Attività normativa
Il lavoro normativo su argomenti correlati al tema smart grid è in corso di sviluppo a livello mondiale (in IEC) da diversi anni, con risultati notevoli in termini di produzione di norme del settore e di prime realizzazioni per prodotti commerciali…

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La norma, che affronta l’attuale problema della prestazione energetica degli edifici, per quanto riguarda l’illuminazione, specifica la metodologia di calcolo del consumo energetico degli impianti di illuminazione in interni di edifici e definisce l’indicatore numerico (LENI) dei requisiti energetici per l’illuminazione da utilizzare per la certificazione energetica.
Può essere usata sia per gli edifici esistenti, sia per gli edifici nuovi o in ristrutturazione.
La UNI EN15193 permette di considerare sia gli impianti di illuminazione tradizionali, sia quelli dotati di sistemi di regolazione automatica dipendenti dall’occupazione dei locali o dalla disponibilità di luce diurna.
L’indice numerico di efficienza (LENI) – pari all’energia annuale per unità di superficie consumata dall’impianto di illuminazione
- dipende dalla potenza elettrica impegnata, dai periodi di funzionamento diurno e notturno e da fattori correttivi che riguardano la presenza di persone, lo sfruttamento della luce naturale ed il decadimento naturale del flusso luminoso.
L’indice LENI, trascurando le perdite parassite dell’impianto per il controllo e l’illuminazione d’emergenza, può essere valutato
con la seguente formula:

[ kWh/m2anno ]

dove:
Pn = Potenza installata di tutti gli apparecchi illuminanti della zona compresi gli alimentatori [W];
FC = “Fattore d’illuminamento costante” che tiene conto di un controllo luce che regola…

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Tre soluzioni decentralizzate

Per una buona regolazione termica degli ambienti, la disposizione degli apparecchi deve essere decentralizzata.
Una soluzione di tipo decentralizzato è rappresentata da un attuatore motorizzato montato sulla valvola del radiatore e collegato direttamente al bus.
Non è necessario il collegamento ad un’alimentazione ausiliaria; dato il basso assorbimento di corrente del motore è sufficiente l’alimentazione presente sulla linea bus.
L’attuatore funziona in combinazione con un termostato, che puo essere disposto nello stesso ambiente o nella zona; se in un ambiente vi sono più radiatori, piu attuatori possono essere subordinati allo stesso termostato.
Si puo realizzare una regolazione anche piuttosto sofisticata poichè si tratta di un azionamento di tipo “continuo”, che puo assumere tutte le posizioni intermedie fra 0 e 100% in funzione della grandezza di regolazione trasmessa dal termostato.
Questa caratteristica è utile per risparmiare energia quando il sistema viene interfacciato alla caldaia; solitamente infatti, la temperatura di mandata dell’acqua di riscaldamento viene determinata in base alIa sola temperatura esterna, senza tenere conto dell’effettiva richiesta di calore negli ambienti.
Per mezzo del bus, la posizione corrente degli azionamenti può essere comunicata al generatore; cosi se, ad esempio, tutti gli azionamenti si trovano parzialmente aperti (ad esempio al 30%), la temperatura di mandata può essere abbassata.
Sempre in tema di riduzione delconsumo di energia, una versione dotata di due ingressi binari permette il collegamento di contatti magnetici per la segnalazione dell’apertura di porte o finestre.
In questo caso, durante il ricambio di aria quotidiano è possibile forzare il passsaggio del modo di funzionamento del termostato ambiente da comfort a standby, in modo da evitare di sprecare inutilmente
energia. Alla chiusura della porta o della fineslra, la commutazione inversa ripristina automaticamente il modo comfort.

Montaggio sulla valvola

Una seconda soluzione prevede un apparecchio bus per montaggio diretto sulla valvola radiatore che comprende, in un solo dispositivo, le funzioni di attuatore per valvola e di termostato ambiente. L’appareccbio rileva la temperatura effettiiva ed effettua direttamente il controllo della valvola radiatore, per raggiungere la temperatura desiderata.
L’utente può intervenire in ogni momento, per variare la temperatura desiderata, mediante due pulsanti e verificare la situazione mediante i LED di segnalazione.

