Instal·lació domòtica KNX/EIB: Habitatge unifamiliar

TITULACIÓ: Enginyeria Tècnica en Telecomunicacions, Especialitat en Telemàtica.

AUTOR: Eduard Aguado Soler DIRECTOR: David Frigola Pla

DATA: Juny 2009

0. Resum.

Es dissenya una instal·lació domòtica per a un habitatge unifamiliar utilitzant el sistema EIB – KNX. Hem analitzat conceptes teòrics de la domòtica, els seus protocols, el seu funcionament i les seves normatives. Hem escollit EIB, per ser l’estàndard i un dels protocols més utilitzats, i hem dissenyat tota la instal·lació per realitzar les funcions domòtiques més importants que ens permet l’EIB, a través de plànols i pressupostos especialment dissenyats per a l’habitatge.

2

Índex.

  0. 

Resum. .......................................................................................................................... 2 

Índex. .................................................................................................................................... 3  1. 

Introducció. .................................................................................................................. 7 

2. 

Coneixements previs a instal·lacions domòtiques. ................................................... 8  2.1.  Aplicacions domòtiques. ......................................................................................... 8  2.1.1. 

Confort. ............................................................................................................ 8 

2.1.2. 

Gestió energètica. ............................................................................................ 9 

2.1.3. 

Seguretat. ....................................................................................................... 10 

2.1.4. 

Comunicacions. ............................................................................................. 10 

2.2.  Conèixer el nostre perfil d’usuari. ........................................................................ 11  2.3.  Instal·ladors. ......................................................................................................... 11  2.4.  Documentació tècnica de la instal·lació. .............................................................. 11  2.4.1. 

Manual de l’instal·lador. ............................................................................... 12 

2.5.  Documentació per a l’usuari. ................................................................................ 13  2.5.1. 

Manual de l’usuari. ........................................................................................ 13 

2.6.  Entrega a l’usuari final i servei de postvenda. ...................................................... 13  3. 

Normativa i situació actual. ...................................................................................... 14  3.1.  Normalització i reglamentació. ............................................................................. 14  3.1.1. 

Conceptes: norma i reglament. ...................................................................... 14 

3.1.2. 

Organismes europeus..................................................................................... 14 

3.1.3. 

Organismes espanyols. .................................................................................. 16 

3.2.  Norma Europea EiB (EN 50090) i Internacional (ISO/IEC 14543-3). ................. 17  3.2.1. 

EN 50090. ...................................................................................................... 17 

3.2.2. 

ISO/IEC 14543-3. .......................................................................................... 18 

3.3.  Lleis referents a domòtica. .................................................................................... 18  3.3.1. 

Directives Europees. ...................................................................................... 18 

3.3.2. 

Reglaments Nacionals. .................................................................................. 18 

3.3.3. 

Marc jurídic de la domòtica. .......................................................................... 19 

3.4.  Certificació de la domòtica. .................................................................................. 22  3.5.  Situació actual del mercat de la llar digital amb les noves tecnologies i de la domòtica a l’Estat. ........................................................................................................... 27  3.5.1. 

La llar digital i les noves tecnologies. ........................................................... 27 

3.5.2. 

La domòtica. .................................................................................................. 29  3

4. 

Sistemes i principals protocols. ................................................................................ 31  4.1.  Lonworks. ............................................................................................................. 31  4.2.  Simon. ................................................................................................................... 31  4.3.  X10........................................................................................................................ 32  4.4.  KNX - EiB. ........................................................................................................... 32 

5. 

KNX - EiB (Bus d’Instal·lació Europeu). ................................................................ 33  5.1.  Generalitats. .......................................................................................................... 33  5.2.  Propietats i funcionament. .................................................................................... 34  5.2.1. 

Per què KNX - EiB? ...................................................................................... 34 

5.2.2. 

Topologia. ...................................................................................................... 34 

5.2.3. 

Direccionament.............................................................................................. 37 

5.2.4. 

Transmissió de la informació. ....................................................................... 39 

5.2.5. 

Format de les trames. ..................................................................................... 40 

5.2.6. 

Dispositius o parts principals......................................................................... 41 

5.2.7. 

Tecnologia i medis físics. .............................................................................. 43 

5.2.8. 

Característiques tècniques del sistema. ......................................................... 43 

5.3.  Elements principals de KNX-EIB. ........................................................................ 45  5.3.1. 

Dispositius del sistema. ................................................................................. 45 

5.3.2. 

Teclats............................................................................................................ 47 

5.3.3. 

Polsadors amb acoblador. .............................................................................. 48 

5.3.4. 

Sensors. .......................................................................................................... 48 

5.3.5. 

Entrades binàries. .......................................................................................... 50 

5.3.6. 

Entrades analògiques. .................................................................................... 51 

5.3.7. 

Programadors horaris..................................................................................... 53 

5.3.8. 

Actuadors d’accionament. ............................................................................. 53 

5.3.9. 

Actuadors de persianes. ................................................................................. 54 

5.3.10. 

Actuadors per a la regulació de il·luminació. ............................................ 54 

5.3.11. 

Actuadors analògics. .................................................................................. 55 

5.3.12. 

Climatització. ............................................................................................. 56 

5.3.13. 

Central d’alarmes KNX i accessoris. ......................................................... 56 

5.3.14. 

Comunicació. ............................................................................................. 59 

5.3.15. 

Estació meteorològica compacta KNX. ..................................................... 61 

5.3.16. 

Visualització. ............................................................................................. 61 

5.3.17. 

Visualització Pantalla Tàctil. ..................................................................... 62 

5.3.18. 

Software de visualització ELVIS. .............................................................. 63 

5.3.19. 

Altres. ......................................................................................................... 63 

5.4.  Principals Empreses del sector EiB – KNX a l’Estat Espanyol............................ 64  4

5.4.1. 

Jung Ibérica. .................................................................................................. 64 

5.4.2. 

Merten (Schneider Electric). ......................................................................... 65 

5.4.3. 

Siemens.......................................................................................................... 65 

5.4.4. 

ABB. .............................................................................................................. 65 

5.5.  Funcions domòtiques. ........................................................................................... 66  5.5.1. 

Automatització de la il·luminació. ................................................................ 66 

5.5.2. 

Automatització de persianes, cortines, tendals, ... ......................................... 66 

5.5.3. 

Calefacció i aire condicionat. ........................................................................ 67 

5.5.4.  Control per telèfon, comandament a distància, Bluetooth,interruptor horari, crepuscular i detecció de moviment presència. ........................................................... 67  5.5.5. 

Escenes lluminoses. ....................................................................................... 68 

5.5.6. 

Visualització i control central. ....................................................................... 69 

5.5.7. 

Estació meteorològica. .................................................................................. 69 

5.5.8. 

Reg automàtic. ............................................................................................... 70 

5.5.9. 

Intrusió. .......................................................................................................... 70 

5.5.10. 

Simulació de presència. ............................................................................. 71 

5.5.11. 

Visualització mitjançant un PC i Internet. ................................................. 71 

5.5.12. 

Alarmes tècniques. ..................................................................................... 71 

5.6.  Programari: ETS (Eina Software EiB).................................................................. 72  6. 

Domòtica i EiB a l’habitatge Unifamiliar. ............................................................... 73  6.1.  Funcionalitats de l’habitatge. ................................................................................ 73  6.1.1. 

Descripció del sistema. .................................................................................. 73 

6.1.2. 

Instal·lació i elements a cada habitació de la casa......................................... 74 

6.2.  Esquemes instal·lació............................................................................................ 77  6.2.1. 

Esquemes persianes i llums planta baixa....................................................... 78 

6.2.2. 

Esquemes persianes i llums planta primera. .................................................. 79 

6.2.3. 

Esquemes persianes i llums planta segona. ................................................... 80 

6.2.4. 

Esquemes alarmes tècniques. ........................................................................ 81 

6.2.5. 

Esquemes aire condicionat primera planta. ................................................... 82 

6.2.6. 

Esquemes aire condicionat segona planta. .................................................... 83 

6.2.7. 

Esquemes pantalla tàctil i estació meteorològica compacta. ......................... 84 

6.3.  Plànols Plantes. ..................................................................................................... 85  6.3.1. 

Planta baixa. .................................................................................................. 86 

6.3.2. 

Planta primera. ............................................................................................... 90 

6.3.3. 

Planta segona. ................................................................................................ 94 

6.4.  Pressupost. ............................................................................................................ 98  7. 

Conclusions. ............................................................................................................. 100  5

8. 

Bibliografia. .............................................................................................................. 102  8.1.  Documentació escrita. ......................................................................................... 102  8.2.  Documentació digital. ......................................................................................... 102  8.3.  Documentació web. ............................................................................................ 103  8.4.  Consultes a personal professional. ...................................................................... 103  8.5.  Vídeos. ................................................................................................................ 103  8.6.  Aplicacions utilitzades. ....................................................................................... 104 

6

1. Introducció.

La domòtica cada vegada és més present al mercat, va començar a la indústria i als sectors públics, però cada cop s’ha expandit més al mercat domèstic per a la realització de múltiples funcions com el control de llums, de persianes, de reg, de climatització o d’escenes lluminoses. Els sistemes domòtics són diversos, segons els seu funcionament o les seves propietats, l’X10 amb la transmissió per la xarxa elèctrica, el Simon totalment centralitzat, l’EIB amb el bus... Tots i cadascun d’ells a la vegada amb una gran varietat de preus i de fabricants. En aquests projecte ens hem centrat en la realització d’un estudi detallat de l’estàndard EIB. Hem fet una recerca del seu funcionament i els seus principals aparells, per tal de explicar les seves funcionalitats i la seva aplicació a la realitat. Un cop analitzat el protocol EIB amb els seus productes i atenent-nos a tot el que fa referència a les normatives actuals vigents i els organismes que les regulen, s’ha realitzat una proposta d’instal·lació domòtica per a un habitatge unifamiliar concret mitjançant les eines de disseny de plànols assistit per ordinador (CAD). Hem treballat l’estructuració d’un projecte fi de carrera assimilant i combinant molts aspectes dels projectes d’Infraestructures Comuns de Telecomunicacions (ICT) i els projectes d’instal·lació de sistemes domòtics, com són, la realització de plànols en Autocad i també la realització d’un pressupost de la instal·lació.

7

2. Coneixements previs a instal·lacions domòtiques. En aquest apartat explicarem tot el que cal saber abans de endinsar-nos en el món de la domòtica, i més concretament, de l’ EIB. 2.1. Aplicacions domòtiques. El primer que hem de saber és quina funcionalitat li volem donar al nostre sistema domòtic, és a dir, què volem que el nostre sistema sigui capaç de dur a terme. Els principals àmbits i funcions que poden satisfer el nostre sistema domòtic són: -

-

-

Confort: Permet realitzar qualsevol operació quotidiana de l’àmbit domèstic. Com podria ser el control de les cortines, el reg, ... Gestió energètica: Connexió de dispositius d’aire condicionat i calefacció, tendals, per tal d’aprofitar al màxim les energies naturals i estalviar en altres tipus d’energia no naturals. Seguretat: Vigilància i control de persones, béns, avaries. Poden ser alarmes d’intrusió, tancament automàtic de portes i finestres, simulació de presència, vídeo vigilància... Comunicacions: Consisteix en poder controlar l’habitatge, ja sigui a través del telèfon mòbil, una PDA, un PC, o qualsevol tipus de terminal mòbil que estigui pensat per realitzar aquesta tasca.

Figura 2.1. Funcions d’una instal·lació domòtica.

2.1.1. Confort. Si s’entén com a confort allò que ens produeix benestar i comoditats, aplicat a l’habitatge són moltes les aplicacions existents que permetran aconseguir en major o menor mesura aquest confort: des del control de la climatització, electrodomèstics, il·luminació, persianes, etc., fins al control remot de tots els equips i instal·lacions.

8

Degut al fet que el control tèrmic és el que causa més discrepàncies entre els usuaris d’ambients domèstics i laborals, a continuació es detallen els principals paràmetres a tenir en compte, ja que el confort tèrmic no depèn només de la temperatura. Per exemple, un dia d’hivern, fred i assolellat, una persona vestida de manera normal pot descansar en una habitació amb calefacció, mentre una altra persona amb roba lleugera pot estar fent esport a l’exterior. Totes dues persones poden sentir-se còmodes encara que es trobin en ambients tèrmics totalment diferents. Quan es mesura l’ambient tèrmic d’una habitació és important recordar que no se sent la temperatura del local, sinó la calor que perd el nostre cos, de manera que els paràmetres que s’han de mesurar són aquells que afecten a la pèrdua d’energia. Aquestes són: -

Temperatura de l’aire: ºC Temperatura radiant mitjana: ºC Velocitat de l’aire: m/s Humitat: Pa

Per tal d’obtenir un confort ambiental pel condicionament de l’aire poden utilitzar-se els següents valors de manera merament indicativa: Paràmetres

Hivern

Estiu

Temperatura ideal

20-22ºC

23-25ºC

Humitat relativa

60-70%

40-50%

Necessitat energètica (Espanya)

3

40 cal/h/m

20-30 frig/h/m3

Necessitat energètica (Argentina)

80 cal/h/m3

15-20 frig/h/m3

Taula 2.1. Funcions d’una instal·lació domòtica.

2.1.2. Gestió energètica. El consum creixent d’energia, els efectes negatius que això genera al medi ambient i la limitació dels recursos energètics generen problemes que es reflecteixen en dos enfocaments: -

-

Econòmic: els preus de l’energia tendeixen a pujar, de manera que una racionalització del consum energètic genera estalvis cada vegada més significatius per a l’usuari. Ecològic: l’usuari pot disminuir l’impacte negatiu sobre el seu entorn si disminueix el seu consum d’energia i si utilitza energies alternatives.

La domòtica pot ajudar tots dos enfocaments: -

Gestionant la utilització de la energia de manera que s’aprofitin les diverses tarifes horàries.

9

-

-

Detectant els factors climàtics i actuant en conseqüència. Per exemple, no cal regar si ha plogut, o que s’engegui la calefacció si la temperatura no baixa d’un determinat llindar. Controlant els equips d’energies alternatives (panells solars tèrmics, fotovoltaics...).

Si la casa s’ha construït tenint en compte aspectes de sostenibilitat, la domòtica podrà gestionar elements de control. Per exemple, quan els raigs de sol incideixen directament sobre una habitació, la domòtica pot mantenir les persianes baixades d’aquesta habitació a l’estiu i pujades a l’hivern, aconseguint així estalvis energètics en aire condicionat i en calefacció, cosa que es tradueix tant en l’enfocament econòmic (cost més baix) com en l’ecològic (menys consum d’energia).

2.1.3. Seguretat. Tenint en compte que les estructures familiars estan canviant, i cada vegada són més les parelles en què tots dos membres treballen i estan moltes hores fora de les seves llars, tots aquells dispositius que permetin projectar una llar més segura permetran a l’usuari sentir més tranquil·litat en abandonar-la. El concepte de seguretat a la llar pot venir donat per moltes vessants diferents amb aplicacions com: -

-

-

Controlar l’accés a la llar, mitjançant la connexió d’un intèrfon o porter electrònic a un telèfon o a una pantalla de televisió. Allunyar els lladres, a través de la programació de la il·luminació, la posició de les persianes, simulant que l’usuari es troba a casa o il·luminant de manera automàtica la llum exterior quan passa qualsevol persona. Evitar incendis, inundacions, intoxicacions i explosions, instal·lant detectors de foc, d’aigua i de gasos amb dispositius d’alarma sonora/lluminosa i/o d’accionament a distància. Disposar d’un socors ràpid; mitjançant un servei de teleassistència o alerta mèdica es facilita la vida de les persones amb mobilitat reduïda.

2.1.4. Comunicacions. Una bona comunicació es garantia de confort, seguretat i estalvi. Les comunicacions als habitatges són necessàries per a l’intercanvi d’informació entre persones i equips domèstics i viceversa, ja sigui dins del propi habitatge com des d’aquest amb l’exterior. En aquest camp també s’inclouen totes les infraestructures necessàries per a la comunicació de veu i de dades que permeten gaudir dels serveis de telefonia o de les funcions de distribució de fitxers de text o multimèdia, compartir recursos entre dispositius, accedir a Internet diversos usuaris simultàniament, etc.

10

Algunes de les aplicacions poden ser: -

Gestió d’equips i instal·lacions a distància usant sistemes de control remot a través de la xarxa telefònica o mitjançant dispositius sense fils. Comunicació automàtica amb un veí, un conserge..., prevenint riscos detectats. Demanar ajuda, tot i estar absent, programant el sistema domòtic per ser avisat de qualsevol anomalia.

2.2. Conèixer el nostre perfil d’usuari. Un cop ja sabem les aplicacions domòtiques, cal saber quin es el perfil de l’usuari final (joves, famílies, parelles sense fills, persones de edat avançada...) del sistema domòtic, així com el tipus d’habitatge on s’ha d’instal·lar el sistema domòtic en qüestió, sobretot influiran en aquest aspecte, els metres quadrats de la casa, el nombre d’habitacions, l’orientació, la situació i la ubicació. Per exemple, si hem d’instal·lar un sistema a un usuari que viatja constantment, se li hauran de posar funcionalitats com ara el control remot. Cal tenir en compte que la domòtica proporciona moltes facilitats també a persones amb discapacitat. I com a aspecte important, cal remarcar que vivim en una societat on la presència de gent gran, és cada cop més elevada i així, gràcies a la domòtica, poden tenir una grau d’independència i comoditat molt més elevat.

2.3. Instal·ladors. Podem dir que està capacitat per instal·lar domòtica tot aquell instal·lador elèctric amb el Certificat d’Instal·lador autoritzat en Baixa Tensió amb categoria Especialista (IBTE), que pot realitzar, mantenir i reparar instal·lacions de sistemes d’automatització, gestió tècnica de la energia i seguretat per a habitatges i edificis. Com a fet curiós, anecdòtic i a nivell d’opinió personal, val a dir que com en tot, al tenir entrevistes amb instal·ladors i tenir que parlar amb gent d’aquest món, m’he adonat que en aquest sector hi ha molt d’intrusisme, sobretot a les ciutats petites, en què tothom es creu capaç de dur a terme una instal·lació d’un sistema d’aquestes característiques, i que desprès una vegada començat el projecte, falten molts coneixements tècnics i sorgeixen molts problemes degut a la poca especialització dels instal·ladors.

