Tipos de protocolos utilizados en los sistemas domóticos
Tipos de protocolos utilizados en los sistemas domóticos
Sistemas domóticos cerrados o de propietarios
Estos son protocolos que pertenecen a una marca o a un fabricante específico y, por lo tanto, solo el productor puede realizar actualizaciones y crear equipos con el mismo lenguaje de programación.
Sistemas domóticos abiertos o estándar
A diferencia de los sistemas domóticos cerrados, el estándar es de carácter universal y, por lo tanto, son compatibles con diferentes dispositivos.
En este sentido, no existen patentes que protejan el código del protocolo y, por tanto, cualquier fabricante puede desarrollar mejoras.
Clasificación de tecnologías de redes domóticas
- Interconexión de dispositivos:
- Redes de control y automatización:
- Redes de datos:
Listado básico de Protocolos
Existe un número de protocolos a seguir dependiendo de la actividad que se lleve a cabo:
- inBus es un protocolo de comunicación que permite la comunicación entre distintos módulos electrónicos, no solo con funciones para la domótica, sino de cualquier tipo.
- X10: Protocolo de comunicaciones para el control remoto de dispositivos eléctricos, hace uso de los enchufes eléctricos, sin necesidad de nuevo cableado. Puede funcionar correctamente para la mayoría de los usuarios domésticos. Es de código abierto y el más difundido. Poco fiable frente a ruidos eléctricos.
- KNX/EIB: Bus de Instalación Europeo con más de 20 años y más de 100 fabricantes de productos compatibles entre sí.
- ZigBee: Protocolo estándar, recogido en el IEEE 802.15.4, de comunicaciones inalámbrico.
- OSGi: Open Services Gateway Initiative. Especificaciones abiertas de software que permita diseñar plataformas compatibles que puedan proporcionar múltiples servicios. Ha sido pensada para su compatibilidad con Jini o UPnP.
- LonWorks Protocolo abierto estándar ISO 14908-3 para el control distribuido de edificios, viviendas, industria y transporte. Americano.
- Universal Plug and Play (UPnP): Arquitectura software abierta y distribuida que permite el intercambio de información y datos a los dispositivos conectados a una red.
- Modbus Protocolo abierto que permite la comunicación a través de RS-485 (Modbus RTU) o a través de Ethernet (Modbus TCP). Es el protocolo libre que lleva más años en el mercado y que dispone de un mayor número de fabricantes de dispositivos, lejos de desactualizarse, los fabricantes siguen lanzando al mercado dispositivos con este protocolo continuamente.
- BUSing es una tecnología de domótica distribuida, donde cada uno de los dispositivos conectados tiene autonomía propia, es “útil” por sí mismo.
- INSTEON: Protocolo de comunicación con topología de malla de banda doble a través de corriente portadora y radio frecuencia.
- BACnet: Protocolo perteneciente a la comunicación de los datos cuyo objetivo es realizar la comunicación entre los distintos dispositivos eletrónicos que se encuentran en una gran mayoría de edificios modernos. Fue diseñado por ASHRAE y en la actualidad es un estándar de la ANSI e ISO.Americano
Comparativa de los protocolos más populares
| Protocolo | Red eléctrica | Radiofrecuencia | ¿Código abierto? | ¿Necesita cableado neutral? |
|---|---|---|---|---|
| inBus | no | sí | sí, a través de CI preprogramados | no |
| C-Bus | no | sí | sí | no (usa category-5 UTP) |
| Insteon | sí | sí | sí | Generalmente |
| KNX | sí | sí | sí | no |
| UPB | sí | no | no | no |
| X10 | sí | sí | sí | no |
| ZigBee | no | sí | sí | no |
| Z-Wave | no | sí | no | Generalmente lista Z-wave que necesita Neutral |
Los que tienen mayor presencia en el Mercado Europeo son X10 y KNX.4
Protocolo de domótica Z Wave
El protocolo de domótica Z-Wave es un sistema de comunicación inalámbrico que funciona a través de la comunicación RF.
Está hecho especialmente para utilizar herramientas de control, monitoreo y análisis de ambientes cerrados como viviendas o centros comerciales.
Este tipo de sistema domótico trabaja con tecnología de radiofrecuencia de baja potencia y soporta redes de malla.
Opera con banda sub-1 Ghz, protegiéndola de la interferencia de redes inalámbricas 2,4 Ghz; Wifi, Bluetooth, ZigBee, entre otras.
Se caracteriza por soportar velocidades de hasta 100 kbps y es compatible con IPv6.
Protocolo de domótica ZigBee
En comparación a otros protocolos implementados en la domótica casera, el ZigBee es un estándar.
Funciona con IEEE 802.15.4 para redes inalámbricas personales como Wireless Personal Area Network y WPAN.
