Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

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62 BIBLIOGRAFÍA - “Aplicación de la domótica a la gestión de edificios” Autor: Dubra Bermúdez, José. - “Automatización de viviendas” Autor: Treus Sieira, José. - Publicación “Montajes e instalaciones”. - “Edificios de oficinas inteligentes” Autor: Arias García, Ángel. - “Estado actual de la domótica...” Autor: Álvarez Ferreiro, David. - “Instalaciones automatizadas en viviendas y edificios” Autores: Moreno Gil, José; Rodríguez Diéguez, Elías; Lasso Tárraga, David. - “Gestión de la seguridad y el confort en una vivienda” Autora: Couto López Rosario.

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BBIIBBLLIIOOGGRRAAFFÍÍAA

- “Aplicación de la domótica a la gestión de edificios” Autor: Dubra Bermúdez,

José.

- “Automatización de viviendas” Autor: Treus Sieira, José.

- Publicación “Montajes e instalaciones”.

- “Edificios de oficinas inteligentes” Autor: Arias García, Ángel.

- “Estado actual de la domótica...” Autor: Álvarez Ferreiro, David.

- “Instalaciones automatizadas en viviendas y edificios” Autores: Moreno Gil,

José; Rodríguez Diéguez, Elías; Lasso Tárraga, David.

- “Gestión de la seguridad y el confort en una vivienda” Autora: Couto López

Rosario.

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Convergencia EIB, BatiBUS y EHS

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La especificación hacia la cual tienden a converger estos tres protocolos

recibe el nombre de Convergence System (CS) y tiene las siguientes características,

partiendo del protocolo EHS:

- Contempla tres medios físicos, dos tipos de par trenzado y línea de potencia.

-Las direcciones tiene una longitud de 2 bytes (EHS utiliza 1 byte), indicando el

primero el medio físico o subred donde está instalada la unidad, y el segundo la

identificará dentro de la propia subred.

-El número máximo de subredes es de 255 (en lugar de las 8 de EHS), y la

capacidad de cada subred de 255 unidades.

- El código único es de 6 bytes (en EHS es de 4 bytes).

- Se mantiene la estructura de enlaces dinámicos entre unidades del tipo

controlador de características y dispositivos complejos definida en EHS, y el mecanismo

de asignación de direcciones.

- Se definen 3 modos de instalación y configuración:

E-mode: configuración sencilla.

S-mode: configuración que utiliza una base de datos.

A-mode: configuración automatica.

- Se definen 2 modos de aplicación:

Memoria compartida: todos los objetos se mantienen en un espacio de

memoria al que puede acceder cualquier unidad.

Cliente-servidor: cada objeto reside en su unidad. - Utiliza el lenguaje de comandos de EHS.

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Convergencia EIB, BatiBUS y EHS

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vv 55.. RREEDD BBAATTIIBBUUSS

- Emplea como soporte físico un par trenzado sin terminación de linea.

§ Admite una longitud total de bus de hasta 2500 m, sin que la distancia máxima entre

la alimentación y el último punto de alimentación supere los 500 m.

§ La alimentación de los puntos puede ser local o a través del propio Bus, siendo el

número máximo de puntos alimentados respectivamente de 1000 y 75.

- Puede direccionar 240 posiciones por tipo de punto, con 32 tipos de punto

diferente.

- Admite un máximo de 20 mensajes por segundo.

- La información se transmite en paquetes de 1 a 25 objetos.

vv 66.. CCOONNVVEERRGGEENNCCIIAA DDEE EEHHSS,, EEIIBB YY BBAATTIIBBUUSS

En 1997 las asociaciones EHSA, EIBA y BCI (asociaciones de EHS, EIB y Batibus

respectivamente) firmaron un documento en el cual acuerdan unificar criterios y crear

un estandar europeo que aproveche las ventajas y virtudes de cada protocolo. Las

primeras conclusiones a las que se llegaron en el proceso de convergencia han sido:

- Necesidad de acordar una única nomenclatura., filosofía y procedimientos de

trabajo.

- Conveniencia de acercamiento de otras especificaciones como Lonworks,etc.

- Establecimiento de grupos especialistas en diferentes dominios de aplicación.

- Las consecuencias de la transición de cada uno de los tres protocolos deberán

ser evaluadas por cada consorcio (EIBA, BCI y EHSA).

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Convergencia EIB, BatiBUS y EHS

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CCOONNVVEERRGGEENNCCIIAA DDEE EEIIBB BBAATTIIBBUUSS YY EEHHSS

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Sistemas domóticos EHS

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Este mecanismo actúa como un semáforo que asegura que un único controlador de

características (FC) pueda acceder a un tiempo al mismo dispositivo con comandos de

escritura. Si varios controladores de características (FC's) intentan acceder

simultáneamente, sólo accederá aquel que tenga mayor prioridad. De esta manera se

asegura que un controlador de características no intente controlar un dispositivo que

esta siendo controlado por otro controlador de características. Para garantizar esto el

controlador de características (FC) pide un testigo al dispositivo sobre el que quiere

actuar. Si el dispositivo no esta siendo controlado por otro controlador de

características le pasará el testigo, pudiendo entonces el controlador de características

actuar sobre él, por tanto, un controlador de características no puede actuart sobre un

dispositivo si no tiene testigo.

Para decidir qué controlador de características tiene prioridad sobre otro a la

hora de solicitar permiso para utilizar un recurso determinado existen nueve niveles de

prioridad:

- Nivel 1 (Installer): Es la prioridad más alta, no se utiliza en el manejo cotidiano

del sistema.

- Nivel 2 (Safety): Está relacionado con la seguridad de las personas.

- Nivel 3 (Security): Está relacionado con la seguridad de los bienes.

- Nivel 4 (Urgent): Implica la llamada de atención del usuario.

- Nivel 5 (Timer): Se utiliza para las acciones relacionadas con la gestión del

sistema.

- Nivel 6 (User-Plus): Está relacionado con los dispositivos que maneja

directamente el usuario.

- Nivel 7 (User): Es similar a User-Plus pero con menos prioridad.

- Nivel 8 (Blackground): Este nivel se utiliza para una operación que puede ser

interrumpida en cualquier momento.

- Nivel 9 (Idle): Es la prioridad más baja. Se utiliza cuando un dispositivo tiene el

testigo pero no está realizando ninguna función.

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Sistemas domóticos EHS

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Mecanismo disconection

Este mecanismo consiste en avisar a todas las unidades de la desaparición

de una unidad.

Cuando una unidad se desconecta puede informar ella misma al coordinador

de dispositivos este hecho, pero normalmente esto no ocurre así, sino que lo más habitual

es que cuando se desconecta una unidad otra unidad se de cuenta de este hecho al no

recibir contestación de esta unidad. Si se desconecta un dispositivo complejo (CoD), un

controlador de características (FC) se dará cuenta de esta desconexión porque el

dispositivo complejo no responde a su mensaje y entonces comunicará este hecho al

usuario por medio de un interface de usuario. Si se desconecta un dispositivo simple

(SiD), un coordinador de dispositivos (DvC) avisará al controlador de características

(FC), y este al usuario por medio de un interface de usuario. Si se desconecta un

controlador de características (FC), el interface de usuario conectado al controlador de

características informará directamente al usuario.

Mecanismos de gestión de aplicaciones

Mecanismos enrolment y contracting

El mecanismo enrolment permite a los controladores de características (FC) saber

los recursos que están disponibles en el sistema. Estos recursos los pueden proporcionar

los dispositivos complejos (CoD), o los simples (SiD) en conjunto con un coordinador de

sistemas(DvC).

El mecanismo contracting establece la asociación entre un dispositivo simple (SiD)

y un coordinador de sistemas (DvC), pudiendo asociarse este a su vez por medio de un

enrolment a un controlador de características (FC).

Mecanismo de token-passing

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Mecanismos de asignación de direcciones

Mecanismo registration

El protocolo registration lo llevan a cabo unidades de categoría 1 y 2 con el

controlador de medio para que éste les conceda una dirección de red.

Las unidades de categoría 1 no disponen de ningún tipo de código

diferenciador, por lo que su inicialización debe llevarse a de cabo una en una. Esto se

consigue con la intervención del instalador..

En las unidades de categoría 2 el protocolo comienza sin intervención

directa del instalador. Cada unidad envía un mensaje al controlador de medio (MdC)

identificándose con su código único. El controlador de medio (MdC) contesta con otro

mensaje donde se especifica este código único de manera que, aunque dicho mensaje lo

recibirán las unidades no registradas hasta el momento, únicamente lo interpretará la

que tenga el código único, que pasará al estado registrado. Este procedimiento se

realizará cada vez que se inicialice la unidad, debido a que la memoria de los dispositivos

en esta categoría es volatil.

Mecanismo contention

Este mecanismo lo usan las unidades de la categoría 4, permitiendo que sólo

una unidad de este tipo que realice una determinada acción esté activa. Cuando una

unidad de esta categoría se conecta por primera vez envía un mensaje indicando su

código único y prioridad. Si no responde ninguna unidad, deberá realizar un número de

reintentos durante un período de tiempo pre-establecido para asegurarse que el mensaje

ha sido escuchado por todas las unidades presentes en la red que realicen su misma

función. Si pasado este tiempo no recibe contestación, quiere decir que no existe otra

unidad que realice su misma función en la subred, con lo que la unidad se activará. Si en

la subred existen otras unidades que realizan su función, estas enviarán un mensaje con

su código único y prioridad, que será recibido en el tiempo pre-establecido. La unidad con

más prioridad se activará quedando la otra en estado de reposo.

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Sistemas domóticos EHS

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44..44 PPRROOTTOOCCOOLLOO DDEE CCOOMMUUNNIICCAACCIIOONNEESS

Según el modo de obtener direcciones las unidades EHS se clasifican en cuatro

categorías.

