Fundamentos de Sistemas Domóticos y Protocolo X-10: Automatización Residencial

1. Introducción a los Sistemas Domóticos

Los sistemas domóticos están dedicados a la automatización de viviendas y edificios, abarcando diversas áreas como:

• Control y gestión de la energía
• Seguridad
• Conformidad
• Comunicación

Es usual que estos sistemas afecten a varios ámbitos a la vez. Algunos ejemplos de aplicaciones domóticas incluyen:

• Desconexión de cargas para evitar la activación del ICP (Interruptor de Control de Potencia)
• Conexión y desconexión programada de cargas
• Temporización de tareas
• Control de alumbrado
• Control automático de toldos
• Control telefónico del sistema de alarmas
• Lectura remota de controladores
• Manejo de aparatos con mando a distancia
• Y muchas más funcionalidades...

Existen cuatro tipos principales de sistemas domóticos:

1. Sistemas basados en corrientes portadoras: Destinados a la automatización de viviendas (ej. X-10).
2. Sistemas por bus de datos: Destinados a la automatización de viviendas y edificios (ej. EIB).
3. Sistemas controladores programables específicos: Diseñados para la automatización de edificios.
4. Sistemas basados en autómatas programables (PLCs): Son sistemas de programación no específicos, aplicables tanto a viviendas como a edificios.

2. Sistemas Basados en Corrientes Portadoras: Protocolo X-10

En estos sistemas, las señales viajan a través de la distribución eléctrica convencional, tanto monofásica como trifásica.

2.1. Protocolo X-10

Los mensajes X-10 son binarios y constan de 13 bits. La estructura es la siguiente:

• Los primeros 4 bits constituyen el código de inicio de un mensaje (III0).
• Los siguientes 4 bits representan el código de casa, existiendo por tanto 2⁴ = 16 posibles códigos de casa, que se identifican con letras mayúsculas desde la A hasta la P.
• Los 5 bits restantes (2⁵ = 32 combinaciones) se utilizan para identificar 16 códigos de unidad y 16 códigos de función.

Ejemplo: {III0 (inicio) 0II0 (código de casa) 0II00/1 (el último dígito, si es 0, indica el código de unidad; si es 1, el código de función. En total, esta última serie de números consta de 5 cifras)}.

Nota: Se adjunta una hoja de tabla para mayor detalle.

Un '1' binario se representa con una pulsación de 120 kHz, transmitida en 1 ms superpuesta a la señal eléctrica de 50 Hz. Esta pulsación se transmite 3 veces, separadas por 60º eléctricos, aprovechando el paso por cero de la onda eléctrica en cada una de las fases.

Un '0' binario se representa por la ausencia de esta pulsación.

Para el código de inicio, se aprovechan los pasos por cero tanto cuando la onda eléctrica sube como cuando baja. Para el resto del mensaje, se aprovecha el paso por cero cuando la onda eléctrica baja, y en el siguiente paso por cero, cuando la onda sube, se transmite el bit complementario para la detección de errores.

La transmisión directa de un mensaje requiere 11 ciclos. Los mensajes se transmiten de forma repetida, separados por 3 ciclos de corriente, excepto para los mensajes de regulación, en los que no existe dicha separación.

Cuando un dispositivo X-10 emite un telegrama, este incluye un código de casa y un código de unidad que deben coincidir con los configurados en el dispositivo destinatario. El telegrama es escuchado por todos los receptores, pero solo reaccionan aquellos configurados con los códigos de casa y unidad correspondientes.

2.2. Módulos X-10

2.2.1. Módulos de Aparato

Su función principal es permitir encender o apagar remotamente un consumidor conectado a dicho módulo.