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Come stabilire a quale classe appartiene un edificio? Il procedimento è, inevitabilmente, ancora più empirico.
La norma EN 15232 riporta in una tabella le funzioni che caratterizzano le quattro classi di efficienza energetica, suddivise per: controllo del riscaldamento e raffrescamento, controllo della ventialazione e dell’aria condizionata, controllo dell’illuminazione, ecc.; nella tabella 1 a pag. 10, ne riportiamo solo una parte, riguardante il controllo dell’illuminazione e la gestione degli impianti tecnici.
La procedura per utilizzare…

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I componenti di un sistema bus sono innanzitutto sensori ed attuatori, che costituiscono la funzione “logica” dell’impianto, ma ci sono anche i dispositivi di sistema che garantiscono le funzioni ausiliarie, come alimentatori, accoppiatori e ripetitori di segnale; ci sono poi diversi apparecchi per il controllo e la gestione dell’impianto.
La Guida CEI 205-14 alla progettazione, installazione e collaudo degli impianti HBES, dedica un capitolo ai componenti del sistema.
Ricordiamo che un HBES (Home and Building Electronic System) è, per definizione, un sistema bus conforme alle norme CEI EN 50090.
Le indicazioni della Guida 205-14, come è detto nel sommario della stessa, possono essere estese anche “ai sistemi bus non normati dalla serie di Norme EN 50090”, quindi ai sistemi non HBES.
Questo è valido in generale, ma non per il capitolo dedicato ai componenti del sistema, dove si dice che tutti i prodotti descritti devono essere conformi alla Norma CEI EN 50090.
Anche in questo caso, però, la guida è utile, perchè fornisce un quadro completo delle potenzialità di un impianto realizzato con tecnica bus, anche se non HBES.
I componenti del sistema sono i seguenti:
1 – dispositivi di comando o sensori;
2 – dispositivi di uscita o attuatori;
3 – dispositivi di sistema;
4 – dispositivi di gestione e controllo;
5 – dispositivi di supervisione;
6 – dispositivi di interfaccia e gateway;
7 – morsetti o connettori;
8 – cavi di distribuzione del segnale e dell’alimentazione ai dispositivi.
Generalmente, i dispositivi possono funzionare con alimentazione diretta dalla linea bus a basso valore di corrente (da 1 a 10 mA).
Per non sovraccaricare l’alimentatore SELV della linea bus, alcuni dispositivi necessitano di una alimentazione ausiliaria (sempre SELV), normalmente indicata dal costruttore, che rende nullo o trascurabile il loro assorbimento dalla linea bus.
Si distinguono pertanto tre tipi di dispositivi:
- con alimentazione dalla linea bus, definita come corrente massima fornita al dispositivo nello stato di non-trasmissione;
- con alimentazione ausiliaria definita come tensione e corrente massima fornita da un alimentatore dedicato al singolo dispositivo;
in questo caso il componente, nello stato di nontrasmissione, assorbe corrente dalla rete 230 V c.a. attraverso un alimentatore SELV indicato dal costruttore o direttamente connesso alla rete 230 V c.a.
(la separazione di sicurezza è a bordo del dispositivo);
- con alimentazione sia dalla linea bus, sia ausiliaria.
La Guida CEI 205-14 ricorda che queste caratteristiche di alimentazione sono da tenere in considerazione in fase di scelta progettuale, perchè su tali valori di corrente assorbita dai dispositivi influiscono diverse variabili, quali per esempio la distanza dall’unità di alimentazione, il numero di apparecchi connessi sulla linea bus, la sezione del cavo utilizzato.
La caratteristica, tipica del sistema HBES, di poter coesistere con altre reti negli stessi spazi installativi, assieme alla flessibilità permessa dalla distribuzione a lopologia libera, permette di superare facilmente i vincoli posti dalla struttura edile…

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L’ingresso del complesso è presidiato da una struttura per portineria, sorveglianza e locali tecnici, dove è predisposto uno spazio installativo IS1.