Categoría 1: En las unidades de esta categoría el instalador inicia el proceso de

obtención de dirección y el controlador de medio (MdC) negocia con la unidad una

dirección. Una vez obtenida la dirección esta se grabara en memoria no volátil

(EEPROM). Los dispositivos simples (SiD), los complejos (CoD), los controladores de

características (FC), los ruteadores (R) y los gateways (G) son unidades que entran

dentro de esta categoría.

Categoría 2: En las unidades pertenecientes a esta categoría la negociación de la

dirección de red no necesita la intervención del instalador. Tienen un número de

referencia de 32 bits programado por el fabricante que le permite negociar la dirección

con el controlador de medio. La dirección de red se almacena en memoria volátil. Los

dispositivos simples (SiD), los complejos (CoD) y los controladores de características

(FC) entran en esta categoría. Las unidades de esta categoría se utilizan para medios

rápidos.

Categoría 3: En las unidades de esta categoría la dirección de red se establece

manualmente, pudiendo consultarse las direcciones con un controlador de medio (MdC).

En esta categoría sólo se pueden conectar 16 unidades como máximo en cada subred,

siendo el tipo de unidades conectadas dispositivos simples (SiD), complejos (CoD) y

controladores de características (FC).

Categoría 4: A esta categoría pertenecen las unidades que necesitan unas

direcciones especificas debido a las funciones que realizan. A esta categoría pertenecen

los controladores de medio (MdC) y el coordinador de dispositivos (DvC)., que precisan un

código único y una memoria no volátil para almacenar su estado en cada momento.

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Sistemas domóticos EHS

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- Ruteadores (R) y gateways(G):

Son unidades cuya misión es transportar información de unas subredes a otras, la

diferencia entre ruteadores y gateways es que mientras que en los primeros la

comunicación es entre subredes similares, en los segundos la comunicación es entre

subredes exteriores que no siguen el estandar.

44..33 MMOODDEELLOOSS LLÓÓGGIICCOOSS DDEE CCOOMMUUNNIICCAACCIIÓÓNN

Básicamente existen dos modelos lógicos de comunicación: el modelo simple y el

modelo inteligente.

El modelo simple es el esquema más elemental de comunicación, en el que sólo hay

una subred con dispositivos simples que pueden comunicarse entre sí punto a punto.

El modelo inteligente se basa en la constitución de unidades como suma de capas

dispuestas en orden jerárquico. Cada capa se puede comunicar con la inmediatamente

inferior y superior. Entre capas se encuentra la interfase. Cuando una unidad se quiere

comunicar con otra, la información se trasmite de las capas superiores a las

inmediatamente inferiores inferiores hasta llegar a la última capa (la capa física) que se

encarga de enviar el mensaje físicamente por el medio de transmisión. En cada uno de los

saltos, cada capa va añadiendo información al mensaje de la capa inmediatamente

superior, de tal forma que cuando esta se transmite por el medio físico, dispone de toda

la información necesaria para que la unidad receptora lo reciba y ejecute. Todas las

unidades conectadas se pondrán a escuchar lo que circula por el bus, activándose la

unidad receptora y poniéndose en reposo el resto. El mensaje, una vez que llega a la

unidad receptora, irá pasando a las capas superiores. Las capas superiores no dependen

del medio físico usado.

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Sistemas domóticos EHS

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La modelización de cada aparato como SiD,VSD o CoD vendrá determinada

por el tipo de sistema que queramos definir, si posee inteligencia y el medio físico al que

se conecte. Algunos medios físicos, por ejemplo solo soportan mensajes del tipo VST.

Unidades de sistema

Las unidades de sistema tienen como objeto realizar las funciones de la red

que permitan el funcionamiento de ésta según los requisitos de la especificación EHS.

-Controlador de características (FC):

Los controladores de características sí que dotan de inteligencia al sistema.

Son los encargados de utilizar los recursos de aplicación (utilidades, características)

puestos en servicio por parte de los CoD en un sistema inteligente.

El modo de funcionamiento de los FC puede ser manual, a las órdenes del

usuario final, o automático. Las principales características de un FC son:

- Puede comunicarse con cualquier unidad de la red.

- Debe tener capacidad de procesamiento de información, que le permitan

conocer que dispositivos están conectados y su funcionalidad.

- En todo sistema inteligente debe de haber como mínimo un FC.

- Coordinador de dispositivos (DvC):

El coordinador de dispositivos es un tipo de unidad artificial que se

introduce en un sistema inteligente con el fin de poder controlar dispositivos simples

(SiD's) por medio de controlador de características (FC's). La unión de un DvC con un

SiD se comporta como un CoD.

- Controlador del medio (MdC)

Un controlador del medio gestiona y asigna direcciones de red al resto de

unidades conectadas en una misma subred. Normalmente existirá un MdC en cada

subred, pudiendo ser eliminado en sistemas con un número fijo y reducido de unidades.

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Sistemas domóticos EHS

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Unidades de aplicación

Son los equipos inherentes a la casa, que suministran prestaciones de manera

directa al usuario.

- Dispositivo simple (SiD):

Un dispositivo simple es una subunidad que no posee inteligencia. Su

funcionamiento será:

- Un SiD comprenderá y ejecutará comandos apropiados a su

funcionalidad.

- Sólo puede recibir comandos de dispositivos dentro de su subred,

nunca de otras subredes.

- Su conexión al bus se realizará a través de otra subunidad llamada

coordinador de dispositivos.

- Dispositivo muy simple (VSD):

Un VSD es un dispositivo simple cuyas posibilidades de comunicación se restringen

a mensajes cortos, lo que le imposibilita para mandar mensajes a unidades fuera de su

subred y manejar direcciones de subunidad, por lo que en toda unidad con un VSD, éste

será la única subunidad presente.

- Dispositivo complejo (CoD):

Como dispositivo complejo (CoD) conoceremos una subunidad que, aunque no posee

inteligencia del sistema, permite:

- Recibir y enviar mensajes a cualquier otro dispositivo de la red (de su

subred o de otra).

- Que sólo se use en sistemas inteligentes, en compañía de al menos un

controlador de características, pudiendo estar controlado por varios a la

vez.

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Sistemas domóticos EHS

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vv 44.. RREEDD DDOOMMÓÓTTIICCAA EEHHSS

Una red domótica EHS es un conjunto de unidades lógicas que poseen una cierta

funcionalidad dentro del sistema. Una red puede constar de una o varias subredes,

entendiendo como tales cada uno de los medios físicos de transmisión existentes en la

vivienda. En una misma red puede haber varias subredes basadas en el mismo medio

fisico.

44..11 MMEEDDIIOOSS FFÍÍSSIICCOOSS DDEE TTRRAANNSSMMIISSIIÓÓNN

En la especificación de EHS se definen seis medios físicos y los protocolos que

rigen la comunicación de datos a través de estos medios:

- Par trenzado 1 (TP1): control de propósito general.

- Par trenzado 2 (TP2): transferencia de datos, telefonía, voz, etc.

- Cable coaxial (CX): audio, radio, TV.

- Línea de potencia (PL): control simple.

- Radio frecuencia (RF): control sin hilos.

- Infrarrojos (IR): control remoto.

- La topologías fisicas más utilizadas son el tipo bus sencillo, bus extendido serie

paralelo, estrella y en anillo, siendo la mas conocida la primera.

44..22 TTIIPPOOSS DDEE UUNNIIDDAADDEESS

En los tipos de unidades podemos hacer una primera clasificación en unidades o

dispositivos de aplicación y unidades de sistema.

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Sistemas domóticos EHS

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SSIISSTTEEMMAASS DDOOMMÓÓTTIICCOO EEHHSS

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Bus de instalación europeo EIB

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Bus de instalación europeo EIB

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Control de persianas y toldos. Mediante pulsadores dobles se deberá permitir la

subida o bajada normal y la subida o baja total. También subida automática de las

persianas según horario o luz exterior.

Contratación de tarifa nocturna para máximo aprovechamiento de la misma

mediante una adecuada programación de funciones.

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Bus de instalación europeo EIB

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También se puede establecer cierto grado de automatización en determinadas

situaciones:

Al abrir la puerta del garaje automáticamente se encenderá la luz y al revés al

cerrarse la puerta del garaje.

Se podrían instalar detectores de presencia en determinadas salas de forma que

al ausentarse de la sala se apagarán las luces de la misma. ( De igual forma se podrían

instalar en el jardín).

Control de la calefacción. Independiente para cada estancia, permitiendo su

programación para el funcionamiento en función de la hora, la temperatura, etc. incluso

permitiendo su activación mediante llamada telefónica.

Alarmas técnicas y de intrusión.

Detectores de gas y humedad para la detección de fugas.

Detector de humo para la detección de un posible incendio.

Detector de presencia o perimetral para alarma de intrusión.

Detector de cristales rotos en las ventanas

Etc.

Otras aplicaciones.

Activar y desactivar tomas de corriente. Se deberán poder activar de forma

independiente ciertas tomas de corriente. Protección contra accidentes eléctricos

cuando hay presencia de niños en determinadas estancias, control de diferentes equipos

( lavadora , calefactores, etc...)

Programar funciones de simulación de presencia. En largas ausencias se deberán

simular la presencia de gente habitando mediante el encendido y apagado aleatorio de

luces en horario nocturno.

Controlar funciones con mando a distancia. ( Encendido apagado de luces,

calefacción, persianas, hilo musical, etc....)

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Bus de instalación europeo EIB

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Habitaciones.

Pulsador doble para subida y bajada de persianas.

Pulsador simple.

Termostato para el control independiente de la calefacción.

Distribuidor.

Pulsador simple para encendido de la luz doble función: encendido/apagado y

temporizado.

Detector de presencia para encendido automático de la luz.

Jardín.

