Por Christian Gossé, Actimage. En la feria Smart Grid 2015 celebrada en París, la asociación francesa de fabricantes de equipos eléctricos y digitales, IGNES, presentó una nueva solución de transmisor de radio local, el ERL (Emetteur Radio Linky). Este módulo inalámbrico conecta los electrodomésticos y la automatización de edificios con el contador inteligente «Linky» del proveedor de energía Enedis (antes ERDF), que tiene previsto sustituir todos los contadores eléctricos de Francia por el Linky de aquí a 2020. El ERL ha sido diseñado para ser compatible con los 35 millones de contadores Linky que se van a instalar, y exige el uso de los protocolos KNX RF Multi y Zigbee. Existen dos tipos diferentes de KNX RF: Ready y Multi. Mientras que KNX RF Ready utiliza un único canal, KNX RF Multi admite cinco canales diferentes, lo que mejora la protección contra las interferencias. 
El módulo ERL se conecta al contador inteligente Linky y dispone de un mando a distancia. Gestión de tarifas El ERL ofrecerá nuevos servicios al cliente, como la gestión de tarifas, gracias a la cual los electrodomésticos adaptan su funcionamiento a las mejores tarifas actuales o futuras. El ERL está asociado a un dispositivo central de la vivienda para proporcionar al usuario una visualización del consumo y la producción de energía eléctrica en tiempo real. También puede conectarse a equipos de control, como calderas eléctricas o calefacción eléctrica, para optimizar el consumo energético. Además, el usuario puede beneficiarse de la evitación de picos de consumo y la reducción de la carga comprando u ofreciendo energía en momentos más ventajosos. 
Gestión basada en tarifas de aparatos conectados directa o indirectamente, mediante un Sistema Central de Gestión Energética (CEMS). Requisitos técnicos El ERL debe conectarse al contador Linky y recibir alimentación de este con un consumo máximo de 120 mW. A continuación, obtiene información del contador Linky a través de TIC (TéléInformation Client). No se envía información al contador. La comunicación entre el ERL y la HAN (red LAN doméstica) es una comunicación segura por radiofrecuencia y la puesta en marcha entre el ERL y la HAN no requiere herramientas adicionales. Normalización y seguridad El grupo de interoperabilidad KNX de la Asociación KNX ha trabajado en la normalización de la funcionalidad del ERL en la Nota de aplicación 179 «Canal ERL». En ella se definen todos los objetos de comunicación del grupo, incluidos todos los parámetros y funcionalidades. El Grupo de Sistemas KNX ha mejorado la seguridad añadiendo la configuración «Push-Button Easy Mode» (Nota de aplicación 169 «Secure PB-Mode») para dispositivos en modo E (Easy Mode), y la comunicación «Data Secure» (Nota de aplicación 158 «KNX Data Security») para dispositivos en modo S (System Mode). Ahora es posible certificar los dispositivos, ya que KNX también ha incorporado la capacidad de probar las funciones de seguridad en su software EITT (KNX Interworking Test Tool). Los nuevos requisitos de seguridad de los datos han dado lugar a algunos cambios en las implementaciones de la pila KNX, como el uso del algoritmo ECDH (Diffie-Hellmann de curva elíptica) para la generación e intercambio de claves de seguridad (alrededor de 25 kB de memoria Flash en microcontroladores de 16 bits), y el uso de EEPROM para almacenar los contadores de seguridad. Los dispositivos KNX Secure también requieren una forma de actualizar el firmware. Una posibilidad es introducir funcionalidades de bootloader y, especialmente, actualizaciones OTA (Over The Air). Integración El principal reto de esta solución ERL específica es proporcionar integración con las pilas Zigbee existentes, que actualmente son menos flexibles que la implementación de la pila KNX. Esto requiere una adaptación adicional al RTOS (sistema operativo en tiempo real) o una programación «bare metal» dedicada (es decir, software desarrollado muy cerca del hardware sin muchas capas de abstracción). El reto para los fabricantes es alcanzar un buen rendimiento de RF con un consumo energético reducido a 120 mW. 
El ERL funciona con dos protocolos de radio estandarizados y seguros: KNX y Zigbee. Los dispositivos complementarios al ERL se muestran en pasarelas domésticas que integran receptores KNX RF y que están conectadas al contador. En este caso, las pilas KNX RF también se han adaptado para funcionar en microcontroladores (MCU) de mayor tamaño con transceptores RF externos que deben integrarse en el hardware existente. En el hogar, estos dispositivos admitirán la aplicación de energía inteligente directamente o en combinación con gestores de energía o con electrodomésticos, ya que reciben directamente información y datos del contador. 
Ejemplo de una interfaz de usuario para la monitorización y gestión de la energía. Por el momento, no es posible la configuración en modo S con ETS, ya que los dispositivos están diseñados para la configuración «Easy Push-Button» sin herramientas. Las futuras generaciones de dispositivos, o los dispositivos existentes, permitirán la conexión mediante actualizaciones OTA desde el contador Linky a una instalación KNX de par trenzado (TP) a través de nuevos acopladores multimedia TP/RF. