Dónde se destaca KNX en los diseños de automatización de edificios

El estándar de conectividad Fieldbus por cable está afianzándose en el mundo de IoT al facilitar soluciones inteligentes de construcción para iluminación, HVAC, control de acceso y seguridad contra incendios.

El estándar de automatización de edificios KNX está comenzando a ganar tracción con un interés creciente en aplicaciones de edificios inteligentes y la capacidad de controlar funciones de construcción como iluminación, persianas y calefacción desde un solo tablero. KNX, una especificación de Fieldbus abierta para la automatización de edificios, surgió en la escena tecnológica a principios de la década de 2000.

KNX a veces se compara con los protocolos de IoT familiares utilizados en la automatización del hogar, como Thread, ZigBee y Z-Wave, así como en otros que pueden no ser tan familiares porque son específicos de la automatización del hogar, como Loxone, Smart-Bus y HM-IP.

El soporte para cuatro capas físicas diferentes (par trenzado, RF, línea de alimentación y Ethernet) permite a KNX acomodar una amplia gama de dispositivos conectados dentro del edificio. Imagen de Renesas

Mientras que los fabricantes de chips como ON Semiconductor y STMicroelectronics están ofreciendo soluciones de conectividad basadas en KNX a través de redes de par trenzado (TP), Renesas Electronics está implementando KNX a través de implementaciones de comunicación por línea eléctrica (PLC).

STMicro se unió a Tapko Technologies GmbH para crear una solución de diseño KNX para conectar dispositivos como luces inteligentes, controladores HVAC, alarmas domésticas y electrodomésticos inteligentes a redes de par trenzado. En este nodo de red, el STKNX, una pila de software KNX desarrollada por ST y Tapko se ejecuta en el microcontrolador STM32 de ST.

El transceptor STKNX. Imagen de STMicroelectronics

El STKNX funciona como un transceptor KNX para conectividad por cable de par trenzado en dispositivos Tapko. El transceptor STKNX viene con un kit de evaluación, EVALKITSTKNX, que contiene todo lo necesario para desarrollar un nodo KNX. Eso incluye un microcontrolador STM32F103RBT6, encabezados compatibles con Arduino para la expansión de funciones personalizadas y una aplicación de atenuación de LED de muestra.

KNX sobre redes PLC

Más recientemente, algunas redes de automatización de edificios KNX están convergiendo y colisionando con el tren de Internet de las cosas (IoT) para formar lo que algunos observadores de la industria llaman KNX IoT para edificios inteligentes.

Una de las manifestaciones prácticas de KNX IoT se produjo a principios de este año cuando Renesas anunció la implementación del protocolo KNX en su solución G3-PLC ™. El módem powerline del fabricante de chips japonés permite a los diseñadores crear funciones de control KNX en sistemas G3-PLC.

La tecnología PLC combina la línea de datos y la línea de alimentación en un solo sistema de cable para facilitar la conectividad en todo el edificio en distancias más largas y a través de las paredes. A continuación, G3-PLC, un estándar abierto para comunicaciones de línea eléctrica de baja frecuencia de banda estrecha, desarrollado y mantenido por G3-PLC Alliance, proporciona conexiones de alta velocidad y altamente confiables sobre la red eléctrica existente.

El protocolo G3-PLC, desarrollado principalmente para aplicaciones de medición de energía, ahora se está adoptando cada vez más en aplicaciones de edificios inteligentes como HVAC, iluminación, incendios y seguridad, y seguridad de acceso a edificios.

El botón KNX conectado al par trenzado está conectado a un enrutador KNX para manejar las comunicaciones con la red PLC. Imagen de Renesas

El módem powerline comprende el módem de software R9A06G037 OFDM PLC de Renesas, un MCU Renergia Synergy y el chip ISL15102 que sirve como controlador de la línea de alimentación. Combina la pila Renesas G3-PLC basada en el paquete de software Synergy (SSP) con una pila de software del especialista alemán KNX Tapko.

La convergencia entre las tecnologías KNX y PLC, como lo demuestra el ejemplo de diseño anterior, es un presagio de la próxima rama de KNX IoT. La Asociación KNX ya está trabajando en el estándar KNX IoT que pretende ser un protocolo completo basado en IP.

Imagen destacada utilizada por cortesía de STMicroelectronics.