Comunicaciones domóticas

El principio fundamental de la domótica es simplificarnos la vida y hacérnosla mucho más fácil. Es por ello que en una casa inteligente se instalan varios sistemas, los cuales se tienen que comunicar entre sí para lograr su correcto funcionamiento.

El enlace entre estos dispositivos se logra a través de una red de comunicaciones. Para ello debemos conocer que tipos de redes de comunicaciones y que protocolo de comunicación emplean estos equipos.

Debes tener en cuenta algunos conceptos básicos que nos ayudaran a entender mejor este aspecto de la domótica.

Cómo funcionan las redes de comunicación

El desarrollo de las tecnologías en este campo ha sido abrumador desde la inversión de internet por así llamarlo. Existe la comunicación punto a punto entre dos equipos solamente, este método se suele emplear en los sistemas demóticos centralizados. Además existe la comunicación en forma de nodos  o de redes de comunicación. Este último se emplea en los sistemas mixtos principalmente.

Básicamente se tiene una central domótica ( máster ), la que se conecta a nuestra red y mediante el bus de datos recibe todas las señales de datos provenientes de los sensores y actuadores de toda nuestra instalación, estos últimos normalmente se conectan como esclavos o slave.

Tipos de comunicación en la domótica:

Principalmente existen dos tipos fundamentales, las redes de comunicación cableadas y las redes de comunicación inalámbricas.

Redes de comunicación cableadas:

Estas redes se caracterizan por estar dotas de una infraestructura muy compleja y costosa debido al gran entramado de cables, gabinetes y equipos que son necesarios para su instalación. La infraestructura consta principalmente de un gabinete donde se almacenas y conectan  todos los equipos de comunicación ya sean routers, repetidores de red y nuestra central domótica. Además constan con un sistema de cableado horizontal y vertical para llegar a los diferentes puntos o equipos a conectar en la red. Imagen de una infraestructura de una red de comunicación cableada

Estas redes de comunicación son las tradicionales pero también cabe mencionar que en la domótica o casa inteligentes se suele aprovechar el cableado eléctrico ya existente para lograr la comunicación entre los diferentes equipos. Y te preguntaras cómo se logra esto.  Básicamente con un equipo emisor y otro receptor conectados en la red eléctrica doméstica de nuestra casa.

Los equipos en este caso codifican y decodifican la señal digital y la transmiten en forma de una onda portadora a alta frecuencia a través del cableado existen en la vivienda. Esto sin duda Ayuda a reducir mucho los costes de nuestra instalación. Esta tecnología es conocida como Banda Ancha sobre Red Eléctrica o BPL. Un sistema que recomendamos es el de Power Line Carrier que cuenta con más de 34 años de experiencia empleando esta tecnología en España.

Redes inalámbricas.

El funcionamiento de este tipo de redes es logrado mediante ondas electromagnéticas, sin necesidad de emplear ningún cableado, lo cual nos permite tener una mayor comodidad en la conexión y su uso. La transmisión y recepción de la señal se logra mediantes los llamados nodos de comunicación. Algo en decremento de este tipo de redes es que suelen ser más inseguras por lo que tenemos que estudiar bien cómo proteger nuestra privacidad.

Estas redes se pueden clasificar de acuerdo a la topología de la transmisión ejemplo redes de microondas , o de radio frecuencia, la trasmisión por rayos infrarrojos también está comprendida en este tipo de redes. Para métodos prácticos clasificaremos las redes de comunicaron inalámbricas de acuerdo al alcance o cobertura de la misma.

Clasificación de las redes Inalámbricas:

WPAN (Wireless Personal Area Network): El alcance de este tipo de Red es de solo unos 10 m. El conocido Bluetooth, es parte del tipo de red que conforma esta clasificación. En cuestiones prácticas es empleada en algunos periféricos de nuestras computadoras, como el teclado y ratón. En domótica se utilizan en varios sensores y actuadores que no requieren largas distancias para comunicarse.

WLAN (Wireless Local Area Network): Por su parte estas redes de área local abarcan un espacio un tanto mayor. Seguro estas familiarizado como las tecnologías WiFi, pues bien esta  se encuentra dentro de la redes de comunicación tipo WLAN, y la puedes encontrar en la mayoría de las oficinas y casas en este minuto. Este tipo de red transforma generalmente una conexión de ADSL, fibra óptica, mediante un  modem en ondas de radio frecuencia, lo que permite la conexión de portátiles, tabletas, etc. De forma inalámbrica claro está.