Interfaccia con l’esterno

La spazio IS1 è dedicato ai punti di consegna delle linee telefoniche, della TV via cavo,mdell’energia elettrica.
Non necessariamente queste connessioni tra le linee esterne e le reti del complesso di edifici devono occupare fisicamente gli stessi spazi.
Per la ricezione della TV digitale terrestre e del segnale satellitare, ad esempio, è previsto uno spazio apposito, da considerare comunque IS1.
Nel nostro caso, data la complessità della distribuzione centralizzata, soprattutto del segnale satellitare, sono previsti spazi IS1 per ciascun edificio (il palazzo uffici e i quattro edifici residenziali).
Ogni villetta è invece dotata di parabola e antenna per la ricezione del segnale satellitare e del digitale terrestre.
Nel sottotetto, uno spazio IS1 contiene i dispositivi per la distribuzione dei segnali nei vari locali.
Per un impianto HBES di queste dimensioni è necessario un’interfaccia con un sistema di supervisione (bus/RS232) ed una…

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Konnex (KNX) è uno standard di domotica aperto, coperto da royalty ed indipendente dalla piattaforma, approvato come standard europeo (EN 50090 – EN 13321-1) e mondiale (ISO/IEC 14543). Lo standard è stato sviluppato da KNX Association sulla base dell’esperienza dei suoi predecessori BatiBUS, EIB ed EHS.

Esistono tre modalità KNX:

• Automatic-Mode : riprende le specifiche di EHS
• Easy-Mode : riprende le specifiche di BatiBUS
• System-Mode : riprende le specifiche di EIB

Configurazione e Topologia

La configurazione minima del sistema KNX è rappresentata da un alinea; ad essa possono essere collegati fino ad un massimo di 64 apparecchi bus senza fare uso di ripetitori. Utilizzando dei ripetitori, fino ad un massimo di 3, è possibile collegare fino a 256 dispositivi.
Attraverso lo standard KNX è possibile collegare fino a 15 linee bus tra loro mediante accoppiatori di linea ed una linea dorsale (nota come “linea principale”); ogni linea andrà alimentata separatamente mediante un alimentatore KNX, se nella linea vi sono ripetitori si dovrà utilizzare un alimentatore per alimentare ogni tratta che parte da un ripetitore. Nella configurazione così creata (campo) sarà possibile collegare fino a 3600 appareccchi.
Il sistema bus KNX consente di utilizzare le più diffuse topologie di collegamento (filare,a ad albero, a stella, etc.). Ogni linea consente una lunghezzza di collegamento di 1000 metri, comprese tutte le diramazioni; due apparecchi KNX collegati alla stessa linea, possono essere installati ad una distanza massima tra loro di 700 metri, mentre ogni apparecchio non deve distare a più di 350 metri dall’alimentatore di linea.

Apparecchi sistema bus KNX

Ogni apparecchio compatibile con il sistema bus KNX, è composto da una interfaccia verso il bus (accoppiatore) ed una parte orientata all’applicazione per cui può essere impiegato. L’interfaccia vero il bus riceve dei telegrammi dalla linea bus, li decodifica e li passa alla parte applicativa dei dispositivi che provvede ad eseguirne il contenuto (ad esempio nel caso di comandi); viceversa la parte applicativa del dispositivo invia informazioni (ad esempio di stato) all’interfaccia bus che provvede alla loro codifica ed al successivo invio sulla linea bus.