2.4. Documentació tècnica de la instal·lació. La xarxa de control del sistema domòtic s’haurà d’integrar amb la d’energia elèctrica i integrar-se amb la resta de xarxes amb les quals hi tingui algun tipus de relació, com puguin ser la de telefonia, la de televisió, la d’Internet, complint a la vegada amb les normes de cadascuna d’elles. A la figura següent podem observar les diferents xarxes que poden existir a la instal·lació de qualsevol habitatge o edifici.

11

Figura 2.2. Xarxes d’una instal·lació

2.4.1. Manual de l’instal·lador. El manual de l’instal·lador ha d’incloure els següents continguts: -

-

Identificació de la instal·lació. Plànols de la instal·lació. o Planta general de l’habitatge o edifici. o Indicació del traçat dels sistemes de conducció de cables: els de la xarxa de control del sistema domòtic i els de la xarxa elèctrica associada. o Traçat de la xarxa domòtica en què es mostri la ubicació de cadascun dels dispositius. o Esquema de la instal·lació. Relació dels dispositius instal·lats: Característiques fonamentals i instruccions d’instal·lació del fabricant sobre cadascun dels dispositius. Assignació de entrades i sortides a cadascun dels nodes: direccions físiques i la seva ubicació a la topologia de la xarxa. Paràmetres del sistema que s’han establert d’acord amb les especificacions de funcionament del fabricant de cadascun dels dispositius. Programació dels nivells d’avís i d’alarma. Instruccions del fabricant del sistema complert, per tal de fer la posada en funcionament i la seva verificació. Relació de disposicions legals i normes amb les quals es declara el compliment obligatori de la instal·lació. Condicions i requisits a complir en cas d’una posterior ampliació o modificació de la instal·lació.

12

2.5.Documentació per a l’usuari. L’usuari final de la instal·lació ha de conèixer les funcionalitats del seu sistema domòtic i saber com funcionen. Així com ha de disposar de un manual de l’usuari, que formarà part de les instruccions per a la correcta utilització i manteniment del sistema. 2.5.1. Manual de l’usuari. Ha d’incloure els següents continguts: -

-

Instruccions per a la correcta utilització i manteniment de la instal·lació, en les quals s’hi incloguin: o Esquema de la instal·lació. o Relació dels dispositius instal·lats i les seves característiques fonamentals. o Traçat de la instal·lació del sistema domòtic indicant la ubicació dels dispositius. o Paràmetres i especificacions de funcionament del sistema domòtic. Dades per a la programació del sistema, indicant a l’usuari com canviar els paràmetres predissenyats pel fabricant o l’instal·lador. Possibilitat d’ampliació de la instal·lació. Declaració d’entrega firmada per un instal·lador, incloent el telèfon i direcció d’aquest i del servei tècnic de postvenda.

2.6. Entrega a l’usuari final i servei de postvenda. Amb un bon servei de manteniment, es donaran garanties, tant de la disponibilitat i la fiabilitat de les funcions realitzades al sistema, com el compliment dels requisits del sistema de qualitat i les normes de seguretat i medi ambient.

13

3. Normativa i situació actual. En aquest apartat, s’explica la normativa que fa referència a la instal·lació dels sistemes domòtics. Abans de començar a introduir-nos de forma total, cal remarcar que en l’actualitat la Llei més important i a la qual estan sotmeses totes les instal·lacions domòtiques és la següent: “Reglament electrotècnic per a baixa tensió, Reial Decret 842/2002 ”. Totes les altres lleis són derivades d’aquesta o recomanacions per aplicar bé aquest Reial Decret. En molts àmbits, es crítica la poca normativa vigent en l’actualitat en tots els aspectes de les telecomunicacions, domòtica, ... degut principalment al fet que la majoria de països europeus avançats ja tenen normatives de regulació i control molt més avançades i per tant molt millors que les que tenim en l’actualitat a l’Estat Espanyol.

3.1.Normalització i reglamentació. El futur passa per la plena incorporació de les tecnologies de la informació i les comunicacions a les edificacions. Això és així perquè ho indica de manera inequívoca l’augment de la demanda per part de la societat en matèria de seguretat, confort, estalvi energètic, oci, intercanvi d’informació i comunicacions; i aquesta demanda ha de cobrir-se utilitzant tecnologies flexibles amb un alt poder d’adaptació a un entorn en el qual les necessitats canvien i se singularitzen a gran velocitat.

3.1.1. Conceptes: norma i reglament. Una norma és un document d’aplicació voluntària que conté especificacions tècniques basades en els resultats de l’experiència i del desenvolupament tecnològic. Les normes són el fruit del consens entre totes les parts interessades i involucrades en l’activitat objecte de la mateixa. A més, ha d’aprovar-se per un organisme de normalització reconegut. A Espanya, el més conegut d’aquests organismes és AENOR. Un reglament és una norma que, per acció de l’autoritat competent, es converteix o adquireix el caràcter d’obligatòria per a totes les persones, tant físiques com jurídiques, a les quals va dirigida.

3.1.2. Organismes europeus. 3.1.2.1. Normalització. D’organismes de normalització a Europa tenim: Els primers són CEN i CENELEC: Totes dues organitzacions són entitats sense ànim de lucre, la finalitat de les quals és crear normes europees que fomentin la competitivitat de la indústria europea a nivell mundial i ajudin a crear el mercat interior europeu.

14

El Comitè Europeu de Normalització (CEN) desenvolupa treballs de Normalització que cobreixen tots els sectors tècnics amb l’excepció del camp electromagnètic, que és competència del Comitè Europeu de Normalització Electrotècnica (CENELEC). Els objectius bàsics de CEN/CENELEC són els següents: Preparar noves normes europees o documents d’harmonització sobre aquells temes en els quals no existeixen normes internacionals o nacionals. Promoure la implantació a Europa de les normes desenvolupades per ISO o per CEI (Organismes paral·lels d’àmbit d’actuació mundial). Els comitès membres nacionals del CEN/CENELEC són els organismes nacional de normalització pertanyents tant als Estats membres de la UE (AENOR a Espanya) com de l’EFTA, així com de la República Txeca. El segon podríem dir que és l’ ETSI, l’Institut Europeu de Normes de Telecomunicacions és un organisme sense ànim de lucre creat amb l’objecte de disposar del fòrum adequat per a l’elaboració de les normes de telecomunicació que facilitin l’estandardització del sector, i per tant, l’avenç cap al Mercat Únic Europeu. Els objectius de l’ETSI es redueixen bàsicament a l’elaboració i manteniment/actualització de prenormes i de normes tècniques a nivell europeu en els següents camps: Telecomunicacions Àrees comunes existents entre les telecomunicacions i les tecnologies de la informació. Àrees comunes existents entre les telecomunicacions i els sistemes de radiodifusió i televisió. L’ETSI és, per tant, l’organització clau en el context europeu per a l’elaboració de normes tant en el sector de les telecomunicacions com per a la convergència d’aquest sector amb els de tecnologies de la informació i audiovisual. Poden ser membres de l’ETSI: Administracions, operadors de xarxes públiques, fabricants, organitzacions d’usuaris i organismes d’investigació. La participació pot ser a títol individual o formant part de grups. Així mateix, l’ETSI admet membre observadors amb certes limitacions en els seus drets.

3.1.2.2. Reglamentació. Pel que fa als organismes de reglamentació a Europa, hem de saber que Espanya com a membre de la Unió Europea es veu afectada, des d’un punt de vista de competències legislatives, per les decisions adoptades a: El primer és el Parlament Europeu: el procediment legislatiu normal del Parlament és la codecisió, que es duu a terme juntament amb el Consell de Ministres de la Unió Europea amb igualtat a l’hora d’adoptar legislació comunitària. La codecisió s’aplica a matèries com la llibertat de circulació de treballadors, l’establiment del mercat interior, la protecció dels consumidors, l’educació, cultura, salut, la investigació i el desenvolupament tecnològic. Però encara que sigui l’instrument general per a l’adopció de textos comuns 15

entre totes dues institucions, existeixen àmbits importants (matèria fiscal, fixació de preus agrícoles), per als quals el Parlament emet dictamen de manera individual. El segon organisme del qual hem de parlar és el Consell de la Unió Europea que és l’òrgan legislatiu de la Comunitat i exerceix aquesta facultat juntament amb el Parlament mitjançant la codecisió en un gran nombre de competències (mercat interior, xarxes transeuropees, sanitat, educació, protecció de consumidors,...) El tercer organisme que ens interessa és la Comissió Europea. El procés legislatiu a la Unió Europea s’inicia amb una proposta de la Comissió, sense la qual no es pot dur a terme cap acte legislatiu a la UE. Amb les seves propostes, la Comissió pretén: Defensar els interessos europeus. Les propostes han de reflectir l’opinió de la Comissió pel que fa a allò més convenient per a la Unió i els seus ciutadans, els interessos dels quals han de prevaler sobre els particulars d’un sector o país en concret. Efectuar el major nombre de consultes possible, ja que abans de donar per definitiu un projecte s’han d’escoltar les opinions tant dels governs com d’organitzacions empresarials, sindicats, i altres experts tècnics. Respectar el principi de subsidiarietat, per tal de velar perquè la Unió només adopti mesures quan aquestes siguin realment més eficaces que si es prenen a nivell dels Estats membres. Quan la Comissió ha remès oficialment una proposta al Consell de Ministres (Consell de la UE) i al Parlament, el procés normatiu de la UE passa a dependre ja de la cooperació entre les 3 institucions.

3.1.3. Organismes espanyols. A nivell de normalització a l’estat Espanyol, l’únic organisme de normalització reconegut és AENOR, que és una associació privada sense ànim de lucre, amb seu social a Madrid, que opera des de fa 19 anys. És una associació independent creada per desenvolupar activitats de normalització i certificació multi sectorials, contribuint amb això a millorar la qualitat i competitivitat de les empreses, productes i serveis, així com protegir el medi ambient i amb això, el benestar de la societat. Pel que fa a nivell de reglamentació, a Espanya, les competències legislatives, d’acord amb la disposició a la Constitució Espanyola, als Estatuts de les Comunitats Autònomes i a la llei 7/1985, de 2 d’abril, reguladora de les Bases de Règim Local, les competències legislatives es troben distribuïdes entre les tres Administracions Públiques: - Administració General de l’Estat - Administració de les Comunitats Autònomes - Administracions Locals

16

3.2.Norma Europea EiB (EN 50090) i Internacional (ISO/IEC 14543-3). 3.2.1. EN 50090. L’any 2003 es ratifica per part del CENELEC l’aprovació de diferents parts de la Norma Europea EN 50090 – Home Building and Electronic Systems – on KNX, es adoptat com a part de la normativa. Aquesta norma ha estat desenvolupada pel TC205 pertinent al CENELEC amb participació espanyola. Aquesta integració ha estat com a conseqüència de l’acord firmat entre CENELEC i KNX per a contribuir en la redacció de la normativa referent als sistemes domòtics i immòtics d’aplicació europea i a cadascun dels països membres de la Unió, mitjançant la norma EN50090 com a norma nacional. A continuació, es mostra una figura on es pot observar en detall i de forma molt ben esquematitzada, l’estat normatiu de la norma al tancament de l’any 2003.

Figura 3.1. Parts de la norma EN50090.

17

3.2.2. ISO/IEC 14543-3. Al novembre de 2006, el protocol KNX va ser acceptat, incloent tots els seus medis de transmissió com a norma ISO per així, poder ser publicat com a Estàndard Internacional. D’aquesta manera KNX, esdevé a partir del moment com a únic estàndard obert de gestió tècnica d’habitatges (domòtica). Des d’aleshores, KNX ja complia amb els requisits dels estàndards europeus, però la seva incorporació com a estàndard internacional, l’han fet tenir una gran importància a nivell mundial. 3.3. Lleis referents a domòtica. Les instal·lacions domòtiques gestionen l’automatització, l’energia, la seguretat... Per això, se’ls aplicaran els requisits específics reglamentaris específics. Les directives i els reglaments són d’acompliment obligatori, per tant, constitueixen un marc jurídic que aprofita les normes com a referència, en la mesura en què es tracti de prescripcions o recomanacions de caràcter eminentment tècnic, i especialment quan engloben característiques dels materials.

3.3.1. Directives Europees. -

Directiva 2006/95/CE del Parlament Europeu i del Consell, relativa a l’aproximació de les legislacions dels Estats membres sobre el material elèctric destinat a utilitzarse amb uns límits de tensió determinats.

-

Directiva 89/336/CEE sobre compatibilitat electromagnètica, que ha estat substituïda, el desembre de 2004, per la nova directiva 2004/108/CE que s’aplicarà de forma obligatòria als aparells, components, subsistemes i instal·lacions a partir del 20 de juliol de 2009.

3.3.2. Reglaments Nacionals. -

RD 842/2002, pel qual s’aprova el Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió (REBT). És el primer reglament en el qual es prescriu com han realitzar-se les instal·lacions domòtiques, i també s’hi inclouen les següents Instruccions Tècniques Complementàries: o ITC-BT-03 Instal·ladors autoritzats en baixa tensió. o ITC-BT-04 Documentació i posada en servei de les instal·lacions. o ITC-BT-51 Instal·lacions de sistemes d’automatització, gestió tècnica de l’energia i seguretat per a habitatges i edificis.

18

-

-

Codi Tècnic de l’Edificació (CTE). El document bàsic HE Exigències bàsiques d’estalvi d’energia va entrar en vigor el 29 de setembre de 2006. Els seus objectius són l’ús racional de l’energia i fomentar les energies renovables, i fixa les exigències bàsiques de qualitat dels edificis i de les seves instal·lacions. RD 401/2003, pel qual s’aprova el Reglament regulador de les infraestructures comunes de telecomunicacions per a l’accés als serveis de telecomunicació a l’interior dels edificis i de l’activitat d’instal·lació d’equips i sistemes de telecomunicació.

En el cas que l’ instal·lació domòtica interaccioni amb l’ instal·lació de gas, s’haurà de complir en tot moment el RD 919/2006, de 28 de juliol, pel qual s’aprova el Reglament tècnic de distribució i utilització de combustibles gasosos i les seves instruccions tècniques complementàries ICG 01 a 11. Si el sistema de seguretat es connecta a una central remota d’alarmes, haurà de complir-se el RD 2364/1994, pel qual s’aprova el Reglament de seguretat privada, el RD 1123/2001, i el RD 4/2008 pel qual es modifica parcialment aquest reglament. Aquests reglaments regulen tant a les empreses com al personal de seguretat privada, així com els serveis que presten.

3.3.3. Marc jurídic de la domòtica. La transformació dels sistemes analògics en digitals ha estat la característica dominant de l’evolució tecnològica de l’última dècada. Això ha permès no només la millora de la qualitat dels serveis, sinó, a més, un augment espectacular de la seva diversitat i de les seves prestacions. La digitalització no només ha revolucionat el món de les telecomunicacions, sinó que arriba fins a allò més íntim de cada persona: la seva llar. Avui és un hàbit per a molts arribar a casa i, a través d’Internet, “connectar-se” al món. En només unes dècades la majoria de la població europea haurà viscut i treballat en un context eminentment electrònic i estarà plenament familiaritzada amb les facilitats de les noves tecnologies i la seva aplicació a tots els aspectes de la vida, inclosa la seva llar. La llar digital és una llar essencialment comunicada i interactiva, dotada mitjançant l’ús pràctic de la tecnologia, de noves possibilitats per adquirir una millor qualitat de vida. Existeix en aquest sentit un ampli consens sobre el gran avenç que suposa la domòtica a la llar tradicional en permetre l’accés a enormes recursos d’informació, comunicació, servei, cultura, entreteniment i facilita enormement la gestió de l’habitatge. Des d’un punt de vista jurídic podem dir que la introducció de les utilitats i serveis inclosos dins de l’ampli camp de la domòtica es desenvolupa al voltant de quatre pilars normatius: -

El dedicat a l’ordenació i regulació de les infraestructures. El que es refereix a la protecció dels consumidors i usuaris. La normativa de Protecció de dades personals. Les garanties de qualitat i desenvolupament dels serveis. 19

