Què és el sistema KNX?

Per entendre bé d’on neix el sistema KNX ens hem de remuntar aproximadament a uns 30 anys enrere. L’any 1992, diverses empreses espanyoles buscaven unir-se en protocol de comunicació i compatibilitat, d’on va néixer l’Associació EIBA Espanya. A la resta del món hi havia situacions similars i van sorgir altres protocols que anaven consolidant-se com són BatiBus i EHS.

Al 2007 es va presentar una gran tendència pel desenvolupament de sistemes domòtics i inmóticos i es van unir els tres protocols més estesos (EIBA, BatiBus i EHS) per donar lloc als que coneixem avui com a sistema KNX. Això va generar un profund canvi en l’estructura d’associació espanyola passant a ser KNX Espanya. Sorgeix d’aquesta manera l’estàndard europeu (EN 50090) i Internacional (ISO / IEC 14543) i l’associació d’instal·ladors i agents del sector engloben un protocol estàndard de comunicació denominat sistema KNX.

La domòtica KNX és un protocol de comunicació entre dispositius, de manera que es poden entendre entre ells per dur a terme la programació prevista. Amb l’ús de sistema KNX els fabricants ofereixen elements compatibles entre si i un ampli ventall de possibilitats, de manera que en un habitatge poden conviure elements de diferents fabricants interconnectats entre ells i funcionals.

Quins són els beneficis de la seva implementació?

La instal·lació d’un sistema de domòtica KNX aporta beneficis directes, ja sigui en un bloc d’edificis més complex fins a una llar tradicional. El sistema de domòtica KNX obre per complet totes les possibilitats per al control de sistemes d’edificis, a el mateix temps que manté el cost a un nivell raonable. Aquesta instal·lació ofereix solucions a aquelles reformes que només podrien ser portades a terme amb un considerable esforç si s’utilitzessin tècniques convencionals.

Amb domòtica KNX, a través d’un senzill panell de control, es poden controlar totes les aplicacions de cases i edificis, des de la calefacció, ventilació, control d’accessos fins a control remot de totes les aplicacions de la llar. Permet noves formes d’incrementar el confort, la seguretat i l’estalvi energètic en cases o edificis. Alguns dels beneficis més característics del sistema KNX són:

• És un sistema adaptable, modular i pot ser ampliable: les modificacions posteriors no implicaran canvis en el cablejat, únicament en els actuadors.

• Estalvia temps i costos: compost per un sistema de cablejat que porta a minimitzar els costos d’instal·lació.

• És un sistema d’estàndard obert: els elements que intervenen de diferents fabricants són compatibles a el 100%.

• Facilitat de manteniment: els elements utilitzats en el sistema domòtic estan connectats entre si, oferint un manteniment senzill, ràpid i eficaç.

• Aplicable per a qualsevol necessitat: es pot utilitzar per al control de les possibles funcions a la llar i en edificis: sistemes d’il·luminació, porticons, control de seguretat i alarmes; calefacció, ventilació, aire condicionat, control d’aigua i direcció d’energia i mesurament.

• Flexible, fiable i sense límits: fins a 60.000 elements poden ser connectats al bus de connexions de l’estàndard KNX. Un sistema que proveeix de passarel·les per a la connexió amb altres sistemes similars.

Posició dins el mercat de la domòtica

En l’actualitat, aquest tipus d’instal·lacions es realitzen principalment en edificis d’oficines i industrials per a una gestió d’energies i automatització de sistemes. En els habitatges s’instal·la per millorar el confort i com a tecnologia assistida per a gent gran i discapacitats. Malgrat que en els últims anys la instal·lació dels seus elements ha baixat de preu, el sistema encareix el preu final de la instal·lació. Encara que a la llarga pot atorgar una reducció de consum elèctric si la configuració de el sistema és eficient.

De cara a el futur, s’estan dissenyant les bases per possiblement canviar el bus o encapsular dins de el protocol TCP / IP. La qual cosa quedarà com: KNX / IP. Això és degut al fet que el citat protocol ha anat estandarditzant i absorbint busos i protocols d’altres sistemes. També el creixement, implantació i estandardització de TCP / IP fa que aquesta opció es pugui convertir en el disseny final de sistema de domòtica KNX.

D’altra banda, connectaríem els equips directament a ethernet i, a través de l’encaminador típic de connexió a Internet, podríem gestionar i monitoritzar externament els sistemes. També els nostres equips WiFi instal·lats a l’edifici ens donarien accés a el sistema KNX d’una manera còmoda i amb dispositius estàndard (mòbils, tauletes, ordinadors, etc.). A diferència del sistema actual que necessita passarel·les IP, els propis equips “parlarien” directament en IP, simplificant les instal·lacions.

Components del sistema KNX

El sistema KNX defineix diversos mitjans de comunicació física com són:

Cablejat de parell trenat: El senyal és transmès a través d’un cable de bus separat, amb una estructura jerarquitzada en línies i àrees ben detallades. És el sistema més utilitzat per la transmissió d’aquest tipus de sistemes.

Xarxa elèctrica: El senyal pot ser transmès en qualsevol cas per alguna xarxa elèctrica ja existent.

