuencia de transmisin era la de la corriente elctrica (50 60 hz.), y la seal

completa incluyendo direccin y funcin ocupaba 48 bits, o sea que para mandar una seal a un

dispositivo a una frecuencia de 50 hz. (hablaramos de un ancho de banda de 50 bits por segundo)

se tardara casi un segundo.

- Hoy en da X10 es un estndar y a la vez un fabricante de estos mismos productos y

productos compatibles con X10 (alarmas, televisiones, contestadores, interfaces de ordenador,

etc.). A pesar de que slo tiene seis funciones, ha cubierto un hueco muy importante en el

mercado, se ha consolidado como una buena lnea de productos, y lo ms importante a nuestro

entender, ha "abierto brecha" en la forma de pensar y de crear hogar. La filosofa fundamental de

diseo de X-10 es la de que los productos puedan interoperar entre ellos, y la compatibilidad con

los productos anteriores de la misma gama, es decir, equipos instalados hace 20 aos siguen

funcionando con la gama actual.

- El sistema X-10 ha sido desarrollado para ser flexible y fcil de usar. Se puede empezar

con un producto en particular, por ejemplo un mando a distancia, y expandir luego el sistema para

incluir la seguridad o el control con el ordenador, siempre que desee, con componentes fciles de

instalar y que no requieren cableados especiales.

El sistema X-10 proporciona:

- Conectar y Funcionar (Plug and Play).

- Facilidad de manejo.

- Confort y diversin.

A los instaladores:

- Soluciona problemas economizando proyectos.

- Flexibilidad, modularidad, capacidad de crecimiento.

- Rehabilitacin de casas, optimizando recursos con X-10.

- Soluciones inteligentes.

A los promotores:

- Instalar un sistema Domtico, potencia la imagen de empresa innovadora y de futuro.

- Porque tiene la posibilidad de desmarcarse de su competencia, sin que le suponga grandes

costos.

- Porque por muy poca inversin, puede ofrecer grandes beneficios al

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usuario.

- Los fundadores de X10 establecieron ciertos principios estratgicos que permanecen a

pesar del paso de los aos:

- Disear productos que incluyan circuitos integrados propios cumpliendo objetivos de rendimiento.

- Disear productos para un amplio sector del mercado con un bajo coste de manufacturacin.

- Introducir los productos a precios competitivos.

Siguiendo estos principios estratgicos, y como X-10 tiene patentes en aspectos clave de

la tecnologa PCL (corrientes portadoras), que no han tenido competidores desde los primeros

productos X-10 introducidos en el mercado en 1978.

TEORA DEL SISTEMA X-10

Las transmisiones X-10 se sincronizan con el paso por el cero de la corriente alterna. Las

interfaces Power Line proporcionan una onda de 50 Hz. con un retraso mximo de 100

nanosegundos desde el paso por cero de la corriente alterna. El mximo retraso entre el comienzo

del envo y los pulsos de 120 Khz. es de 50 nanosegundos. Un 1 binario se representa por un

pulso de 120 Khz. Durante 1 milisegundo, en el punto cero, y el 0 binario se representa por la

ausencia de ese pulso. El pulso de 1 milisegundo se transmite tres veces para que coincida con el

paso por cero en las tres fases para un sistema trifsico. La figura muestra la relacin entre estos

pulsos y el punto cero de la corriente alterna.

Para una mayor claridad, las seales de la Figura 1 se muestran tal como se veran a travs de un

filtro paso-alto. La forma de la curva de 50 Hz. slo se muestra como referencia. En realidad, las

seales van superpuestas con la curva de 50 Hz. y su resultado es ms similar al de la Figura:

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La transmisin completa de un cdigo X-10 necesita once ciclos de corriente. Los dos

primeros ciclos representan el Cdigo de inicio. Los cuatro siguientes ciclos representan el Cdigo

de Casa (letras A-P), los siguientes cinco representan o bien el Cdigo Numrico (1-16) o bien el

Cdigo de Funcin (encender, apagar, aumento de intensidad, etc.) Este bloque completo (cdigo

de inicio, cdigo de casa y cdigo de funcin o numrico) se transmite siempre dos veces,

separando cada dos cdigos por tres ciclos de la corriente, excepto para funciones de regulacin

de intensidad que se transmiten de forma contina por lo menos dos veces sin separacin entre

cdigos.

Las funciones de regulacin de intensidad son excepciones a esta regla, y se transmiten

de forma continua ( al menos dos veces) sin separacin entre cdigos. Ver figura:

Dentro de cada bloque de cdigos, cada cuatro o cinco bits de cdigo deben ser

transmitidos en modo normal y complementario en medios ciclos alternados de corriente. Por

ejemplo, si un pulso de 1 milisegundo se transmite en medio ciclo (1 binario), entonces no se

transmitir nada en la siguiente mitad del ciclo (0 binario). Ver figura:

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EJEMPLO DE UN SISTEMA: DOMOLON

El sistema DOMOLON se define como un sistema de automatizacin de viviendas de arquitectura

distribuida, multimedio, con protocolo LonWorks modular, ampliable, y compatible con la

instalacin elctrica convencional, de tal manera que permite realizar la preinstalacin domtica de

la vivienda en fase de construccin, sin necesidad de decidir en esta fase la instalacin del

sistema.