• alimenatore sistema bus: dispositivo atto a generare e controllare la tensione di sistema necessaria per la linea bus; il dispositivo può integrare una bobina di accoppiamento al bus oppure la bobina può essere esterna all’alimentatore. La bobina integrata evita interferenze tra l’alimentazione ed i telegrammi circolanti sul bus; il tasto di reset integrato permette di riportare i componenti della linea alimentata al loro stato iniziale. La tensione di protezione di uscita deve essere SELV, 29 Vcc (più o meno 1 Vcc). La corrente di uscita deve essere sufficiente ad alimentare i dispositiv collegati al bus , inoltre l’alimentatore deve avere la protezione contro il corto circuito. L’alimentatore deve disporre di 3 LED di stato: sovraccarico (Rosso), stato di normale servizio (Verde), stato di reset (Rosso).
• accoppiatore linea/campo: dispositivo utilizzzato per il collegamento logico delle linee bus o di campi funzionali. Il dispositivo separa galvanicamente linee bus o interi campi funzionali. La separazione funzionale, indispensabile per ridurre il carico del bus, e quindi il “collasso”, è realizzata filtrando opportunamente il flusso di dati; il dispositivo è parametrizzabile separatamente nelle due direzioni, in modo che venga consentito il transito di tutti i telegrammi o di nessuno, o solo di alcuni, secondo la tabella di flitraggio impostabile dal software di configurazione ETS. Inoltre, è possibile decidere se inviare telegrammi di ripetizione, nel caso in cui un telegramma inviato non sia stato riconosciuto
• cavo BUS YCYM 1×2x0.8: il cavo da utilizzare per il sistema di controllo degli edifici KNX deve essere marcato KNX (o EIB) e deve essere del tipo YCYM 1×2x0.8 mm^2 oppure YCYM 2×2x0.8 mm^2, composto rispettivamente da una coppia o due coppie di conduttori twistati; la tensione di prova deve essere di 4 kV. Il cavo può essere disposto in una posizione adiacente al cavo energia fino a 400 Volt ed è indicato per montaggio sporgente o incassato, per la disposizione in tubi, in ambienti asciutti ed all’aperto, purchè protetti dall’irraggiamento solare diretto. Nel caso si utilizzi una sola coppia, il colore dei fili è rosso-nero, nel caso vi sia la seconda coppia, il colore dei fili di questa è giallo-bianco.
• interfaccia RS232 EIB o USB EIB: rappresenta il dispositivo di collegamento di un PC ad un sistema bus KNX, tramite un connettore a 9 poli Sub-D o connettore USB. Il dispositivo può essere connesso in qualunqu punto della rete KNX. Utilizzando software opportuni, conesnete

Mezzi trasmissivi

Lo standard KNX prevede diversi mezzi trasmissivi che possono essere utilizzati in combinazione con uno o più modi di configurazione in funzione della particolare applicazione.

-TP-0 (Twisted Pair, tipo 0): Mezzo trasmissivo basato su cavo a conduttori intrecciati con bitrate di 4800 bits/s, proveniente da BatiBUS. I prodotti certificati KNX TP-0 funzionano sulla stessa linea bus dei componenti certificati BatiBUS ma non scambiano informazioni con essi.

- TP-1 (Twisted Pair, tipo 1): Mezzo trasmissivo basato su cavo a conduttori intrecciati con bitrate di 9600 bit/s, proveniente da EIB. I prodotti certificati EIB e KNX TP-1 funzionano e comunicano fra di loro sulla stessa linea bus.

- PL-110 (Power Line, 110 kHz): Mezzo trasmissivo ad onda convogliata (power-line) con bitrate di 1200 bit/s, proveniente da EIB. I prodotti certificati EIB e KNX PL-110 funzionano e comunicano fra di loro sulla stessa rete di distribuzione dell’alimentazione elettrica.

- PL-132 (Power Line, 132 kHz): Mezzo trasmissivo ad onda convogliata (power-line) con bitrate di 2400 bits/s, proveniente da EHS dove viene tuttora utilizzato. I componenti certificati KNX PL-132 ed EHS 1.3a funzionano sulla stessa rete ma non comunicano fra loro senza un convertitore di protocollo dedicato.

- RF (Radio Frequency, 868 MHz): Mezzo trasmissivo in radiofrequenza con bitrate di 38.4 kbit/s, sviluppato direttamente all’interno della piattaforma standard KNX.

- Ethernet (KNXnet/IP): Mezzo trasmissivo diffuso che può essere utilizzato unitamente alle specifiche KNXnet/IP che permettono il tunneling di frame KNX incorporati in frame IP (Internet Protocol).

Modello client-server

Konnex utilizza il modello client-server, dividendo le entità coinvolte in 2 principali categorie:

- AR (Application Resource): ovvero il dispositivo vero e proprio che mette a disposizione un servizio, il server.
- AC (Application Control): ovvero l’entità che effettua richieste di servizio, il client.

Un dispositivo può essere allo stesso tempo AC e AR, per esempio un televisore può fornire il servizio ovvio e richiedere alle luci della stanza di regolare la loro intensità.

Applicazioni KNX

Un’applicazione KNX è formata da functional block (FB), ovvero unità di codice da eseguire abbastanza grandi da poter impegnare un’entità computazionale, e abbastanza piccole da non impegnarne più di una.
Il codice nei FB opera sui data-point che non sono altro che variabili condivise fra le varie applicazioni.