WMAN (Wireless Metropolitan Area Network): En áreas mucho más grandes  como ciudades se emplean tecnologías basadas en WiMax, que permiten la interoperabilidad con una gran cobertura y ancho de banda como las que vuela instala para tener Internet en zonas sin cobertura. Ejemplo las redes de microondas para los enlaces de una torre de comunicación con otra, tan empleados por los operadores de telecomunicaciones.

WWAN (Wireless Wide Area Network): es la red de área con el alcance más amplio de todas las redes inalámbricas. Las tecnologías GSM o GPRS como a las que se conectan los smartphones trabajan en este tipo de red inalámbrica.

Protocolos de comunicación domoticos:

Estos procesos de automatización se conocen como protocolos y resultan el medio mediante el cual se controlan los diferentes dispositivos de nuestra casa inteligente. Estos protocolos se basan en reglas que definen la forma en que se trasmite la información de un punto a otro. Hay protocolos estándar y protocolos cerrados.

Los protocolos de comunicación estandarizados mundial-mente como X-10, el KNX y ZigBee , integran una gama de equipos muy amplias que permiten el diseño de pequeñas instalaciones residenciales o permiten la instalación de grandes proyectos como un hospital, aeropuertos y hoteles.

Un aspecto que debes tener en cuenta a la hora de realizar tus proyectos domóticos es la compatibilidad. Normalmente no se pueden conectar en una misma red dos protocolos de comunicación distintos ya que no se entienden entre si.

Los protocolos de comunicación cerrados. Normalmente son propiedad de la empresa que lo desarrollo, lo que significa que los usuarios necesitan una licencia para diseñar sus propios dispositivos o interfaces con los mismos.

Las especificaciones del protocolo de comunicación cerrado son restringidas únicamente disponibles para quienes adquieren la licencia y no para el público general. Lo que trae como ventaja una mayor seguridad en la red. Y como desventaja limitaciones en el diseño y expansión de una instalación.

Bus de comunicación

El bus de comunicación es el camino que comparten varios dispositivos conectados. Es importante señalar que cualquier señal que se trasmita en el bus estará disponible para todos los dispositivos en la red. La transmisión de la señales se produce de forma tal que solo un dispositivo transmite en un instante dado, si dos dispositivos transmitan al mismo tiempo las señales se solapan y se crean distorsiones en  la red. Es por ello que todos los dispositivos conectados al bus deben obtener control de esta antes de iniciar una transmisión.

Un bus de comunicaciones esta conformado por varias lineas de comunicación las que transmiten la señal en forma binaria 1 y 0. Pueden haber transmisiones de datos en una sola linea en forma serie y en varias linean en forma paralelo.

Calidad de las comunicaciones

Una buena comunicación entre dos dispositivos se da cuando el recepto obtiene los datos emitidos por el emisor de forma integra y completa. Sin distorsiones no solapamientos en la red. Existen dos grupos de factores que influyen en la calidad de las comunicaciones en las redes de datos.  Los factores externos y los factores internos.

Factores internos que afecta una buena comunicación en nuestra red:

  • El tamaño del mensaje
  • La complejidad del mensaje
  • La importancia del mensaje

Factores externos que afectan la calidad de nuestra red:

  • La calidad de la ruta entre el emisor y el receptor
  • El número de veces que el mensaje tiene que cambiar de forma
  • El número de veces que el mensaje se tiene que volver a dirigir o a considerar
  • La cantidad de mensajes que se transmiten de forma simultánea en la red de comunicación
  • El tiempo que se asigna para una comunicación exitosa

Aparatos y equipos que se conectan en una red domótica

  • Controles remotos, mandos inalámbricos.
  • Videoporteros (porteros automáticos).
  • Intercomunicadores.
  • Transmisión de alarmas, ya sea por detección de intrusos, humo o fugas de agua y/o gas.
  • Redes de comunicación  con  sistema monitor de consumo eléctrico, que permitan dar seguimiento a los costes de la electricidad en el hogar.

Beneficios de los aparatos electrónicos de comunicación:

Imaginemos que acaba de llegar a nuestra casa un bebe cuan útil seria instalar unos intercomunicadores o incluso un sistema de audio y vídeo para darle seguimiento al sueño de nuestro bebe. O que nuestro apartamento se encuentra en el piso 10 e instalemos un sistema de vídeo portero, que nos permita recibir a nuestros invitados solamente tocando un botón.

El simple hecho de instalar un control de acceso a nuestra cochera, que active la apertura de la puerta con un control remoto, créame que nos haría la vida mucho más fácil.