Detector crepuscular para subida o bajada de persianas, encendido o apagado de

calefacción, subida o bajada de toldos, etc, según programación de la instalación

Detector de presencia para alarma de intrusión o encendido automático de luces.

Anemómetro para la subida automatica de toldo es caso de viento excesivo.

Sistema automático de riego ( horario o en función de la humedad) según

programación.

Aplicaciones Generales.

Control integral de la iluminación: Cada pulsador podría programarse con

diferentes funciones según una pulsación corta o larga. Además de las funciones básicas

de las instalaciones convencionales ( a través de pulsaciones cortas), en función de la

duración de la pulsación se pueden establecer funciones diferentes:

Ejemplos :

Una pulsación larga en el pulsador de entrada de la vivienda apagará todas las

luces de la vivienda, asegurando que cuando salgamos de la vivienda no permanece ningún

punto de luz encendido.

Una pulsación larga en el pulsador de la cabecera de la cama de matrimonio

permitirá apagar las luces de las habitaciones de los niños.

Podemos establecer temporizaciones en determinados puntos de luz de la casa,

por ejemplo en la escalera o en el jardín.

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Bus de instalación europeo EIB

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33..1122 EEJJEEMMPPLLOO DDEE IINNSSTTAALLAACCIIÓÓNN

En el siguiente ejemplo se muestran algunas de las aplicaciones de la domótica en

una vivienda (es el ejemplo 308 de ABACOHOGAR):

Salón Comedor.

Detector de infrarrojos que permite a través de mando a distancia la realización

de determinadas tareas.

Pulsador doble para subida y bajada de persianas.

Detector de humo para la detección de un posible incendio.

Termostato para el control independiente de la calefacción.

Cocina.

Pulsador doble para subida y bajada de persianas.

Pulsador simple.

Los detectores de gas y humedad en la cocina prevén posibles fugas. Su activación

deberían actuar de dos formas posibles: aviso (acústico y/o luminoso o mediante módem

aviso a un/unos número/s de teléfono predeterminados notificando las incidencias

correspondientes.) y desactivando las salidas de gas o el suministro de agua corriente (

electroválvula de gas y agua).

Baño.

Pulsador doble para subida y bajada de persianas.

Pulsador simple.

Detectores de humedad, para detección en caso de inundación.

Habitación de matrimonio.

Detector de infrarrojos que permite a través de mando a distancia la realización

de determinadas tareas programadas.

Pulsador doble para subida y bajada de persianas.

Pulsador simple.

Termostato para el control independiente de la calefacción.

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Bus de instalación europeo EIB

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9. El direccionamiento de EIB parte de una dirección física (16 bits) que diferencia

a cada nodo de la instalación, y una dirección del grupo (15 bits) que empareja, de forma

lógica, al conjunto del nodos seleccionado. La dirección lógica permite el acceso grupo-

subgrupo. Los Neuron chips disponen de una dirección físicas (48 bits) única en el mundo

y grabada en fábrica. Además, permiten tener una dirección lógica de dominio subred y

nodo. El direccionamiento lógico LON permite el acceso a dominios, subredes o a nodos

(hasta 32 bits). Por si fuera poco, también permite el acceso por grupos de nodos, donde

cada nodo puede pertenecer hasta a quince grupos distintos, mientras que una dirección

de grupo es de hasta 24 bits.

10. Tanto EIB como LonWorks para transmisión de datos, garantizan el cumplimiento

del modelo de referencia OSI de ISO. El EIB tiene un acceso al medio con el sistema de

detección de colisiones CSMACA. Por su parte el sistema Lon Talk usa el sistema CSMA

predictive persistent, que incluye cualquier característica del CSMA y no se queda corto

para aplicaciones de control.

11. EIB siempre lanzar un mensaje de reconocimiento de los telegramas enviados.

LonWorks puede disponer de hasta cuatro tipos de mensajes: con reconocimiento, con

respuesta, sin reconocimiento pero con repetición del mensaje, y sin reconocimiento.

Todo queda a elección del programador de la aplicación.

12. LonWorks, a nivel de red, no sólo permite la transmisión de mensajes a múltiples

receptores, como hace EIB, sino que tiene un nuevo concepto de variable de

programación: Las variables de red. La programación de LonWorks se realiza mediante un

lenguaje de alto nivel: el Neuron C. LonWorks dispone de un organizador de multitarea y

de una gran librería de funciones de control de eventos. LonWorks disponen además de

los servicios de una LAN.

13. La instalación para los nodos de EIB se realiza mediante un pin de servicio, y la

parametrización se realiza mediante un PC conectado al bus. Los nodos LON se pueden

instalar según el grado de aplicación y el tipo de servicios que se desea que ofrezcan,

permitiendo el Plug & Play, o instalación manual, mediante el pin de servicio, o Wink.

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Bus de instalación europeo EIB

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2. EIB es una tecnología más cerrada. Hay que pertenecer a EIBA para desarrollar

productos EIB, y pagar los royalties correspondientes. LonWorks permite que cualquier

persona, sin necesidad de pagar por ello, pueda desarrollar productos compatibles.

3. En EIB cada línea (64 nodos) lleva su propia alimentación. LonWorks permite una

alimentación por nodo, o puede pasar a una alimentación por la red mediante par

trenzado con LinkPower (LPT-10 78kbps 128 nodos).

4. EIB envía los datos mediante un sistema de tensión aimétrica por el mismo bus

de alimentación. LonWorks envían los datos por cualquier medio de transmisión (permite

par trenzado, coaxial, radio frecuencia, red de alimentación, infrarrojos, fibra óptica,

bus). Cuando se usa el LinkPower los datos se envían junto con la alimentación.

5. EIB permite una topología de la red en bus, árbol, estrella y mixta. LonWorks

permite además topologías en anillo y libre. LonWorks tiene capacidad de filtrar

paquetes repetidos y de realizar un control tipo LAN de manejo de la red.

6. EIB permite una velocidad de transmisión de datos de 9.600bps. en líneas de

hasta 1000m. sin repetidores. Lon permite una velocidad de 78.000bps en líneas de

hasta 2.000 m., sin repetidores. además, con par trenzado y con aislamiento por

transformador, Lon permite una velocidad de 1.250.000 bps. con topología bus, con 64

nodos y 130 m. de longitud de línea.

7. El chip básico de EIB dispone de un solo microprocesador con RAM, ROM y

EEPROM que permite la parametrización de nodos. Por su porte, el Neuron chip disponen

de tres CPU's, dos de las cuales se ocupan de hacer transparente la red a la aplicación

(de la que se encarga la tercera CPU). También dispone de memorias RAM, ROM y

EEPROM, esta última permite que la aplicación se reprograme a la hora de la instalación.

8. EIB disponen de acopladores de línea y de zona, que actúan como bridges.

También dispone de amplificadores con función de repetidor. Por su lado, LonWorks para

garantizar la conectividad disponen de repetidores, bridges, Learning Routers y Routers

preconfigurados, según el tipo de conectividad requerida entre redes.

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Bus de instalación europeo EIB

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33..1111 OOTTRRAA TTEECCNNOOLLOOGGÍÍAA DDEE CCOONNTTRROOLL DDIISSTTRRIIBBUUÍÍDDAA LLOONNWWOORRKKSS ((CCOOMMPPAARRAACCIIÓÓNN CCOONN EEIIBB))

En el estudio mostrado por este documento, se ponen de manifiesto las ventajas

de un sistema de control distribuido. No obstante, se puede apreciar que la funcionalidad

de cada nodo EIB queda prefijada por los fabricantes. Al usuario sólo le queda la

posibilidad de parametrizar el nodo dentro de la red, esto es, configura el sistema en

base a sus necesidades finales, programando su funcionamiento durante la instalación.

Por tanto, la posibilidad de permitir al usuario la opción de que diseñe el

funcionamiento de cada nodo, supone un paso adelante en la evolución de sistemas de

control descentralizados. Es decir, que el fabricante proporcione un nodo abierto,

fácilmente accesible, que permita al usuario especializado y a empresas de desarrollo la

posibilidad de crear nuevos productos en base a un estándar de control. Este es uno de

los objetivos de la tecnología LonWorks. Pero sus ventajas no se quedan en esto.

Comparar EIB con un sistema LonWorks es comparar un simple sistema domótico

con otro mucho más potente y versátil y que además resulta más económico. La

tecnología LonWorks está a años luz de cualquier otra, y mucho más de EIB.

LonWorks es un auténtico estándar abierto que permite que cualquier

desarrollador haga productos a su medida, con la posibilidad de comunicarse con

cualquier otro producto realizado por fabricantes diferentes. Posibilita la transferencia

de un gran volumen de datos y permite la conexión a cualquiera de los soportes de

comunicación conocidos (EIB sólo puede comunicarse vía bus). Todo ello a un coste

inferior a cualquiera de sus lejanos competidores.

Si comparamos ambas tecnologías en base a lo que son sistemas de control

distribuidos, tendríamos:

1. EIB y LonWorks son sistemas de control distribuido, es decir cada nodo de la

red tiene capacidad propia de tomar decisiones, sin depender de una central de control.

LonWorks además, permite el procesado de datos a alto nivel.

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Bus de instalación europeo EIB

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comprobar, en la propia obra, el correcto funcionamiento del diseño mediante el envío de

telegramas a la línea de bus.

Antes de comenzar con el programa debemos conectar el cable de comunicaciones

desde el puerto serie del PC al interface serie, mediante al cable adecuado.

Simbología EIB:

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Bus de instalación europeo EIB

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Es necesario un PC que admita el sistema operativo MS-DOS 5.0 con un entorno

Windows 3.1 o versiones posteriores.

