Protocolli Domotica

Protocolli principali

Protocolli principali della domotica e delle loro caratteristiche.

– Batibus

– Bluetooth

– Cebus (Consumer Electronics Bus)

– EDS (En Decoder System) World Data Bus

– EIB (European Installation Bus)

– EHS (European Home System)

– Ethernet

– HAVI (Home Audio Visual Interoperability)

– HES (Home Electronic System)

– Home PlugAlliance

– Jini

– KNX (Konnex)

– LonWorks

– No New Wires

– OSGI (Open Service Gateway Initiative)

– Sharewave

– UPnP (Universal Plug and Play)

– VESA Home Network

– X-10

– ZigBee

 

BatiBus

Sviluppato nel 1989 su iniziativa di MERLIN GERIN, AIRELEC, EDF e LANDIS & GYR (che successivamente fondarono il Batibus Club International), Batibus utilizza un doppino per collegare e permettere il transito di comandi e dati tra CPU, sensori ed attuatori, che compongono un sistema di automazione domestica. La connessione tra i dispositivi segue una topologia libera. Ha partecipato, insieme a EIB ed EHS, al processo detto “Convergenza” che ha portato nel maggio 1999 alla fusione dei tre standard di partenza, ed alla nascita di KNX (Konnex).
Bluetooth

Il consorzio Bluetooth è stato fondato nel 1998 da Ericsson, IBM, Intel, Nokia e Toshiba e comprende attualmente i maggiori produttori di apparecchiature di telefonia, elettronica ed informatica. Mediante un sistema radio che opera sui 2,4 GHz consente ad apparecchiature elettroniche ed informatiche di comunicare tra loro e scambiarsi dati con velocità fino ad 1 Mb/s in un raggio massimo di alcune decine di metri.
Cebus (Consumer Electronics Bus)

Sviluppato dall’associazione americana EIA (Electronic Industries Association) il Consumer Electronic Bus è uno standard integrato multimediale per sistemi di Home Automation che ha caratteristiche di flessibilità e modularità. I dispositivi che lo impiegano devono tuttavia possedere sufficiente potenza di elaborazione per poter gestire i dati in transito sulla rete.
EDS (En-Decoder System World Data Bus)

Tecnologia basata sulla trasmissione bidirezionale impulsiva di dati in banda base, generata dallo stesso microcontrollore di funzione, su una delle quattro possibili dorsali BUS: Databus – Parkbus – Widebus – Virtualbus, di cui solo le prime tre sono costituite da un monofilo telefonico riferito a terra, mentre la quarta non necessita di nessun vettore fisico o frequenza radio o frequenza vettrice (onde convogliate). Tutte e quattro le dorsali Bus, per la loro grande banda passante (da 3 Hz a 5/6 MHz) danno la possibilità di rice trasmissione dati e/o segnali analogici di tutti i dispositivi che impiegano la nuova tecnologia di modulazione degli impulsi, la cui durata può essere variata in base alla frequenza modulante.
EIB (European Installation Bus)

Il protocollo EIB (European Installation Bus) è stato sviluppato da un pool di aziende leader nei settori dei materiali e componenti per l’installazione elettrica, per soddisfare le esigenze legate all’automazione di case, uffici ed edifici in genere. EIB è uno standard aperto e disponibile a tutti i costruttori che intendono fornire soluzioni innovative nel settore dell’automazione degli edifici. EIB è implementabile su: doppino; powerline (onde convogliate su rete elettrica); EIB.net (Ethernet); radio frequenza; infrarosso. Dalla sua introduzione sono state realizzate svariate decine di migliaia di installazioni. Attualmente è confluito, in seguito al processo di “Convergenza” con gli standard Batibus ed EHS, nel nuovo standard KNX (Konnex) che si propone di diventare il sistema di riferimento europeo per l’automazione domestica.
Ethernet

Lo standard Ethernet, noto anche come IEEE 802.3, è nato per condividere e collegare tra loro, in modo semplice ed efficiente, dispositivi e risorse di rete. I protocolli utilizzati permettono un transito di dati con velocità comprese tra 1Mb/s ed 1Gb/s, utilizzando cavi coassiali (ora poco usati), doppino intrecciato (cavi Cat. 5 e 6), fibra ottica. Diffusosi enormemente anche grazie alla crescita di Internet, è diventato il protocollo più utilizzato in applicazioni – reti in ambienti office, ma ha avuto una buona diffusione anche in campo industriale, grazie alla sua economicità ed affidabilità, dove è utilizzato per il controllo e monitoraggio di impianti e sistemi. Ultimamente viene impiegato anche in campo domotico grazie alle sue doti di versatilità e al grande numero di dispositivi ed applicazioni disponibili sul mercato.
HAVI (Home Audio Visual Interoperability)

