X-10: el protocolo líder en domótica


LonWorks, EIB, EHS, Batibus, HBS... Éstas son algunas de la tecnologías o estándares de control y automatización que existen actualmente en el mercado. Pero, de ellos, el que se encuentra sin duda en una posición aventajada es el protocolo X-10. Un extracto del libro “Domótica y Hogar Digital” analiza a fondo este protocolo.


X-10 es uno de los protocolos más antiguos que se están usando en aplicaciones domóticas. Fue diseñado en Escocia entre los años 1976 y 1978 con el objetivo de transmitir datos por las líneas de baja tensión a muy baja velocidad (60 bps en Estados Unidos y 50 bps en Europa) y costes muy bajos. Al usar las líneas eléctricas de la vivienda, no es necesario tender nuevos cables para conectar dispositivos.
El protocolo X-10, en sí, no es propietario, es decir, cualquier fabricante puede producir dispositivos X-10 y ofrecerlos en su catálogo, eso sí, está obligado a usar los circuitos del fabricante escocés que diseñó esta tecnología. Los circuitos integrados que implementan el X-10 tienen un royalty muy bajo (casi simbólico). Por este motivo, cuando se habla de X-10, por lo general se hace referencia al protocolo, a la tecnología, y no a la compañía X-10 Ltd.
Gracias a su madurez (más de 20 años en el mercado) y a la tecnología empleada los productos X-10 tienen un precio muy competitivo, de forma que son líderes en el mercado norteamericano residencial y de pequeñas empresas (realizadas por los usuarios finales o electricistas sin conocimientos de automatización. Más de ocho millones de hogares en todo el mundo disponen de productos X-10 y más de 150 millones de equipos se han vendido se han vendido durante los últimos 15 años.
Se puede afirmar que el X-10 es ahora mismo la tecnología más asequible para realizar una instalación domótica no muy compleja. Además, es muy escalable, permitiendo fácilmente añadir más productos a la instalación.
Protocolo
El protocolo X-10 usa una modulación muy sencilla, comparado con los que usan otros protocolos de control por ondas portadoras.
Emisor: El emisor de una orden X-10 está pendiente de los pasos por cero de la onda senoidal. La codificación de un bit 1 o de un bit 0, depende de cómo se inyecte esta señal en los dos semiciclos. Un 1 binario se representa por un pulso de 120 KHz durante 1 milisegundo y el 0 binario se representa por la ausencia de ese pulso de 120 KHz. En un sistema trifásico el pulso de 1 milisegundo se transmite tres veces para que coincida con el paso por el cero en las tres fases.
Por lo tanto, el tiempo de bit coincide con los 20 msg que dura el ciclo de la señal, de forma que la velocidad binaria de 50 bps viene impuesta por la frecuencia de red eléctrica que tenemos en Europa. En Estados Unidos la velocidad binaria es de 60 bps.
La transmisión completa de un orden X-10 necesita once ciclos de corriente. Esta trama se divide en tres campos de información:
- Dos ciclos representan el código de inicio.
- Cuatro ciclos representan el código de casa (letras A-P).
- Cinco ciclos representan o bien el código numérico (1-16) o bien el código de función (encender, apagar, aumento de intensidad, etc.).
Por tanto, con 16 códigos de casa (de la A a la P) y con otros tantos códigos de unidad (del 1 al 16), se podrán seleccionar hasta 256 elementos.

Para aumentar la fiabilidad del sistema, esta trama (código de inicio, código de casa y código de función o numérico) se transmite siempre dos veces, separándola por tres ciclos completos de corriente. Hay una excepción, en funciones de regulación de intensidad, se transmite de forma continuada (por lo menos dos veces) sin separación entre tramas.
Receptor: Los receptores abren una “ventana” de recepción de 0,6 ms de duración siempre que haya un paso por cero, limitándose a comprobar si hay señal portadora y, en caso positivo almacenar toda la trama recibida. Se esperará a recibir la segunda trama de confirmación, idéntica a la primera, para ejecutar la orden correspondiente.
A continuación se muestran los posibles “códigos de casa” y “códigos de número”, indicando las seis funciones básicas.

Posteriormente el protocolo fue ampliado a las llamadas funciones bidireccionales que se pueden realizar (inicialmente sólo 6), suficientes estrictamente para control, pero no tanto para información más compleja.
Dispositivos
Existen tres tipos de dispositivos X-10: los que solo pueden transmitir órdenes, los que sólo pueden recibirlas y los que las pueden enviar/recibir.
Los transmisores pueden direccionar hasta 256 receptores. Los receptores vienen dotados de dos pequeños conmutadores giratorios, uno con 16 letras y el otro con 16 números, que permiten asignar una dirección de las 256 posibles.
En una mis-ma instalación puede haber varios receptores configurados con la misma dirección, todos realizarán la función preasignada cuando un transmisor envíe una trama con esa dirección. Evidentemente cualquier dispositivo receptor puede recibir órdenes de diferentes transmisores.
Los dispositivos bidireccionales tienen la capacidad de responder y confirmar la correcta realización de una orden, lo cual puede ser muy útil cuando el sistema X-10 está conectado con un programa de ordenador que muestra los estados en que se encuentra la instalación domótica de la vivienda.