El E.T.S. se compone de dos programas:

- El programa de administración (ETS-Administration).Tiene un programa CAD que

asiste al proyectista en el

diseño del esquema de la

planta permitiendo colocar

mecanismos EIB en la

instalación. En este módulo

se guarda la información

administrativa. También

guarda las áreas y líneas

físicas que se definen

durante el diseño y las

direcciones del grupo que

permiten que varios elementos puedan funcionar conjuntamente.

- El programa de puesta en marcha y diagnóstico (ETS-Startup & diagnostics). Se

utiliza para diseñar (sin soporte gráfico) y para cargar programas en la instalación EIB,

es decir, que sus dos principales misiones son programar la instalación nodo a nodo,

modificando la programación para añadir nuevas funciones, elementos y líneas y

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Bus de instalación europeo EIB

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cableado

Formato de

Datos/Transmisión

24V

Detección de Errores CSMA/CA

Interface Eléctrico

Comentarios

33..1100 PPRROOGGRRAAMMAACCIIÓÓNN DDEE UUNNAA IINNSSTTAALLAACCIIÓÓNN EEIIBB ((EETTSS))

Para realizar una instalación EIB, se utiliza un elemento sensor o actuador

compatible con el estándar, y un interface para acoplarlos al bus; pero, además, se

necesita un software de aplicación que identifique y dirija el comportamiento del nodo.

Esta última función la realiza el E.T.S.

El E.T.S. (EIB tool Software) es el software de programación del sistema EIB. Se

carga una vez cableada la instalación. El programa sigue un entorno Windows, por lo que

su manejo es fácil; basta seguir las instrucciones que la pantalla nos va dando a través de

los comandos e iconos.

Es un software dirigido a instaladores, ingenieros y arquitectos, y tiene un doble

objetivo:

- Permitir el diseño y planificación de las instalaciones.

- Programar las aplicaciones particulares de los dispositivos para cargarlas en la

instalación.

Para el correcto funcionamiento del E.T.S., es necesario instalar un disquete con una

base de datos de los productos EIBA que contiene su descripción y precio.

Page 26: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

37

Para que sensores y actuadores funcionen conjuntamente se asocian mediante la

dirección de grupo. Esta es totalmente independiente de la dirección física, y las

agrupaciones que realizan son de tipo lógico.

Cada dirección puede coordinar cualquier componente independientemente de la

línea en que se halle. La principal aplicación de la dirección del grupo es permitir que un

telegrama pueda ir dirigido a varios nodos.

Los acopladores de la línea juegan un papel muy importante en el correcto

funcionamiento de las direcciones de grupo, ya que son los que deciden si un telegrama

puede o no pasar a la línea. Durante la parametrización se suministran al acoplador de

línea las direcciones de los nodos que se hallan bajo su control: si un mensaje no va

dirigido a ninguno de estos nodos, ni tan sólo pasa a la línea. Lo mismo sucede con los

acopladores del área.

33..99 CCUUAADDRROO TTÉÉCCNNIICCOO EEIIBB

Suministrador Más de 50 miembros

Sistema abierto Si

Grupo de usuarios EIB Association

Standards DIN VDE 0829

Topología Abierta

Nº máximo de nodos

64 dispositivos por linea, 12 por linea

principal, 15 lineas principales por bus troncal

(Backbone).

Procedimiento de

acceso

CSMA/CA

Velocidad de

transmisión

9.6kbps, 700m por linea

Requerimientos de

cableado

Par trenzado y línea de alimentación.

Page 27: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

36

33..77 EELL AACCOOPPLLAADDOORR

El acoplador puede tener tres función:

- Acoplador de área: enlaza la línea de área con la principal de un área.

- Acoplador de línea: enlazan la línea principal con una secundaria.

- Amplificador del líneas: duplica el número de elementos de la línea.

mientras que los dos primeros discriminar el paso de telegramas, el tercero deja

pasar todos los que le llegan. Los acopladores de línea y de filtro reciben una tabla de

filtro durante la parametrización. Esta memoria se mantiene durante más de diez años

con una pila de litio.

33..88 DDIIRREECCCCIIOONNAAMMIIEENNTTOO

Cada componente está identificado por su dirección física que es exclusiva. Esta

dirección sólo se utiliza con fines de diagnóstico para saber si el mecanismo está bien

programado o no. Tiene una longitud de 16 bits divididas en tres campos:

F=1-15 área en que se encuentra el mecanismo.

F=0 línea de área.

L=1-12 línea en que se encuentra dentro del área.

T=1-64 dirección del componente dentro de la línea.

Page 28: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

35

Sólo sabrá la función que deberá realizar cuando haya recibido los parámetros

necesarios durante la instalación. Los datos de parámetro son automáticamente cargados

cuando se produce la puesta en marcha de la instalación por medio de las herramientas

de ETS.

El acoplador no necesita ser programado. Ya tiene instalado en el firmware el

modo de funcionamiento del protocolo de comunicaciones.

El acoplador al bus periódicamente chequea el corrector de diez pins de los

sensores con el fin de localizar cambios en la señal. Si se produce un cambio, se

transmite un telegrama a la instalación del bus.

En el caso de los actuadores estos envían los nuevos telegramas por medio de

interface físico externo solamente una vez a la unidad de aplicación.

El elemento más importante del acoplador al bus es el controlador.

El controlador de acoplador al bus contiene el microprocesador con las

memorias ROM (no volátil), RAM (volátil) y EEPROM (eléctricamente programable y no

volátil). El software específico del sistema vienen grabado en la memoria a ROM por el

propio fabricante. La EEPROM se utiliza para grabar la parametrización de las funciones

concretas a realizar por el aparato.

El microprocesador deposita los datos actuales en la memoria RAM.

El módulo de transmisión es el elemento del acoplador al bus que se encarga de

separar o mezclar la tensión continua y la de la información, producir cinco voltios

estabilizados, salvar los datos si la tensión de alimentación se pone por debajo de 18

voltios, controlar la función de reset del procesador y gobernar la emisión/recepción.

Page 29: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

34

Con el fin de evitar las colisiones, los dispositivos esperan en modo de detección

durante sus envíos al bus como si estuviesen “escuchando lo que sucede en el bus” para

detectar si está libre o no. Si hay corriente en el conductor, interrumpe la emisión y da

prioridad a otro nodo.

El componente con prioridad baja, “escucha” el telegrama hasta el final, y a

continuación emite.

El objetivo de este procedimiento es que aunque haya varios dispositivos con

mensajes a enviar, el bus siempre esté ocupado por alguno. Con esto se evita tener el bus

desocupado lo que originaría una disminución de la capacidad de transmisión del bus.

33..66 CCOOMMPPOOSSIICCIIÓÓNN DDEE LLOOSS NNOODDOOSS

Cada nodo está formado por un

acoplador al bus, un interface de

aplicación y el aparato final.

El acoplador al bus recibe

telegramas del bus de la instalación, los

decodifica y manda la información a la

unidad de aplicación (actuador o sensor).

Cuando la unidad de aplicación

desea enviar información al bus, el

acoplador recibe esta información, la

codificar y la transmite al bus,

direccionándola hacia un actuado o

sensor.

El acoplador al bus y la unidad de

aplicación intercambian información por medio de un interface físico externo, al que se

accede a través de un conector de 10 pins. El acoplador es un mecanismo multifuncional.

Page 30: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

33

se ha recibido el acknowledge; con esto se evita que los elementos que ya hayan

ejecutado la orden la vuelvan a repetir.

2. Dirección de origen: es la dirección física del componente de emisor. Como se ha

visto anteriormente, se envía información del área y la línea en la que se

encuentra dicho elemento. La revisión de la dirección de origen pretende

facilitar las tareas de mantenimiento al identificarse fácilmente quien ha

emitido el telegrama.

3. Dirección de destino: puede ser la dirección física o la de grupo según el valor

que tome el bit 17(si es uno entonces es de grupo).

4. Contador rooting: indica el número de acopladores por los que ha pasado el

mensaje. Su función es evitar que un mensaje se pasee mucho tiempo por la red.

5. Longitud: son cuatro bits que indican el número de bytes de información que

contiene el campo de datos. El número máximo es 16.

6. Datos: el campo información útil tiene dos partes diferenciadas: la orden y los

parámetros de la misma. La primera puede ser de cuatro tipos: escribir, leer,

contestación larga y contestación corta. Las tres primeras envían dos bytes

mientras que la tercera puede llegar a ocupar los dieciséis bytes disponibles.

Todas órdenes leer se solicita el acuse de recibo del componente direccionado.

7. Comprobación: cada "palabra" de once bytes tiene que presentar paridad par

(comprobación horizontal), además, al acoger cada bit de todas las "palabras"

del telegrama (bit 0 de todos los campos, bit uno de todos los campos,...), tiene

que sumar 1(paridad impar vertical).

Acceso al medio:

Si un nodo quiere enviar un mensaje al bus y éste no está ocupado, lo puede hacer

inmediatamente. Si hay emisiones simultáneas de varios nodos, entonces el acceso de

éstos se regula con el procedimiento CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access with

Collision Avoidance).

Page 31: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

32

telegrama hay un tiempo de espera T2, para comprobar la recepción correcta como

corresponde a un protocolo de ventana deslizante.

T1: tiempo libre del bus (50bits).

T2: espacio hasta el recibo (13 bits).

La información completa se envía agrupada en palabras de once bit. El bit inicial es

“start-bit” que indican el comienzo de cada palabra, después le siguen los ocho bit de

datos, a continuación el bit de paridad y se termina con el bit de parada (stop-bit).

Antes de la transmisión de la siguiente “palabra”, han de pasar como mínimo dos bit sin

ningún tipo de información.

El telegrama se emite con una velocidad de 9.600bps, enviándose una palabra de

once bit (8 de información) cada trece bit, es decir 1,35 ms.

Si se tiene en cuenta los encabezamientos T1 y T2, cada telegrama ocupa el bus un

tiempo comprendido entre 20 y 40 ms.

