05 Dic

KNX Scientific Conference (Pamplona nov2010), Parte I

05 Diciembre 2010 |
Written by maji
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Welcome and Opening Address
Prof. Carlos Fernández Valdivieso, Universidad Pública de Navarra
Prof. Ignacio R. Matías Maestro, Universidad Pública de Navarra
Mr Godehardt Schneider, KNX President

El KNX SCIENTIFIC CONFERENCE se abrió con una breve presentación por parte de los organizadores del acto los profesores: Carlos Fernández Valdivieso e Ignacio R. Matías Maestro de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), agradeciendo a las autoridades de la KNX Association, la oportunidad de organizar este evento por primera vez en Pamplona.

Al tiempo que se hacia una introducción a las instalaciones, escuelas de ingeniería, laboratorios y labores de docencia que se imparten en esta universidad, relacionadas con la domótica y el sistema KNX. Asi mismo se hacía énfasis en las investigaciones y proyectos que se están llevando a cabo dentro de este entorno en las áreas de Fibra Óptica y sensores.

Despidiendo la presentación, agradeciendo la asistencia al acto por parte de más de 100 personas representando a universidades, empresas y medios de comunicación.

Una vez concluida la introducción por parte del comité organizador de la UPNA, el Sr. Godehardt Schneider, presidente de la KNX Association, realizó una presentación del evento, con un breve repaso de la historia del mismo, recalcando su importancia dentro de las actividades de la KNX Association y siendo esta la segunda vez que acude a este tipo de eventos científicos.

Volvió a enumerar las cifras actualizadas del KNX, que se presentan en cada uno de los eventos anuales: wokshops, congresos o conferencias que alrededor de KNX se dan cita a lo largo de muchos países, sobre todo en Europa.

A finales de 2010 la KNX Association cuenta ya con:

216 fabricantes (KNX Manufacturers)
20.440 Instaladores oficiales (KNX Partners).
156 Centros de Formación (Training Centers)
66 Centros de investigación (Scientific Partners)
8 Club de Usuarios KNX (KNX USer Club).
20 Grupos KNX nacionales (National Groups)
33.000 licencias ETS.

Haciendo referencia a la nueva versión del programa ETS4 del que se ha realizado un impresionante despliege para darlo a conocer, con 26 eventos en 20 paises.

Describiendo asi mismo los trabajos actuales para mejorar el protocolo en 3 areas:

DALI_KNX (functional bloks)
KNX-RF
Comunication Security

Para terminar comentando su propia VISIÓN como presidente: “Every Home with a KNX instalation”

SESSION 1 “Visions”: C. Fernández Valdivieso

Smart Grid and its Influence on the KNX Smart Home
Dr. S. Alcalde Bagüés, Mr A. MacWilliams
Siemens AG

El turno de ponencias de la primera Sesión relativa a las nuevas perspectivas para el mercado de la domótica, en concreto la Doctora Susana Alcalde de Siemens, nos hablaba de los cambios en el modelo de red de distribución eléctrica inteligente (Smart Grid) y de la influencia del mismo de los contadores inteligentes (smart-meters).

Una de las posibilidades que da la domótica es el ahorro, y el smart grid promueve este ahorro.

El modelo de smart grid trata de obtener una respuesta más eficiente a la demanda, mediante una oferta de precios e incentivos basados en la demanda y añadiendo la posibilidad de verter a la red por parte del consumidor energía proveniente de fuentes renovables como la solar fotovoltaica o la minieólica.

smartgrid_cisco

Para ello es necesario enviar los consumos a la smart grid para que sean gestionados por las Services Providers companies que se encargan de capturar y enviar los datos dando un servicio al consumidor de lecturas, análisis de datos y sobretodo la mejor tarifa en función de su consumo.

Para las estructuras centralizadas hoy existen servicios de monitorización como:

Google power meter
Microsoft Hohm

Estas estructuras solo producen información al usuario, y aunque este puede realizar acciones de ahorro en función de los datos que visualiza, no tiene ningún beneficio en la tarifa contratada con su distribuidor.

Para obtener mayores beneficios, nace un nuevo modelo de negocio: los Energy Management Solution (EMS). Estas compañías se encargan de medir y gestionar tu consumo cambiando continuamente la tarifa que mejor se ajuste a tu consumo en cada momento.

Una de las soluciones que investigan este mercado es: Cisco Home. A través de un Home Energy Controler (HEM), que envía los datos de consumos del contador a un centro de análisis de los mismos (ESI) en la nube, de forma que se puede tener un mejor control de los consumos, y a su vez poder negociar tarifas dinámicas acordes con la demanda individual.