• nel MODBUS l’indirizzamento parte da zero (0000 = primo indirizzo)
• nel JBUS l’indirizzamento parte da uno (0001 = primo indirizzzo)

Formato dei Messaggi

Il pacchetto di trasmissione del protocollo MODBUS è così composto:

• indirizzo del dispositivo (ADDRESS) con cui il master ha stabilito la comunicazione (l’indirizzo 0 corrisponde ad un messaggio broadcast inviato a tutti i dispositivi slave)
• il codice della funzione che deve essere o è stata eseguita
• i dati che devono essere scambiati
• il controllo d’errore composto secondo l’algoritmo CRC16 (vedi seguito)

Se un dispositivo individua un errore nel messaggio ricevuto (errore di formato, di parità o nel CRC16) il messaggio viene considerato non valido e scartato, uno slave che rilevi un errore nel messaggio quindi non eseguirà l’azione e non risponderà alla domanda, così come se l’indirizzo non corrisponde ad un dispositivo in linea.

Formato dei caratteri
Normalmente i dispositivi che adottano il protocollo MODBUS utilizzano in formato 8, N, 1. Ovvero: 8 bit di dati, senza alcun controllo di parità e con 1 bit di stop.

L’indirizzzo
Le comunicazione MODBUS coinvolgono sempre il master, che gestisce la linea, ed uno slave per volta (tranne nel caso di messaggi broadcast).
Per identificare il destinatario del messaggio viene trasmesso come primo carattere un byte che contiene l’indirizzo numerico del dispositivo slave selezionato.
Ogni slave quindi avrà assegnato un differente numero di indirizzo che lo identifica in modo univoco.
Gli indirizzi ammissibili sono quelli compresi tra 1 e 247, mentre l’indirizzo 0, che non può essere assegnato ad uno slave, posto in testa al messaggio trasmesso dal master, indica che questo è di tipo “broadcast”, cioè diretto a tutti gli slave contemporaneamente.
Possono essere trasmessi come broadcast solo messaggi che non richiedano risposta per assolvere alla loro funzione, quindi solo le assegnazioni.

Il codice funzione
Il secondo carattere del messaggio identifica la funzione che deve esssere eseguita nel messsaggio trasmesso dal master, al quale lo slave deve rispondere a sua volta con lo stesso codice ed indicare che la funzione è stata eseguita.
Normalmente le funzioni MODBUS maggiormente utilizzate sono quelle riportare di seguito:

Il CRC16
Gli ultimi due caratteri del messaggio contengono il codice di ridondanza ciclica (Cyclic Redundancy Check) calcolato secondo l’algoritmo CRC16.
Per il calcolo di questi due caratteri il messaggio (indirizzo, codice funzione e dati scartando i bit di start, stop e l’eventuale parità) viene considerato come un unico numvero binario continuo di cui il bit più significativo (MSB) viene trasmesso prima.
Il messaggio viene innanzitutto moltiplicato per 216 (traslato a sinistra di 16 bit) e poi diviso per 216+215+22+1 espresso come numero binario (1100000000000101). Il quoziente intero viene poi scartato ed il resto a 16 bit (inizializzato a 0xFFFF all’inizio per evitare il caso di un messaggio di soli zeri) viene aggiunto di seguito al messsaggio trasmesso. Il messaggio risultante, quando diviso dal dispositivo ricevente per lo stesso polinomio (216+215+22+1) deve dare zero come resto se non sono intervenuti errore (il dispositivo ricevente ricalcola il CRC).
La procedura passo-passo per il calcolo del CRC16 è la seguente:

1. caricare un registro a 16 bit con 0xFFFF (tutti i bit ad 1)
2. eseguire l’OR esclusivo del primo carattere con il byte superiore del registro, porre il risultato nel registro
3. spostare il registro a destra di un bit
4. se il bit uscito a destra dal registro (flag) è un 1, eseguire l’OR esclusivo del polinomio generatore 1010000000000001 con il registro
5. ripetere per 8 volte i passi 3 e 4
6. eseguire l’OR esclusivo del carattere succcessivo con il byte superiore del registro, porre il risultato nel registro stesso
7. ripetere i passi da 3 a 6 per tutti i caratteri del messaggio
8. il contenuto del registro a 16 bit è il codice di ridondanza CRC che deve essere aggiunto al messaggio

Sincronizzazione dei messaggi
La sincronizzazione del messaggio tra trasmettitore e ricevitore viene ottenuta interponendo una pausa tra i messaggi pari ad almeno 3.5 volte il tempo di un carattere.
Se il dispositivo ricevente non riceve per un tempo di 3.5 caratteri, ritiene completato il messaggio precedente e considera che il successivo byte ricevuto sarà il primo di un nuovo messaggio e quindi un indirizzo.