Todos los nodos a los que van dirigido el telegrama dan simultáneamente el recibo

de la recepción.

Un telegrama constante de siete campos que son, de izquierda a derecha: control,

dirección de origen, dirección de destino, contador rooting, longitud, datos,

comprobación.

1. Campo de control: se encargan de indicar las prioridades. Hay cuatro grados. La

máxima prioridad se asigna a funciones de autogestión del sistema; el segundo

grado se designa a funciones de alarma. Además, el campo de control tiene un

bit que si toma el valor cero, indica que el mensaje es una repetición porque no

Page 32: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

31

alimentación adicional. En algunos casos, una línea puede tener hasta cuatro segmentos

de línea conectados a través de repetidores y, por tanto, la capacidad de la línea se

puede ampliar hasta 256 nodos.

Con ayuda de acopladores de línea se pueden conectar hasta 12 líneas para formar

una zona EIB. Por tanto, dos mecanismos en diferentes líneas pueden intercambiarse

información a través de la línea principal. La longitud de cada línea no puede exceder los

1000 metros, con una separación máxima de 700 metros, y entre la fuente de

alimentación y un nodo de trescientos cincuenta metros.

Con ayuda de acopladores de zona pueden llegar a unirse hasta 15. Por tanto, se

pueden diseñar redes de hasta 64 x 12 x 15 = 11.520 nodos, y si se dispone de un

repetidor en cada una de las líneas se puede llegar hasta un máximo de once mil

quinientos veinte por dos igual a 23.040 nodos.

Para realizar la instalación tanto de las diferentes líneas, como de la línea principal

o de la el línea de zonas serán necesarios los mismos componentes: una fuente de

alimentación para cada línea, un filtro que nos depure la alimentación de 24 voltios y un

conector que nos pasen la corriente del bus del perfil DIN al bus cable, además de los

posibles acopladores de línea o de área que se necesite. Por último, se colgarán los

sensores y actuadores, hasta un máximo de 64 unidades por línea.

33..55 LLOOSS TTEELLEEGGRRAAMMAASS

El proceso de emisión de un telegrama al bus se produce después de una espera

mínima de T1 tras la decisión de emitir. Igualmente, después de la conclusión del

Page 33: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

30

Dimensionamiento:

Las dimensiones máximas de la red están limitadas por diversos factores como son

las capacidades parásitas, tiempo de preparación, alteraciones,...

La longitud máxima de cada línea de la red, 1000m, está determinada debido al

hecho de que el emisor del telegrama (en tensión alterna) queda cargado con la

capacidad del conductor.

Cada nodo envía únicamente una semionda negativa a 9600bps, la bobina de la

fuente de alimentación se encarga de generar la semionda compensatoria activa. Esta

forma de reconstruir la onda es lo que hace que los componentes tengan una máxima

distancia hasta la fuente de 350 metros.

Los valores para el conductor PYCYM 2*2*0.8 son 72 W/km. de bucle y 0.2

mF/km. todo esto para una frecuencia de 800Hz. Esto provoca un retraso de:

Tv=72x0.12=9ms/km

Si además tenemos en cuenta que las transiciones en los cambios de nivel no son

instantáneas, se puede considerar un tiempo de retraso total de aproximadamente 10 ms

cada 700 metros. Retraso y insignificante comparado con la longitud media del telegrama

de información (cada telegrama ocupa el bus un tiempo comprendido entre 20 y 40 ms).

33..44 TTOOPPOOLLOOGGÍÍAA DDEE LLAASS RREEDDEESS EEIIBB

La instalación del bus se puede realizar de la manera que se desee: en línea, en

árbol o en estrella. Lo que no se permite es cerrar la instalación, es decir, tener una

topología de anillo.

La mínima unidad que compone una red EIB se denomina línea. Cada una de estas

puede soportar hasta 64 nodos EIB. El sistema permite duplicar tanto la longitud como

la capacidad de nodos de la línea, simplemente uniendo dos líneas por medio de un

repetidor. Para cada una de estas líneas ampliadas se necesita una fuente de

Page 34: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

29

La señal eléctrica:

El cable que se emplea es un par trenzado de 0,8mm de diámetro, con doble

apantallamiento: uno de plástico y uno metálico. Este último hace las funciones de toma

de tierra que debe ser trasladada a la fuente. Estas protecciones permiten que el bus

pueda circular junto a la red eléctrica de 230 voltios sin problemas.

El bus está formado por un par trenzado dobles del cual sólo van a utilizarse dos

hilos, quedando los otros dos como reserva para posibles usos adicionales. La información

se transmite de forma simétrica al par de conductores que está en uso. Por tanto al nodo

que cuelga de la línea le llega la información de que las variaciones perturbadoras actúan

sobre ambos conductores con la misma polaridad, no influyen en la tensión diferencial de

la información.

La conexión de los componentes se hace con acoplamientos de bajo valor ómhico,

con la que se aumentar la protección frente a perturbación. No se necesita una

resistencia de cierre del conductor. La conexión de conductores se efectúa mediante

bordes bus sin tornillos. Asimismo, un componente se enchufaría al borne o bus sin que

por ello quede interrumpido el conductor bus.

Page 35: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

28

140 mW, aunque algunos nodos, los que incorporan LED's, pueden llegar a consumir hasta

200 mW.

Por motivos funcionales, la fuente de alimentación debe ser conectada tierra. Esto

implica que la toma de tierra del bus debe ser conectada a la fuente de alimentación.

Separación de datos y alimentación:

Dado que en el conductor bus están superpuestas la información o telegramas de

órdenes que son bit y, por tanto, es tensión alterna y la alimentación que es tensión

continua, se debe utilizar un procedimiento para separar ambas en cada componente.

Este consiste en emplear un pequeño transformador con el primario partido y un

condensador. En una derivación del primario se tiene la tensión continua y en el

secundario sólo se induce de información. Este proceso funciona en ambas direcciones,

es decir tanto como un emisor como con un receptor o actuador.

Page 36: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

27

En las pistas extremas,1 y 4, hace contacto la fuente de alimentación; en las pistas

centrales, 2 y 3, hacen contacto los demás componente a excepción de la bobina o filtro

que es el único aparato que hace

contacto con las cuatro pistas,

comunicando la pista 1 con la 2 y la 4

con la 3. La bobina evitar que los

telegramas de órdenes se anulen o

cortocircuiten en la fuente de

alimentación. Todos los componentes

que se instalan en el perfil DIN son

modulares del sistema N.

Alimentación de corriente:

Cada línea tiene su propia alimentación para los componentes que cuelgan de ella. La

alimentación típica de una línea son 24 voltios en corriente continua.

Los componentes se agrupan en líneas. En cada línea, se pueden instalar 64

componentes, sean sensores, actuadores o una mezcla de ellos. La tensión nominal del bus

es de 28 voltios en corriente continua, aún que los componentes pueden funcionar hasta

con un mínimo de 21 voltios. Los componentes consumen normalmente 5 mA por lo que las

fuentes de alimentación están diseñadas para dar 64 x 5 = 320mA. Si se necesitan

corrientes mayores, pueden instalarse dos fuentes de alimentación en paralelo,

empleando una bobina común, con lo que la corriente que circula por el bus puede llegar

hasta los 500mA.

La fuente de alimentación tiene regulación de tensión y de intensidad, por lo que

es resistente a cortocircuitos. Al tener un tiempo de reserva de 100 ms está protegido

frente a los microcortes de la red. La absorción de potencia de cada nodo es de 5 x 28 =

Page 37: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

26

derivaciones mientras no sobrepasen

la longitud total admisible de una

línea del bus (1000m). Como

conductor para el bus se utiliza un

cable trenzado, estándar en

instrumentación y control.

Todos los componentes de EIB

están, como es natural, conectados al

cable bus. Algunos de ellos, además,

tienen contacto con la red,

generalmente 220 voltios, como por

ejemplo algunas entradas binarias en

la familia de los sensores y

prácticamente todos los actuadores,

pues por su propia naturaleza así

debe ser, ya que la función que realizan es accionar o regular circuitos de iluminación,

fuerza o señalización.

El conductor bus es de 2 x 0,5 mm2 , a fin de tener un par de reserva para

cualquier circuito a baja tensión o bien para ser utilizado en caso de rotura de un hilo.

Por la forma de instalación, los componentes pueden dividirse en dos grupos: los

que se fijan a presión en perfil DIN y los que se instalan fuera de los armarios en cajas

de mecanismos o junto a los aparatos que se van a controlar o accionar. Respecto a los

que se instalan en armario, se debe fijar previamente en el perfil DIN un perfil de datos

autoadesible en cuatro pistas conductoras en las cuales hacen contacto los componentes

automáticamente, por el solo hecho de fijarlos en el perfil DIN.

Page 38: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

25

33..33 TTEECCNNOOLLOOGGÍÍAA EEIIBB

El tendido del la red del Instabús EIB se realiza de un modo coordinado con la

instalación eléctrica en el edificio funcional, el Instabús EIB une los distribuidores

principales, los pisos, paredes, techos y también los canales de debajo del antepecho de

las ventanas.

Los equipos para el bus, por ejemplo los de control para los diferentes

consumidores y para la supervisión del edificio, pueden montarse tanto en los

distribuidores como en los mismos equipos termina. El montaje centralizado de los

equipos del bus en los distribuidores ofrece un mejor acceso que el montaje en los

equipos terminales.

Sin embargo, en el montaje centralizado debe aceptarse un cableado radial hacia

los equipos terminales.

El tendido directo del Instabús EIB hacia los equipos terminales (sensores,

aparatos de iluminación,...), simplifica, en

cambio, el cableado tanto del bus como de

los conductores de fuerza. El montaje de los

equipos de bus en los canales del antepecho

de las ventanas, combina las ventajas del

cableado simple y una disposición clara, con

una buena sensibilidad para la puesta en

servicio, diagnóstico y mantenimiento. Los

equipos del bus se conectan en los

distribuidores y canales a través del perfil de datos colocado en el riel de sujeción DIN.

