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Protocolos de Comunicaciones
para Automatización de Edificios

Hoy en día, es habitual encontrarse con miles de edificios que están equipados con controles independientes para los subsistemas de iluminación, seguridad, calefacción, ventilación, aire acondicionado, CCTV, entre otros. No obstante, es cada vez mayor el interés para incorporar sistemas de automatización, dada la creciente necesidad de la reducción de consumo de energía, el aumento de la seguridad y confort, y la mejora del bienestar de los ocupantes de un edificio. Esto representa tanto un gran desafío como una oportunidad para ingenieros en automatización y empresas proveedoras de soluciones, quienes deberán proveer servicios y productos capaces de integrar todos estos subsistemas.

La interoperabilidad es un enorme desafío porque muy pocos usuarios tienen la opción de actualizar por completo sus sistemas de gestión, de modo de garantizar la comunicación entre cada subsistema. Para superar este obstáculo, la industria está utilizando sistemas con protocolos abiertos y controladores que permiten que las tecnologías para el control y gestión de edificios soporten y administren diferentes redes de comunicaciones desde una única estación de trabajo.

Con la compatibilidad entre los diversos componentes de un sistema de automatización de edificios se espera reducir la cantidad de mano de obra necesaria para instalar, configurar, comisionar, programar y poner en marcha los nuevos equipos. Esto, a su vez, permitirá una mayor rentabilidad para los dueños de los edificios y los usuarios finales, debido a la disminución de la inversión inicial y los costos operacionales.

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Arquitectura de un sistema integrado con múltiples protocolos.


Protocolos más usados

BACnet (Building Automation and Control network) es el término utilizado para referirse a la norma ANSI/ASHRAE 135-1995, aprobado y apoyado por la American National Standards Institute (ANSI) y la Sociedad Americana de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE).

BACnet es un protocolo de comunicación abierto, no propietario, diseñado específicamente para la comunicación de aplicaciones tales como sistemas de calefacción, ventilación y control de aire acondicionado, control de iluminación, control de acceso, y sistemas de detección de incendios y sus equipos asociados.

Por su parte, C-Bus (Clipsal Bus) es un protocolo cerrado para la automatización del hogar y edificios. Uno de los principales obstáculos al uso generalizado de cable C-Bus es que no funciona sobre el cableado existente. Un nuevo sistema de cableado para el bus debe ser instalado, lo que significa que normalmente se utiliza sólo para las nuevas construcciones. El C-Bus inalámbrico (RF) puede ser, sin embargo, una opción para pequeños proyectos de retrofit utilizando la actual red de cableado.

El estándar KNX (EN 50090, ISO/IEC 14543) es el sucesor y la convergencia de tres normas anteriores: European Home Systems Protocol (EHS), BatiBUS y el European Installation Bus (EIB). Utilizado comúnmente para el control de iluminación, calefacción, persianas, audio y video, en aplicaciones de domótica e inmótica, con capacidad de manejar hasta 14.000 puntos de control, KNX se integra a otras redes a través de pasarelas (gateways) y usa varios medios de comunicación, como:

Cableado de par trenzado (heredado de las normas BatiBUS y el BEI Instabus).

Red eléctrica (heredado del BEI y EHS - similar a la utilizada por el X10).

Radio.

Infrarrojos.

Ethernet (también conocido como EIBnet / IP o KNXnet / IP).


KNX está diseñado para ser independiente de cualquier plataforma de hardware, lo que incentiva a que haya muchas empresas que desarrollen hardware para KNX. La forma más común de la instalación es mediante par trenzado.

Creada específicamente para hacer frente a la necesidades de rendimiento, fiabilidad, instalación, mantenimiento de las aplicaciones de control, LonWorks es una plataforma que se basa en un protocolo creado por Echelon Corporation para la creación de redes sobre los dispositivos de los medios de comunicación, como par trenzado, red eléctrica, fibra óptica y RF. Es popular para la automatización de diversas funciones dentro de edificios, como la iluminación y climatización.

Modbus es un protocolo de comunicaciones serial, publicada por Modicon en 1979 para su uso con los PLCs. Se ha convertido en un protocolo de comunicaciones industrial estándar de facto y actualmente es una de las formas más comunes de conectar dispositivos electrónicos industriales.


La opción inalámbrica

Para edificios antiguos, donde resulta complicado el tendido de nuevos cables de comunicaciones, una buena alternativa es utilizar equipos con capacidad para comunicarse en forma inalámbrica, de modo de evitar la canalización del bus que debe recorrer todo el edificio. En este caso, la utilización de protocolos inalámbricos entrega la mejora relación costo-beneficio. Los protocolos que compiten por transformarse en el estándar para automatización de edificios son ZigBee y Z-Wave.


Conclusión

Cuando se analice un proyecto de automatización de edificios, deben tomarse en cuenta las siguientes consideraciones:

a) Cantidad de subsistemas que se requiere integrar y los protocolos de comunicación que cada uno utiliza.

b) Ubicación de los equipos, distancias y complejidad para la canalización del bus de comunicación.

c) Verificar si el protocolo de comunicación elegido debe pagar un "fee" o royalty al fabricante.

d) El protocolo que integrará todo los subsistemas, ¿es estándar y abierto? De esta forma, se puede garantizar la mayor disponibilidad de hardware y no depender de un solo fabricante.

Contribución de Schneider Electric Chile.
www.schneider-electric.cl    -   600 444 0000
Julio 2009
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