Les infraestructures necessàries per dotar les llars dels moderns avantatges de la digitalització troben el seu principal referent jurídic en la normativa dedicada a les infraestructures comunes de telecomunicacions o ICT, prevista al Reial Decret 401/2003, de 4 d’abril, pel qual s’aprova el Reglament regulador de les infraestructures comunes de telecomunicacions per a l’accés als servei de telecomunicació a l’interior dels edificis i de l’activitat d’instal·lació dels equips i sistemes de telecomunicacions. Aquesta normativa persegueix entre altres objectius que els habitatges estiguin dotades del conjunt de xarxes i elements estructurals i de suport necessaris per rebre tot tipus de serveis de comunicació, evitant així l’enorme obstacle que per a l’usuari suposa haver de disposar individualment de l’ infraestructura necessària quan es vol accedir a aquests serveis. D’aquesta manera, els instal·ladors o subministradors de serveis de domòtica que arribin a les llars previstes ja d’ICT, trobaran més fàcil la seva tasca, el que suposa per a l’usuari més comoditat i menys costos. En matèria d’infraestructures i domòtica té també una particular importància el Reial Decret 842/2002, de 2 d’agost, pel qual s’aprova el Reglament electrotècnic per a baixa tensió, aprovat d’acord amb els criteris tècnics europeus (EN) i internacionals (CEI). Aquest reglament naix amb el propòsit de permetre solucions tècniques avançades per a habitatges i altres edificacions, habilitant nous tipus d’instal·lacions com són les d’automatització, gestió tècnica de l’energia i seguretat per als immobles. El reglament conté una Instrucció Tècnica Complementària específica, el contingut de la qual es comenta en un els capítols d’aquesta obra. També s’ha de tenir en compte en aquest àmbit de les infraestructures, l’àmplia regulació que, dictada en desenvolupament de la llei 32/2003 General de Telecomunicacions, es dedica a la interconnexió de les xarxes, compartició d’infraestructures, ocupació dels dominis públics i privats i numeració, entre altres aspectes. Aquest conjunt de normes fetes fonamentalment per a les empreses i operadores que es disposin a oferir als consumidors finals els serveis i utilitats relacionades amb la llar digital suportats sobre xarxes. En aquest sentit, no hem d’oblidar que moltes de les comoditats originades per la domòtica estan en íntima relació amb els serveis clàssics de subministrament com per exemple, el d’energia elèctrica o de gas, de manera que en certs aspectes s’haurà de tenir en compte la normativa específica d’aquests sectors. Qui ha de gaudir en definitiva d’aquests serveis integrants de la llar digital és el consumidor, qui per a això haurà de contractar una sèrie d’instal·lacions i en molts casos, servei de subministrament i manteniment creant la corresponent relació amb diferents empreses i operadores. En aquest àmbit, per tant, les lleis i reglaments van dirigits a la protecció dels consumidors i usuaris troben plena aplicació en el seu sentit més ampli, prohibint clàusules abusives, publicitat enganyosa; disposant protecció davant de serveis i productes defectuosos, etc. En concret, tenint en compte les previsibles pràctiques a desenvolupar a l’oferiment comercial de les noves utilitats de domòtica, s’haurà de tenir molt en compte les normes relatives a la contractació fora de l’establiment mercantil. La protecció de la intimitat personal i familiar, també resulta d’especial rellevància a l’hora de determinar un marc jurídics dels serveis de domòtica, ja que la majoria de les seves prestacions i utilitats més avançades, les operadores i els subministradors necessitaran 20

obtenir dades relatives a l’usuari de caràcter molt personal. La importància de l’àmbit protector de la norma en aquest aspecte, protecció dispensada a través de la Llei Orgànica 15/1999, de 13 de desembre, de Protecció de Dades de caràcter personal, és més evident si es té en compte que els serveis de domòtica i les dades que, activament o passiva, es proporcionen per al seu desenvolupament, incideixen directament en el nucli per excel·lència de la privacitat, és a dir, la llar. En aquest sentit també cal tenir en compte a més de la llei esmentada, altres instruments legals de protecció de la intimitat i la imatge (Llei Orgànica 1/1982), així com l’autoritat que exerceix en aquesta matèria l’agència de protecció de dades. Per últim, s’ha de fer referència al marc normatiu que determinen les disposicions de la Llei 34/202, d’11 de juliol, de Serveis de la Societat de la Informació i Comerç Electrònic i la ja esmentada Llei General de Telecomunicacions, sobretot quant a instruments que possibiliten el desenvolupament del sector en el qual es desenvolupen en bona part les utilitats de la llar digital. La LSSI disposa d’un ampli conjunt de regles dirigides en síntesi a la reglamentació de les activitats de comerç electrònic, activitat que pot ser part integrant d’un ampli nombre d’avantatges proporcionats per la domòtica, així com l’establiment de l’estatut regulador dels proveïdors de serveis electrònics, fixant les seves obligacions i garanties. En íntima relació amb els serveis regulats per la citada llei, es troba la normativa sobre la firma electrònica, la utilitat de la qual pot ser molt rellevant a l’hora de desenvolupar les prestacions relacionades amb la domòtica. Respecte a la llei general de telecomunicacions pot considerar-se com l’instrument normatiu essencial per al desenvolupament del sector i els diferents serveis de comunicacions electròniques, garantint la seva seguretat i qualitat, especialment a través de la imposició de les anomenades obligacions de servei públic. Entre aquestes obligacions es troba el servei universal, és a dir, un conjunt de prestacions mínimes que en aquest camp de les comunicacions electròniques s’han de garantir a tots els ciutadans i l’amplitud de les quals ha de dependre de les necessitats socials. Pot ser, per tant, que en un futur, determinats serveis propis de la domòtica es trobin contemplats en el concepte de servei universal. Aquesta llei i la seva normativa de desenvolupament és també la que ha de propiciar el desenvolupament de les infraestructures i serveis de banda ampla, prioritat actual tant de la Comissió Europea com dels governs dels estats membres. Aquest desenvolupament és de vital importància per al desplegament de les tecnologies de la informació en les quals ha de basar-se la domòtica en la major part de les seves utilitats. S’ha exposat a través d’aquestes breus línies un anàlisi, sense ànim de profunditzar, però suficientment aproximat com per tenir una idea del conjunt normatiu més destacat al voltant de la domòtica.

21

3.4. Certificació de la domòtica. El novembre de 2006 es va publicar l’especificació que permet certificar instal·lacions domòtiques a Espanya. Es tracta de l’especificació AENOR EA0026:2006 Instal·lacions de sistemes domòtics en habitatges. Prescripcions generals d’instal·lació i avaluació. La certificació d’instal·lacions domòtiques respecte de l’EA0026: 2006 és una iniciativa de CEDOM en col·laboració amb FENIE (Federació Nacional d’Empresaris d’Instal·lacions Elèctriques i Telecomunicacions d’Espanya) que s’ha dut a terme en el Comitè de Certificació d’ AENOR AEN/CTC 30 Petit material elèctric per a instal·lacions de baixa tensió. A principis de 2008 es va publicar el procediment que permet certificar instal·lacions domòtiques. En aquest reglament es recopilen tots els requisits que ha de complir l’instal·lació domòtica per poder sustentar la Marca AENOR, traslladar a un document pràctic les especificacions establertes a l’EA0026:2006 per a instal·lacions domòtiques. Las avantatges que generarà la certificació voluntària són: • Generar confiança en els promotors i/o constructors en certificar una tercera entitat independent l’instal·lació domòtica. • Permetre que les empreses responsables de la instal·lació es diferenciïn això de la seva competència atorgant un valor afegit al seu treball. • Garantir l’ús adequat de la paraula “domòtica” a les llars assegurant que la instal·lació compleixi, com a mínim, amb el nivell bàsic de domotització, d’acord amb els tres nivells definits a l’EA0026:2006. (Podeu consultar a continuació la taula de nivells) Es realitza el qüestionari que es mostra a la taula següent i es verifica el resultat a la taula anterior. Aplicació domòtica

Dispositius

Ponderació de l’aplicació domòtica Nº de dispositius condició a complir

Alarma d’intrusió

Detectors de presència

o Puntuació

2

1

1 cada 20 m2

2

1 per habitació

3

Teclat codificat, clau No electrònica, o equivalent. Si

1

Sirena interior

No

0

Si

2

22

0

Aplicació domòtica

Dispositius

Ponderació de l’aplicació domòtica Nº de dispositius condició a complir

Contactes de finestres i/o En punts de fàcil accés impactes A totes les finestres Sistema de manteniment No d’ alimentació en cas de Si fallida del subministrament elèctric

o Puntuació 1 2 0 2

Mòdul de parlar/escoltar, No destinat a sentir-se en cas d’alarma

0

També s’admet qualsevol Si tipus de control que permeti saber si hi ha algun intrús (càmera web)

3

Connexió amb la central No de alarmes Si

0 3

Suma parcial alarma d’intrusió Alarmes tècniques

Detectors d’inundació No necessaris a les zones humides (banys, cuina, Els necessaris rentador, garatge) Electrovàlvula de tall No d’aigua amb instal·lació Les necessàries per a “bypass” manual. Detectors de No concentracions de gas Els necessaris butà i/o natural en zones on es previngui que hi hagi elements amb gas Electrovàlvula de tall de No gas amb instal·lació per a Les necessàries “bypass” manual Detector d’incendis

Suma parcial alarmes tècniques

23

0 1 0 1 0 1

0 1

1 a la cuina.

1

1 cada 30 m2

2

A totes les habitacions

3

Aplicació domòtica

Dispositius

Ponderació de l’aplicació domòtica Nº de dispositius condició a complir

Simulacions presència

de

o Puntuació

No

0

Relacionada amb les 2 persianes motoritzades. Relacionada amb les 3 persianes motoritzades o punts de llum.

Suma parcial simulació de presencia Videoporter

No

0

Si

1

Suma parcial Videoporter Control persianes

de Motorització i control de No 0 persianes Totes les de la superfície 1 superior a 2m2 Totes

2

Suma parcial control de persianes Control il·luminació

de Regulació lumínica amb No 0 control de escenes A les habitacions 2 dedicades a l’oci. Al menjador i dormitoris Al jardí o grans terrasses No mitjançant interruptor crepuscular o horari Si astronòmic Connexió/desconnexió general de la il·luminació

3 0 2

No

0

Un accés

1

Tots els accessos

2

Control de punts de llum i No 0 preses de corrent més 50% punts llum 2 significatives 80% punts llum + 20% 3 preses de corrent Suma parcial control de il·luminació

24

Aplicació domòtica

Dispositius

Ponderació de l’aplicació domòtica Nº de dispositius condició a complir

Control de clima

Cronotermostat

o Puntuació

No

0

1 al menjador

1

Separat per zones a 2 l’habitatge amb un mínim de 2 zones Diferents cronotermostats

3

Suma parcial control de clima Programacions

Possibilitat de realitzar No programacions horàries Si als equips controlats

2

Gestor energètic

No

0

Si

2

No

0

Si

2

0

Suma parcial programacions Interfície usuari

Consola o equivalent Control bidireccional

telefònic No

0

Si

1

Interacció per SMS

2

Equip per al control a No través de Internet, WAP o Si equivalent

0 3

Suma parcial Interfície usuari Dispositius connectables a empreses subministradores mitjançant xarxes de comunicació

No

0

1

1

2

2

3 o més

3

Suma parcial dispositius connectables a empreses subministradores mitjançant xarxes de comunicació Xarxa multimèdia

Preses SAT Multimèdia

i

Preses No

0

3 preses satèl·lit + 3 2 preses multimèdia

25

Aplicació domòtica

Dispositius

Ponderació de l’aplicació domòtica Nº de dispositius condició a complir

o Puntuació

3 preses satèl·lit +1 3 presa multimèdia a totes les habitacions (terrasses incloses) Punto de accés sense fils

No

0

Wi-Fi

1

Suma parcial Xarxa multimèdia SUMA TOTAL NOTES: Entenem por “els necessaris” el mínim nombre de dispositius que fan possible l’aplicació domòtica, sempre i quan existeixi la corresponent instal·lació. Per exemple, si no hi ha instal·lació de gas a l’habitatge no farà falta cap detector de gas. Taula 3.1. Qüestionari per a avaluar el nivell domòtic d’una instal·lació.

A continuació es mostra la taula de nivells, on podem observar el grau de domotització segons el nivell al qual pertany la nostra instal·lació. Nivell 1

Nivell 2

Nivell 3

Grau de domotització

Mínim

Mig

Elevat

Suma mínima ponderada

13

30

45

Funcionalitats mínimes a incloure

3

3

6

Taula 3.2. Taula de nivells de domotització.

• Garantir als usuaris que adquireixen un habitatge amb un sistema domòtic que aquest sistema estigui d’acord amb el que s’ha especificat a la memòria de qualitats, i també amb una sèrie de serveis que assegurin la seva correcta instal·lació i funcionament a més dels serveis de manteniment i atenció al client. Les empreses que vulguin obtenir el certificat AENOR i incorporar la Marca (símbol que hi ha a la figura que es mostra a continuació) a les seves instal·lacions de sistemes domòtics als habitatges poden consultar el procediment a l’apartat de normativa de la web de CEDOM on s’explica molt més detalladament què i com fer-ho.

26

Figura 3.1. Símbol AENOR.

3.5.Situació actual del mercat de la llar digital amb les noves tecnologies i de la domòtica a l’Estat. 3.5.1. La llar digital i les noves tecnologies. Actualment Espanya és un país on ha triomfat el desenvolupament de la Banda Ampla i les noves tecnologies, i per tant, de la Llar Digital. L’esforç realitzat fins ara pels diferents actors del mercat (Administració, empreses del sector –com les que formen part d’ASIMELEC (Associació multisectorial d’empreses espanyoles d’electrònica i comunicacions ), Telefònica, etc.) ens situa en una bona posició relativa davant de països del nostre entorn. Per exemple , de l’any 2004 al 2005,a l’Estat Espanyol, vam passar de 48.000 línies ADSL a 2,6 milions (mercat residencial i empreses, incloent cable) i es va aconseguir la penetració més gran de la BA per internauta a Europa. Aquest volum de llars connectades a Banda Ampla va generar una revolució, tant en la forma de vida de les llars, com pel canvi d’hàbits en el consum de béns digitals, donant lloc a noves oportunitats de negoci. Per exemple, en termes generals, es detecta una presència més gran de dispositius d’alta tecnologia a les llars amb accés a Internet, en comparació amb les llars que encara no en tenen. Com a regla general, hi ha més de tot a les llars connectades, corroborant la idea que al nostre país l’accés a Internet és característic de les llars amb una inclinació més important cap als avenços tecnològics. S’observa a més que si l’accés és de banda ampla en lloc d’una connexió de baixa velocitat, l’equipament per a l’oci de les primeres llars duplica a les últimes. A més, l’equipament per a l’oci de les llars amb accés a Internet varia notablement en funció de l’accés utilitzat. Per exemple, és destacable que la penetració de consoles de videojocs a les llars amb banda ampla pràcticament duplica a la de les llars amb connexió de baixa velocitat (41% vs. 28%). En aquestes llars de banda ampla també hi ha més Videoconsoles, Home Cinema, ... que a les que utilitzen per accedir a Internet un accés convencional via mòdem. Però és la intenció de compra el que fa que se segueixi apostant per la Llar Digital. En els sistemes de Seguretat, per exemple, la intenció de compra és més gran que a la resta d’Europa, ja que estem encara lluny d’assolir les xifres europees (3 davant l’11% de les llars de mitjana a Europa).

27

El desenvolupament de la banda ampla i la Llar Digital es donen suport i s’estimulen mútuament, amb la passarel·la residencial com a moment clau en el desenvolupament i gestió dels serveis a la llar. La passarel·la residencial és l’evolució natural en equipament de comunicacions a la llar dels actuals equips mòdem-router ADSL, i la seva aparició suposa una oportunitat per a múltiples empreses per entrar a la llar i oferir altres serveis (p. ex. monitorització remota de la llar, teleassistència, gestió energètica, etc.). Més encara, l’aparició d’aquests serveis necessita la figura d’un gestor serveis integrat, que es responsabilitza de la instal·lació i posada en marxa dels serveis, el manteniment i gestió d’incidències del client, i que sigui en definitiva el punt únic inicial de contacte per als clients. Un factor dinamitzador igualment important de la Llar Digital a Espanya ha estat l’adopció de la Normativa ICT per part de Promotores Immobiliàries amb el suport els agents del sector. Pel que fa a la contribució de les empreses del sector, cal destacar el paper d’ASIMELEC, que representa l’esforç conjunt que totes les entitats involucrades estan fent per al desplegament de la Llar Digital. Crec que a més de fer una gran tasca, no només com a organitzador i coordinador de les empreses col·laboradores, ASIMELEC té una visió globlitzadora i de futur de l’escenari de les telecomunicacions. La presència que ASIMELEC té davant d’organismes com AENOR i el Ministeri d’Indústria, així com el protagonisme creixent que la Llar Digital ha despertat en els esdeveniments més importants del sector, fan necessari que tots els que a l’estat tenen interessos no només en el desplegament sinó també en el desenvolupament de la Llar Digital segueixin sostenint la idea d’una integració de productes i serveis, cosa que en definitiva demanen els clients finals. Òbviament, les principals barreres d’entrada a un mercat de consum són el preu i la disponibilitat del producte o servei; això últim equivaldria al desplegament de la banda ampla, crític per tal que la Llar Digital es desenvolupi en el nostre país. Concretament, el usuaris espanyols han incorporat les noves tecnologies amb més rapidesa que els nostres veïns europeus. Pot ser que no tinguem el desplegament de banda ampla (en xifres netes) més gran d’Europa, però estem avançant a passos de gegant al respecte, i a Espanya som molt aficionats a les noves tecnologies Que serveixi d’exemple el fet que encara estem a la saga d’Europa quant a la penetració dels ordinadors (41% de llars davant del 63% europeu), equips que indiquen l’interés de l’usuari per les noves tecnologies de la llar han tingut un ampli creixement en només el dos últims anys, és el cas del DVD (hem passat del 15% el 2002 a un 43% el 2004), o el Home Cinema (d’un 5,7% el 2002 a un 13% el 2004). Una altra dada és que en l’actualitat el 16% de les llars espanyoles disposa d’una xarxa d’interconnexió d’equips a la seva llar (xarxa local de dades, tant de cable com sense fils). La demanda de compra d’aquests productes és molt elàstica respecte al preu, per tant haurem d’esperar que els Home Cinemas i TV de plasma, entre altres productes i serveis, baixin de forma considerable, tal com ha passat amb els DVDs, que van experimentar una 28

rebaixa important en els seus preus, per tal que puguem veure una explosió en la demanda dels mateixos al nostre país. Això mateix és aplicable a les solucions domòtiques, que ara es distribueixin en paquets, combinant àmbits de les diferents parcel·les del que anomenem productes i serveis de la Llar Digital, amb possibilitats d’ampliació d’aquests paquets cap a una solució completa. El mercat de la Llar Digital duu incorporades les característiques inherents al sector en què neix: un mercat canviant on les noves tecnologies queden obsoletes en un obrir i tancar d’ulls, però amb unes peculiaritats afegides. Com que dins del món de les telecomunicacions, la Llar Digital és una àrea del mercat per explotar, està lògicament ple de reptes, però també d’oportunitats. La gran majoria de clients no coneixen els productes i serveis que els fabricants i els proveïdors de serveis els ofereixen, però la responsabilitat d’aquests proveïdors és avançar en aquest sentit, no només posant-los al corrent dels últims avenços en domòtica, sinó en l’àmbit de la investigació i desenvolupament de solucions que facin de la vida a la llar un entorn més segur, útil i còmode del que era fins ara. En unes altres paraules, l’empenta que tots els implicats en la Llar Digital han de donar va no només en una línia comercial i de foment de l’ús de les noves tecnologies, sinó també en la finalitat última de la seva experiència com a organització: el màxim servei i la millora de condicions de vida dels clients o usuaris finals. Per tant, s’ha d’invertir en recursos per tal de donar a conèixer els nous agents i les actuacions legislatives desenvolupades com a conseqüència del desenvolupament de tecnologies avançades per a la llar i de l’empenta experimentada en l’anomenada Societat de la Informació.

3.5.2. La domòtica. A l’Espanya actual, l’increment d’utilització i d’instal·lació de sistemes domòtics no es tan important com el de la “llar digital”. Desprès d’haver-me entrevistat amb professionals del sector de la domòtica i desprès també d’haver-me llegit articles d’opinió i altres, he tret la conclusió que parlar de domòtica al nostre país, no es el mateix que parlar-ne a la resta d’Europa. L’exemple més clar, és el següent, a un país petit com Holanda la domòtica és present a la majoria de llars, en canvi a Espanya fins al moment, moltes cases (que ja s’havien venut al client final sense estar ni començades ni construïdes) ja no incorporaven cap tipus de sistema domòtic. El boom que ha experimentat la construcció els darrers anys abans de la baixada de l’activitat, van ser molt gratificants per a les butxaques de promotors i constructors, que no veien la necessitat d’oferir cases amb aquest tipus de serveis, perquè ja les havien venudes sobre els plànols, i com que no guanyaven molts més diners amb els serveis domòtics, ja no els interessava. Penso que tot aquest fenomen explicat anteriorment és el que ha estat principalment el motiu de la poca aparició dels sistemes domòtics al nostre país. Un altre motiu que va lligat a aquest anteriorment explicat és que a l’Estat Espanyol, la domòtica es veu com un luxe només a l’abast d’uns pocs privilegiats, on el problema dels 29

diners és inexistent. En canvi a la resta de països Europeus més avançats en sistemes domòtics, la domòtica la veuen com una necessitat, no com un luxe. Com a conclusió, penso que la parada de les tasques de la construcció i la disminució molt exagerada de la demanda en la construcció, potser farà que ens replantegem la situació, i molts promotors i constructors, incorporaran degut al mercat de la oferta i la demanda alguns dels sistemes domòtics, com s’està duen a terme a la resta de països Europeus. Esperem que sigui així, pel bé de tota la societat, així, podrem aprofitar molt bé tot el que la domòtica ens ofereix.