Al enganchar los equipos sobre el riel se establece forzosamente el contacto con el

perfil de datos. Para el resto de equipos del bus, las conexiones se efectúan de equipo a

equipo por medio de borneras a presión, o los equipos se conectan a través de

derivaciones o cajas de derivación del bus. No existe limitación para la longitud de las

Page 39: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

24

Otro inconveniente a la hora de su instalación, es la necesidad de la instalación del

medio físico que intercomunica los distintos nodos, el bus es muy fácil de instalar en una

vivienda nueva a la vez que se hace la instalación eléctrica convencional, pero supone un

mayor trabajo su instalación en viviendas ya habilitadas.

Por otra parte, y de cara a los fabricantes, hay que tener en cuenta que para

fabricar productos compatibles EIB, es necesario pertenecer a EIBA, o lo que es lo

mismo, pagar por ello.

La intención de ofrecer un producto acabado y de funcionamiento sencillo que se

convertía en una ventaja, se convierte en una desventaja cuando limita la flexibilidad del

estándar. A nivel de ingeniería, sólo se puede actuar sobre la aplicación del sistema, no

se puede optimizar el protocolo para un uso específico.

En España son muy pocas empresas que disponen de productos EIB. En concreto

sólo Niessen, Siemens y Jung pueden satisfacer la potencial demanda de cualquier

cliente.

Además, aunque existe una asociación española de fabricantes de EIB, EIBA

España, en principio encargada de potenciar y difundir la tecnología EIB, aunando

esfuerzos y creando productos compatibles entre sí, resulta que la mayoría de estas

empresas no tienen productos EIB en el mercado. Y lo que es peor, alguna de estas

empresas tienen otros productos domóticos alternativos de fabricación propia, por lo

que da la sensación de que en lugar de potenciar productos EIB, están retrasando su

producción y difusión mientras las ventas de sus productos actuales siga en aumento.

También hay que tener en cuenta que, cada vez más, la gente demanda productos

de control y, al no encontrar en EIB una alternativa real se pone en manos de cualquier

otra tecnología alternativa (algunos incluso llegan a instalar basados en el obsoleto

BatiBÚS, del que se hablará a continuación).

Los beneficiados, son algunas empresas serias que continúan realizando sistemas

domóticos de control hechos a medida y basados en autómatas, junto con empresas que

fabrican sistemas de control domótico estándar.

Page 40: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

23

incendios, los tiempos de montajes son más cortos, las redes de cables menos complejas

y, sobre todo, se consigue que las instalaciones sean más fáciles de ampliar o modificar.

De cara al usuario, representa menor coste de energía, mayor confort y más

seguridad, sin olvidar lo ya dicho de la facilidad de modificaciones (sin tener en cuenta la

posible obra de empotramiento del bus) o ampliaciones y la sencillez en el mantenimiento.

Otras ventajas que se atribuyen los fabricantes son:

- Es de aplicación universal en edificaciones de cualquier tipo.

- Económico en la utilización energética.

- Coste de servicio minimizado.

- Tiempos de montaje reducidos.

- Sencillez de cableado de instalación.

- Riesgo de incendio reducido. Menores costes de seguro.

- Compatible hacia arriba con otros sistemas de gestión de servicios.

- Compatible de sistema orientado al futuro.

- Adaptación flexible de la instalación en modificaciones de utilización.

- Componentes del sistema diseñados para la práctica normal del instalador

electricista.

- Asistencia eficaz en la fase de proyecto.

- Programa de software pensado para el instalador.

- Formación orientada a la práctica.

- Mantenimiento sencillo.

- Servicios y asesoría de una sola mano.

Inconvenientes:

Uno de los inconvenientes principales de este sistema domótico es el precio, dado

que sus componentes son más caros que los de otros equipos centralizados. Pero dado

que el precio depende de la demanda, a mayor producción, menor precio, en el futuro se

prevé una reducción de este coste.

Page 41: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

22

una elevada cantidad de información, con necesidad de un gran ancho de banda, y una

LON está especializada en la transmisión de señales de control de corta duración,

requiriendo una velocidad de transmisión elevada y sin necesidad de un gran ancho de

banda en el medio de

comunicación. A estos

sistemas no

centralizados, también

se les llama redes de

control.

El sistema EIB

pueden utilizarse

tanto en viviendas

como en edificios del

sector terciario para las funciones de mando y control de, por ejemplo, la iluminación,

persianas, toldos, calefacción, seguridad,... es decir, que puede controlarse cualquier

elemento que requiera energía eléctrica para su funcionamiento. No sirve, por supuesto,

para comunicaciones audiovisuales o para procesos de datos en trabajos con ordenadores

de oficinas.

Ventajas:

Se trata de una tecnología claramente orientada hacia los instaladores, esto

implica que su puesta en funcionamiento es relativamente sencilla, basta con

parametrizar y dar direcciones.

El bus se adapta al tamaño de la instalación y a las funciones exigidas

progresivamente, pudiendo incorporarse hasta 10.000 componentes.

De cara al proyectista, resulta más fácil desarrollar el proyecto, pues el tendido

de conductores es más sencillo, se utilizan menos cables, por tanto hay menor riesgo de

Page 42: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

21

nodo, el resto de la red funciona perfectamente. Todos los componentes trabajan

independientemente, sin necesidad de que otro elemento central vigile o coordine sus

funciones. Esto se consigue gracias a que cada componente tiene su propia electrónica

con un microprocesador y las memorias correspondientes.

El sistema EIB nace para hacer frente a los mercados japonés y americano, basa

su potencia y versatilidad en que a todos los componentes les llega un bus de datos que

consta de dos hilos y que funciona a una tensión de 24 V en corriente continua. El

cometido de este bus es doble:

• Por una parte, suministra la alimentación a los componentes del sistema, con una

tensión adecuada para su funcionamiento.

• Por otra, a través de él se transmite el telegrama codificado para la

comunicación entre los componentes.

Los componentes del sistema EIB se dividen en tres familias: Los sensores, los

actuadores y los aparatos básicos y accesorios. Sensores son aquellos que envían ordenes

manual o automáticamente a través del bus, por ejemplo pulsadores, termostatos... Los

actuadores son los que reciben esas órdenes y las ejecutan, por ejemplo salidas

primarias (pequeños contactores), interruptores de persianas, reguladores,... Los

aparatos básicos y accesorios no realiza funciones de gobierno ni de control, su única

misión es la de suministrar energía eléctrica a los componentes a través del bus y servir

a la vez como apoyo físico para la propagación de telegramas de órdenes; son, por

ejemplo, las fuentes alimentación, boinas, perfiles de datos, conectores,...

La instalación más sencilla puede ser sólo de dos componentes (consenso y un

actuado) y una fuente alimentación. La más compleja podría tener hasta 11.520

componentes (64x12x15).

La filosofía de control descentralizado, ha dado pie al concepto de redes de control

(LON),con una clara relación a las redes de área local (LAN).Las topologías de conexión y

el funcionamiento son similares. En cambio, una LAN está especializada en transmitir

Page 43: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

20

• fija directrices técnicas para el sistema y los productos, además de establecer

prescripciones de calidad e instrucciones de ensayo

• pone a disposición de las empresas asociadas y de sus participadas en las que

posean la mayoría, así como de las licenciatarias, esto es, los colaboradores EIBA,

el "cómo-hacer" (know-how) actual y futuro del sistema.

• encarga a laboratorios de ensayo la realización de pruebas de calidad.

• está facultada, en caso de resultados de ensayo positivos, a conceder a los

colaboradores EIBA, una licencia de marca "EIB".

• colabora activamente en la normalización a través de las empresas asociadas, y

adapta el sistema de Bus a las normas vigentes.

• promueve contactos con importantes gremios y proyectos nacionales e

internacionales.

Y aunque todos los miembros de la EIBA se han puesto de acuerdo sobre un

estándar unitario, se ha mantenido la competencia: los profesionales y los usuarios

continúan disponiendo de la libre elección de los productos de diferentes fabricantes y

de las soluciones técnicas.

33..22 GGEENNEERRAALLIIDDAADDEESS

El EIB es un sistema de control de instalaciones por Bus de datos.

Dentro del grupo de los equipos domóticos el EIB se encuadra entre los sistemas

descentralizados. Es decir, que frente a los sistemas centralizados que dirigen el control

del edificio de forma centralizada, de tal modo que un error del ordenador central haría

caer toda la instalación, el EIB es un sistema de control distribuido. En estos sistemas

cada nodo (sensores y actuadores) tiene inteligencia propia, es decir, puede actuar por sí

mismo según las consignas de actuación que se le hayan programado durante su

instalación. No hay central de control que pueda dejar inservible el sistema y, si cae un

Page 44: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

19

vv 33.. BBuuss ddee iinnssttaallaacciióónn eeuurrooppeeoo –– EEIIBB

El “European Installation Bus” o “Bus de Instalación Europeo” o “EIB”, es el

sistema por bus de datos más utilizado y difundido actualmente para el control y la

gestión de edificios.

Para el desarrollo y promoción del sistema EIB se ha fundado en Europa una

asociación de más de setenta firmas fabricantes de material eléctrico denominada

EIBA.

33..11 LLAA EEIIBBAA

La EIBA (“European Installation Bus Association” o asociación del bus de

instalación europeo) es la organización que reúne a las empresas punteras en la técnica

de instalación eléctrica para impulsar el desarrollo de sistemas de edificios y conseguir

ofrecer en el mercado europeo un sistema fiable.