L’architettura Home Audio-Video interoperability (HAVi) è stata sviluppata da otto tra i maggiori produttori di apparecchiature elettroniche di consumo (Grundig, Hitachi, Matsushita, Philips, Sharp, Sony, Thompson e Toshiba) sotto forma di architettura di una rete domestica paritetica e distribuita. HAVi è basata sull’interfaccia i.LINK ed offre la connettività plug & play, l’interoperabilità tra apparecchiature di marche diverse e un’unica interfaccia d’utente, facile da usare, per controllare vari tipi di apparecchi Audio-Video.

HBS (Home Bus System)

Nato nel settembre 1988 come risposta all’europeo EHS e all’americano CEBus, L’Home Bus System è la soluzione proposta da un consorzio di società giapponesi l’Electronic Industries Association of Japan) al problema della standardizzazione, con il contributo di agenzie governative ed associazioni commerciali. Utilizza un cablaggio formato da due cavi coassiali e da otto coppie di cavo twisted-pair a cui vengono collegate apparecchiature audio/video, telefoni ed altri dispositivi.
(Home Electronic System)

L’Home Electronic System (HES) è uno standard internazionale per automazione domestica, che viene attualmente sviluppato da un gruppo di esperti provenienti da Nord America, Europa ed Asia. Gli esperti sono organizzati in un gruppo di lavoro noto come ISO/IECJTC1/SC25/WG1 che ha il compito di definire lo standard e sottoporlo alle nazioni partecipanti per essere approvato. Allo scopo di individuare soluzioni hardware e software che permettano ai produttori di offrire dispositivi che possano operare con reti domestiche di varia natura, il Gruppo di Lavoro si prefigge di specificare: un’interfaccia universale, un linguaggio di comunicazione e un Gateway residenziale per connettere la rete domestica con le reti esterne dei service provider.
Home Plug and Play

Le specifiche Home Plug and Play, che rientrano tra gli standard definiti dal CEBus Industrial Council, regolano i meccanismi di interazione ad alto livello tra dispositivi ed applicazioni HA. Questo significa che i costruttori potranno sviluppare i prodotti senza conoscere nel dettaglio il funzionamento di altri apparati similari garantendone nel contempo compatibilità ed interoperabilità.
Jini

La missione dell’HomeRF Working Group è di permettere l’esistenza di un ampio numero di dispositivi consumer interoperabili, mediante la definizione di uno standard industriale aperto rivolto a computer e altri dispositivi elettronici. Questi potranno così colloquiare e scambiarsi dati e informazioni all’interno o nelle immediate vicinanze di un’abitazione in modo del tutto rasparente agli utilizzatori, che non dovranno preoccuparsi della realizzazione di una rete per il passaggio dei dati. All’associazione, partecipano i nomi più noti nei settori di hardware, software, elettronica e comunicazioni.
KNX (Konnex)

KNX, è nato in seguito alla fondazione dell’associazione Konnex, avvenuta nel maggio del 1999 da parte di EIBA (European Installation Bus Association), BCI (Batibus Club International) ed EHSA (European Home System Association) con lo scopo di realizzare e promuovere uno “standard unico” per applicazioni di Home e Building Automation. E’ basato sulle migliori caratteristiche delle tre tecnologie di partenza e, di fatto, sul cuore dello standard EIB, con cui mantiene una totale compatibilità; integra inoltre le modalità di configurazione e i mezzi trasmissivi di BatiBus ed EHS. I componenti, realizzati da costruttori diversi, vengono garantiti, dopo una procedura di certificazione operata dall’associazione Konnex, per essere interoperabili, cioè per funzionare correttamente senza necessità di realizzare interfacce. Sono previste tre modalità di configurazione dei dispositivi Konnex:

• “S-mode” (System mode), adatta ad integratori di sistema che possono ottenere funzioni complesse utilizzando un tool software (ETS)

• “E-mode” (Easy mode) che permette agli installatori una rapida configurazione dell’impianto, rinunciando ad alcune funzionalità

• “A-mode” (Automatic mode) pensata per gli utilizzatori finali e per un uso Plug & Play di dispositivi consumer.