30

4. Sistemes i principals protocols. Farem unes pinzellades sobre els dos sistemes més utilitzats i podríem dir que més desenvolupats en l’actualitat. 4.1. Lonworks. Lonworks és un estàndard desenvolupat per la corporació Echlon l’any 1992. Neix amb l’objectiu de crear una plataforma universal per a la qual es pugui implementar qualsevol dels protocols estandarditzats. Moltes són les opinions que diuen que es més fort que l’EIB i que permet una millor implementació a nivell industrial (immòtica), possiblement, el fet de no ser molt econòmic, el fa que no sigui utilitzat a nivell domèstic, sinó que s’utilitza més en hotels, oficines, ... El principal lloc d’utilització d’aquest protocol és als Estats Units, on és estàndard des de fa uns anys. El sistema de funcionament d’aquest protocol (Lon Talk) , es basa en una arquitectura oberta a qualsevol fabricant, i funciona mitjançant un conjunt de nodes independents, que connectats entre sí permeten fer totes les principals operacions. Desprès de llegir, i observar moltes comparatives entre els que anomenen els millors sistemes del moment, EiB i Lonworks, m’he adonat de les “poques” diferències que existeixen entre aquests dos sistemes domòtics. La primera que podríem remarcar, és el fet que Lonworks permet fer aplicacions molt més potents i la segona, que EIB és molt més senzill de programar amb el seu software ETS.

4.2.Simon. Simon és un sistema centralitzat pensat per a habitatges petits i mitjans. La part principal d’aquest sistema és un mòdul de control que s’encarrega de dirigir tots els dispositius que estan connectats al sistema central. El mòdul de control central rep tota la informació provinent dels sensors. El sistema, a més de tots els elements de control i elements sobre els quals es vol actuar, disposa d’un mòdul d’alimentació. Aquest és un element necessari per a l’alimentació de tots els mòduls instal•lats en el quadre elèctric. Els mòduls de Simon són tots ells petits autòmats. El protocol de comunicacions és un cablejat dedicat (per aquest cable només passa la senyal domòtica), amb la qual cosa no segueix cap protocol d’estandardització existent a nivell mundial. L’empresa Simon ens proporciona a l’actualitat dos sistemes domòtics diferents, però alhora compatibles, simonVIT@ i simonVOX. -

SimonVIT@ és un sistema que permet una adaptació a les necessitats específiques de cada usuari, oferint des de solucions locals (automatització d’una única persiana) fins a projectes globals ( com la centralització de totes les persianes d’un habitatge). Un dels avantatges de simonVIT@ és que permet l’ampliació o modificació dels seus mòduls segons les necessitats del nostre habitatge. També aporta una amplia gama de solucions de visualització ja que s’adapta a qualsevol instal·lació. Per últim, cal dir que la tecnologia aplicada a simonVIT@ és LonWorks. 31

-

SimonVOX.2 és un sistema que està pensat per ser un complement de SimonVIT@, però també es pot utilitzar de forma autònoma, sense haver de necessitar l’altre sistema. Està pensat per a ser bàsicament un sistema d’alarma que ens previngui de tot tipus de riscos. SimonVOX.2 es pot programar mitjançant un telèfon fix o mòbil, per Internet, mitjançant una pantalla tàctil de Simon o també mitjançant un televisor connectat a la mateixa xarxa a la qual estigui instal·lat el sistema.

4.3. X10. El sistema X10 es caracteritza per la seva flexibilitat, facilitat d’instal·lació i baix cost dels seus components. Sense necessitat d’instal·lació, els components del sistema X10 utilitzen la transmissió pel cablejat de la xarxa elèctrica de la instal·lació, mitjançant corrents portadores, o la radiofreqüència per comunicar-se i fer funcionar les aplicacions que es requereixin. Tots els components del sistema “X10” estan dissenyats per poder comunicarse entre ells, això permet passar d’unes aplicacions a unes altres simplement amb la incorporació d’altres elements X10. Pensant per resoldre qualsevol aplicació sense necessitat de costoses instal·lacions, el sistema X10 permet resoldre les aplicacions més senzilles, permetent instal·lar fins a un màxim de 256 elements diferents per habitatge. Així doncs, el sistema X10, malgrat l’avantatge d’instal·lació i el baix cost, és un sistema molt poc potent per al tipus d’instal·lació que es requereix en el present projecte, únicament útil per a petites localitzacions i funcions.

4.4. KNX - EiB. KNX-EIB és l’estàndard domòtic unificat al Mercat Europeu, i compatible en l’actualitat entre més de 110 marques europees del sector elèctric. El sistema està basat en bus de dos fils de control que recorren tota la instal·lació, als quals es connecten tota una sèrie de dispositius de control, com ara teclats, sensors físics, actuadors, entrades binàries o visualitzadors. Un cop instal·lats aquests dispositius, es programen a través d’un PC connectat en qualsevol punt del bus, de manera que cada dispositiu emmagatzemi en la seva pròpia memòria les funcions que ha de realitzar. D’aquesta manera, no és necessari cap element central, així se simplifica considerablement el cablejat i s’augmenta la fiabilitat del sistema a delegar la intel·ligència en cada aparell. La interfície és operativa en diferents mitjans de comunicació, parell trenat, radiofreqüència o corrents portadores, a més de la possibilitat de connectivitat amb altres sistemes de transmissió de dades, com poden ser xarxes informàtiques, línia telefònica o fibra òptica. La seva topologia pot ser variada, suportant la configuració en estrella, anell, bus, o una combinació d’elles, evitant sempre els bucles. El sistema Instabus KNX-EIB és el bus d’instal·lació europeu, que no ens permet la integració més òptima del sistema tant en prestacions, com en simplicitat d’instal·lació, a més de ser l’únic estàndard domòtic contemplat com a norma europea (EN-50090), raó per la qual ens assegura major qualitat tant en els seus productes com en el seu funcionament. 32

5. KNX - EiB (Bus d’Instal·lació Europeu). El nostre treball se centra en aquest protocol, per tant explicarem el seu funcionament de forma més detallada i enumerarem els seus principals elements, que són principals protagonistes del seu funcionament.

5.1.Generalitats. EIB són les sigles de Bus d’Instal·lació Europeu, un sistema de gestió tècnica d’edificis, de topologia totalment descentralitzada (no existeix cap element central de control), desenvolupat sobre la base d’un estàndard europeu. Està representat per l’Associació del Bus d’Instal·lació Europeu (EIBA), amb seu central a Brussel·les i compta en l’actualitat amb 115 socis industrials (com Jung, Siemens, ABB, Merten, Simon, etc.). La representativitat a Espanya d’aquesta associació l’exerceix EIBA Espanya. Les empreses participants a l’EIBA agermanen la disponibilitat de productes compatibles amb el bus. Això significa que poden utilitzar-se aparells de diferents fabricants en una mateixa instal·lació. Els productes EIB es comercialitzen, per part de les empreses associades a l’EIBA, sota diferents noms: Instabus (Siemens), i-bus EIB (ABB), ImmoCAD (Legrand), Tebis-EIB (Hager), etc. Tots els productes que surten al mercat han de passar un procés de certificació, que els acredita com a compatibles amb qualsevol altre producte EIB ja existent, independentment del fabricant. La compatibilitat del sistema també es manifesta durant la seva planificació i configuració, ja que en aquestes tasques s’utilitza un software gràfic, orientat a objectes i molt intuïtiu, que rep el nom genèric d’ETS (EIB Tool Software) i al qual els diferents fabricants assignen noms diferents (HES, Tebis, Domotik, etc.). Com el sistema és distribuït, el programa només és necessari quan es defineix o canvia la parametrització de la instal·lació. Un cop fet això, els dispositius emmagatzemen la informació necessària per realitzar les seves funcions i, si no s’ha de modificar la configuració del sistema, el programa no s’utilitza més. Cada component va dotat d’un acoblador de bus, que el fa autosuficient i el dota de la intel·ligència mínima i necessària per comunicar-se amb altres elements del bus. La instal·lació del sistema EIB està constituïda per tres elements bàsics: -

Bus: és el medi físic (cable bifilar 2 x 0,8 mm) que comunica tots els elements del sistema. Sensors: són aquells elements connectats al bus la missió dels quals és convertir els paràmetres físics que registren (temperatura, humitat, moviment, etc.) o les actuacions sobre polsadors i interruptors, en senyals que són interpretades pels

33

-

elements corresponents (o als quals va dirigida aquesta informació), amb la intenció de produir una determinada resposta. Actuadors: són aquells elements connectats al bus que reben informació dels sensors i els tradueixen en accions com obrir, tancar, regular, temporitzar o visualitzar, actuant directament sobre el circuit de potència a controlar.

El sistema EIB es pot connectar, mitjançant les corresponents interfícies, amb la xarxa telefònica, amb sistemes de corrents portadores, amb autòmats programables, amb els centres de control d’altres sistemes d’automatització d’edificis o amb una xarxa digital de serveis integrats (RDSI). D’aquesta manera, l’ús del bus en un habitatge unifamiliar resulta tan rentable com en hotels, escoles, bancs, oficines o edificis del sector terciari on es necessiti un sistema de control descentralitzat o distribuït.

5.2. Propietats i funcionament. 5.2.1. Per què KNX - EiB? Sense entrar en una comparació entre les diferents tecnologies que es comercialitzen en l’actualitat, es destaquen a continuació alguna de les característiques del sistema EIB que la fan preferible a altres alternatives: -

Compatibilitat És un sistema obert, amb un protocol lliure, per al qual produeixen els principals fabricants mundials de material elèctric.

-

Potència Permet la connexió de més de 12.000 components en una mateixa instal·lació, per automatitzar una gran quantitat de funcions. Fa possible, a més, el desenvolupament de noves funcions d’automatització.

-

Flexibilitat És un sistema fàcilment ampliable, modificable i adaptable a reorganitzacions dels espais.

-

Simplicitat d’instal·lació Només necessita la instal·lació d’una única línia de comunicació (bus).

-

Versatilitat Pot connectar-se a altres xarxes de dades i serveis (RDSI, Ethernet, Xarxa Telefònica Commutada, etc.), així com a centres de control exteriors (com centrals d’alarma).

5.2.2. Topologia. És important esmentar que el sistema EIB realitza la transmissió de senyals per mitjà d’un cable Bus, el qual constitueix mitjà de comunicació per a tots els components del sistema que tenen la possibilitat d’intercanviar dades i informació. En ser, com hem dit abans, a través d’un cable Bus aconsegueix força facilitat en la instal·lació del cablejat i també aconsegueix una reducció important, en la quantitat de conductors que utilitzen la instal·lació elèctrica. Cal destacar que el sistema EIB per les seves possibilitats troba la 34

seva màxima utilitat als habitatges i edificis, ja que permet controlar totes les funcions, tant d’una manera descentralitzada com centralitzada. A continuació, donarem una idea general de com és una instal·lació domòtica amb EIB: Cada línia necessita la seva pròpia font d’alimentació per als components. Amb això es garanteix que, en cas de fallada de la línia, la resta del sistema continua en funcionament. La font d’alimentació proporciona a cada component de la línia un corrent continu de 24 V i pot suportar fins a 640 mA. Té, a més, limitacions tant de tensió com d’intensitat i és resistent als curtcircuits. Les interrupcions breus de la xarxa d’alimentació se salven amb un temps d’amortització de 100 ms. La càrrega del bus depèn del tipus de component connectat. Els components estan preparats per funcionar fins amb una tensió mínima de 21 V DC i absorbeixen, de mitjana, uns 150 mW del bus o fins a 2 W amb consum addicional de corrent a l’aparell final (per exemple, en el cas de díodes LED). Si es munten més de 30 components en un tram reduït del circuit bus com, per exemple, en un quadre elèctric, s’ha de situar la font d’alimentació el més prop possible de la concentració d’elements. En una línia es poden utilitzar com a màxim dues fonts d’alimentació. Entre totes dues fonts s’ha de mantenir una distància mínima de 200 m. Si fos necessari un consum superior d’energia, es poden connectar al sistema dues fonts d’alimentació en paral·lel a través d’una bobina comuna, d’aquesta manera s’augmenta la càrrega de corrent admesa a la línia a 500 mA. La longitud del conductor d’una línia no ha de sobrepassar els 1.000 m, incloses totes les ramificacions. La distància entre una font d’alimentació i un component no ha de ser més gran de 350 m. Per evitar col·lisions entre telegrames, la distància existent entre dos components qualssevol ha de limitar-se a 700 m màxim. El bus conductor pot situar-se en paral·lel al conductor de xarxa. En cas de ramificacions no es necessita una resistència de tancament al final de la línia. Els component es connecten al bus mitjançant contactes a pressió o per mitjà de connectors de bus. La connexió per contacte a pressió s’aconsegueix mitjançant la fixació dels components per tal d’incorporar en l’armari sobre el perfil DIN EN 50 022, de 35 mm x 7,5 mm, que duu adherit un perfil de dades. La transmissió des del perfil de dades al conductor bus es realitza a través d’un connector. La connexió del cable bus als components de muntatge encastat o sortint, a la paret, al sostre o per incorporar a altres aparells, es realitza mitjançant un connector de bus encastable.

35

Figura 5.1. Distàncies de la instal·lació.

Figura 5.2. Distància entre fonts d’alimentació.

Suposem que una línia és com una cèl·lula elemental, podríem en algun moment unint diverses línies, obtenir una àrea. L’àrea està formada principalment per una línia principal o mestra des de la qual surten fins a 15 línies secundàries o esclaves. Fent càlculs no gaire complicats arribem a la limitació de 960 dispositius connectats per àrea. Totes aquestes línies anomenades secundàries o esclaves, es connecten a la principal a través d’un element que anomenem acoblador de línia. No ens hem d’oblidar mai de dotar a la línia principal del seu propi sistema d’alimentació, així com seguir les regles de disseny de la mateixa manera que ho fèiem amb les línies normals. Igualment, podríem unir fins a 15 àrees mitjançant una línia principal que denominarem “backbone”. Ara el màxim d’elements o dispositius que podrem gestionar serà de 14400.

36

Totes i cadascuna de les àrees es connecten al “backbone” mitjançant acobladors. Podem veure tot això que hem explicat, en la figura que es mostra a continuació.

Figura 5.3. Figura on es mostren les àrees i línies.

5.2.3. Direccionament. Per a la correcta recepció dels telegrames dins del protocol de transmissió, s’ha d’assignar a cada component del bus una direcció pròpia que l’identifiqui de manera inequívoca, de manera que desaparegui la possibilitat de confusió amb la resta de components. Cada dispositiu té dues direccions de 16 bits, la física i la lògica. Totes dues són assignades en preparar la instal·lació amb el programa ETS però tenen funcions diferents i són mútuament excloents (s’utilitza o bé una o bé l’altra). -

Direcció física La direcció física s’utilitza quan es configuren i quan es programen (utilitzant el programa de configuració ETS) els components de la instal·lació, durant la posada en servei de la mateixa o quan es realitzen tasques de reconfiguració, diagnòstic o manteniment. La seva missió és identificar cadascun dels dispositius, diferenciant-los de la resta. Aquesta direcció està definida d’acord amb la posició del dispositiu a la matriu de la connexió i cada component s’identifica per la seva zona, línia i número de component, de manera que l’estructura topològica és la que es mostra en la figura a continuació:

Figura 5.4. Figura on es mostra l’estructura de la direcció física.

37

-

Direcció lògica La direcció lògica o de grup és amb la qual treballarà realment la instal·lació mentre està en funcionament i no té perquè ser única, és a dir, durant la realització del projecte es poden determinar fins a catorze direccions de grup, en funció de les diferents parts de la instal·lació, de forma que diversos dispositius poden compartir una mateixa direcció lògica. Això serveix per definir grups de dispositius des del punt de vista de la funció tècnica que han de dur a terme (del tipus “llums del pis de dalt”, “interruptors”, “sensors d’alarma”, etc.). Cada grup principal conté, segons el criteri de l’usuari, fins a 2048 subgrups. Com s’ha dit abans, les direccions de grup dels components s’ordenen independentment de les direccions físiques. D’aquesta manera, cada component pot comunicar-se amb qualsevol altre. Així doncs, per al funcionament pràctic del sistema es necessita una direcció, anomenada direcció de grup, destinada al tràfic de telegrames. A cada telegrama s’inclou la direcció de grup del receptor, de manera que els components del bus llegeixen aquesta direcció, cosa que determina si han d’acceptar o no la informació. Els components del bus poden respondre a més d’una direcció de grup. La recepció del telegrama serà efectiva només si la direcció de grup coincideix amb alguna de les que té el component i, a més, la transmissió és correcta.

Figura 5.5. Figura on es mostra la direcció de grups.

Depenent de la profunditat que el dissenyador vulgui donar a la xarxa es poden seleccionar direccions de grup de nivell 2 o de nivell 3. Les direccions de grup de nivell 2 divideixen la direcció en dos camps: grup principal i subgrup, mentre que les de nivell 3 separen la direcció en: grup principal, grup intermedi i subgrup. Amb el nivell 2 s’obtenen 15 grups principals amb 2047 cada grup. Per al nivell 3 la divisió queda en 15 grups principals, cadascun amb 7 grups intermedis de 255 subgrups cadascun.

38

Figura 5.6. Direccions de grup de nivell 2 i de nivell 3.