Es un sistema de automatizacin de viviendas basado en una arquitectura distribuida y multimedio.

Se compone bsicamente de nodos de control estndar, nodos de supervisin, nodos exteriores,

unidad de alimentacin y nodos de comunicaciones. Todos los elementos del sistema se conectan

a una misma red de comunicaciones (red domtica), con topologa tipo bus, para tomar la

alimentacin e intercambiar informacin entre ellos.

El sistema utiliza como medio de comunicacin bsico un par trenzado a una velocidad de

transmisin de 39Kbps, pero puede incorporar nodos de control cuyo medio de transmisin no es

el bsico (39Kbps), lnea de potencia y radio. A esta caracterstica se la denomina multimedio.

Adems, aunque la velocidad elegida para el medio de transmisin bsico del sistema es de

39Kbps, sta se puede variar en funcin de las necesidades de la red en cuanto a volumen de

trfico de datos.

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EJEMPLO DE DOMOTIZACIN CENTRALIZADA

DESCRIPCIN GENERAL

- Este es un ejemplo genrico de una instalacin Domtica que podra realizarse en

cualquier vivienda tipo.

- La arquitectura de control es una arquitectura centralizada de forma que todos y cada

uno de los elementos/sistemas a controlar son gestionados por una unidad central a la que le son

conectadas todas las entradas/salidas de todos los componentes que conforman la instalacin.

Esta unidad central controla todo el sistema mediante un bus y realiza y archiva todos los

acontecimientos en forma de historial lo cual posibilita realizar un estudio/control posterior con la

intencin de mejorar el sistema (a nivel de programacin y de gestin de recursos) para obtener

rendimientos superiores y costes inferiores.

DESCRIPCIN FUNCIONAL

- Aqu se especifican los distintos componentes que se podrian utilizar en la instalacin as

como un posible criterio a seguir para controlar cada uno de estos componentes (es solo un

ejemplo con lo que en la instalacin real final se puede discernir en la manera de controlar alguno

de los dispositivos debido a problemas que pueden surgir y que en un escrito terico no suceden).

- Este es el listado de la instalacin:

Gestin Energtica:

- Sistema de Calefaccin.

- Sistema de Refrigeracin.

- Racionalizar Consumos.

Automatismos:

- Control de Tomas Elctricas.

- de Persianas y Toldos.

- de Iluminacin Interior y Exterior.

- de Riego en Jardn y Jardineras.

- Sealizacin de Estados.

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Seguridad:

- Alarma Antiintrusin.

- Control de Acceso.

- Alarma de Incendio.

- Alarma de Inundacin.

SISTEMA DE CALEFACCIN

- El sistema permite la programacin a nivel diario o semanal as como cada una de las

consignas de temperatura que se desean en cada una de las salas a controlar.

- La regulacin puede hacerse de dos modos, uno ser la calefaccin base y que ser

funcin de la temperatura exterior; el otro es calefaccin de apoyo que es funcin de la propia

temperatura interior.

- Atendiendo a la seguridad de las personas se programar un sistema automtico de

forma que si se produce una acumulacin errnea de temperatura (fro excesivo o calor excesivo)

el sistema de calefaccin se desconectar inmediatamente de forma que sea el propio usuario

quien haga ese control.

SISTEMA DE REFRIGERACIN

- Al igual que el sistema de calefaccin se podr programar diariamente o semanalmente

as como las diferentes consignas que se desean para cada zona.

- El control ser funcin de las temperaturas externa e interna conjuntamente.

- De la misma forma tambin dispone de apagado automtico en caso de deteccin de

variaciones anomalas de la temperatura.

RACIONALIZAR CONSUMOS

- En caso de sobrepasar los consumos (energticos) programados por defecto el sistema

efecta la desconeccin de algunos de los componentes de forma que se elimine ese exceso de

consumo, intentando no distorsionar el comfort interno del habitculo.

TOMAS ELCTRICAS

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- Se realiza un control sobre cada una de las tomas de corriente (enchufes) con tal de

propiciar el consumo en franjas horarias en que las tarifas sean ms bajas; tambin con la

posibilidad de limitar el tiempo en que los nios ven la televisin, as como la simulacin de

presencia (tan habitual ltimamente) en pocas en que el habitculo est vaco.

PERSIANAS Y TOLDOS

- Tambin son programables de forma horaria o semanal.

- La activacin de este sistema puede depender de la franja horaria en la que se est, del

nivel de iluminacin externo,etc...

ILUMINACIN INTERNA/EXTERNA

- Iluminacin Externa: El control puede llevarse a cabo segn los niveles de iluminacin de

zonas externas concurridas (jardn, terraza, portal, etc...) o segn franja horaria; la activacin de

ciertas zonas como son el portal o el camino de acceso a ste puedes ser funcin tambien de si

existe presencia o no con el fin de facilitar el acceso a las personas.

- A nivel de seguridad se tienen unas baterias que entrarian en funcionamiento en caso de

irse el suministro elctrico con lo que se evitaria dejar sin iluminacin las zonas bsicas del

habitculo.

- Iluminacin Interna: Se realiza el control de las salas