Protocolo KNX: Comunicación Eficiente en Domótica e Inmótica

El protocolo KNX surgió de la unión de tres estándares predecesores: EHS (European Home Systems Protocol), EIB (European Installation Bus) y BatiBUS. Los objetivos principales de esta asociación fueron:

• Definir un nuevo estándar abierto “KNX” para aplicaciones de domótica e inmótica.
• Consolidar la marca “KNX” en el ámbito de la automatización de edificios.
• Establecer “KNX” como un estándar europeo.

Según la web oficial de KNX, más de 500 fabricantes, entre ellos Schneider Electric, ABB, Belcom y Zennio, adoptan este protocolo en sus productos. En KNX, los dispositivos se clasifican en dos grandes grupos: emisores y receptores. Los dispositivos compatibles con KNX pueden comunicarse entre sí a través de cuatro variantes principales:

• KNX-TP (Par Trenzado)
• KNX-PL (Powerline)
• KNX-RF (Radiofrecuencia)
• KNX-IP (TCP/IP)

KNX-TP (Cable Trenzado)

Esta variante utiliza cables de par trenzado para transferir datos a una velocidad de 9.600 bps (bits por segundo), suficiente para una comunicación eficiente. Los dispositivos se alimentan con una tensión de 30V. El receptor detecta cambios en la diferencia de tensión entre los conductores, interpretando una reducción de aproximadamente 5V como un cero lógico. Los telegramas que se envían entre dispositivos contienen bits de control, dirección, datos y comprobación, información crucial para la comunicación y la ejecución de las acciones programadas.

KNX-PL (Powerline)

KNX-PL utiliza la red eléctrica existente del hogar para la transmisión de datos. Las señales se superponen a la tensión nominal de 230V, alcanzando una velocidad de 1.200 bit/s. Para representar los ceros y unos lógicos, se emplea el método de codificación de modulación de frecuencias por transferencia (SFSK). Una frecuencia de 105,6 kHz representa un cero lógico, mientras que una de 115,2 kHz representa un uno lógico.

KNX-RF (Radiofrecuencia)

KNX-RF es la solución inalámbrica del estándar, ideal para situaciones donde el cableado no es viable. Los sensores pueden alimentarse mediante baterías, independientemente de la red eléctrica. La transmisión de datos se realiza mediante radiofrecuencia, modulando una señal sobre una onda portadora. La modulación se logra combinando variaciones en la amplitud, frecuencia y fase de la onda. Los ceros y unos lógicos se representan mediante ligeras variaciones de la onda portadora.

KNX-IP (TCP/IP)

Los dispositivos compatibles con KNX-IP se conectan a través de redes Ethernet cableadas, comunicándose mediante el envío de paquetes de datos a través de direcciones IP. Gracias a estos cuatro medios de comunicación, KNX se adapta a cualquier reto arquitectónico:

• Cable trenzado de 2 hilos (Twisted Pair, TP)
• Cable de fuerza 230 V / 50 Hz (Power Line, PL)
• Comunicación inalámbrica por radiofrecuencia (RF)
• Mensaje IP, tanto cableado (por ejemplo, Ethernet) como inalámbrico (por ejemplo, WiFi).

KNX vs. Soluciones Inalámbricas

La mayoría de las instalaciones KNX son cableadas, ofreciendo una solución robusta y fiable para la domotización. Los dispositivos KNX cuentan con módulos, interfaces y software propios, evitando la dependencia de conexiones a Internet que pueden sufrir interferencias. La principal ventaja frente a soluciones inalámbricas como WiFi, Bluetooth, Zigbee o Z-Wave es la fiabilidad y estabilidad de la conexión. Sin embargo, es importante considerar que las instalaciones KNX pueden ser complejas y costosas, requiriendo conocimientos especializados.

Métodos de Instalación

System (S-Mode)

La planificación y configuración se realiza mediante un PC con el software ETS (Engineering Tool Software) instalado, junto con las bases de datos de producto de cada dispositivo. El método “S-Mode” es el más utilizado por proyectistas e instaladores KNX certificados, especialmente en grandes instalaciones.

Easy (E-Mode)

La configuración no requiere un PC, sino que se realiza a través de un controlador central, ruedas de codificación, etc. Este método está pensado para instaladores con conocimientos básicos sobre tecnología bus, siendo ideal para pequeñas instalaciones y para aquellos sin experiencia en programación.