1. Mdulo 1Mdulo 1 Unidad Formativa 2:Unidad Formativa 2: DomticaDomtica ProfesorProfesor: Jos Ventura Zarza Corts: Jos Ventura Zarza Corts

2. Qu es la Domtica? La domtica del latn domus (casa), a su vez del griego doma, (cpula); y robtica, del checo robota (esclavo). Es la rama de la tecnologa que trata del conjunto de sistemas automatizados de una vivienda que aportan: servicios de gestin energtica seguridad bienestar y comunicacin redes interiores y exteriores de comunicacin, cableadas o inalmbricas. Tambin se podra definir como la ciencia que trata de integrar la tecnologa en el diseo inteligente de un espacio habitable. 3. 1.- INTRODUCCIN A LA DOMTICA DOMTICA Domus (Casa) y Automatica Conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda, aportando servicios de gestin energtica, seguridad, confort y comunicacin. Integracin de la tecnologa en el diseo inteligente de un recinto cerrado. Cuando se aplica a edificios de uso terciario o industrial (oficinas, edificios corporativos hoteles, empresas, etc. Se denomina INMTICA) ClimatizacinClimatizacin Programacin y zonificacin Gestin ElctricaGestin Elctrica Racionalizacin de cargas Gestin de tarifas Uso de energas renovablesUso de energas renovables IluminacinIluminacin Automatizacin apagado/enc. Regulacin segn luminosidad Automatizacin de todos los sist.Automatizacin de todos los sist. Riego, toldos, persianas, etc. Control via internetControl via internet Gestin multimediaGestin multimedia Simulacin de presenciaSimulacin de presencia Deteccin de incendios, gas, aguaDeteccin de incendios, gas, agua Alerta mdica, teleasistenciaAlerta mdica, teleasistencia Acceso a cmaras IPAcceso a cmaras IP Control tanto interno como externoControl tanto interno como externo Transmisin de alarmasTransmisin de alarmas IntercomunicacionesIntercomunicaciones 1.1.- Conceptos, reas de aplicacin 4. 1.2.- Redes domsticas .- Red Elctrica .- Red Domtica .- Red de Voz y Datos .- Red de Entretenimiento 5. 1.3.- mbito de aplicacin Incremento en el confort. Climatizacin automtica. Calefaccin y refrigeracin. Optimizacin en la gestin de consumos: energa elctrica, gas, recursos hdricos. Uso de energas renovables: energa solar, energa geotrmica, Energa elica 6. 1.4.- Pasarela residencial 7. 1.5.- Hogar digital El Hogar Digital es una vivienda que, a travs de equipos y sistemas, y la integracin tecnolgica entre ellos, ofrece a sus habitantes funciones y servicios que: facilitan la gestin y el mantenimiento del hogar aumentan la seguridad incrementan el confort mejoran las telecomunicaciones ahorran energa, costes y tiempo y ofrecen nuevas formas de entretenimiento y ocio 8. 2.- ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE LAS INSTALACIONES DOMTICAS Controladores: son los dispositivos que gestionan el sistema segn la programacin y la informacin que recibe. Puede haber un controlador solo, o varios distribuidos por el sistema. 2.1.- Sistemas de control Sistema de control centralizado Sistema de control descentralizado Sistema de control distribuido 9. 2.2.- Sensores y Actuadores: 10. 2.3.- Red de Control (Topologa) Red en estrella Red en anillo Red en bus 11. Medios dedicados: Fibra ptica, par trenzado, cable coaxial Medios compartidos: Red elctrica, radiofrecuencia, infrarrojo 3.- MEDIOS DE TRANSMISIN 3.1.- Bus KNX, LonWorks, CeBus, DALI . 3.2.- Corrientes Portadoras X-10 3.3.- Inalmbrico Gamma Wave, Bluetooth, Zigbee, HomeRF, Wi-Fi 12. Lneas de distribucin de energa elctrica (Corrientes portadoras/PLC) Si bien no es el medio ms adecuado para la transmisin de datos, s es una alternativa a tener en cuenta para las comunicaciones domsticas dado el bajo coste que implica su uso, ya que se trata de una instalacin existente. Para aquellos casos en los que las necesidades del sistema no impongan requerimientos muy exigentes en cuanto a la velocidad de transmisin, la lnea de distribucin de energa elctrica puede ser suficiente como soporte de dicha transmisin. 3.