5.2.4. Transmissió de la informació. Els components connectats al bus intercanvien informació. La transmissió d’aquesta informació es duu a terme en sèrie i segons un protocol de bus. Les dades a transmetre s’empaqueten en telegrames, que són transportats a través del bus, des dels sensors (emissores d’ordres) cap a un o més actuadors (receptors d’ordres). Cada receptor ha de confirmar la correcta recepció del telegrama. Si no hi ha confirmació es repeteix la transmissió fins a tres vegades. Si tot i això, no es confirma la recepció, s’interromp el procés d’emissió i l’error s’emmagatzema en un buffer de la memòria de l’emissor. La transmissió no està separada galvànicament, ja que la corrent de l’alimentació dels components del bus (24 V DC) ha de transmetre’s conjuntament. Els telegrames es modulen en base a aquesta corrent, de manera que un zero lògic es transmeti com un impuls i la falta d’impuls s’interpreta com un u lògic. Cada dada del telegrama es transmet asincronament. La transmissió se sincronitza mitjançant bits d’inici i parada. L’ús del bus com a mitjà físic col·lectiu de comunicació per a transmissions asíncrones s’ha de regular convenientment. Per a això, l’EIB utilitza el protocol CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Acces Collision Avoidance) , que permet aconseguir que la velocitat de transferència sigui el més alta possible al mateix temps que augmentem la seguretat i així, garanteix un funcionament del bus lliure de col·lisions, sense reduir per això la capacitat de transmissió de les dades del bus. Algunes de les característiques del protocol són les següents: 39

-

-

-

Tots els components del bus estan esperant instruccions, però només reaccionen els de la mateixa direcció que l’ actuador que està emetent. Si un component vol emetre certa informació, ha de comprovar primer que no hi ha cap altre element emetent. Si n’hi hagués, ha d’esperar fins que finalitzi. Aquesta forma d’actuar (que, en anglès es denomina carrier sense), dóna lloc a les dues primeres lletres de l’acrònim amb què s’anomena aquest protocol de transmissió. Si el bus està lliure, qualsevol component pot, en principi, començar amb el procés d’emissió (en anglès, multiple access). Si dos components comencen a emetre en el mateix instant, s’imposa el component de més prioritat (collision avoidance), mentre que l’altre es deté per tal de reprendre la seva emissió en un instant posterior. En el cas que tots dos components tinguin la mateixa prioritat, s’imposa el de direcció física més baixa.

5.2.5. Format de les trames. Tots els dispositius del sistema es comuniquen entre ells utilitzant senyals binàries codificades en banda base (banda de freqüències produïda per qualsevol generador de senyals ). En funció del mitjà de transmissió tenim diferents velocitats de transmissió. Normalment el més utilitzat, és el parell trenat que ens permet una velocitat de 9600 bauds per segon. Quan es produeixen canvis en els nivells de tensió direm que s’estan enviant un zero lògic mentre que quan la senyal retorna a zero i roman tenim un u lògic. Tenim un sistema de trames per gestionar l’intercanvi d’informació. Una trama té un paquet de dades estructurades que l’emissor envia, i quan aquest arriba al receptor retorna amb una trama de confirmació de paquet si no s’ha produït cap error. Els primers 8 bits són de control i serveixen per determinar la prioritat del missatge. Els següents 33 bits són les direccions d’origen i destí. Tant la direcció de l’emissor com la del receptor segueixen el format explicat a l’apartat anterior, afegint un bit més en la direcció del destinatari que indica si es tracta d’una direcció física o d’una direcció de grup. Ara tenim 7 bits però dividits de forma que en queden 3 per al comptador i 4 per a la longitud. El comptador s’utilitza per a funcions d’encaminament, comptant el nombre de salts que ha donat el paquet. La longitud indica quants bytes ocupa l’LSDU (Link Service Data Unit). El següent camp de la trama són les dades o LSDU, que poden assolir una longitud màxima de 16 bytes. L’últim byte representa el CRC (codi de redundància cíclica) i s’utilitza per a la comprovació d’errors en la transmissió.

40

Dirección destino Campo de Control

Longitud

Byte de comprobación

Datos útiles (Info)

Contador de ruta

Dirección origen

8 bits

16

8 bits

8

16 + 1

8

8

8

3

8

4

8

8

hasta 16 x 8

8

8

8

Figura 5.7. Esquema d’una trama

5.2.6. Dispositius o parts principals. Tot dispositiu que es connecti al bus ha de tenir 3 parts diferenciades: -

IFE: Interfície física externa  PEI . AB: Acoblador de Bus  BCU. MA: Mòdul d’aplicació.

Figura 5.8. Parts importants d’un dispositiu.

El mòdul BCU que s’encarrega d’implementar tot allò referit a la comunicació amb el bus i també de mantenir l’estat intern del dispositiu. Està dividit en dues parts, la part de control o controlador i la part de transmissió o transmissor. El controlador no es més que un microprocessador o microcontrolador amb un mapa de memòria formada per un ROM (Read Only Memory) que ve gravada de fàbrica, una memòria FLASH y una RAM (Random Access Memory) que és l’encarregada d’allotjar temporalment les dades.

41

LA ROM conté una sèrie de programes de sistema emmagatzemats durant la fabricació i que se’n fan càrrec d’implementar la pila de comunicació del bus de l’ EiB i el comportament genèric de la BCU. La RAM guarda dades temporals i serveix de pont entre els programes del sistema i el programa de l’aplicació. La Flash es pot esborrar i reescriure com vulguem i emmagatzema dades concernents al sistema i al programa d’aplicació. La part del sistema més important del BCU són els objectes de comunicació. Aquests objectes contenen informació rellevant sobre l’estat del dispositiu, per exemple, si una làmpada està encesa o apagada, l’hora i la data d’un rellotge, o si s’ha pitjat un interruptor. Cada dispositiu pot tenir un o més objectes de comunicació. El contingut dels objectes de comunicació ha de ser algun dels definits a l’estàndard EIS. Cada objecte de comunicació té una direcció de grup associada que és única si es tracta d’un objecte de comunicació emissor o que poden ser diverses si és un objecte de comunicació receptor. Un objecte de comunicació emissor i un altre receptor es lliguen entre ells associant-los una mateixa direcció de grup, sempre i quan ambdós objectes siguin del mateix tipus. Quan canvia el valor de l’emissor, la BCU s’encarrega de transmetre el nou valor al grup associat. Tots els objectes de comunicació receptors que tinguin la mateixa direcció de grup s’assabentaran del canvi i actuaran en conseqüència.

Figura 5.9. Parts de la BCU.

La principal funció del mòdul d’aplicació (MA) és la de particularitzar cada funció en concret. En el cas d’un interruptor, per exemple, aquest mòdul s’encarregarà de generar una senyal elèctrica per poder detectar que s’ha pitjat l’interruptor. El BCU detecta aquest canvi per mitjà de la interfície de connexió PEI (Physical External Inteface). 42

A dia d’avui ja podem trobar en el mercat tot tipus de mòduls BCU, per al mitjà de transmissió de parell trenat, de xarxa elèctrica, per a radiofreqüència i per infrarojos. Existeixen dispositius que integren les tres parts anteriorment descrites, però les especificacions i normatives estan pensades perquè puguem comprar els tres mòduls per separat i de fabricants diferents. En el cas d’adquirir el mòdul de BCU i el mòdul d’aplicació per separat i de fabricants diferents, les especificacions normalitzen les connexions mitjançant l’Interfície Externa i Física PEI.

5.2.7. Tecnologia i medis físics. Basant-se en el protocol de control d’accés al mitjà CSMA/CA, l’EIBA proposa una normativa oberta en la qual tots els elements es connecten a la única línia de bus que existeix. Els sensors envien trames d’informació als actuadors i aquests actuadors els processen i executen els comandes apropiades. El bus s’adapta fàcilment a diferents mides i topologies podent-se connectar fins a 10000 dispositius. El bus és independent del mitjà físic que s’utilitzi estant disponibles els següents:     

Parell trenat (9600bps). Xarxa Elèctrica (1200/2400bps, en un principio para 230V y 50Hz). EIB.net (10 Mbps sobre Ethernet). Radio freqüència. Infrarojos.

5.2.8. Característiques tècniques del sistema. 5.2.8.1.Bus conductor.

-

Tipus de conductor Coure de colors:YCYM i de dimensions 2 x 2 x 0,8 mm. Un parell de conductors està destinat a la transmissió d’ordres i alimentació de tensió als components i l’altre parell es dedica a aplicacions addicionals.

-

Cablejat Encastat, sortint o directe.

-

Longituds del conductor en una línia Longitud total: 1000 m com a màxim (incloses totes les ramificacions) Distància entre dos components: 700 m com a màxim Distància entre un component i la font d’alimentació: 350 m com a màxim

43

5.2.8.2.Components del bus.

Nombre de zones: 15 com a màxim Nombre de línies per zones: 12 com a màxim Nombre de components de bus per línia: 64 com a màxim Topologia: estructura lineal, en estrella o arbre

5.2.8.3.Característiques de transmissió.

Tècnica de transmissió: descentralitzada, controlada per successos o canvis, en série, simètrica. Velocitat: 9600 bits/s

5.2.8.4.Característiques dels aparells.

Classe de protecció: IP 20 Mesures de protecció bus: molt baixa tensió de seguretat, corrent continua a 24 V Categoria de sobretensió: III Tensió d’aïllament: 250 V Compatibilitat electromagnètica (EMV): Compleix amb les normes: - EN 50 081-1 - prEN 50 082-2 - prEN 50 090-2-2 Temperatura de funcionament: entre -5ºCi + 45ºC Temperatura d’emmagatzematge i transport: entre -40ºC i +55ºC Humitat màxima de funcionament: 93% Humitat màxima d’emmagatzematge i transport: 93% Marcat CE: d’acord amb les directrius de compatibilitat electromagnètica EMV (habitatges i edificis del sector terciari), normativa de baixa tensió.

44

5.3. Elements principals de KNX-EIB. A continuació, es descriuen els principals elements classificats segons la seva utilització, i tenint en compte que la majoria d’ells i les seves imatges formen part de l’extensa quantitat de productes del catàleg de Jung. 5.3.1. Dispositius del sistema. 5.3.1.1.Font d’alimentació. La font d’alimentació proporciona una tensió estable per a l’alimentació de l’Instabus EIB. Pot alimentar un total de 64 components, suposant que el consum mitjà sigui de 10 mA per cadascun. Incorpora la possibilitat d’alimentar fins a 2 línies de bus, sempre que no se superi la quantitat total d’aparells permesos per la font. Això és possible perquè compta amb dues sortides filtrades independents, denominades BUS1 i BUS2. També compta amb una sortida de 30 V DC sense filtrar, igual que els anteriors models, mitjançant la qual es pot alimentar una línia de jerarquia superior, disposant d’un filtre inductor i un connector de 4 fases muntats convenientment.

Figura 5.10. Font d’alimentació.

5.3.1.2.Acoblador de línia/àrea. L’acoblador de línia fa possible la interconnexió i intercanvi d’informació entre les diferents línies de l’instabus EIB. Els acobladors de línia s’han d’alimentar independentment dels components del sistema, ja que aquests acobladors proporcionen una separació galvànica entre les diferents línies que connecten. La línia de jerarquia inferior es connecta a través del carril DIN, mentre que la de jerarquia superior es connecta mitjançant cable de bus. En funció de les taules de filtres que generen automàticament, es pot bloquejar el trànsit d’alguns telegrames a través de l’acoblador de línia. 45

Disposa també d’una aplicació que li permet funcionar com a amplificador, amb la qual es podran configurar línies de bus de més de 64 components.

Figura 5.11. Acoblador de línia.

5.3.1.3.Acoblador de bus. Aquest component materialitza la connexió entre el bus EIB i el mòdul d’aplicació. Aquest mòdul pot ser de tipus sensor o actuador, i sempre ha d’estar endollat a l’acoblador. L’acoblador analitza el telegrama que li arriba del bus, i el transmet al mòdul d’aplicació en forma d’ordre, a través del connector que els uneix. En sentit contrari, és el mòdul qui envia l’ordre a l’acoblador, i aquest la converteix en telegrama que passa al bus. Amb l’ajuda del polsador i el LED de programació que s’assigna la direcció física a aquest dispositiu.

Figura 5.12. Acoblador de bus encastable.

5.3.1.4.Mòdul de comunicació USB. A través d’un connector USB, permet aquest dispositiu connectar el sistema a un PC. A través d’aquesta entrada, es pot programar, parametritzar, direccionar o diagnosticar qualsevol dispositiu de bus, a més de controlar el sistema mitjançant el programa de visualització.

Figura 5.13. Mòdul USB.

46

5.3.2. Teclats. 5.3.2.1.Teclat de X fases. El teclat d’X fases (on x pot ser 1, 2 o 4) ha d’anar sempre connectat a un acoblador de bus encastable. Depenent de l’aplicació escollida, el polsador envia un determinat telegrama al bus quan es pitja alguna de les tecles. Això pot donar lloc a un telegrama d’accionament, regulació d’il·luminació, control de persianes, ... Els leds que incorpora ens poden donar informació sobre el seu estat en cada moment.

Figura 5.14. Teclats de 1, 2 i 4 fases.

5.3.2.2.Teclat d’escenes lluminoses. El teclat d’escenes lluminoses ha d’anar endollat a l’acoblador de bus encastable. Aquest teclat és capaç de gravar per a després reproduir fins a 8 escenes lluminoses diferents, en les quals poden participar llums incandescents, halògenes de baix voltatge, fluorescència, a més de persianes i altres accionaments. Un cop establerta l’escena lluminosa mitjançant els comandaments corresponents, n’hi ha prou amb polsar una tecla d’aquest teclat durant uns 5 segons, per tal que l’escena quedi gravada en aquesta tecla. El LED indicarà que l’escena s’ha gravat correctament. Per tal de trucar l’escena es polsa breument aquesta mateixa tecla. També és possible gravar i reproduir escenes des de components auxiliars, com ara teclats o entrades binàries. El teclat d’escenes té tres modes de funcionament diferents. A més de gravar i reproduir escenes, també es poden accionar i regular fins a vuit reguladors de llum. Així, doncs, no seran necessaris uns altres dos teclats de 4 fases per tal d’ajustar els valors de l’escena lluminosa. Un últim mode de funcionament permet programar diferents teclats. 47

Figura 5.15. Teclat CD500 per a escenes lluminoses.

5.3.3. Polsadors amb acoblador. Com el seu propi nom indica, es tracta d’un polsador convencional que duu incorporat un acoblador de bus que li permet connectar-se directament al sistema EIB. Carregat amb la seva aplicació, cada pulsació provocarà l’enviament d’un telegrama al bus, que servirà per commutar la sortida d’un actuador. El polsador disposa també d’un LED d’indicació d’estat.

Figura 5.16. Polsador amb acoblador.

5.3.4. Sensors. 5.3.4.1.Detector de moviment de 180º. Ha d’anar muntat sobre un acoblador de bus encastable. Aquest dispositiu reacciona als canvis de temperatura que es produeixen dintre d’un camp d’acció, com per exemple el moviment de les persones, i en funció d’això i de la seva programació, envia telegrames d’accionament al bus. Actua en dos plans diferents i te un camp de detecció de 10 x 12 metres a l’altura de muntatge de 1,1 metres; i de 12 x 12 a l’altura de muntatge de 2,2 metres. Mitjançant una mascareta, es pot reduir l’angle de detecció a 90º. En canvi, si volem ampliar l’angle de detecció, hem de combinar més detectors, on un d’ells serà el principal 48

(enviarà telegrames als actuadors) i els altres seran auxiliars (enviaran informació al principal).

Figura 5.17. Detector de moviment.

5.3.4.2.Detector de presència. El detector de presència ha d’anar muntat sobre un acoblador de bus encastable. Pot treballar en mode sostre o en mode presència, podent canviar entre els dos modes mitjançant un objecte de comunicació, cosa que permet determinar el mode en què ha de treballar l’aparell en cada moment, a través de qualsevol polsador o sensor EIB. En qualsevol dels modes, disposa de dos canals de sortida independents, configurables independentment i separada. L’aparell disposa també d’una funció d’alarma anti-sabotatge, que es dispara quan s’extreu de l’acoblador de bus. Permet treballar en combinació amb altres detectors EIB de presència, o bé encastables a la paret, en mode Màster/Esclau. Està dissenyat per tal de ser muntat al sostre, i així detecta el moviment que es produeix a la superfície que hi hagi a sota. Es tracta d’un detector d’infrarojos passius (PIR), i per tant, reacciona sempre als moviments de calor produïts per persones, animals, o fonts de calor. En funció d’aquesta detecció, enviarà al bus telegrames per a control d’il·luminació, climatització, etc. Segons es parametritzi. Amb aquest detector no només activarem senyals d’alarma en cas d’intrusió, sinó que podrem controlar la condició d’il·luminació, impedint que les llums romanguin enceses en el cas de falta de presència, i així contribuir a l’estalvi energètic.

Figura 5.18. Detector de presència.

49

5.3.4.3.Sensor crepuscular de 3 canals. Aquest model de sensor, porta incorporat un acoblador de bus, i es capaç de enviar telegrames al bus, d’accionament i d’escenes, en funció del nivell de lluminositat detectat. Està compost per una unitat de control (element de carril DIN) i per un sensor que es posa a l’exterior per tal de captar el nivell de lluminositat. Els dos elements estan units per un cable.

Figura 5.19. Sensor crepuscular de 3 canals.

5.3.5. Entrades binàries.

Aquesta entrada envia telegrames al bus, en funció de les senyals que rep per les seves entrades. Aquests telegrames poden ser d’accionament, regulació, alarmes, control de persianes, enviament de valors d’1 a 2 bytes, o auxiliar d’escenes. A través dels paràmetres de la seva aplicació universal podem definir independentment per a cada canal la funció a realitzar. Podrem detectar senyals procedents dels detectors de fuita de gas i aigua, i traduir-les a telegrames de bus, i poder actuar en funció de la parametrització.

Figura 5.20. Entrada binària.

50

5.3.6. Entrades analògiques. 5.3.6.1.Entrada analògica de 4 canals. Aparell que disposa de quatre entrades analògiques, en el que els valors mesurats poden ser transformats en telegrames de 2 bytes, per ser mostrats a qualsevol dispositiu de visualització del bus.

Figura 5.21. Entrada analògica de 4 canals.

5.3.6.2.Sensor de vent. Aquest sensor converteix la velocitat del vent en senyals elèctriques analògiques, produïdes per un contacte Reed, que es tanca segons la influència dels camps magnètics. Els impulsos generats són transformats en una tensió continua de sortida, que és proporcional a la velocitat del vent. Tot aquest procés es duu a terme dins del propi sensor. Un element calefactor PTC evita que la influència de les baixes temperatures a l’hivern pugui pertorbar el funcionament del sensor. Per a això és necessari que se li connecti el transformador per a calefactar, ref. WS 10 HT. Amb aquest sensor es pot actuar en persianes per tal d’evitar que un torb pugui causar danys a l’habitatge.