Su principal objetivo es que los controladores que están conectados a la red domótica funcionen con un bajo tráfico de datos para incrementar la vida útil de las baterías.
La tecnología ZigBee posee un mejor desempeño a la hora de enviar información, gracias que posee rangos de alcance hasta los 80 metros.
Su capa MAC está diseñada para soportar más de 64.000 nodos de red siempre y cuando todos los sensores y/o actuadores tengan una dirección IEEE de 8bytes.
Otra de sus características más representativas es que trabaja con bandas libres ISM (Industrial, Scientific & Medical) de 2,4 Ghz, 868 Mhz y/o 915 Mhz.
Gracias a que el protocolo ZigBee posee un identificador de red único, pueden coexistir hasta 16.000 redes diferentes en un mismo canal de comunicación y cobertura.
Protocolo de domótica Modbus
En términos generales, el protocolo de domótica Modbus funciona mediante una relación Master-Slave, que traducido del inglés significaría Maestro-Esclavo.
La domótica en este caso es unilateral y recíproca. Para que un dispositivo funcione debe iniciar un mensaje y esperar que el otro equipo envíe una respuesta.
Por esta razón, se habla de un protocolo de solitud-respuesta, donde el Maestro es el principal responsable de iniciar cada actividad, normalmente a través de un interfaz HMI (humano/máquina) o sistema SCADA.
El Esclavo, por su parte, es un sensor o dispositivo que responde a través de un controlador PLC (controlador lógico programable) o PAC (controlador de automatización programable).
Cada una de las solicitudes y respuestas enviadas entre ambas partes es definida por las denominadas capas del protocolo.
Sin embargo, Modbus utiliza una base a serial, lo que significa que no puede ser divida en múltiples capas.
Y aunque su funcionamiento parezca algo contradictorio, lo cierto es que este protocolo domótico se vale de redes TCP/IP y UDP (User Datagrm Protocol) para separar el protocolo principal y poder definir la capa de red, la PDU (unidad de datos de protocolo) y finalmente controlar la unidad de datos de aplicación (ADU).
Protocolo de domótica BACnet Americano
En comparación a cualquier otro método de transmisión de datos en red, el protocolo BACnet es uno de los más potentes del mercado.
Mayormente utilizado por edificios, comprende funciones de climatización, iluminación, seguridad y ahorro energético.
Creado por ASHRAE, desde el año 2003 funciona bajo el estándar abierto ISO 16484-5, desarrollado para la automatización de un edificio.
A diferencia de otros protocolos de domótica, este incluye servicios como Who-Is, I-am, Who-Has y I-Have generalmente usados para detectar objetos en habitaciones.
Del mismo modo, incorpora funciones como ventilación, refrigeración, iluminación, control de puertas y cámaras.
Protocolo de domótica KNX Europeo
El sistema KNX es un protocolo de red domótica que funciona a través del cableado Bus de datos, es un estándar abierto y especialmente diseñado para el control de casas.
Su tecnología de transmisión KNX comprende los sistemas de radio frecuencia, par trenzado, línea de fuerza, IP/Ethernet, entre otros.
Gracias al cable Bus se pueden conectar tanto sensores como actuadores y todas las funciones de cada uno de ellos pueden ser administradas a través de un sistema centralizado.
Suele utilizar dos 2 tipos de software; de gestión y de control.
- El primero de ellos se usa para configurar los equipos conectados y ejecutarlos bajo ETS, un programa que funciona a través de Windows.
- El software de control, por otro parte, ofrece un interfaz donde se puede visualizar el estado de cada sensor o controlador, registrar eventos, crear tareas, realizar diagnósticos, entre otras funciones.
Soporta tanto sistemas de transmisión inalámbricos como cableados; Ethernet (IP) Radiofrecuencia (RF) Par trenzado (TP) Corrientes portadoras (PL).
Protocolo de domótica LonWorks Americano
Inspirada en el protocolo abierto LonTalk, LonWorks es una plataforma de comunicación domótica diseñada para la gestión y automatización de edificios.
Funciona a través de sensores y actuadores interconectados mediante tecnología LON (Local Operating Network), un entramado de controladores que permite intercambiar datos en tiempo real y ejecutar funciones de monitoreo y control sobre diferentes medios de transmisión.
Su principal característica es su Bus único, el cual gracias a la tecnología LON permite que diferentes controladores y sensores puedan coexistir a través de una sola red común.
Su sistema es muy versátil, es compatible con diferentes integradores, redes, fabricantes, sensores y sistemas.
Bajo la tecnología LonWorks todos estos controladores, actuadores y dispositivos pueden coexistir, es decir, las luces, el monitoreo, la climatización, la seguridad, equipos y demás medidores comparten la misma información a través de un detector de presencia.