Buses de campo para domótica

Medios de transmisión (nivel físico)Por cablePor radiofrecuencia

Comunicaciones serieasíncronasíncrona

Estándares físicosRS232 RS485USB

Protocolos de comunicaciónKNXModbus

Buses de campo para domótica

¿Qué es un bus de campo?Es una red de comunicación digital serie, que conecta dispositivos como PLCs, actuadores y sensores.

Buses de campo para domótica

¿Cómo es un dispositivo que se conecta a un bus de campo?

Es un dispositivo inteligente capaz de recoger señales y actuar sobre elementos de campo y de comunicarse a través del bus. El objetivo es reemplazar los sistemas de control centralizados por redes de control distribuido

Ventajas de un bus de campo

Ahorro en coste de instalación (gran reducción del cableado), ahorro en el coste de mantenimiento y ahorros derivados de la mejora del funcionamiento del sistema.

Medios de transmisiónpor cable

Ondas Portadoras/PLC y X-10

Transmisión por cable

Buses de campo: kNX, Modbus,...

Medios de transmisión sin cable

WIFI

WIFI

ZigBee

WiMAX

Banda libre ISM (464MHz, 868MHz, 2.4GHz)

Comunicación serie

● Un puerto serie es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, donde la información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez

● El nivel lógico "1" representa un estado de tensión o corriente denominado marca, el nivel lógico "0" representa un estado de tensión o corriente denominado espacio.

Modos de transmisión serie● Asíncrono (cada carácter delimitado por bit

de arranque y bit de parada)

● Síncrono (sincronización con una señal de reloj)

Datos

Reloj

Transmisión asíncrona:características – Velocidad de

transmisión:típico: 4800,9600,19200 bits por segundo (bps)

– Bits de datos por carácter: de 5 a 8 bits

– Bit de paridad: Ninguno, Par o Impar

– Bits de parada: 1, 1'5 o 2– Control de flujo:

Ninguno, Xon/Xoff o Hardware

Configuración: 8-N-1

Receptor/transmisor asíncrono universal (UART)

● Es un circuito integrado que implementa las comunicaciones serie

● Proporciona niveles TTL (5V) o CMOS (3'3V)● No para gran potencia● Para distancias<5metros● No inmune a ruídos

UART 16500

Estándares físicos: RS232● Se utiliza para conectar 1 TX y 1 RX● Distancia máx 15 m (a 19'2 Kbps)● Velocidad máx 20 Kbps● “1” entre -3V y -15V y “0” entre +3V y +15V● Conector DB9 o DB25

Estándares físicos: RS232● Para conseguir los niveles RS232 se emplea el

circuito integrado: Max 232

Conversión niveles TTL a niveles RS232

Estándares físicos: RS232● Funciones de los pines:

Estándares físicos: RS485● Se utiliza para conectar hasta 256 TX o 256 RX● Más inmune al ruído que RS232uso industrial● Velocidad 35 Mbps (distancia máx 10 m)● Velocidad 100 Kbps (distancia máx 1200 m)● Señal diferencial balanceada● “1” A-B entre 200mV y 12V● “0” A-B entre -200mV y -7V

Estándares físicos: USB

● 4 hilos (2 de alimentación a 5V máx 0'5A y 2 de transmisión de señal diferencial (D- y D+)

● Longitud de cable máximo 15 metros● Hasta 127 dispositivos se pueden conectar● Topología en estrella (necesario Hub)● Velocidad en USB2.0 hasta 480 Mbps

Protocolos de comunicación● Un protocolo de comunicación es el idioma o

formato de los mensajes que usan los elementos de control para entenderse entre ellos.

● Protocolo abierto o estándar: su especificación está disponible de manera pública y gratuita

● Protocolo estándar bajo licencia: su especificación está disponible pagando royalties

● Protocolo cerrado o propietario: su especificación no se comparte

Protocolos para domótica● Protocolos usados en domótica: KNX/Konnex,

X-10, PLC/Ondas Portadoras, LonWorks, Modbus, ZigBee, BacNet, Jini, CAN, …

● KNX/Konnex: estándar abierto con licencia basado en EIB, BatiBus y EHS.– Muchos fabricantes tienen productos compatibles

KNX para domótica● Modbus: estándar abierto libre y gratuito

– Muchos fabricantes tienen productos compatibles Modbus para domótica