Figura 5.22. Sensor de vent.

51

5.3.6.3.Sensor de pluja. El sensor de pluja s’utilitza per detectar i avaluar la caiguda de la pluja. Consisteix bàsicament en serpentí de pista de circuit imprès, que es comunica quan es mulla per la pluja. Aquest sensor ha d’anar calefactat per a així evitar una concentració d’aigua sobre ell, que pugui indicar una falsa precipitació. Aquest calefactat és controlat per un microprocessador, i solament és possible si connecta al transformador per calefactar, ref. WS 10 HT. La sortida del sensor és una tensió fixa de 0 V si està sec, i de 10 V si plou. Amb aquest sensor es pot actuar en persianes per evitar que la pluja pugui causar danys a l’habitatge.

Figura 5.23. Sensor de pluja.

5.3.6.4.Sensor de lluminositat. Aquest sensor mesura la lluminositat ambiental a través d’un fotodíode que duu incorporat i proporciona una sortida de tensió analògica de 0 a 10 V.

Figura 5.24. Sensor de lluminositat.

5.3.6.5.Sensor crepuscular. Aquest sensor mesura la lluminositat ambiental a través d’un fotodíode que duu incorporat, per tal de detectar l’alba i la nit, i proporciona una sortida de tensió analògica de 0 a 10 V.

Figura 5.25. Sensor crepuscular.

52

5.3.6.6.Sensor de temperatura. Aquest sensor mesura la temperatura ambiental, i la converteix en sortida de tensió analògica proporcional de 0 a 10 V.

Figura 5.26. Sensor de temperatura.

5.3.7. Programadors horaris. N’hi ha de dos tipus, anuals o setmanals. A través dels canals de sortida pot enviar telegrames d’accionament, valors lluminosos o d’altres tipus, de manera programada en el temps.

Figura 5.27. Programador setmanal de 4 canals.

5.3.8. Actuadors d’accionament. Aquest actuador rep telegrames a través de bus, i en funció d’aquests tanca els seus contactes de sortida lliures de potencial. Aquests contactes poden funcionar en mode de normalment oberts o tancats, segons com es configuri. Depenent dels paràmetres configurats cadascuna de les seves sortides pot ser accionada directament, amb retard a la connexió o desconnexió, a manera d’impuls temporal, o bé se li pot associar una funció lògica o de reenviament d’estat. També permet funcions de bloqueig condicional dels canals i de posició forçada. Totes les funcions addicionals esmentades anteriorment són assignables a cada canal per independent. El comportament d’aquest aparell davant d’una fallada a l’alimentació és configurable, i a més disposa d’un interruptor a cadascun dels canals, per poder accionarlos manualment davant de qualsevol eventualitat. Es tracta d’un accionament mecànic sobre el propi relé. Aquest element ens servirà per tal d’activar grups de llums sense control d’intensitat. 53

Figura 5.28. Actuador d’accionament d’un canal.

5.3.9. Actuadors de persianes. Aquest actuador rep telegrames del bus, i en funció d’aquests és capaç de manejar motors de persianes totalment independents. És capaç d’executar comandaments d’accionament curt i d’accionament llarg. Disposa d’objectes de comunicació d’1 byte, que permeten enviar tant la persiana com la posició de les tires a un punt determinat del seu recorregut. Disposa a més de tota una sèrie d’ajustaments per al canvi de sentit del moviment, o reacció davant la fallada de la tensió d’alimentació, i d’una piràmide de prioritats amb la qual poder establir un complex entramat de reaccions a diferents alarmes. També posseeix funcions especials de protecció solar, que enviaran la persiana a un punt determinat després de rebre l’ordre del corresponent sensor. Depenent de les condicions exteriors com poden ser ventisca, tempesta o altres inclemències, l’actuador de persianes ens regularà en funció dels paràmetres que se li hagin programat.

Figura 5.29. Actuador persianes de dos canals (6A)

5.3.10. Actuadors per a la regulació de il·luminació. Es tracta d’un regulador que treballa sota el principi de tall en fase, tant ascendent com incandescència, com halògenes de 230 V, halògenes de baix voltatge amb transformador convencional, amb transformador electrònic.

54

Quan se li connecta la càrrega per primera vegada, el dispositiu reconeix automàticament de quin tipus de càrrega es tracta, i s’autoconfigura per poder regular sense problemes. També podrà regular una combinació de dos tipus de càrregues, sempre que no es barregin càrregues capacitives (transformador electrònic) amb inductives (transformador convencional). Quant a la seva aplicació, disposa d’objectes de comunicació que proporcionen un reenviament de l’estat al bus, així com indicació en cas de curtcircuit en qualsevol dels dos canals, i la possibilitat de bloquejar-los a través d’un bit. A més de l’objecte de valor lluminós, permet un control d’escenes propi, consistent en un objecte d’1 byte que permet gravar i reproduir fins a 8 escenes. Aquest element ens permetrà regular la intensitat de la il·luminació a la sala depenent de les vertaderes necessitats, per a així aconseguir un estalvi energètic.

Figura 5.30. Actuador dimmer universal d’un canal.

5.3.11. Actuadors analògics. Aquest aparell, rep senyals del bus, i en funció d’aquestes, envia per les seves sortides diferents valors de tensió o de corrent, de forma normalitzada tal i com es mostra a continuació: -

Senyals de corrent: 0 ... 20 mA 4 ... 20 mA

-

Senyals de tensió: 0 ... 1 V 0 ... 10 V

Figura 5.31. Sortida analògica de 4 canals.

55

5.3.12. Climatització. 5.3.12.1. Actuador per a climatització de 6 sortides. Aquest actuador està especialment dissenyat per a control de capçals electrotèrmics en instal·lacions de calefacció i aire condicionat. Disposa de 6 sortides electròniques Triac, que permeten controlar els capçals sense fer cap soroll, en funció dels telegrames que arriben pel bus. Les sortides poden ser configurades per treballar en control a dos punts o per control PI per accionament modulat (PWM).

Figura 5.32. Actuador climatització de sis sortides.

5.3.13. Central d’alarmes KNX i accessoris. La central d’alarmes permet realitzar el control d’intrusió i d’alarmes tècniques en una casa.

Figura 5.33. Central d’alarmes.

56

5.3.13.1. Detector de moviment. Aquest dispositiu, té un camp de detecció de 90º. Disposa d’una entrada d’activació per tal que només funcioni quan l’alarma està connectada. Sensor de trencament de vidres.

Figura 5.34. Detector de moviment.

5.3.13.2. Detector de gas a 230V AC. Els detectors de fuita de gas ens permetran accionar les electrovàlvules de tancament del circuit corresponent, per tal d’evitar mals majors, així com enviar senyal d’alarma a la central d’alarmes de la instal·lació.

Figura 5.35. Detector de gas.

5.3.13.3. Detector de fums a 230V AC. Aquest detector ens enviarà un telegrama d’alarma al bus en el moment en què detecti presència de fum, a la vegada que emetrà un so d’alarma, per tal d’advertir del risc als ocupants de la sala on es trobi.

Figura 5.36. Detector de fums.

57

5.3.13.4. Detector d’inundació a 230V AC. Quan la sonda li envia el senyal, acciona el relé inversor que donarà senyal a una entrada binària, i que a la vegada generarà una senyal lluminosa i acústica.

Figura 5.37. Detector d’inundació.

5.3.13.5. Sonda d’aigua. Envia senyals al detector d’inundació en cas de detecció d’aigua.

Figura 5.38. Sonda d’inundació.

5.3.13.6. Font d’alimentació KNX interrompuda de 640 mA. Especialment indicada per a instal·lacions KNX, i que ens permetrà el funcionament de la instal·lació en cas de fallida del subministrament elèctric de la casa. Per tal de garantir el subministrament, se li poden connectar dos acumuladors de 12 V. Els acumuladors, s’aniran carregant a través de la font d’alimentació, i un sensor de temperatura, ajustarà la tensió en funció d’aquesta.

Figura 5.39. Font d’alimentació interrompuda.

58

5.3.14. Comunicació. 5.3.14.1. Interfície via ràdio. Aquest dispositiu, s’utilitza per poder integrar qualsevol emissor de control via radio en el bus KNX. Un cop associats els diferents canals dels emissors de radio a la interfície, se’ls assignen les corresponents direccions de grup, mitjançant ETS, de forma que qualsevol emissor pot interactuar amb qualsevol actuador del bus. Es tracta de comunicació unidireccional, per tant no es possible activar sensors de radio des d’un sensor del bus.

Figura 5.40. Interfície ràdio.

5.3.14.2. Interfície Bluetooth. Permet el control i visualització d’una instal·lació mitjançant dispositius inalàmbrics amb tecnologia Bluetooth. Es pot accionar i regular il·luminació, activar i emmagatzemar escenes ambientals, controlar persianes i mostrar valors de dos bytes (temperatura, ...). Aquest control es realitza des d’un aparell PDA (Tungsten T o superior) o una Pocket PC, recarregats amb un programari especial subministrat amb l’aparell.

Figura 5.41. Interfície Bluetooth.

59

5.3.14.3. Interfície IR. Ha d’anar connectat a un acoblador de bus. Duu a terme una comunicació eficaç i bidireccional entre diferents aparells controlats per infrarojos que es poden trobar en un habitatge. Rep la senyal de infraroigs i permet controlar il·luminació, persanes, climatització,...

Figura 5.42. Interfície infraroigs.

5.3.14.4. Central IP. Aquest aparell, ens permet controlar una instal·lació des d’una xarxa local, una LAN, o des de qualsevol lloc amb accés a Internet. És de fàcil utilització i requereix Internet Explorer 5.5 o superior.

Figura 5.43. Interfície IP.

5.3.14.5. Mòdul telefònic TC Plus. Aquest aparell integra un acoblador de bus, i està disponible en conexió analògica o mitjançant tecnologia GSM. Permet controlar fins a 6 aparells (connectats directament als seus relés de sortida), i disposa també de 6 entrades per generar missatges en possibles casos d’alarma.

Figura 5.44. Interfície telèfon.

60

5.3.15. Estació meteorològica compacta KNX. Disposa de sensor de velocitat del vent, de pluja, de temperatura exterior, crepuscular i sensors de lluminositat en tres orientacions. Es connecta directament al bus, i només necessita un alimentador per alimentar la resistència calefactora que incorpora.

Figura 5.45. Estació meteorològica compacta.

5.3.16. Visualització. 5.3.16.1. Pantalla tàctil KNX. La pantalla tàctil a color permet controlar totalment, la instal·lació des de qualsevol punt de forma clara, visual i molt senzilla. Pel que fa a aspectes tècnics, podem dir que el control de la pantalla es duu a terme mitjançant una superfície tàctil TFT de 5,7” i 4096 colors, cosa que fa que permeti mostrar textos amb claredat i imatges nítides. Incorpora central IP, amb connexió ethernet, així com també incorpora programador setmanal de 16 canals i una memòria per a 24 escenes.

Figura 5.46. Pantalla tàctil amb caixetí i coberta de la pantalla.

5.3.16.2. Mini panell. Aquest mini panell s’ha desenvolupat com un complement a la gamma de productes de senyalització i comandament, per poder controlar de forma centralitzada les funcions de 61

l’edifici, tant per a la seva monitorització com per a actuar sobre elles. Gràcies al seu reduït tamany i a la seva gran quantitat de prestacions, el mini panell és vàlid tant per a aplicacions domèstiques com per a edificis terciaris. Es tracta d’un display LCD gràfic de lliure programació, en el qual es poden mostrar fins a 16 línies de forma simultània. El seu funcionament és interactiu, i es pot actuar sobre ell gràcies a uns botons distribuïts al seu voltant. Al menú d’usuari és programable lliurement, per tant es poden crear grups funcionals que estiguin a la seva vegada individualment connectats a l’edifici, i que puguin proporcionar una clara representació de diverses aplicacions. Les funcions més detallades seran accessibles a través de submenús. Es poden configurar un total de 50 pantalles de 8 línies, o 25 pantalles de 16 línies cadascuna. En aquestes pantalles també es poden integrar imatges en format .bmp. Disposa a més d’una pantalla de programació horària amb 16 canals, una pantalla amb 16 valors llindar, i la possibilitat de realitzar funcions lògiques interconnectades amb l’EIB. En configurar el mini pantalla, els menús i submenús es poden dissenyar lliurement, assignant-los una gran quantitat de funcions de l’EIB. Les funcions senzilles com accionament, regulació, persianes o la monitorització de valors mesurats també poden ser configurades. Aquest model es programa a través de l’ETS, on s’obre una finestra especial de paràmetres en entorn gràfic. L’aplicació inclou a més una previsualització.

Figura 5.47. Mini pantalla.

5.3.17. Visualització Pantalla Tàctil. 5.3.17.1. PC tàctil 15”. Aquest ordinador PC tàctil de execució compacta es pot encastar a la paret muntat en la seva caixa especialment dissenyada per a ell. Es tracta d’un PC compatible que funciona amb el sistema operatiu Windows, per tant, pot utilitzar-se per instal·lar el software de visualització ELVIS, i obtenir així un rendiment perfecte per al control de la instal·lació.

Figura 5.48. PC tàctil.

62

5.3.18. Software de visualització ELVIS. Elvis és un software que permet visualitzar, controlar i actuar sobre qualsevol instal·lació realitzada amb el sistema Instabus EIB. És una eina per a dur a terme el projecte ETS de forma gràfica, amb funcions addicionals (llista de material, canvi de productes i aplicacions, importar/exportar direccions de grup...) Permet reconstruir el projecte d’ETS, llegint el contingut dels acobladors de bus en l’EIB, monitoritzar telegrames i ajudar en els diagnòstics. El seu potent entorn gràfic permet dissenyar les pantalles amb elegància i rapidesa. No hi ha límit d’elements ni de pantalles. S’utilitzen elements dinàmics de control Active-X, per implementar els components actius de la visualització, i donar-li major vistositat. Amb el programa ja ve una llibreria d’elements (botons, controls d’estat, lliscants o giratoris, camps d’entrada de dades, displays digitals, gràfics x/y, instruments analògics i digitals o Live-Video), ja predefinits per a Elvis. No obstant això, també es poden utilitzar altres elements Active-X estàndard. Es poden importar gràfics vectorials (DXF, WMF, EMF, IDD), i també inserir gràfics de formats com el BMP, TIFF o JPEG, d’entorn OLE. La utilització de capes ajuda al disseny de les pantalles.

Figura 5.49. Captura de pantalla del programa ELVIS.

5.3.19. Altres. 5.3.19.1. Cable conductor EIB – KNX. Cable de bus dedicat, estructurat per a llarga distància LSNH 2x2x0,8 mm respectivament. Té un parell de fils per a la transmissió del senyal i l’alimentació. L’altre parell és de reserva.

Figura 5.50. Estructura bus.

63

5.3.19.2. Armaris de control encastables. Van equipats amb una font d’alimentació, una electrònica de control i un encastador de bus. A l’armari es col·locaran els elements de control que per disposició no estan en un altre lloc.

Figura 5.51. Armari de control.

5.4.Principals Empreses del sector EiB – KNX a l’Estat Espanyol. 5.4.1. Jung Ibérica. La marca JUNG ELECTRO IBÉRICA, S.A, és la filial espanyola del fabricant alemany de mecanismes i sistemes per a la instal·lació elèctrica Albrecht JUNG Gmbh & CO.KG, que és un dels líders europeus del sector. La seu principal a Alemanya, disposa d’un centre de producció totalment automatitzat, del qual surten cada dia milers d’articles preparats per ser distribuïts a més de 40 països de tot el món. JUNG fabrica tot tipus d’accessoris per a la instal·lació elèctrica convencional (interruptors, bases d’endoll, preses per a comunicacions, ...), amb un alt nivell de qualitat, i infinitat de solucions tècniques per a les instal·lacions més exigents. Una decidida aposta per les tecnologies més modernes ha portat a JUNG a desenvolupar tot tipus de dispositius electrònics de regulació d’iluminació, control per comandament a distància, control de persianes motoritzades o detecció de moviment. El punt culminant d’aquesta aposta tecnològica el constitueixen el nou sistema de control via radio i el sistema KNX: estàndard europeu per a la gestió tècnica de la instal·lació. A l’estat Espanyol, JUNG Electro Ibérica, S.A. disposa d’una amplia xarxa comercial i d’assessorament tècnic, amb unes oficines i magatzem situats a la localitat de Lliçà de Vall a Barcelona, i una bona xarxa de delegats i representants que cobreixen tota la geografia del país.

64

Gràcies als catàlegs i als elements dels catàlegs d’aquesta empresa, hem pogut desenvolupar l’apartat anterior i molts detalls d’aquest projecte.

5.4.2. Merten (Schneider Electric). Fundada l’any 1906, té 600 treballadors en 4 fàbriques, 7 filials a Alemanya i més de 40 representacions a tot el món: Això es el que podem dir que és Merten en poques xifres. Merten ofereix solucions per a edificis intel·ligents. Des d’interruptors fins a la tecnologia de sistemes per a edificis, passant per productes de seguretat. Tant a Berlín com a Madrid, com a Barcelona, Merten se sent com a casa. Especialment on es necessiten solucions útils: llars privades, edificis públics, hotels i empreses. La concepció en las formes, la qualitat dels materials i les superfícies de control per a un manejament intuïtiu, són, des de fa molts anys les principals mostres d’identitat de la marca Merten. Els productes Merten, representen una perfecta simbiosi de tecnologia i disseny, a més, els nombrosos premis rebuts de disseny tant a nivell nacional com internacional, demostren que les solucions de la marca en qüestió per a edificis intel·ligents són a més d’útils mereixedores de reconeixement públic.

5.4.3. Siemens Siemens es dedica a fabricar, distribuir, implantar i mantenir sistemes i productes relacionats amb el control de les instal·lacions tècniques d’edificis, detecció i extinció d’incendis, així com el control d’accessos, d’intrusió i videovigilància. L’objectiu de Siemens es millorar la productivitat als edificis oferint solucions perfectes relacionades amb el confort, la seguretat de les persones i de les infraestructures, així com l’estalvi de costos energètics. Els principals productes i serveis de l’empresa Siemens són: l’automatització d’edificis, productes per al control de calefacció, ventilació i climatització, així com productes i sistemes de seguretat i protecció contra incendis.