La EIBA tiene sus sede en Bruselas, y es una Sociedad Cooperativa según la

legislación belga. Más de 70 miembros, que como fabricantes cubren el 80% de la

demanda de aparatos de instalación eléctrica en Europa, pertenecen a la sociedad, entre

los que se encuentran Bosch-Jaeger, ABB, Elektro,... Los nuevos asociados e incluso

licenciatarios suelen ser aceptados.

El símbolo visible de la asociación es la marca registrada "EIB". El cumplimiento

por los productos con los estándares requeridos por EIB, se comprueba en laboratorios

independientes. El logotipo EIB ofrece de esta forma, todas las garantías de plena

compatibilidad, con que se obliga a cada fabricante; así se consigue una plena

compatibilidad entre elementos de distintos fabricantes.

Estas exigencias las realiza la EIBA especialmente, pues ella, según se autodefine:

Page 45: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Bus de instalación europeo EIB

18

BBUUSS DDEE IINNSSTTAALLAACCIIÓÓNN EEUURROOPPEEOO

Page 46: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Sistemas domóticos

17

control, es decir, el mismo cableado. La unidad central recoge la información de los

sensores de presencia y activa la sirena según la programación existente.

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Sistemas domóticos

16

puede ser usada por las diferentes aplicaciones o dispositivos electrodomésticos sin

inferir unas con otras. Una red es capaz de reducir enormemente el cableado existente

en las instalaciones actuales, además de permitir la interacción entre áreas de

aplicación (no existente en sistemas convencionales); con mucho menos cableado se

obtiene incluso más funcionalidad.

• Ampliabilidad. Se quiere indicar la facilidad de añadir nuevos dispositivos

al sistema domótico con un mínimo coste económico y de esfuerzo por parte de

instaladores y usuarios. Con los buses el problema se reduce drásticamente, ya que se

emplea un solo cable para conectar todos los dispositivos. Se pueden prever a lo largo

del hogar una serie de tomas de conexión al bus o bien empalmar desde cualquiera de

los existentes. Incluso es válido un enchufe múltiple donde conectan cuantos

dispositivos queramos. Existe una gran flexibilidad a este respecto.

• Sencillez de instalación. El coste de instalación de cables y conectores

normalizados debe mantenerse en el mínimo posible. Una red debería prestar todos sus

servicios a través del menor número de conectores de características distintas. Sería

óptimo obtener todos los servicios a través, por ejemplo, de un conector único.

• Ubicación flexible de los dispositivos. Un bus ofrece una infraestructura

de control de propósito general, lo que quiere decir que no importa en que lugar del

cable se conecte un dispositivo, la funcionalidad va a ser totalmente independiente de

su ubicación. Imaginemos una lavadora inteligente que inicialmente está instalada en la

cocina donde está funcionando perfectamente, pero, por problemas de espacio se

decide cambiar al garaje. El proceso de instalación quedará reducido a desconectar la

lavadora de la cocina y conectarla al garaje. Las órdenes de puesta en marcha, etc., que

manda el controlador a la lavadora le seguirá llegando ahora en su nueva ubicación.

En el esquema se ve un ejemplo de cómo funciona un bus. Los elementos son una

unidad central, sensores de presencia y una sirena. Estos comparten el mismo canal de

Page 48: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Sistemas domóticos

15

salidas cada uno; otro de 400 V c.a., con 8 salidas de relé, y otro de 24 V c.c., con 8

salidas s transistor.

En total gestiona 128 entradas y 128 salidas y dispone de 128 programadores

semanales. También existen diversos complementos para incrementar las prestaciones

de la instalación, como el módulo de temporizadores o el de módem.

22..33 SSIISSTTEEMMAA PPOORR BBUUSS DDEE DDAATTOOSS..

El EIB, sistema que analizaremos en este trabajo, es uno de los sistemas por bus

de datos más utilizados. Antes de comenzar con su exposición explicaremos algunas de

las ventajas e inconvenientes que tienen los buses con respecto a los otros sistemas

vistos en los apartados anteriores.

Las redes o buses domóticos, (los sistemas basados en redes de transmisión de

información) comparten un canal de control o cableado único al que se conectan tanto

los sensores como los bloques actuadores y la unidad central, que es capaz de hablar

individualizada o colectivamente con esos dispositivos. Vamos a analizar las

características exigidas a un sistema domótico y como se adapta el bus.

• Interacción entre unidades. La característica más importante ofrecida

por las redes estriba en la infraestructura de comunicaciones de propósito general que

Page 49: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Sistemas domóticos

14

tenido competidores desde los primeros productos X-10 introducidos en el mercado en

1978.

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

alterna. Los interfaces Power Line proporcionan a onda cuadrada de 50 Hz con un

retraso máximo de 100 µseg desde el paso por el cero de la corriente alterna. El

máximo retraso entre la entrada de la curva de la señal y de cruce por la salida de los

pulsos de 120 KHz es de 50 µseg.

Un 1 binario se representa por un pulso de 120 KHz durante un milisegundo, en el

punto cero, y el 0 binario se representa por la ausencia de ese pulso de 120 KHz. Estos

pulsos de un milisegundo se transmiten tres veces para que coincidan con el paso por

cero en las tres fases en un sistema trifásico.

22..22 SSIISSTTEEMMAASS PPOORR CCOONNTTRROOLLAADDOORR PPRROOGGRRAAMMAABBLLEE..

Uno de estos sistemas es el Simón VIS. Es un sistema centralizado que está

orientado a la gestión de pequeñas y medianas instalaciones. El sistema cuenta con una

serie de elementos para interconexionarse entre sí, pudiendo instalarse a distancia

unos elementos de otros. No es necesario disponer de un cuadro eléctrico exclusivo

para los elementos que los componen, sino que se podrán distribuir en distintos cuadros

eléctricos.

El Modulo de Control es programable y en él se procesa la información procedente

de las entradas y se ejecutarán las acciones definidas en la programación introducida.

La herramienta de programación será un ordenador personal provisto del software

terminal Simon VIS (TermVIS).

Hay dos tipos de módulos de entradas, uno de 230 V c.a., con 8 entradas con un

neutro común, y otro de 24 V c.c., con 16 entradas. De modo similar hay 3 tipos de

módulos de salidas: uno de 230 V c.a., con 8 salidas relé distribuidas en dos grupos de 4

Page 50: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Sistemas domóticos

13

vv 22.. SSIISSTTEEMMAASS DDOOMMÓÓTTIICCOOSS..

Existen diferentes sistemas domóticos. Dentro de los sistemas actuales los más

relevantes son el sistema por corrientes portadoras, el sistema por controlador

programable y el sistema por bus de datos. Haremos una pequeña introducción a cada

uno de ellos.

22..11 SSIISSTTEEMMAASS PPOORR CCOORRRRIIEENNTTEESS PPOORRTTAADDOORRAASS..

Este tipo de sistema lo podemos estudiar mediante el estándar que más difusión

tiene, el X-10. Es un sistema descentralizado y configurable (no programable). La

filosofía fundamental de diseño 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 años siguen funcionando con la gama actual.

Este sistema ha sido desarrollado para ser flexible y fácil 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 se

desee, con componentes fáciles de instalar y que no requieren cableados especiales.

El sistema X-10 proporciona a los usuarios facilidad de manejo, a los instaladores

la flexibilidad y capacidad de crecimiento y la solución de problemas economizando

proyectos.

Los fundadores de X-10 establecieron ciertos principios estratégicos que

permanecen a pesar del paso de los años, como el de diseñar productos que incluyan

circuitos integrados propios cumpliendo objetivos de rendimiento o el de diseñar

productos para un amplio sector del mercado, con un bajo coste de manufacturación.

Siguiendo estos principios y como X-10 tiene patentes en aspectos claves de la

tecnología PLC (Power Line Carrier, transmisión por corrientes portadoras), no han

Page 51: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Sistemas domóticos

12

SSIISSTTEEMMAASS DDOOMMÓÓTTIICCOOSS

Page 52: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Introducción

11

Otro servicio sería la teleformación, mediante el cual programas de educación

pueden llegar al hogar a través de distintos medios (vía satélite, radiodifusión, red

telefónica, televisión por cable...) y que se pueden complementar con otras

herramientas, como el vídeo interactivo, etc.

Page 53: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Introducción

10

Por ejemplo, si mientras estamos viendo la televisión llaman a la puerta será

posible ver al visitante en una pequeña ventana que se abrirá en una esquina del

televisor, y actuar sobre la cerradura eléctrica de la puerta para permitir su entrada,

por ejemplo mediante un terminal telefónico.

Las persianas pueden gobernarse cómodamente mediante simples mandos a

distancia de forma individual o colectiva. También puede instalarse una red de

aspiración centralizada con tomas distribuidas por el inmueble.

La iluminación del exterior de la vivienda se activará automáticamente al

detectar la presencia de una persona cuando el grado de luminosidad ambiente sea

inferior a un valor programado. Del mismo modo, las viviendas con zonas ajardinadas

pueden disponer de un sistema de riego que se active automáticamente según el grado e

humedad del suelo y según un horario preestablecido.

D) La comunicación.

Otro grupo de aplicaciones viene dado por las comunicaciones entre personas y

entre personas y equipos, dentro y fuera de la vivienda. Así, por ejemplo, pueden

activarse la calefacción o cualquier equipo doméstico de interés para el usuario con una

simple llamada telefónica. Además, algunas aplicaciones, como ya explicamos antes,

requieren una comunicación hacia el exterior, como el caso de mensajes de auxilio o

intrusión.

Por otra parte, el uso de las redes de telecomunicación actuales permiten

disfrutar de servicios telemáticos para el hogar, como el telecontrol, que permiten el

control y gestión remotos de algunos sistemas o equipos tanto desde el interior como

desde fuera del hogar, incorporando dentro de este concepto aspectos relacionados

con la seguridad, alarmas... También la telemedida del consumo de servicios públicos,

tales como agua, gas o energía eléctrica, cuyas aplicaciones pueden permitir el

conocimiento de los consumos específicos de los equipos, la limitación en función de las

distintas tarifas horarias, etc.