Lo standard KNX offre i seguenti mezzi trasmissivi:

• Doppino ritorto (Twisted pair, type 0 e 1)

• Modulazione su rete elettrica (powerline) a 110 kHz e 132 kHz

• Radio Frequenza a 868 MHz

KNX è stato pensato anche per diventare un marchio di qualità ed aiutare quindi i consumatori ad orientarsi nell’offerta di componenti per la domotica.

LonWorks

La tecnologia LonWorks, creata 10 anni fa da Echelon Corporation, costituisce una piattaforma completa, indipendente dal tipo di media scelto ed aperta, per la gestione di dispositivi connessi in rete. I protocolli possono essere implementati da chiunque su ogni tipo di processore senza riconoscimento di royalities: i prodotti che seguono le linee guida LonWorks per l’interoperabilità, possono dopo una fase di test fare uso del logo LonWorks.La Neuron Chipsne ha implementato i protocolli in un chip che viene costruito da Toshiba, Cypress e Motorola e che é già stato utilizzato in più di 8 milioni di dispositivi in tutto il mondo.
No New Wires

Le tecnologie proposte da Intellon rendono possibile la costituzione di una rete di comunicazione digitale ad alta velocità utilizzando gli impianti elettrici. L’integrazione con un sistema a radio frequenza dà poi la possibilità di coprire le zone non raggiunte dalla cablatura elettrica. Si può così beneficiare di una rete tipo Ethernet con una velocità che arriva fino a 14 Mbps.
OSGI (Open Service Gateway Initiative)

OSGI (Open Service Gateway Initiative), cui aderiscono 14 società tra cui Alcatel, Ibm, Lucent, Motorola, Nortel, Oracle, Philips, Sun Microsystems e Toshiba, è uno standard aperto basato su Java che permette di creare un’interfaccia tra gli apparati domestici intelligenti e le reti di dati. I servizi possibili comprendono connettività Internet, servizi TV intelligenti, funzioni di automazione domestica e di monitoraggio a distanza.
Sharewave

Membro della Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), ShareWave offre soluzioni hardware e software che permettono connessioni ad alte prestazioni tra dispositivi diversi, all’interno delle abitazioni. I sistemi che fanno uso di questa tecnologia, possono inviare e ricevere video in movimento, computer grafica, audio Hi Fi, voce, dati in tempo reale.
UPnP (Universal Plug and Play)

L’iniziativa Universal Plug and Play, che adotta protocolli Web standard, permette a un’ampia gamma di dispositivi di riconoscersi e di comunicare direttamente tra di loro o attraverso apparecchiature intermedie come PC e set-top box. Questa tecnologia è supportata da Microsoft, cui si sono unite 250 altre società nei settori dell’elettronica di consumo, informatica, sicurezza, reti, dispositivi per la casa ed automazione domestica, che formano l’Universal Plug and Play Forum.
VESA Home Networkz

Lo standard VESA Home Network (VHN) consente un trasferimento di informazioni tra ogni apparecchiatura digitale connessa in un’abitazione. Fornisce interoperabilità tra dispositivi collegati a reti di tipo diverso, comprendenti reti a banda stretta od ampia. Dà inoltre la possibilità di avere un controllo utente-dispositivo, dispositivo-dispositivo e dei servizi di gestione della rete, più un’interfaccia comune tra i Gateway Residenziali che collegano i dispositivi nella casa alle reti di accesso.
X-10

X10 è uno standard storico dell’automazione domestica, presente ormai da vent’anni in America, che ha avuto una larga diffusione anche in Europa, e sembra mantenere, grazie anche alle innumerevoli periferiche disponibili sul mercato, una salda posizione nel panorama delle soluzioni HA. È costituito da un’unità centrale che invia dei comandi ai dispositivi periferici utilizzando un sistema ad onde convogliate su rete elettrica per la trasmissione dei dati. Il sistema centrale può anche essere controllato da un PC mediante software, oppure pilotato a distranza grazie a telecomandi a infrarossi.

ZigBee – 802.11.4

Il protocollo 802.11.4 – ZigBee, sviluppato dalla ZigBee Alliance, è stato definito allo scopo di supportare reti di oggetti a costi e consumi energetici molto minori rispetto ad altri più noti protocolli wireless. Caratterizzato da una velocità di trasferimento dei dati relativamente bassa (28 Kbyte), ha però interessanti caratteristiche di sicurezza e la possibilità di collegare tra loro un alto numero di unità, cosa che lo rende particolarmente adatto a funzionalità di controllo, come nel campo della Domotica: è stato infatti concepito per essere integrato negli oggetti di uso comune. Si tratta inoltre di uno standard aperto, cosa che dovrebbe garantirne una buona diffusione