Tecnología KNX en domótica para el control del hogar

• ¿Qué es KNX?
• Cómo funciona KNX
• Motivos para elegir KNX como sistema domótico
• Funcionalidades de la domótica con KNX
• Dispositivos KNX
• Conclusiones  

¿Qué es KNX?

KNX es un protocolo estandarizado de comunicación, un sistema abierto que ha sido estandarizado a nivel nacional e internacional. Un sistema de tecnología inteligente que ha sido desarrollado para la automatización de servicios y dispositivos presentes en los hogares y también en los edificios.

Con sede en Bruselas, la KNX Association International se ocupa de gestionar el desarrollo y avance del estándar KNX a nivel mundial. El objetivo del protocolo KNX consiste en proporcionar comodidad y seguridad, pero también flexibilidad, rentabilidad y eficiencia energética. Cada vez más presente en la construcción de obra nueva, ya que muchos fabricantes incorporan este protocolo en sus dispositivos. De hecho, podemos encontrar en el mercado más de 8.000 dispositivos de 500 fabricantes distintos, que pueden llegar a ser compatibles entre sí gracias a KNX. Una tecnología que permite crear rutinas y añadir dispositivos en cualquier momento, por ejemplo, para que un hogar inteligente se adapte a las necesidades de la vida cotidiana de los usuarios. 

¿Cómo funciona la tecnología KNX?

KNX funciona a través de un sistema de bus o canal inteligente, es decir, de un sistema digital que transfiere datos entre distintos dispositivos. Aplicado a la domótica el KNX funciona interconectando los diferentes sensores y actuadores de una vivienda, local o edificio, mediante cableado de intercambio de datos, para su automatización. KNX permite que dichos sensores y actuadores se puedan entender entre sí para llevar a cabo ciertas funciones o procesos previamente programadas, por ejemplo, subir y bajar persianas o programar la temperatura operativa del aire.

La ventaja de KNX consiste en que es un sistema normalizado de comunicación que garantiza la compatibilidad entre diferentes dispositivos, sea cual sea el fabricante o instalador. El sistema de comunicación KNX está aprobado como un estándar internacional por las normas ISO/IEC 14.543-x y como un estándar europeo por las normas UNE-EN 50.090-x y la UNE-EN ISO 22.510. De esta manera el logotipo KNX, garantiza la interoperabilidad e interfuncionamiento entre productos, aunque sean de fabricantes diferentes.

Fuente: Asociación KNX España

Tanto las normas ISO/IEC 14.543-x como las normas UNE-EN 50.090-x se aplican a la automatización de viviendas (HES). No se aplican en cambio a edificios (BACS), a pesar de que este protocolo es muy conocido en ambos segmentos del mercado. Es por ello, que se han desarrollado las normas europeas UNE-EN 13.321-1 y UNE-EN 13.321-2, que a su vez se publicaron como norma internacional ISO/EN 22.510.

La última novedad consiste en que se ha incluido el concepto KNX Secure en las anteriores normas. También se ha ampliado el protocolo KNX IoT. Hecho que permite la comunicación abierta y estandarizada entre el ecosistema KNX y todo aquel ecosistema que no lo sea. 

Motivos para elegir KNX como sistema domótico

El objetivo de KNX para domótica consiste aumentar la calidad de vida de las personas a través de sus funcionalidades obteniendo beneficios para su bienestar y comodidad, además de ahorro energético y seguridad.

Se puede decir que KNX es una solución para cualquier tipo de vivienda o edificio, ya sea obra nueva o rehabilitación. Es una solución adaptable a cualquier tipo de proyecto ya que cuenta con 4 medios de comunicación, que se pueden combinar para incluir nuevas utilidades adaptadas al usuario en cualquier momento.

Los medios de transmisión que usa KNX son:

• Cable trenzado de 2 hilos (twisted pair, TP).
• Cable de fuerza 230 V/ 50 Hz (power line, PL).
• Comunicación inalámbrica por radiofrecuencia (RF).
• Mensaje IP, tanto cableado (Ethernet) como inalámbrico (wifi)

Fuente: Asociación KNX España

La solución convencional para una vivienda o edificio “inteligente” o “domotizado” sería realizar una instalación eléctrica en la que cada toma de corriente, cada punto de luz y cada elemento estaría cableado individualmente hasta el cuadro eléctrico central. Es decir, un esquema en estrella. Luego, además sería en el cuadro central donde se establecerían las funciones lógicas utilizando para ello un autómata programable con relés y contactores. Una solución que requiere de mucho cableado, especialmente en inmuebles más grandes que una vivienda, donde sería aún mayor. Además del esfuerzo de programación.

Con la tecnología KNX, en cambio, basta interconectar todos los sensores y actuadores mediante un cable de comunicación o bus. Un canal a través del cual se intercambia la información entre los dispositivos conectados. Un esquema en el que todos los elementos conectados se comunican entre sí. Una solución más sencilla lógicamente que un sistema convencional. 