- MEDIOS DE TRANSMISIN 13. Dada las especiales caractersticas de este medio y, sobretodo, su idoneidad para las instalaciones domesticas a continuacin se detallan sus principales ventajas e inconvenientes: Nulo coste de la instalacin. Facilidad de conexionado. Poca fiabilidad en la transmisin de los datos. Baja velocidad de transmisin. Lneas de distribucin de energa elctrica (Corrientes portadoras/PLC) 3.- MEDIOS DE TRANSMISIN 14. Un sistema basado en lneas de distribucin de energa elctrica consta de las siguientes partes: Unidad de control: encargada de gestionar el protocolo, almacenar las ordenes y transmitirlas a la red. Interface de conexin de los equipos, es el elemento que recibe las ordenes de la unidad de control y las ejecuta. Filtro: para evitar que las seales puedan interferir la red elctrica exterior a la vivienda. 3.- MEDIOS DE TRANSMISIN Lneas de distribucin de energa elctrica (Corrientes portadoras/PLC) 15. La infraestructura de las redes de comunicacin actuales, tanto pblicas como privadas, tiene en un porcentaje muy elevado de cables metlicos de cobre como soporte de transmisin de las seales elctricas que procesa. En general se pueden distinguir dos tipos de cables metlicos: par metlico y coaxial PAR METLICO Los cables formados por varios conductores de cobre pueden dar soporte a un amplio rango de aplicaciones en el entorno domestico. Este tipo de cables pueden transportar: Datos. Voz. Alimentacin de corriente continua. 3.- MEDIOS DE TRANSMISIN SOPORTES METLICOS 16. COAXIAL Un par coaxial es un circuito fsico asimtrico, constituido por un conductor filiforme que ocupa el eje longitudinal del otro conductor en forma de tubo. Este tipo de cables permite el transporte de las seales de video y seales de datos a alta velocidad. Dentro del mbito de la vivienda, el cable coaxial puede ser utilizado como soporte de transmisin para: Seales de teledifusin que provienen de las antenas (red de distribucin de las seales de TV y FM). Seales procedentes de las redes de TV por cable. Seales de control y datos a media y baja velocidad. 3.- MEDIOS DE TRANSMISIN SOPORTES METLICOS 17. FIBRA PTICA: La fibra ptica es el resultado de combinar dos disciplinas no relacionadas, como son la tecnologa de semiconductores (que proporciona los materiales necesarios para las fuentes y los detectores de luz), y la tecnologa de guiado de ondas pticas (que proporciona el medio de transmisin, el cable de fibra ptica). La fibra ptica est constituida por un material dielctrico transparente, conductor de luz, compuesto por un ncleo con un ndice de refraccin menor que el del revestimiento, que envuelve a dicho ncleo. Estos dos elementos forman una gua para que la luz se desplace por la fibra. La luz transportada es generalmente infrarroja, y por lo tanto no es visible por el ojo humano. 3.- MEDIOS DE TRANSMISIN 18. A continuacin se detallan algunas de sus mltiples ventajas y escasos inconvenientes: Fiabilidad en la transferencia de datos. Inmunidad frente a interferencias electromagnticas y de radiofrecuencias. Alta seguridad en la transmisin de datos. Distancia entre los puntos de la instalacin limitada, en el entorno domstico estos problemas no existen. Transferencia de gran cantidad de datos. Elevado coste de los cables y las conexiones. 3.- MEDIOS DE TRANSMISIN FIBRA PTICA 19. RADIOFRECUENCIAS La introduccin de las radiofrecuencias como soporte de transmisin en la vivienda, ha venido precedida por la proliferacin de los telfonos inalmbricos y sencillos telemandos. Este medio de transmisin puede parecer, en principio, idneo para el control a distancia de los sistemas domticos, dada la gran flexibilidad que supone su uso. Sin embargo resulta particularmente sensible a lassensible a las perturbaciones electromagnticas producidasperturbaciones electromagnticas producidas, tanto por los medios de transmisin, como por los equipos domsticos. A continuacin se detallan las ventajas e inconvenientes de los sistemas basados en transmisin por radiofrecuencias: Alta sensibilidad a las interferencias. Fcil intervencin de las comunicaciones. Dificultad para la integracin de las funciones de control y comunicacin, en su modalidad de transmisin analgica. 