Page 54: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Introducción

9

envío de una llamada telefónica...). Físicamente, esta comunicación se realiza

dependiendo de la tipología de cableado elegida: punto-a-punto, bus o portadoras.

Cuando se produce una intrusión en la vivienda, detectores de presencia

distribuidos en lugares estratégicos detectan al intruso, activando el sistema de

alarma. Como respuesta a tal intrusión, se activará una sirena, a la vez que un

transmisor telefónico avisará al usuario de la intromisión mediante un mensaje hablado

que llegará al teléfono indicado. Estos números de teléfono serán particulares, y nunca

pueden ser los correspondientes al del servicio de bomberos, ni hospitales, ni policía.

Cuando el usuario esté ausente, podrá simular su presencia mediante la activación

programada de luces, radio, subida y bajada de persianas... De esta manera, la

probabilidad de una intrusión se reduce considerablemente.

En muchas ocasiones, un escape de agua no es detectable hasta que produce

efectos irreparables. Con un sensor de humedad en la cocina y aseos, es posible actuar

sobre una electroválvula, interrumpiendo el suministro de agua al detectar un escape.

Lo propio puede ocurrir al detectar una fuga de gas. De igual manera, al detectar un

incendio, detectores de humo y fuego harán que se activen las alarmas y avisarán, vía

red telefónica a los bomberos.

Dentro de esta área funcional, existen aplicaciones que hacen referencia a la

seguridad personal del usuario en cuanto a su salud. Por ejemplo, si un miembro de la

familia se encuentra indispuesto, puede utilizar un pulsador portátil o fijo que activará

una alarma cuya respuesta sea enviar una llamada telefónica a un número indicado: un

vecino, un centro médico...

C) Automatización de las tareas domésticas.

Con la automatización de algunas tareas domésticas se pretende aumentar el

nivel de confort del usuario. Es un grupo muy grande y recoge aplicaciones de muy

distinta índole, como la comprobación del correcto funcionamiento de los sistemas.

Page 55: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Introducción

8

energía solar a baja temperatura o como la recuperación de energías residuales

generadas en el propio edificio, así como la utilización de energías alternativas como la

solar o eólica ante imprevistos.

Otra forma de ahorro es incorporando un contador con doble tarifa, que haga

funcionar, mediante programadores horarios, distintos receptores dentro del horario

donde la energía eléctrica sea más barata (tarifa nocturna).

Por otra parte, sistemas eficientes de climatización garantizan el nivel de

confort deseado por el usuario con el mínimo gasto de energía. Una sonda de

temperatura exterior a la vivienda regulará el ritmo de trabajo de los mismos, mientras

que sondas de temperatura interiores permitirán la zonificación de la climatización

disponiendo niveles de temperatura distintas para cada una de las estancias de la

vivienda.

B) Gestión de seguridad.

Tiene como objetivo la protección tanto de personas como de bienes. Las

funciones de seguridad que incorporan casi todos los sistemas domóticos se realizan del

mismo modo que cualquier otra función que puedan realizar. Es decir, el sistema de

control, ya sea

centralizado o

descentralizado, recibe

un conjunto de señales de

los detectores

periféricos y envía

señales a sus actuadores

(activación de una alarma,

encendido de una luz,

Page 56: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Introducción

7

11..22 SSEERRVVIICCIIOOSS YY AAPPLLIICCAACCIIOONNEESS DDEE UUNNAA VVIIVVIIEENNDDAA DDOOMMÓÓTTIICCAA..

Tal como se ha comentado, existe una gran variedad de servicios y aplicaciones

destinados a las viviendas domóticas, lo que dificulta realizar una descripción

exhaustiva de todas ellas. Pero todas esas tareas pueden agruparse en cuatro áreas

funcionales.

A) La gestión de energía.

Con la gestión de la energía se busca optimizar el consumo energético en la

vivienda. Para ello puede disponerse de un sistema de gestión de cargas eléctricas

mediante el cual se desconecten de un modo selectivo y programado un cierto número

de equipos domésticos según un ciclo preestablecido con el fin de no superar la potencia

eléctrica contratada. Así, por ejemplo, si un lavavajillas tuviese una fase crítica en su

ciclo de funcionamiento, el sistema de gestión de cargas podría parar

momentáneamente el uso de una lavadora hasta que dicha fase no haya terminado. La

ventaja de este sistema es, además de reducir la potencia eléctrica contratada, evitar

sobrecargas en el de distribución eléctrica.

También se puede llevar a cabo la utilización de energías renovables generadas

en la propia vivienda, tanto con sistemas activos como pasivos, como la utilización de la

Page 57: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Introducción

6

embargo, este término no es bien acogido por parte de ciertos sectores. Se debe ante

todo a que la domótica no ha evolucionado tan bien como se esperaba en el mercado

español, y el término suena también, en algunos casos a fracaso, lujo inútil, sistemas que

fallan y alto precio. Pero cada vez el término domótica se incorpora en el vocabulario

técnico, además de tener un significado y una definición, (Domótica: concepto de

vivienda que integra todos los automatismos en materia de seguridad, gestión de

energía, comunicaciones...) por lo que hoy en día está casi plenamente aceptada.

El desarrollo tecnológico y la convergencia entre la informática y las

comunicaciones posibilita, de manera sencilla, la implantación de los sistemas domóticos

en viviendas y edificios. En poco tiempo, la domótica ha evolucionado considerablemente

en base a una serie de factores:

• Mayor calidad de vida, aumentando el bienestar y reduciendo el esfuerzo físico,

el trabajo rutinario y el trabajo improductivo.

• La funcionalidad en edificios.

• El ahorro energético.

• Comunicación de la vivienda con el exterior.

• Todas estas ventajas que presenta la instalación domótica debe, además, ir

acompañado de una interface de usuario sencillo, de fácil manejo y comprensión.

Dentro de los diferentes sistemas domóticos existentes este trabajo se centra en

el estudio del sistema por bus de datos EIB. Pero antes de comentar sus

características veremos los diferentes servicios y aplicaciones que debe de cumplir un

sistema domótico, para ver si el EIB las cumple, al igual que una pequeña referencia a

los otros tipos de sistemas existentes.

Page 58: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Introducción

5

vv 11.. IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN..

11..11.. DDOOMMÓÓTTIICCAA YY EEVVOOLLUUCCIIÓÓNN HHIISSTTÓÓRRIICCAA..

Es frecuente encontrar el término “inteligente” aplicado a un edificio, siendo, en

muchas ocasiones, una utilización del término poco apropiada. Los inicios de su uso hay

que buscarlos en la ciencia informática, donde se habla de terminales tontos (dumb) y

de terminales inteligentes (smart) para diferenciar los que disponen de capacidad

propia de proceso de datos de aquellos que no la tienen. Esta capacidad de proceso está

asociada a la disponibilidad del elemento que constituye la base del desarrollo acelerado

de la informática en los últimos tiempos: el microprocesador. La incorporación de

microprocesadores a distintos equipos ha hecho que se extienda el término

“inteligentes” aplicado a los mismos.

Por otro lado, la paulatina convergencia de la informática y las

telecomunicaciones, provocada tanto por la aplicación de tecnologías digitales a las

comunicaciones (lo que sería la informatización de las telecomunicaciones) como por la

necesidad de que los ordenadores puedan transmitir y recibir datos de otros equipos

electrónicos, hace que, de hecho, no se hable separadamente de informática y

telecomunicaciones, sino del conjunto de ambas como de las Nuevas Tecnologías de la

Información (NTI). En este contexto, una vivienda puede ser denominada “inteligente”

cuando a sus equipos e instalaciones tradicionales se incorporan nuevas tecnologías de

información.

Se utilizan también otros términos para describir este concepto, como el de

“vivienda automatizada” o expresiones mucho más genéricas, como la de “sistemas

domésticos”. Pero el término más utilizado es el de “domótica”, aún siendo el más

ambiguo en cuanto a los sistemas inteligentes se refiere. Es un término que proviene del

francés domotique, como unión de la palabra latina domus (casa) y robotique (robótica).

Esto es, la robotización de la vivienda, o mejor dicho, la automatización del hogar. Sin

Page 59: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

Introducción

4

IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN

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3

ÍÍNNDDIICCEE

Pág.

1. Introducción 5 1.1 Domótica y evolución histórica 5 1.2 Servicios y aplicaciones de una vivienda domótica 7 2. Sistemas domóticos 13 2.1 Sistemas por corrientes portadoras 13 2.2 Sistemas por controlador programable 14 2.3 Sistemas por bus de datos 15 3. Bus de Instalación Europeo – EIB 19 3.1 La EIBA 19 3.2 Generalidades 20 3.3 Tecnología EIB 25 3.4 Topología de las redes EIB 30 3.5 Los telegramas 31 3.6 Composición de los nodos 34 3.7 El acoplador 36 3.8 Direccionamiento 36 3.9 Cuadro Técnico EIB 37 3.10 Programación de un sistema EIB (ETS) 38 3.11 Otra tecnología de control distribuído LonWorks 40 3.12 Ejemplo de instalación 43 4. Sistemas domóticos EHS 49 4.1 Medios físicos de transmisión 49 4.2 Tipos de unidades 49 4.3 Modelos lógicos de comunicación 52 4.4 Protocolo de comunicaciones 53 5. Sistema BatiBUS 58 6. Convergencia de EHS, EIB y BatiBÚS 58 Bibliografía 61

Page 61: Estudio del sistema domótico EIB y convergencia al EHS

ESTUDIO DEL SISTEMA DOMÓTICO

EIB

Y CONVERGENCIA AL EHS

Sánchez Calvo, Paula

Martínez Alonso, Jacobo

Rodríguez Casal, Jesús