Considerazioni

Le principali ragioni di un così elevato utilizzo del MODBUS rispetto agli altri protocolli di comunicazione sono:

1. È un protocollo pubblicato apertamente e royalty-free
2. Può essere implementato in pochi giorni, non in mesi
3. Muove raw bits e words senza porre molte restrizioni ai venditori

MODBUS consente la comunicazione fra diversi dispositivi connessi alla stessa rete, per esempio un sistema che misura la temperatura e l’umidità e comunica il risultato a un computer. MODBUS è spesso usato per connettere un computer supervisore con un’unità terminale remota (RTU) nel controllo di supervisione e sistemi di acquisizione dati (SCADA).

Limitazioni

Il protocollo è nato nel lontano 1970 per comunicare con i PLC quindi i tipi di dati sono limitati a quelli supportati dai PLC a suo tempo. Oggetti binari di grandi dimensioni non sono supportatie non esiste un metodo standard per un nodo di trovare la descrizione di un tipo di dato; per esempio, determinare se un valore registro rappresenta una temperatura fra i 30 e i 175 gradi.

Funzionamento

Le apparecchiature che “parlano” attraverso il protocollo X10 utilizzano comandi digitali, il tutto attraverso l’impianto elettrico domestico. Il segnale digitale viene modulato sotto forma di impulsi su una portante a 120KHz (possiamo parlare di modulazione a larghezza di impulso, PWM). La trasmissione avviene quando la semionda della corrente alternata passa per lo zero (zero crossing). Come noto, l’alimentazione elettrica viene fornita con un’onda sinusoidale che, a seconda del continente, presenta una frequenza di 50 o 60 Hz; ad ogni passaggio per lo zero viene trasmesso un bit; quindi la velocità di trasmissione è di 100 o 120 bps.
I dati vengono generalmente trasmessi da un modulo di comando verso un modulo attuatore e consistono in due parti: indirizzo e comando. Moduli attuatori avanzati possono, in seguito all’interrogazione da parte dell’unità centrale, trasmettere una risposta di stato che potrebbe essere un semplice “OFF”/”ON” oppure un livello analogico (livello luminosità, temperatura, etc.).
I dispositivi X10, generalmente, vanno inseriti nelle prese a muro dell’impianto; nella parte anteriore si trovano le regolazioni (indirizzo del modulo e altro) e le sezioni di uscita a cui è possibile collegare l’elettrodomestico che si vuole comandare.
La frequenza relativamente alta della portante X10 non disturba le normali apparecchiature collegate alla rete elettrica, però è importante tenere in considerazione che non passa attraverso i trasformatori o tra due fasi distinte di un impianto multifase, dove è necessario utilizzare, tra una linea e l’altra, un accoppiatore passivo oppure attivo.  I vecchi ripetitori X10 (analogici), prevedendo l’utilizzoin un impianto trifase, per consentire un aggancio in fasedei segnali, per ogni bit ricevuto, provavano a trasmetterlo tre volte a distanza di un sesto di ciclo emettendolo effettivamente quando centrato con il passaggio perlo zero.
Nel caso in cui fosse necessario impedire la la propagazione del segnale al di fuori dell’area locale, in modo tale che i comandi non interferiscano con i moduli di un vicino di casa, è possibile inserire un filtro induttivo che attenua i segnali in ingresso e in uscita.

Il protocollo

Indipendentemente dalla portante fisica, i pacchetti trasmessi con il protocollo di controllo X10 consistono di 4 bitper indicare un house code, seguit da uno o più gruppi di 4 bit a designare il codice dell’unità, e a chiudere un comando di 4 bit. Al fine di rendere la configurazione più facile all’utilizzatore, lo house code viene selezionato come una lettera da “A” a “P”, mentre il codice dell’unità come un numero compreso tra 1 e 16.
Al momento dell’installazione, ogni dispositivo sotto controllo è configurato con uno dei 256 indirizzi possibili (16 house code x 16 codici di unità); ogni dispositivo reagisce ai comandi specificatamente inviatigli, o anche a broadcast.