5.4.4. ABB. ABB és una companyia líder en tecnologia electrotècnica i d’automatització, que col·labora amb els clients industrials i les companyies de serveis bàsics per millorar el seu rendiment a la vegada que redueixen el seu impacte mediambiental. L’objectiu d’aquesta empresa és crear valor afegit a totes les parts implicades als llocs on ella és present, satisfent així les necessitats dels seus clients, els seus treballadors i les comunitats on es desenvolupa la seva activitat empresarial.

65

5.5. Funcions domòtiques. A partir dels principals elements enumerats a l’apartat anterior, explicarem com podem aconseguir realitzar les funcions més importants de la domòtica fent combinacions entre elles.

5.5.1. Automatització de la il·luminació. Es tracta d’accionar tota la il·luminació de l’edifici a través del sistema KNX-EIB, mitjançant: -

Actuadors d’accionament. Actuadors dimmer per a incandescència, halògens a 230V o halògens a baixa tensió. Actuadors dimmer per a fluorescència amb regulació analògica 1-10V. Interfície per a accionament i regulació digital DALI (Digital Addressable Lighting Interfície)

La integració de tota la il·luminació en aquest sistema ens dóna la possibilitat d’accionar les llums localment (com ho fem habitualment), centralitzadament des de qualsevol lloc de la instal·lació, mitjançant programació horària, sense crepuscular, comandament a distància o control telefònic, etc. A més del control directe sobre la instal·lació, ens permet una fàcil supervisió d’aquesta mateixa mitjançant visualització al PC, a través d’Internet, etc. Actuadors i dimmers incorporen interessants eines de control que permeten simplificar el manteniment, la seguretat de la instal·lació, el control de càrregues, etc.

5.5.2. Automatització de persianes, cortines, tendals, ... Disposant de persianes, cortines o tendals motoritzats, es podran connectar al sistema a través de dispositius actuadors. Amb això podrem accionar-los localment, centralitzadament des d’un polsador col·locat en qualsevol punt de l’edifici. A més, escollint les opcions adequades, també es podran accionar mitjançant interruptor horari, sense crepuscular, comandament a distància o mòdul telefònic. El control de persianes, cortines i tendals pot estar afectat per les mesures de lluminositat, temperatura, pluja, etc. de manera que poden ser controlades automàticament per millorar el nostre confort (donar ombra a zones de forta insolació), ajudar-nos al control de la despesa energètica (obrir/tancar cortines o persianes per permetre el pas del sol –hivern- o impedir-ho –estiu-), evitar que s’embrutin els vidres quan plou, o que ens mullem, actuant sobre tancaments automàtics a terrasses, finestres a teulades o piscines. Fins i tot es pot arribar a fer un sofisticat control de persianes en funció de la inclinació i intensitat del sol. Per això, s’ha de dotar el sistema dels actuadors de persianes adequats i 66

d’una estació meteorològica, que a més de mesurar les magnituds atmosfèriques, tingui en compte la longitud i la latitud de la instal·lació a controlar i les dades de data i hora.

5.5.3. Calefacció i aire condicionat. La integració de la climatització és una de les partides més importants d’automatització, ja que una gestió adequada redunda en un important estalvi energètic sense renunciar al confort en cada moment. Els termòstats serveixen per controlar tant calefacció com aire condicionat simultàniament, permetent establir de forma automàtica diferents temperatures de confort en base a presència o no a l’estança, o en funció que sigui de dia o de nit. Quan la climatització es desconnecta, el termòstat posa en funcionament la funció de protecció contra sobreescalfaments i congelacions, no permetent mai que les temperatures surtin d’uns límits predeterminats, i supervisant en tot moment el millor manteniment de la instal·lació. El termòstat KNX-EIB permet controlar integralment sistemes que incloguin climatització bàsica i auxiliar. A més, duu a terme una regulació proporcional PI sobre el sistema de climatització, cosa que garanteix una reducció de consum energètic a la vegada que augmenta la sensació de confort. Tot això sense necessitat d’utilitzar electrovàlvules ni sistemes especials.

5.5.4. Control per telèfon, comandament a distància, Bluetooth,interruptor horari, crepuscular i detecció de moviment presència. Aquesta opció permet controlar totes les funcions esmentades anteriorment (vàlvules, persianes, il·luminació...) a través de la línia telefònica, o bé mitjançant un interruptor horari que permet programar qualsevol funció en el temps. La tecnologia Bluetooth s’aplica àmpliament en diferents camps d’ús quotidià, telèfons, auriculars, impressores, etc. i molts d’altres on és important la mobilitat. L’interfície Bluetooth per a KNX-EIB ens permet des de qualsevol PDA Palm o Windows Mobile (Bluetooth Widcomm), visualitzar l’estat de diferents dispositius i interactuar amb ells en l’àmbit de l’abast d’aquesta tecnologia (uns 10 metres). Un interfície es pot relacionar amb diferents dispositius PDAs i una PDA pot interactuar amb diversos dispositius. La instal·lació d’un receptor de senyal de ràdio amb connexió directa a EIB permetrà controlar a través de comandaments a distància un total de 50 canals del sistema (per receptor), que poden estar destinats al control d’il·luminació, persianes, climatització, escenes, reg, etc. Com que és una comunicació per ràdio, l’aparell podrà rebre senyals de diferents emissors, encara que es trobin en habitacions diferents. Aquest receptor ofereix també la possibilitat de realitzar futures ampliacions de la instal·lació sense necessitat de cap cablejat. A més, es poden instal·lar detectors encastables de moviment o presència a 67

passadissos, escales, vestíbuls i garatge, amb la finalitat que en aquestes zones s’encenguin les llums solament quan es detecta moviment. També poden actuar sobre l’encesa de la calefacció en funció de la presència a l’estança de manera totalment independent de la il·luminació. Quan utilitzem detectors de moviment o presència per a il·luminació, pretenem automatitzar-la en zones de pas, despatxos, estances, etc. però sempre condicionats al fet que no existeixi llum natural suficient. Per tal d’aconseguir això, tant uns com altres incorporen sensors de lluminositat (o crepusculars), que ens permeten establir una consigna per sota de la qual connectaran la il·luminació. Transcorregut un temps sense detecció desconnecten la càrrega. Quan utilitzem detectors de presència per al control de la climatització a una estança, no s’ha de tenir en compte el valor de la lluminositat per decidir si es connecta la climatització (passar de stand by a confort), només la presència ha de ser suficient. Per aquest motiu els detectors de presència tenen canals independents, que ens permeten controlar totes dues funcions de manera totalment independent amb un sol aparell. Alguns sistemes d’il·luminació interessa que sempre s’encenguin o s’apaguin a una mateixa hora, com la il·luminació exterior o els jardins. Per a això, comptem amb programadors horaris de diversos canals que fins i tot poden estar dotats de funcions astronòmiques perquè l’hora base es modifiqui automàticament en funció de la data acomodant-se a les variacions de duració de la llum diürna. Per tal que la diferència de lluminositat d’uns dies o altres no s’apreciï en el moment que s’encenen els llums, podem utilitzar sistemes de sensors crepusculars, que mesuraran la llum real i encendran la llum artificial per sota del nivell que nosaltres haguem fixat. Es poden combinar tots dos sistemes, de manera que la llum artificial s’encengui quan la natural és insuficient, però s’apagui per horari en un determinat punt de la nit, es torni a encendre per horari abans de l’alba i es torni a apagar quan la llum natural hagi superat el nivell establert.

5.5.5. Escenes lluminoses. Aquesta opció permet crear diferents ambients lluminosos en qualsevol estança (sala d’actes), conjugant llums i persianes, clima, àudio, vídeo i gravar-los a gust de l’usuari, per després poder reproduir-los automàticament en qualsevol moment, amb només prémer una tecla del teclat, o bé a través d’un comandament a distància, interfície de Bluetooth, etc. Per tal de disposar d’aquesta opció hem de comptar amb els dispositius adequats. En alguns casos, actuadors o dimmers estaran dotats d’aquesta funció. En altres s’haurà de recórrer a altres dispositius que siguin capaços de memoritzar-les: teclats d’escenes, mini panell, etc.

68

Amb una finalitat decorativa podem utilitzar les escenes de manera cíclica, de manera que podem aconseguir que la il·luminació (intensitat i color) canviï constantment de manera automàtica.

5.5.6. Visualització i control central. Per tal d’implementar aquesta funció existeixen diverses possibilitats, que es poden seleccionar alternativament, o bé simultàniament:

5.5.6.1.Mini panell de cristall líquid. El Mini Panell de cristall líquid de JUNG és una pantalla de cristall líquid de 240 x 128 retroil·luminada, amb sis polsadors de control que permet controlar i monitoritzar de forma centralitzada més de 400 funcions de qualsevol instal·lació. Permet configurar un total de 50 pantalles, amb fins a 16 opcions en cadascuna, a més d’algunes predeterminades. Amb aquestes pantalles es podrà saber l’estat de grups d’il·luminació, persianes, temperatures, sensors, etc, a més de poder actuar sobre aquests en qualsevol moment. Disposant dels sensors adequats, es podran visualitzar també valors analògics com lluminositat ambiental, velocitat del vent o pressió atmosfèrica, podent fins i tot establir valors límit per prendre decisions en funció d’unes determinades condicions. Incorpora també un programador horari de 16 canals per a accionaments, valors, escenes, i modes de climatització, per tal d’automatitzar les funcions que es desitgin. També disposa de memòria per a escenes i mòdul de funcions lògiques amb elements configurables per dotar el sistema de més possibilitats de control.

5.5.6.2.Pantalla tàctil KNX-EIB. Amb la mateixa filosofia que el mini panell descrit abans i adaptable a la mateixa caixa d’encastar. Connectable al bus EIB directament, el seu software de configuració en una entorn gràfic ens permet crear multitud de pantalles que l’usuari podrà anar recorrent de forma intuïtiva, per controlar i monitoritzar totes les funcions que tinguin implementades en el sistema: il·luminació, control de persianes, climatització, escenes, detecció de moviment, etc.

5.5.7. Estació meteorològica. El sistema KNX-EIB té la possibilitat d’instal·lar una estació meteorològica en quadre elèctric, a la qual se li poden connectar un total de fins a 4 sensors que permeten recollir diferents informacions sobre diferents variables analògiques.

69

Els elements que li podem connectar ja han estat explicats en l’apartat de elements de EIB, i són: -

Sensor de temperatura. Sensor de vent. Sensor de pluja. Sensor de lluminositat.

Cal remarcar que en l’actualitat existeix un element que integra tots els sensors i al que anomenem estació meteorològica compacta, i que s’encarrega de realitzar totes les funcions en un sol aparell. 5.5.8. Reg automàtic. Mitjançant la instal·lació de sondes d’humitat al terra de les diferents zones en què s’hagi dividit el jardí, es pot programar el sistema de manera que per sota d’un determinat nivell d’humitat del terra s’activi la corresponent electrovàlvula de reg d’aquella zona en l’horari establert mitjançant programació horària. Un control més senzill es realitza exclusivament mitjançant control horari, evitant el reg si el detector corresponent detecta que està plovent.

5.5.9. Intrusió. La instal·lació d’un sistema de control d’intrusió i alarmes tècniques capacita al sistema de connexió central receptora d’alarmes. Aquesta alarma doble tecnologia IP i GPRS assegura un grau més alt de fiabilitat en fer-se comprovacions periòdiques del seu estat a través de la seva connexió permanent amb la central gràcies a la connexió de banda ampla (ADSL). Així mateix, mitjançant missatges curts es converteix en un potent mòdul telefònic per introduir ordres al sistema de manera remota o rebre-hi la informació d’alarmes tècniques o d’intrusió. Els sensors tenen una doble utilització, tant per a il·luminació en zones de pas o estances amb control d’il·luminació o climatització per presència, com per a control d’intrusió. És a dir només s’hauran d’afegir alguns detectors a les zones que no estiguin cobertes i siguin importants en la detecció d’intrusió. Com que són elements amb els mateixos acabats dels mecanismes, els detectors d’intrusió ja no han de ser elements aliens a la instal·lació que acuradament hem projectat. S’integren totalment a la decoració. Detectors d’obertura de portes i finestres, detectors de trencament de vidres, etc. connectats a la instal·lació a través de les corresponents entrades binàries, fan encara més potent i segura la instal·lació de detecció d’intrusió.

70

5.5.10. Simulació de presència. Molts cops més que detectar intrusions, com hem explicat en l’apartat anterior, el que volem es evitar que ens entrin els lladres. EIB – KNX ens ofereix la possibilitat de simular presència amb els seus elements com la pantalla tàctil,el mini panell, i altres elements que disposin de memòria. Així, ens permeten simular que hi ha algú a la casa mentre l’usuari es troba a un altre indret. És un dels avantatges de tenir persianes, llums i altres elements automatitzats, quan volem els cridem... i simulem que ho està fent algú que es troba en aquell moment a la casa.

5.5.11. Visualització mitjançant un PC i Internet. A través del potent software de visualització ELVIS, podem aconseguir un control total de la instal·lació, tant de manera local com remota. La possibilitat de connexió en xarxa d’àrea local (LAN), a través d’una xarxa privada virtual amb ADSL, o a través del servidor web per sortir a Internet i realitzar el control des de qualsevol punt del món, donen múltiples possibilitats per cobrir totes les necessitats de l’usuari. La nova central KNX-EIB/IP permet l’accés remot sense necessitat de PC. Amb l’aspecte extern d’un dispositiu en carril DIN de 8 mòduls, integra en ella mateixa un servidor web amb allotjament de les pàgines que veurem a través de qualsevol navegador. D’una banda, es connecta a la instal·lació KNX-EIB mitjançant un terminal de connexió estàndard i per l’altre es connecta mitjançant un connector RJ45 a l’encaminador, amb connexió a Internet, de la nostra instal·lació per connectar-nos al món. Aquesta central IP, també disposa d’un programador horari per a múltiples esdeveniments molt fàcil de configurar en mode gràfic mitjançant calendaris i funcions lògiques per incrementar la funcionalitat de la instal·lació.

5.5.12. Alarmes tècniques. Control d’alarmes tècniques (fuites d’aigua o de gas, detecció d’incendis). A través del sistema KNX-EIB, podem tenir una gestió de tots els detectors de l’habitatge (detectors d’inundació: en cas de fuita, el sistema de forma automàtica tancarà l’electrovàlvula de pas d’aigua de l’habitatge per tal que no s’inundi, a més d’avisar-nos al mòbil mitjançant un SMS, que s’ha detectat una fuita i que ha operat de la manera descrita anteriorment). En cas que marxem de casa, podem enviar un missatge al sistema KNX-EIB per tal que tanqui el gas i d’aquesta forma estar tranquils mentre no hi som.

71

5.6. Programari: ETS (Eina Software EiB). ETS són les sigles de EIB Tool Software, per tant ja tenim alguna noció de que és: com les seves paraules indiquen és el programa que s’utilitza per configurar o parametritzar qualsevol projecte d’EIB. Entre les seves principals funcions hem de destacar:

-

Accés a les instal·lacions per mitjà d’USB. Permet importar o exportar productes i projectes. Accés a la base de dades dels components. Interfície per a mòduls addicionals i intercanvi de dades amb altres aplicacions informàtiques. Guia per a l’usuari.

Té com a característiques principals la seva versatilitat i la seva facilitat quant a manegament i funcionament, ja que es molt intuïtiu i molt gràfic. Disposa de diferents mòduls per fer segons quines funcions, necessàries sobretot en les fases de disseny i posada en marxa del projecte. -

-

-

Configuració: on es defineixen paràmetres com l’idioma, la configuració general, opcions, impressió, filtre de fabricants, ... Disseny del projecte: es defineixen les estructures del projecte, s’insereixen i es connecten els components necessaris, i automàticament es genera tota la documentació necessària per part del programa. Posada en funcionament / test: facilita la posada en funcionament i comprovació dels sistemes. Administració de projectes: es gestionen els projectes dissenyats amb ETS, autoritzant així la seva importació, exportació a través de la base de dades del programa. Administració de productes: permet gestionar els productes EIB dels diferents fabricants. Eines de conversió: permet a l’usuari recuperar i editar projectes creats i en versions anteriors a ETS.

Com hem vist al llarg del projecte, un dels avantatges de l’EIB, és la seva facilitat en la programació dels elements i en la programació de la instal·lació, és per això que l’eina que materialitza aquesta feina és tan senzilla quant a funcionament i tan intuïtiva. Gràcies a aquesta facilitat en el funcionament d’aquest programari, podem parlar també de la facilitat en la programació de la instal·lació. Per tant la relació es recíproca entre programa i programació.

72

6. Domòtica i EiB a l’habitatge Unifamiliar. En aquest apartat, explicarem un cas pràctic, mitjançant els plànols d’un habitatge unifamiliar.

6.1. Funcionalitats de l’habitatge. En aquest apartat s’explica tot el que el nostre habitatge serà capaç de fer i que es pot observar als plànols i esquemes de l’apartat següent. Els elements que farem servir seran tots els explicats en el punt 5.3 d’aquest projecte, amb el cas concret de l’empresa Jung, tal i com es mostrarà en el pressupost final del cost aproximat de la nostra instal·lació. Abans que res, direm que hem decidit fer una instal·lació modular, de forma que tenim tres línies (una per planta) amb el seu acoblador de línia corresponent i la seva font d’alimentació cadascuna d’elles. I també hem de tenir en compte que a banda dels plànols de plantes, tenim un cable de bus que connecta les tres plantes de forma vertical, es obvi, ja que sinó existís aquest cable, podríem estar parlant de tres instal·lacions diferents.

6.1.1. Descripció del sistema. A continuació descriurem les principals funcions de la instal·lació: Ens hem preocupat de dotar tot l’interior del nostre habitatge, amb el que podríem dir que són les funcions més importants que ens permet el bus. Una molt important és el control del sistema d’il·luminació, mitjançant el qual s’ha intentat controlar com a mínim un punt de llum per habitació o estança i un teclat. Segons la utilitat que s’ha de fer de la il·luminació s’ha proporcionat dimmer regulador per a halògens a algunes habitacions o actuadors simples per a altres habitacions. El raonament que s’ha seguit és clar: si a una habitació és important poder disposar de diferents posicions per a la llum, se li ha posat dimmer, l’exemple més clar és un menjador per veure la televisió o per llegir, o per menjar, degut al fet que cadascuna de les necessitats pot requerir un determinat nivell de llum. En canvi si no és necessari se li ha previst un actuador normal, com per exemple pot ser el garatge. Un altra molt important és el control de persianes, on s’ha dotat cada sala amb finestra, d’un motor i el corresponent sistema de control per a la persiana de la finestra. L’altra funció important ha estat el control de alarmes tècniques, on s’han incorporat a l’habitatge funcions com el control d’inundació, el control de gas, i el control de fum i el tall del subministrament de gas o d’aigua, mitjançant electrovàlvules.