3.- MEDIOS DE TRANSMISIN INHALMBRICOS 20. Infrarrojos Wifi Bluetooth Wibree (Bluetooth Low Energy) ZigBee 3.- MEDIOS DE TRANSMISIN INHALMBRICOS 21. Principales iniciativas domticas http://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?c=142&idm=151 22. Domtica conDomtica con Automatas programablesAutomatas programables 23. 4.- INSTALACIONES DOMTICAS CON AUTMATAS PROGRAMABLES El autmata programable, desde el punto de vista de la domtica es un sistema CENTRALIZADO. 24. 4.1.- Autmata LOGO 12/24 RC de Siemens 25. 4.2.- Logo Soft Comfort 26. 4.3.- Ejemplos Prcticos 4.3.1.- Programacin de alarmas tcnicas. Funcionamiento: .- Un sensor de gas conectado a la entrada I1 controla la electrovlvula de salida de gas Q1, de forma que si se produce un escape, el sensor de la orden de parar el suministro de gas, cortando dicha electrovlvula y activando la alarma en la salida Q2. .- Tres sensores de agua conectados a las entradas I2 (cocina), I3 (bao 1) e I4 (bao 2), controlan la electrovlvula de agua Q3, desactivndola cuando se detecta una fuga y activando la salida Q4 que indica alarma por fuga de agua. .- Con los pulsadores I5 (gas) e I6 (agua) se pueden anular las alarmas correspondientes y conectar de nuevo el suministro. Pulsar ver Resuelto 27. 4.3.2.- Programacin de control de persianas. Funcionamiento: .- Se dispone de un pulsador manual para subir la persiana I1 y otro para bajarla, I2. .- Un motor conectado a la salida Q1 para subir y otro a Q2 para bajar. .- Los sensores conectados a I3 e I4 detectan cuando la persiana esta subida o bajada. .- En modo automtico (I5) la persiana subir o bajar en funcin de la hora y del da de la semana con un temporizador semanal, subir a las 7 de la maana y bajar a las 9 de la nohe. Pulsar ver Resuelto 28. 4.3.3.- Programacin de control de calefaccin. Funcionamiento: .- Una caldera de calefaccin que se controla con la salida Q1. .- Un interruptor I1 que permite poner ON/OFF la calefaccin. .- Un termostato a la entrada I2 que controla la temperatura de la caldera. .- El control de la temperatura de la vivienda se realiza con el termostato conectado a la entrada I3 y la electrovlvula de la salida Q2 para los dormitorios, y el termostato conectado en la entrada I4 y la electrovlvula en la salida Q3 para el saln. Cuando se alcanza la temperatura deseada, se activan los termostatos cortando las electrovlvulas correspondientes. .- Se utilizar un temporizador semanal para activar la calefaccin entre las 6 de la maana y las 10 de la noche. Pulsar ver Resuelto 29. Domtica X-10Domtica X-10 30. 5.- INSTALACIONES DOMTICAS CON CORRIENTES PORTADORAS X-10 Power Line Carrier = P.L.C. Utilizacin de la red elctrica Sistema descentralizado; configurable, no programable. De instalacin sencilla (conectar y funcionar). De fcil manejo por el usuario. Flexible y ampliable. 5.1.- Topologa, direccionamiento, cdigos 31. Impulsos y formas de onda 32. Bits X-10 Cdigos y Tramas 33. Composicin de un bloque completo de datos Ciclos para la transmisin completa Cada 11 ciclos de red se transmite en bloque de datos 34. Ejemplo Encender cdigo casa A unidad 2 1.- Enviar direccin dos veces 2.- Espera tres ciclos de red, seis pasos por cero 3.- Enva el comando dos veces 4.- Espera tres ciclos de red, seis pasos por cero 35. 5.2.- Componentes de una instalacin X-10 Acceso al CATLOGO 36. 5.3.- Montaje de aplicaciones X-10 5.3.1.- Control de iluminacin 37. 5.3.2.- Control de persianas 38. 5.3.3.- Control de calefaccin 39. Sistema InalmbricoSistema Inalmbrico Gamma WaveGamma Wave 40. 6.- SISTEMA INALMRICO GAMMA WAVE 6.1.- Caractersticas del sistema Parmetros de RF Banda de Frecuencias: 868.0 868.6 MHz 868.7 869.2 MHz Espacio entre canales: 153.6 KHz Potencia radiada efectiva: < 5mW Rango de transmisin de datos: 38.4 Kbit/s Modulacin: Binary Frequency Shift Keying (BFSK) Desplazamiento de frecuencia: 38.4 +- 3KHz Sensibilidad del receptor: < -95 dBm Duracin del cambio de direccin: < 1.5 ms 41. 6.2.