De esta forma se crean estructuras descentralizadas con mejor nivel de gestión y perfectamente integrables en los hogares con domótica.

También se están trabajando en estandarizar los Gateway, como la asociación OGEMA, de forma que sean plug&play de forma transparente para el usuario.

SESSION 2 “IP and Web Services”: J. Demarest

Using IP networks as KNX medium
Mr H.-J. Langels, TF IP Convenor

El Sr. Hans-Joachim Langels de Siemens A.G., nos mostraba la relación histórica entre el protocolo KNX y el medio de transmisión IP. En un principio presciendiendo de él con acopladores de línea de BUS KNX para enlazar diferentes líneas, hasta la actualidad donde los acopladores de línea son KNX/IP de forma que entre líneas se usa la red Ethernet, más segura y rápida que el BUS KNX, diseñado para enviar paquetes de información a baja velocidad 9.600b.

Pero aun así, la red IP solo se usa como backbone usando el protocolo KNXnet/IP, de modo que el siguiente paso en la evolución de KNX hacia IP es hacer que KNX use IP como medio de transmisión, bajando de nivel hasta los dispositivos de línea.

Es decir, si KNXnet/IP Routing usa habitualmente la red IP como medio de comunicación entre subredes KNX, ¿Pueden los dispositivos KNX usar la red IP como medio de comunicación?

knx_ip

Cambiando y mejorando una serie de aspectos en el protocolo KNXnet/IP es posible hacerlo y para ello se dan una serie de requerimientos y recomendaciones en cuanto a control de tráfico para evitar la congestión, avisos de ocupación de BUS,…

Las conclusiones finales de la presentación son:

Que para lograr KNX IP se parte de la base del actual KNXnet/IP Routing protocol.
La capa de trasporte cEMI ha sido definida para la configuración de los dispositivos KNX IP.
Existen una serie de requerimientos y recomendaciones para el diseño y el comportamiento de las direcciones de los dispositivos KNX IP, frente al hecho de que el rendimiento de la red
KNX y el rendimiento del dispositivo KNX IP puedan influir en el rendimiento general del sistema KNX IP.
KNX IP puede ampliar su participación activa de KNX en entornos donde cada vez es más dominante el protocolo IP.

Mapping KNX to BACnet Web / Services
Mr S. Szucsich, Prof. W. Kastner
Vienna University of Technology

El Sr. Stefan Szucsich de la universidad de Viena, presentaba una forma de alternativa al OPC a través de los Web Services (WS) en concreto usando BACnet /WS, mostrando cómo un sistema de BA (Building Automation) que sigue el estándar KNX puede ser representado por medio de la BACnet/WS.

Mostrando sus virtudes para este tipo de aplicaciones, entre la que destaca la posibilidad de importación de datos XML a partir del KNX Engineering Tool Software y usando java junto con las librerías Calimero.

OPC Unified Architecture in KNX
Dr. W. Granzer, Prof. W. Kastner
Vienna University of Technology
Mr P. Furtak, NETxAutomation Software GmbH

El Dr. Wolfgang Granzer de la universidad de Viena, siguiendo con el tema anterior de gestión en BAS (Buiding Automation Systems), mostraba su trabajo sobre la tecnología OPC UA servidor -cliente como soluciones para sistemas KNX.

La clave para poder llevar a cabo la gestión de los sistemas de automatización de edificios, es proporcionar la interoperabilidad entre los dispositivos y sistemas que utilizan diferentes
tecnologías de varios fabricantes.

Una posible solución para este problema es el uso de servicios Web. Debido al uso de las redes IP en los actuales sistemas de automatización de edificios, los servicios Web están ganando importancia dentro del dominio de automatización de edificios.

En KNX, la posibilidad de utilizar la red IP como medio nativo KNX ofrece nuevas posibilidades para la integración de servicios Web en KNX. Una de las más importantes tecnologías dentro de este campo es: OPC UA.

La principal ventaja frente al BACnet/WS es que es extensible y más complejo. Por el contrario es una tecnología cara y poco accesible a PYMES.

El trabajo trata de los DPT (Datapoint) de KNX puedan ser pasados como variables simples de OPC.

Este proyecto se denomina: Webcom y tiene como socio la empresa NETxAutomation.

En la fase actual se está tratando de integrar este modelo de información en el NETxLAB_Voyager Visualization system.

SESSION 3 “Software”: S. De Bruyne

User configurable SCADA Software Framework
Professor D. Benítez, Universidad de Las Palmas

El profesor Domingo Benítez, de La Universidad de las Palmas, nos enseñó el software SKoA, un software de visualización y control (SCADA) autoconfigurable, Open Source (Calimero) y multiplataforma (Windows, Linux).