Il protocollo potrebbe trasmettere un messaggio che dica “seleziona A3″, seguito da “accensione”. Inoltre, è possibile indirizzare molteplici unità prima di fornire il comando, in modo da avere effetto contemporaneamente. Ad esempio, “seleziona A3″, “seleziona A15″, “seleziona A4″, e infine “accendi” ha come conseguenza l’accensione delle unità “A3″, “A15″ e “A4″.
Si noti che non sono poste restrizioni se non ecccetto considerazioni ad impianti adiacenti, ed all’utilizzo di più house code all’interno della stessa abitazione. Il comando “accendi tutte le luci” e “spegni tutte le unità” avrà effetto esclusivamente su un singolo house code, per cui usare molteplici comporta dividere i dispositivi in zone separate.

Figure 1 e 2 - Due esempi di come può essere realizzato un mezzo di comunicazione TP0 (sinistra) e TP1 (destra)

Una coppia è usata come linea bus, l’altra può essere usata per la distribuzione di un’ulteriore alimentazione c.c. o come linea bus di riserva .
Finora abbiamo considerato i dispositivi HBES come “sensori” e “attuatori”, che possiamo definire dispositivi “dedicati all’applicazione”, i quali consento l’effettivo controllo dell’edificio (interruttori, relè, rivelatori di temperatura, segnalatori, ecc.).
In realtà esiste un altro gruppo di dispositivi detti “di sistema” (alimentatori in c.c., accoppiatori di linee, ripetitori di segnale, ecc.) che, pur non entrando nella “logica” del controllo dell’edificio, sono indispensabili per il funzionamento della rete HBES. I dispositivi di sistema sono disponibili per l’installazione ad incasso o a parete e per il montaggio su guida DIN.
Il sistema TP1 prevede dei dispositivi che possono essere installati nei quadri elettrici senza alcun tipo di cablaggio: sul profilato DIN viene aggiunta una striscia adesiva dotata di quattro piste metalliche parallele che svolgono le funzioni del cavo bus all’interno del quadro.
I morsetti dei dispositivi vengono messi a contatto con le piste metalliche al momento dell’aggancio sul profilato stesso.

L’alimentazione viene fornita dalla PSU (Power t), che può anche essere integrata nel dispositivo HBES.
In figura 3 viene mostrato un esempio di una possibile combinazione di dispositivi HBES che prevedono unità di alimentazione differenti.

Figura 3 - Il dispositico A è alimentato via Bus da un' unità di alimentazione (PSU) separata; i dispositivi B e C da una PSU integrata, costituita da accumulatori (B) o alimentata dalla rete (C)

I dispositivi dedicati all’applicazione, dal punto di vista costruttivo, sono strutturati in un “modulo di applicazione” e in un accoppiatore, detto BCU (Bus Coupling Unit) che realizza la connessione alla linea bus.
La BCU traduce il messaggio ricevuto dalla linea bus e comanda di conseguenza il modulo di applicazione, oppure riceve un segnale analogico dal modulo e lo converte in un messaggio da inviare sul bus.
La BCU può far parte del dispositivo HBES o essere un componente a parte che comanda apparecchio tradizionale.
Un qualsiasi apparecchio d’illuminazione può far parte di una rete HBES se viene collegato a un accoppiatore BCU appositamente realizzato. L’intelligenza di un sistema bus sta tutta nella BCU, che è il componente più importante del sistema.

La parte che gestisce la comunicazione in una BCU (vedi figura 4) è costituita da un microprocessore, e da tre tipi di memorie:
– ROM (memoria di sola lettura) che contiene il sistema operativo;
– EEPROM (memoria di sola lettura cancellabili e programmabili) in cui viene mantenuto, anche in assenza di tensione, il programma che il dispositivo deve eseguire;
– RAM (memoria ad accesso casuale) dove vengono caricati di volta in volta i messaggi ricevuti.

Figura 4 - Il dispositico A è alimentato via Bus da un' unità di alimentazione (PSU) separata; i dispositivi B e C da una PSU integrata, costituita da accumulatori (B) o alimentata dalla rete (C)