- Elementos utilizados Acceso al CATLOGO / INFORMACIN TCNICA http://w3.siemens.com/powerdistribution/global/ES/lv/portfolio/buildin g-control/gamma-instabus-KNX/Pages/gamma-instabus-KNX.aspx Pulsador Wave UP210 Emisor de pared con Bat Emisor de mano Entrada binaria Pulsador Wave PersianasMecanismo de Conmut. Mecanismo de regulacin. Mecanismo de Persianas. 42. 6.3.- Pantalla tctil Touch-Manager Wave Puesta en marcha Aparatos RF Puesta en marcha Aparatos KNX Acceso al MANUAL 43. 6.4.- Ejemplo de Aplicacin Programacin e Instalacin del saln de una vivienda segn plano adjunto. Funcionamiento: .- Accionamiento local mediante los elementos indicados. .- Control mediante el emisor de mano. .- Visualizacin y control mediante la pantalla tctil Touch-Manager Wave. Mecanismo de Conmut.Entrada binariaMecanismo de regulacin. Mecanismo de Persianas. Emisor de pared con Bat 44. Sistema KNXSistema KNX 45. 7.- SISTEMA KNX 7.1.- Asociacin KNX Este estndar abierto est basado en otros con ms de 20 aos de experiencia en el mercado, entre otros los sistemas predecesores de KNX son: EIB, EHS y BatiBUS. La KNX asociacin tiene ms de 200 empresas miembros. El 80% de los dispositivos vendidos en Europa. 46. KNX es el nico estndar mundial para el control de la vivienda y del edificio con: .-Una nica herramienta de puesta en marcha (ETS). .-Una completa gama de medios de transmisin (TP, PL, RF y IP). .-Una completa gama de modos de configuracin (System y Easy modos). 47. 7.2.- Topologa, lneas, zonas, .- Adaptable y Modular .-Modificar o ampliar sin cambios de cableado .-Solo volver a programar .- Reduce el mantenimiento .-Todos los sistemas estn comunicados .- Ahorra tiempo .-Se reduce la cantidad de conductores .- Se reduce el tiempo de montaje .- Software de programacin ETS .- Es ampliable .-Todos los componentes conectados al bus .- Est estandarizado .- Diversos fabricantes compatibles entre s 48. Cable y conectores Distancias 2 X 2 X 0.8mm 49. 7.3.- Componentes del sistema BUC (Unidad de Acoplamiento al Bus) SENSORES (Para diferentes Aplicaciones) ACTUADORES Pulsador Doble Detector Pres. Control Temp. Detector Humed. Display F. ALIMENTACIN F. ALIMENTACIN 50. PASARELAS KNX - DALI KNX - IP 51. Ejemplo de interconexin de diferentes sistemas 52. Smbolos Componentes bsicos del sistema Componentes bsicos del sistema 53. Sensores Sensores 54. Sensores Actuadores 55. Actuadores Elementos combinados 56. 7.8.- Diseo de Proyectos con ETS4 PULSAR 57. Banderas de los objetos de comunicacin 58. Prctica 1 Encendido/Apagado general de lmparas Funcionamiento: .-Las teclas de la parte izquierda del pulsador activarn/desactivarn la lmpara L1. .-Las teclas de la parte derecha del pulsador activarn/desactivarn la lmpara L2 59. Prctica 2 Regulacin de lmparas mediante dimmer Funcionamiento: .-Mediante las ocho teclas del pulsador cudruple se obtendrn 8 niveles diferentes de iluminacin de L1. .-Las teclas de la parte izquierda del pulsador doble activarn/desactivarn la lmpara L1 .-Las teclas de la parte derecha del pulsador doble aumentan/disminuyen la luminosidad de la lmpara L1 60. Prctica 3 Control de Persianas Funcionamiento: .-Accionamiento del motor de persianas (subir/bajar abrir/cerrar lamas) mediante actuador de persianas y pulsador. 61. Prctica 4 Deteccin de Presencia Funcionamiento: .-Las teclas de la parte izquierda del pulsador activarn/desactivarn las lmparas L1 y L2 .-Las teclas de la parte derecha del pulsador habilitan/deshabilitan el detector de presencia. .-Cuando se detecta presencia se activan las lmparas L1 y L2 62. Prctica 5 Control de iluminacin mediante interruptor crepuscular Funcionamiento: .-Activacin/desactivacin de las lmparas L1 y L2 a travs del interruptor crepuscular conectado a la entrada binaria. 63. Prctica 6 Unidad de visualizacin Funcionamiento: .-Realizada la prctica 5, incluir el display en la instalacin para indicar el estado de la iluminacin en las lneas del mismo. 64. Prctica 7 Alarmas tcnicas: Entrada binaria para detectar fugas de agua y gas Funcionamiento: .