Este software está pensado para resolver los principales problemas de los SCADAS para KNX:

Solo Windows
Comunicación a traves de OPC, Active-X o tecnologías propietarias
Caros
Tecnologías propietarias

Características:

Visualización KNX
Monitorización remota y telegramas KNX
Control remoto KNX
Configurable por el usuario usando un interface gráfico
Configuración en XML
Programado en java.
Usa las librerías Calimero
Interface KNXnet/IP
Multiplataforma (Windows/Linux)
Multilenguaje (Inglés/Español)

skoa_overview

Presentation & Description of the KNX@Home Interface
Prof. A. Grzemba, Mr H. Schattenkirchner,
Ms C. Bugariu, University of Applied Sciences

El Dr. Andreas Grzemba y la Srta. Christina. Bugariu, de La Universidad de Ciencias Aplicadas de Deggendorf, mostraron la aplicación: KNX@Home, que es un software Open Source (Calimero) para la visualización y control de edificios con KNX/EIB.

Está diseñada para usuarios (Home Owner) y que se ejecuta a través de web Wrobser (IExplorer, Firefox, Chrome,…), de tal forma que los mismos usuarios son los que van a manejar la herramienta.

El KNX@Home se basa en un sistema cliente-servidor donde cada componente tiene una dirección IP fija en la red:

Cliente PC: Solo necesita tener instalado Java Runtime Environment y un web browser. Es independiente del sistema operativo que tenga instalado.
KNX Server: Es un PC donde corre el software KNX@Home y consta de: un módulo KNXService, una base de datos y un Apache Tomcat Web Server. Entre ellos se intercalan interfaces (RMI e Hibernate) que son la clave del funcionamiento del programa.
KNX/EIB IP-Router: Encargado de establecer la comunicación entre la instalación KNX/EIB y el KNX Server.

Estos tres componentes están dentro del mismo edificio y el acceso a los mismos se puede realizar por internet o mediante VPN.

Measurement data collecting into databases and preparing for data mining
Mr E. Matijevics, Subotica, Serbia

El Sr. Emil Matijevics, de la empresa: Subotica (Serbia, no enseñaba como gestionar grandes volúmenes de datos en macroproyectos como el que llevó a cabo en el MediaCityUK de Manchester:

10.900 luces bajo KNX-Dali gateways
Más de 150 líneas sobre 60 pasarelas IP en red local LAN.
Integración de luces de emergencia en KNX-Dali.
Feedback de errores en las luces del edificio mediante mensajes
Control remoto
270 pasarelas Dali
2.400 sensores de luminosidad
Integración con otros sistemas (ej: poner las luces al 100% cuando se activa la alarma de incendios).

Se estudiaron soluciones de la marca GIRA (ej: Gira Home Server), combinadas con otras soluciones como: IPAS, FALCON y WAGO.

Asi mismo señaló la importancia de la minería de datos (Data Mining) aplicada a la gestión de edificios, con programas como: RapidMiner, Weka.

Los principales motivos por los que debería aplicarse la minería de datos en al gestión inteligente de edificios son:

Las capacidades de almacenamiento de memoria van en aumento.
Los precios del harware en dispositivos se estan reduciendo.
Gran cantidad de datos para procesar.
Muchos datos pero poca información útil.
Las soluciones de software tradicionales no cubren estas necesidades.
La minería de datos aviva los negocios y el marketing.

Open source approaches to integrate KNX into media centres
Mr F. Praus, Mr C. Reinisch,
Mr P. Leitner, Prof. W. Kastner
Vienna University of Technology

Los Srs Fritz Praus, Christian Reinisch, Paul Leitner and Wolfgang Kastner Emil Matijevics, de la Universidad de Viena, presentaron un proyecto sobre integrar KNX en mediacenters (HTPCs) con Linux Media Center, mediante el puerto USB.

Debido a que ya es muy difícil encontrar puertos COM (serial EIA-232) en las placas bases de los HTPCs y en cambio dada la extensión, no solo en HTPCs, del puerto USB en multitud de dispositivos (consolas de juegos, smartphones, PCs,…) el núcleo del proyecto radica en usar este puerto como interfaz KNX.

Modificando electrónicamente un TP-UART IC de Siemens con unos pocos componentes electrónicos (capacitores, diodos y resistores) han conseguido crear el interface, que es capaz de comunicarse a través del puerto USB con un HTPC con Linux Media Center, creando de esta forma un KNX-USB interface.

Una vez construido el prototipo e implementado en Linux Media Center, su trabajo se centrará en simplificar la puesta en marcha y le manejo del mismo por parte del usuario final.