Funcionalidades de la domótica con KNX

Entre las funcionalidades del sistema KNX para domótica y que nos hacen la vida más fácil se encuentran:

Ahorro energético en calefacción, refrigeración y ventilación

La domótica KNX permite configurar las condiciones óptimas de confort interior regulando la temperatura ambiente e incluso la humedad, en tiempo real, mediante el control de los sistemas de climatización y ventilación, teniendo en cuenta el uso eficiente y responsable de la energía. Es lo que se conoce como gestión inteligente de las instalaciones HVAC.

Seguridad

El sistema permite activar la alarma de manera automática cuando se cierra la puerta de la vivienda o local. Por otro lado, los sensores de movimiento pueden detectar movimientos que puedan hacer pensar en la presencia de un intruso, avisando al propietario e incluso a la policía. También se puede configurar una rutina para dar a entender que el propietario está en casa cuando a lo mejor se ha ausentado por vacaciones y la casa está realmente vacía.

Control de la iluminación

La iluminación se puede controlar por KNX para modificar y adaptar su intensidad y para cambiar el color y crear diferentes ambientes. También se puede conectar a sensores de movimiento para encendido y apagado automático, sin necesidad de pulsar ningún interruptor. Otra funcionalidad relacionada con la iluminación consiste en configurar horarios de funcionamiento.

Control de cierre y apertura de persianas

Las persianas de la vivienda se pueden subir o bajar en función de la presencia de rayos solares, tanto si es para aportar iluminación natural como para bloquear la radiación solar cuando aumente la temperatura en el interior. El viento o la lluvia también son factores para tener en cuenta en el control de cierre de persianas a través de esta tecnología.

Regular la calidad del agua

En este caso la regulación del agua está relacionada con el uso de piscinas, saunas o jacuzzis.  La domótica KNX automatiza procesos como el mantenimiento del agua de la piscina con cloro, o la puesta en marcha y apagado de la sauna o el jacuzzi. También permite regular la temperatura y controlar la calidad del agua.

Control a través del dispositivo móvil

Las instalaciones o dispositivos domotizados con KNX se pueden gestionar desde el móvil o tablet. Da igual que sea Android o Ios. Se pueden bajar las persianas remotamente en caso de tormenta, encender el aire acondicionado antes de llegar a casa e incluso configurar alertas en el caso de que ocurra alguna incidencia o ver quien llama a la puerta cuando suena el timbre y no hay nadie en casa.

Reconocimiento de voz

Es posible simplificar el sistema de domótica KNX mediante el control por voz. Para ello basta con integrar un sistema de reconocimiento de voz tipo Amazon Alexa o similar. Basta unas palabras para regular el nivel de iluminación, audio o temperatura, sin contacto con ningún dispositivo.

El sistema es ampliable fácilmente, desde pequeñas instalaciones en viviendas hasta instalaciones mayores en edificios terciarios o industriales. 

Dispositivos KNX

Como ya se ha comentado, los dispositivos conectados al cable de comunicación o bus enviarían información para cumplir unas funcionalidades. Dichos dispositivos pueden ser sensores o actuadores.

Entre los sensores más habituales encontramos:

• Timbre de la puerta de entrada.
• Contactos de ventanas y puertas para el control de la climatización o la seguridad.
• Sensores de temperatura interior y exterior.
• Sensores de luminosidad interior y exterior para el control de la iluminación.
• Sensores de viento para el control de la apertura y cierre de persianas y toldos.
• Detectores de movimiento o de presencia.
• Interruptores de luz o dispositivos de regulación de la luz.
• Contadores de consumo de los distintos suministros: agua, electricidad, gas, etc.
• Sensores de sobretensión.
• Sensores de temperatura en circuitos de agua caliente.
• Sensores de fuga de zonas húmedas.
• Indicadores de averías en electrodomésticos.

Entre los ejemplos más comunes de actuadores encontramos:

• Sistema de apertura y cierre de puertas.
• Accionamiento de ventanas.
• Bomba de calor para calefacción y refrigeración.
• Sistema de climatización.
• Sistema de ventilación.
• Display de temperatura.
• Accionamiento de persianas, toldos, estores, puertas, etc.
• Relés para conmutar la luz o para accionar tomas de corriente.
• Válvulas eléctricas de radiadores.
• Pasarelas DALI.
• Pantallas de visualización o LEDs informativos.
• Electrónica de ocio y entretenimiento.
• Control de electrodomésticos.

Además de sensores y actuadores las soluciones de tecnología KNX también incluyen módulos de función. Módulos independientes o integrados en dispositivos. Entre ellos y a modo de ejemplo: regulador de temperatura de habitación, funciones temporizadas, módulos lógicos libremente programables, autómata programable con interfaz KNX, regulador de luz constante o mensajes de alarma y peligro entre muchos más. 

Conclusiones

Con KNX es posible automatizar y simplificar procesos y funcionalidades en el hogar o en la oficina, haciéndonos la vida mucho más fácil. Una tecnología que ha llegado para revolucionar el estado de la técnica en viviendas y edificios, y quedarse. Las viviendas y edificios de nueva construcción deberán adaptarse a estas nuevas instalaciones eléctricas, caracterizadas por la flexibilidad y la intercomunicación.