73

L’última funció important ha estat el control dels aparells d’aire condicionat Fan-Coils situats al primer i segon pis. A aquestes funcions importants, cal unir les funcionalitats que ens permet la pantalla tàctil, tal com hem explicat en el seu moment, així com les funcionalitats que ens permet l’estació meteorològica compacta, tancament de persianes segons el vent, la pluja, la llum, ...

6.1.2. Instal·lació i elements a cada habitació de la casa. 6.1.2.1. Garatge. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador normal i un teclat d’una fase. Pel que fa al control de persianes, s’han automatitzat la persiana i la porta. Pel que fa al tema d’alarmes tècniques, té instal·lat un detector de fum, i a l’entrada dels tubs de gas i aigua a la casa te instal·lades les electrovàlvules de tall en cas de detecció.

6.1.2.2. Rentador. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador normal i un teclat d’una fase. Pel que fa al control de persianes, s’ha automatitzat la persiana (instal·lació de motor, actuador i teclat ). Pel que fa a les alarmes tècniques, té instal·lat una sonda d’aigua connectada a un sensor d’inundació compartit amb el bany.

6.1.2.3.Bany planta baixa. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador normal i un teclat d’una fase. Pel que fa a les alarmes tècniques, té instal·lat una sonda d’aigua connectada a un sensor d’inundació compartit amb el rentador.

6.1.2.4. Rebedor. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador normal i un teclat d’una fase.

6.1.2.5. Passadís primera planta. -

-

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador normal i un teclat d’una fase. Pel que fa a l’aire condicionat, té instal·lat el teclat controlador de l’aparell fancoils (connectat al bus mitjançant un actuador ) que té instal·lat a sobre de les plaques del sostre per a l’aire de tota aquesta planta. Hi tenim instal·lada la pantalla tàctil amb connexió ethernet. 74

6.1.2.6. Bany planta primera. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador normal i un teclat d’una fase. Pel que fa a les alarmes tècniques, té instal·lat una sonda d’aigua connectada a un sensor d’inundació compartit amb la cuina.

6.1.2.7. Despatx. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador regulador dimmer i un teclat de dos fases. Pel que fa al control de persianes, s’ha automatitzat la persiana.

6.1.2.8. Cuina. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador regulador dimmer i un teclat de dos fases. Pel que fa al control de persianes, s’han automatitzat la persiana. Pel que fa a les alarmes tècniques, té instal·lada una sonda d’aigua connectada a un sensor d’inundació compartit amb el bany de la mateixa planta, així com també disposa d’un sensor de gas i d’un sensor de fum.

6.1.2.9. Menjador. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador regulador dimmer i un teclat de dos fases. Pel que fa al control de persianes, s’han domotitzat (instal·lació de motor, actuador i teclat ) les dues persianes que té.

6.1.2.10. Passadís segona planta. -

S’ha controlat el tema d’il·luminació amb un actuador normal i un teclat d’una fase. Pel que fa a l’aire condicionat, té instal·lat el teclat controlador de l’aparell fancoils (connectat al bus mitjançant un actuador ) que té instal·lat a sobre de les plaques del sostre per a l’aire de tota aquesta planta.

6.1.2.11. Dormitori 1. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador regulador dimmer i un teclat de dues fases. Pel que fa al control de persianes, s’ha automatitzat la persiana (instal·lació de motor, actuador i teclat ).

75

6.1.2.12. -

Bany 3.

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador regulador dimmer i un teclat de dues fases. Pel que fa al control de persianes, s’ha automatitzat la persiana (instal·lació de motor, actuador i teclat ). Pel que fa a les alarmes tècniques, té instal·lada una sonda d’aigua connectada a un sensor d’inundació compartit amb el bany 2.

6.1.2.13. Bany 2. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador normal i un teclat d’una fase. Pel que fa a alarmes tècniques, té instal·lada una sonda d’aigua connectada a un sensor d’inundació compartit amb el bany 3.

6.1.2.14. Dormitori 2. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador regulador dimmer i un teclat de dues fases. Pel que fa al control de persianes, s’ha automatitzat la persiana (instal·lació de motor, actuador i teclat ).

6.1.2.15. Dormitori 3. -

S’ha controlat la il·luminació amb un actuador regulador dimmer i un teclat de dues fases. Pel que fa al control de persianes, s’ha automatitzat la persiana (instal·lació de motor, actuador i teclat ).

6.1.2.16. Altres. -

A la part esquerra de la façana de la planta primera s’ha instal·lat l’estació meteorològica compacta amb la seva corresponent font d’alimentació de 24V per a la resistència interna que incorpora.

76

6.2.Esquemes instal·lació.

77

6.3.Plànols Plantes.

85

6.4. Pressupost.

A continuació es mostra el pressupost amb l’ import aproximat dels elements que componen la instal·lació, segons la tarifa Jung 19/09.

REFERÈNCIA           2005REG  2142REG  2130USBREG  EIB‐KABEL  FP701CT  FPES781  EBG24  2224WH  DAS4120  EGAS  EAGUA  WSSV10           2308.16REGCHM  2091NABS  2070U  MOT  2308.16REGCHM  2091NABS  2070U  MOT  2308.16REGCHM  2091NABS  2070U  MOT           2304.16REGCHM  2091NABS 

DESCRIPCIÓ        ELEMENTS PRINCIPALS FONT ALIMENT. 320 mA, FILTRE INCORP. ACOBLADOR LINEA/AREA DIN ‐ 2 M MÒDUL COMUNICACIÓ USB AMB  ACOBLADOR  CONDUCTOR INSTABUS‐EIB PANTALLA TACTIL A COLOR KNX + SERVER MARC PANTALLA TACTIL COLOR KNX,ACERO CAIXA PER ENCASTAR PANTALLA ESTACIÓ METEOROLÒGICA COMPACTA KNX SIRENA INTERIOR  ELECTROVÀLVULA DE GAS ELECTROVÀLVULA D'AIGUA TRANSFORMADOR 24 V AC SUBTOTAL ELEMENTS PRINCIPALS    PERSIANES PLANTA BAIXA  ACTUADOR 8 S./4 PERSIANES 16 A  TECLAT 1 FASE, UNIVERSAL, CD 500 MARFIL ACOBLADOR DE BUS ENCASTABLE MOTOR PERSIANES PLANTA PRIMERA ACTUADOR 8 S./4 PERSIANES 16 A  TECLAT 1 FASE, UNIVERSAL, CD 500 MARFIL ACOBLADOR DE BUS ENCASTABLE MOTOR PERSIANES PLANTA SEGONA ACTUADOR 8 S./4 PERSIANES 16 A  TECLAT 1 FASE, UNIVERSAL, CD 500 MARFIL ACOBLADOR DE BUS EMPOTRABLE MOTOR PERSIANES SUBTOTAL PERSIANES    LLUMS PLANTA BAIXA  ACTUADOR 4 SORTIDES,16A  TECLAT 1 FASE, UNIVERSAL, CD 500 MARFIL

98

PREU UNITARI     227,82 €  351,61 € 

UNITAT  PREU    TOTAL           3  683,46 € 3  1.054,83 €

226,69 €  1,20 €  1.277,00  €  83,86 €  69,05 €  502,15 €  44,64 €  80,00 €  80,00 €  112,57 € 

1  100 

        

     

226,69 € 120,00 €

1  1.277,00 € 1  83,86 € 1  69,05 € 1  502,15 € 1  44,64 € 1  80,00 € 1  80,00 € 1  112,57 € 4.334,25 €      

482,29 €  67,30 €  80,66 €  250,00 € 

1  3  3  3 

482,29 €  67,30 €  80,66 €  250,00 € 

1  482,29 € 4  269,20 € 4  322,64 € 4  1.000,00 €

482,29 €  67,30 €  80,66 €  250,00 € 

1  482,29 € 4  269,20 € 4  322,64 € 4  1.000,00 € 5.824,43 €      

        

      375,28 €  67,30 € 

1  4 

482,29 € 201,90 € 241,98 € 750,00 €

375,28 € 269,20 €

2070U 

RCD2022  2304.16REGCHM       

ACOBLADOR DE BUS ENCASTABLE PLANTA PRIMERA ACTUADOR DIMMER UNIVRESAL 4 CANALS TECLAT 2 FASES, UNIVERSAL,CD 500 MARFIL ACTUADOR 2 SORTIDES 16 A. EIB TECLAT 1 FASE, UNIVERSAL, CD 500 MARFIL ACOBLADOR DE BUS ENCASTABLE PLANTA SEGONA ACTUADOR DIMMER UNIVRESAL 4 CANALS TECLAT 2 FASES, UNIVERSAL,CD 500 MARFIL ACTUADOR 2 SORTIDES 16 A. EIB TECLAT 1 FASE, UNIVERSAL, CD 500 MARFIL ACOBLADOR DE BUS ENCASTABLE SUBTOTAL LLUMS    ALARMES TÈCNIQUES ENTRADA BINÀRIA COMPACTA, 4 CANALES ENTRADA BINÀRIA COMPACTA, 2 CANALES ACTUADOR 4 SORTIDES,16A  DETECTOR DE FUM 230V AC DETECTOR DE PRESÈNCIA UNIVERSAL EIB ACOBLADOR DE BUS ENCASTABLE DETECTOR DE GAS 230V AC DETECTOR D'INUNDACIÓ 230V AC SONDA D'AIGUA  SUBTOTAL ALARMES TÈCNIQUES    AIRE CONDICIONAT PLANTA PRIMERA TERMOSTAT DIGITAL 4 FASES MARF, EIB ACTUADOR 4 SORTIDES,16A  PLANTA SEGONA TERMOSTAT DIGITAL 4 FASES MARF, EIB ACTUADOR 4 SORTIDES,16A  SUBTOTAL AIRE CONDICIONAT   

  

TOTAL 

3704REGHE  2092NABS  2302.16REGHM  2091NABS  2070U  3704REGHE  2092NABS  2302.16REGHM  2091NABS  2070U           2076‐4T  2076‐2T  2304.16REGCHM  AE/DOM‐OP230  3360‐1  2070U  AE80/G8R  AE98/IN220  AE98/INS           RCD2022  2304.16REGCHM 

99

80,66 € 

4 

322,64 €

482,29 €  77,23 €  257,40 €  67,30 €  80,66 € 

1  3  1  2  5 

482,29 € 231,69 € 257,40 € 134,60 € 403,30 €

482,29 €  77,23 €  257,40 €  67,30 €  80,66 € 

1  4  1  2  6 

482,29 € 308,92 € 257,40 € 134,60 € 483,96 € 4.143,57 €

        

      102,18 €  57,26 €  375,28 €  50,20 €  151,57  80,66 €  80,50 €  60,30 €  9,14 € 

      1  2  1  2  4  4  1  3  6 

        

     

102,18 € 114,52 € 375,28 € 100,40 € 606,28 € 322,64 € 80,50 € 180,90 € 54,84 € 1.937,54 €      

362,83 €  375,28 € 

1  1 

362,83 € 375,28 €

362,83 €  375,28 € 

1  1 

362,83 € 375,28 € 1.476,22 €

   

     

 

  

   17.716,01  €

7. Conclusions.

Desprès d’haver estudiat els sistemes i els principals protocols domòtics, hem observat que n’existeixen molts, cadascun amb els seus avantatges i els seus inconvenients, però segurament serà gràcies a aquesta diversitat de sistemes, que la domòtica podrà arribar algun dia a la majoria dels habitatges. Sobretot, a causa de la competència entre els protocols i els seus fabricants. El fet que l’EIB és estàndard, li dóna un gran avantatge respecte a la resta de protocols i el fa més robust respecte als seus elements i als fabricants. EIB, a través del seu gran catàleg de dispositius, ens proporciona un gran ventall de funcions que podem realitzar per tenir el control total de qualsevol habitatge. Des de les funcions més típiques com és el control de les persianes de la llar, fins a les més modernes com és la creació d’escenes configurades prèviament. Un dels aspectes que no s’ha treballat en aquest projecte és la programació de la instal·lació i a la vegada de cadascun dels dispositius. EIB és un sistema molt senzill de programar i el fet que a durant la carrera ja haguem programat dispositius molt més complicats, ens ha fet donar més importància a altres tasques com la realització dels plànols amb Autocad. L’eina Autocad s’utilitza en el món de la construcció i de l’arquitectura. L’aprofundiment en l’eina de dibuix assistit per ordinador, m’ha permès la realització de qualsevol esquema o plànol. He ampliat els únics coneixements de dibuix assistit per ordinador que m’havien donat a la carrera, concretament a l’assignatura de Projectes, fins al punt què he estat capaç de saber fer funcionar les capes, les propietats del elements, les funcions, i tot el que Autocad ens ofereix, per esdevenir un usuari avançat en aquest programa. En l’actualitat, tots els professionals del sector de la domòtica, solen ser electricistes i no personal especialitzat, tot i això, la majoria d’ells es veuen capaços per dur a terme qualsevol tipus d’instal·lació domòtica. El fet que la legislació actual sigui bastant antiga i poc actualitzada pel que fa a la domòtica, permet que hi hagi professionals no especialitzats en la matèria. A l’estat Espanyol, el fet del boom de la construcció en el seu moment, fa uns anys enrere, va ser un dels principals motius de la gairebé inexistent presència de la domòtica a les construccions i promocions del moment. A la majoria de constructors no els calia instal·lar serveis domòtics a les seves construccions, ja que sobre plànol ja tenien totes les cases venudes i els compradors tampoc exigien res més. És potser ara, quan amb l’aturada del boom de la construcció, els clients finals potser es converteixen en més exigents i demanen als constructors serveis anteriorment impensables com la domòtica.

100

Puc concloure que en acabar aquest projecte, i tenir l’ultima cita amb el director em sento satisfet de tota la feina feta durant uns mesos de dedicació gairebé exclusiva al projecte, sobretot els 3 mesos últims i també perquè he fet una cosa que m’ha agradat molt dissenyar, desenvolupar i explicar en forma de Projecte Fi de Carrera. Voldria acabar agraint al director del projecte el Sr. David Frigola Pla la paciència que ha demostrat ajudant-me per Internet, per telèfon i en persona per a la correcta realització del projecte. També, agrair la paciència a tots els meus familiars i amics, que m’han ajudat i sobretot han aguantat les meves preocupacions, els meus mals de cap i les meves inquietuds durant la realització d’aquest projecte. Per últim, agrair l’ajuda que m’ha ofert el Sr. Sergi Català representant de Jung a la zona, i que de forma totalment desinteressada m’ha subministrat eines, catàlegs i informació de primera mà, sense la qual no hauria pogut realitzar algunes de les parts essencials i més importants d’aquest projecte.

101

8. Bibliografia. 8.1.Documentació escrita.

  1. CEDOM. Como ahorrar energia instalando domótica en su vivienda. Barcelona : AENOR, 2008. 2. Llorente, Santiago i Medina, José Javier. El hogar digital. Madrid : Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos de Telecomunicación, 2005. 3. CEDOM. Instalaciones domóticas. Barcelona : AENOR, 2008. 4. Jung Electro Ibérica S.A. Catalogo descriptivo: El camino inteligente a la instalación moderna. Barcelona : Jung Ibérica, 2008. 5. Jung Electro Ibérica S.A. Catálogo Tarifa 19/09. Barcelona : Jung Ibérica, 2009.

8.2.Documentació digital.

1. Presentació Jornada Técnica de Jung sobre EIB - KNX en format PowerPoint. 2. Guia sobre: “Muntatge posada en funcionament d’instal·lacions en bus EIB - KNX” en format PDF. 3. Demarest, Joost. “Introduction to KNX - EIB Certification ”. Presentació en format PDF. 4. AENOR, “REGLAMENTO PARTICULAR DE LA MARCA AENOR PARA INSTALACIONES DE SISTEMAS DOMÓTICOS EN VIVIENDAS”. Document explicatiu per a certificació en format PDF. 5. CEDOM, “Que necesita saber sobre la certificación en intalaciones domóticas”. Document en format PDF. 6. Novel, Beatriz. AFAME (Associació de Fabricants de Material Elèctric): Normalización. Presentació en format PDF. 7. Presentacions en PowerPoint (Apunts del curs del títol EiB) sobre els temes que es detallen a continuació. - Arguments del sistema. - Topologia. - Comunicació. - Trames. - Components. - Instal·lació. 102

8.3. Documentació web. Web de KNX: http://www.knx.org/ Wikipedia i Viquipèdia: -

http://es.wikipedia.org/wiki/Domotica http://es.wikipedia.org/wiki/EIB http://es.wikipedia.org/wiki/X10 http://ca.wikipedia.org/wiki/Dom%C3%B2tica

Web de Simon: http://www.simon.es/ i també www.simondomotica.es/ Web de Merten: http://www.merten.es/ Web de Siemens: http://w1.siemens.com/entry/es/es/ Web de Jung Ibérica: http://www.jungiberica.es/ Web Casadomo: http://www.casadomo.com/default.aspx Associació Espanyola de normalització i de certificació: http://www.aenor.es/desarrollo/inicio/home/home.asp Web de tot en domòtica: http://www.domodesk.com/ Web de botiga i elements: http://www.eibshop.eu/principal.php?seccion=fabricanteseib&PHPSESSID=d5b5ba5294f8 2c2537e604a0b5311c7e Web dels col·legis de enginyers Espanyol i Català: -

http://www.coitt.es/ http://www.coettc.com/

Web de domòtica, fòrums i articles: http://www.domotica.net/ Associació Espanyola de domòtica: http://www.cedom.es/ Web d’ajuda per al programa Autocad: http://www.wikilearning.com/curso_gratis/curso_de_autocad/3409

8.4. Consultes a personal professional. Vàries reunions amb el Sr. Sergi Català: Enginyer en Telecomunicacions, Cap de l’empresa Jung Ibérica S.A. a la província de Tarragona.

8.5.Vídeos. Vídeos que tracten i expliquen alguns punts importants sobre la domòtica: -

http://www.youtube.com/watch?v=DaOkm9aXOoM&feature=related

Demostració de control de casa EIB - KNX mitjançant terminal mòbil. -

http://www.youtube.com/watch?v=Iw0rsmZlM6c 103

8.6. Aplicacions utilitzades. Microsoft Word 2007. Microsoft Excel 2007. PowerPoint 2007. Adobe Acrobat 9. Mozilla Firefox. Autocad 2008. Jung KNX Tool. ETS3 (versió prova).

104