-Mediante dos pulsadores conectados a la entrada binaria simularemos el detector de inundacin y de gas. Cuando se produce fuga en alguno de ellos se activa la electrovlvula correspondiente. Mediante el pulsador doble se vuelve a restablecer el suministro (parte izquierda gas, parte derecha agua). 65. Directiva 2006/95/CE sobre el material elctrico destinado a utilizarse con determinados lmites de tensin. Directiva 89/336/CEE sobre compatibilidad electromagntica, sustituida por la nueva directiva 2004/108/CE para aparatos, componentes, subsistemas e instalaciones a partir del 20 de julio de 2009. RD 842/2002, Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin (REBT). Es el primer en el que se prescribe cmo deben realizarse las instalaciones domticas, y en l se incluyen las siguientes Instrucciones Tcnicas Complementarias: ITC-BT-03 Instaladores autorizados en baja tensin.ITC-BT-03 Instaladores autorizados en baja tensin. ITC-BT-04 Documentacin y puesta en servicio de las instalaciones.ITC-BT-04 Documentacin y puesta en servicio de las instalaciones. ITC-BT-51 Instalaciones de sistemas de automatizacin, gestinITC-BT-51 Instalaciones de sistemas de automatizacin, gestin tcnica de la energa y seguridad para viviendas y edificios.tcnica de la energa y seguridad para viviendas y edificios. Normativa legal 66. Cdigo Tcnico de la Edificacin (CTE). El documento bsico HE Exigencias bsicas de ahorro de energa, de 2006. Sus objetivos son el uso racional de la energa y fomentar las energas renovables, y fija las exigencias bsicas de calidad de los edificios y sus instalaciones. RD 401/2003, por el que se aprueba el Reglamento regulador de las infraestructuras comunes de telecomunicaciones para el acceso a los servicios de telecomunicacin en el interior de los edificios y de la actividad de instalacin de equipos y sistemas de telecomunicaciones. En el caso de que la instalacin domtica interaccione con la instalacin de gas, se deber cumplir, en todo momento, el RD 919/2006, por el que se aprueba el Reglamento tcnico de distribucin y utilizacin de combustibles gaseosos y sus instrucciones tcnicas complementarias ICG 01 a 11. Si el sistema de seguridad se conecta a una central remota de alarmas, deber cumplirse el RD 2364/1994, el RD 1123/2001, y el RD 4/2008 relativo al Reglamento de seguridad privada. Normativa legal 67. Certificacin de instalaciones domticas en Espaa, AENOR EA0026:2006 Instalaciones de sistemas domticos en viviendas. Prescripciones generales de instalacin y evaluacin. Es una iniciativa de CEDOM (Asociacin Espaola de Domtica) en colaboracin con FENIE (Federacin Nacional de Empresarios de Instalaciones Elctricas y Telecomunicaciones de Espaa para poder ostentar la Marca AENOR. Es una CERTIFICACIN VOLUNTARIA. Normativa legal 68. Organismos normalizadores:Organismos normalizadores: AENOR CEDOM (WWW.CEDOM.ORG)CEDOM (WWW.CEDOM.ORG) CEDINT (WWW.CEDINT.ORG)CEDINT (WWW.CEDINT.ORG) Normativa legal Organismos nacionales:Organismos nacionales: 69. Electrnica Sistemas de Alimentacin Fotovoltica, baterias, red Control y Automatizacin Micros Sensorizacin Actuacin Audio Vdeo Informtica Sistemas Programacin Comunicaciones Protocolos Cableados Redes Sistemas Inalmbricos NormativasNormativas REBT ICT CENELEC ETSI etc, Formacin de un experto en Domtica 70. Enlaces Comisin de Hogar Digital http://www.comisionhogardigital.org Wikipedia- http://es.wikipedia.org/wiki/Power_line_communication http://www.intel.com Recursos VoIP http://www.recursosvoip.com/protocolos/sip.php Microsoft http://www.microsoft.com/ CASADOMO El portal del Hogar Digital http://www.casadomo.com Web para protocolos de comunicacin http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/enlace/ppp.html Web de dmotica http://www.domotica.net Web del hogar digital http://www.hogardigital.com AENOR - http://www.aenor.es. Diccionario de Acrnimos de Telefnica.http://www.zonagratuita.com/curiosidades/DicTelefonica. http:// www.glosarium.com. http://www.foro.upm.es/domotica/ponencias/domotica3.pdf CENELEC - http://www.cenelec.org ETSI - http://www.etsi.org WEBOPEDIA - http://www.webopedia.com