Ràdio freqüència: Aquest sistema pot ser transmès per senyals de ràdio freqüència. Aquests dispositius poden ser unidireccionals o bidireccionals.

IP / Ethernet: Utilitza aquest protocol de comunicació en conjunt amb KNXnet / IP. Li permet enviar trames KNX encapsulades en trames IP.

En relació d’elements físics, KNX consta bàsicament de 4 grups:

Actuadors: són els elements del sistema que es connecten físicament sobre els elements a controlar a l’edifici, per exemple els llums, electrovàlvules, motors, etc. i fan la traducció dels senyals que viatgen del sistema KNX a el món físic commutat, regulant o accionant els dispositius.

Sensors: encarregats de recollir dades o interpretar ordres de l’usuari, per exemple polsador, botonera, detector de moviment, termòstat, anemòmetre, sensor crepuscular; molts sensors incorporen visualitzadors o pantalles on es controla i monitoritza el sistema, com les botoneres o pantalles tàctils.

Passarel·les: les passarel·les (inici o routers) enllacen altres sistemes amb altres protocols de comunicació amb el sistema KNX, per exemple DALI, BACnet, LONWORKS, RS485, IP, RS232, X10 etc. a el llenguatge KNX. Aquests equips permeten interaccions amb projectors, altres sistemes intel·ligents o fins i tot comunicar-se en remot amb el sistema.

Acobladors: aconsegueixen agrupar els dispositius en un segment / línia de característiques determinades per la quantitat d’equips, ubicacions físiques o funcions determinades. Mentre connecten amb un altre segment per a una major eficàcia en l’enviament de datagrames a través de l’enllaç, aconseguir majors distàncies (repetidors). A més de donar-li un adreçament físic a l’actuador utilitzen divisions d’àrees, grups i línies.

Instal·lació i posada en marxa dels sistemes domòtics KNX

Si ja ens hem decidit per un sistema de domòtica KNX per a la nostra vivenda i ens disposem a planificar la instal·lació, hem d’assegurar de realitzar una instal·lació segura i resistent a fallades. Amb això ens referim a que el procés pot estar enviant senyals constantment des dels sensors als actuadors i, si en algun instant de temps no es reben, podem identificar on es produeix la fallada o incidència.

Actualment, les instal·lacions de domòtica compten amb una tecnologia en ple desenvolupament on els seus estàndards de qualitat milloren a passos de gegant. Alguns dels sistemes que s’han beneficiat d’aquest desenvolupament els tenim presents en una instal·lació domòtica KNX. Entre els elements d’instal·lació que formen el sistema KNX trobem:

• Segment de bus que comuniquen i alimenten als dispositius.

• Elements de telecomunicació que permeten enviar senyals, accedir de manera remota a la instal·lació (Alimentació 12v d’interfície KNX / IP, – Modem / Router, Passarel·la GSM / GPRS).

• Centraletes de seguretat i els seus elements d’alarma com sirenes d’exterior i interior.

• Monitors amb sistemes de visualització i fins i tot programes de control.

• Persianes o portes d’accés, panys elèctrics…

Exemple d’habitatge de sistemes domòtics KNX

Per comprendre millor el funcionament, anem a basar-nos en un exemple quotidià sobre el tancament / obertura de tendals en un habitatge. Si el sensor de vent incorporat en el sistema, detecta que no hi ha una quantitat d’aire que sobrepassi el límit, envia un senyal cada 10 segons als actuadors implementats en els tendals. Si el sensor detecta que el vent sobrepassa el límit, no envia senyal. Per tant, en el remot cas de passar 30 segons i els tendals no han rebut cap senyal, aquests es recolliria automàticament per precaució.

Per fer un posada en marxa segura, el sistema KNX ha de complir amb alguns requisits indispensables per al bon funcionament:

• Funcions d’alarma antirobatori / anti-intrusió.

• Sistemes de supervisió (finestres, portes …).

• Seguretat tècnica (incendis, inundacions …).

• Gestió remota (telefonia d’assistència o avaries).

• Control de dispositius.

D’altra banda, es pot donar el cas que la tensió en l’habitatge cau i ens quedem sense subministrament elèctric la qual cosa reiniciaria tots els sistemes. Una de les característiques de tenir instal·lat en l’habitatge un sistema de domòtica KNX, és que podem configurar a manera operandi, les funcions a realitzar quan es torni a iniciar el sistema.

Les bombes d’aigua o gas, els sistemes de regs, les càmeres de vigilància, no es tornarien inestables i actuarien d’acord amb les tasques prèviament dissenyades. És a dir, podem programar funcions de reinici en base a les nostres necessitats, la qual cosa ens dóna un control complet, independentment de quantes vegades ens quedem sense energia elèctrica.

La veritat, és que en el sistema de domòtica KNX cada dispositius automatitzat és autònom, en relació als altres sistemes. Si falla un aparell, només falla la seva connexió directa amb l’alimentació (ja sigui sensor o actuador). Identificant la línia de connexió en la qual recau la incidència, podem identificar ràpidament la decisió i arreglar-ho.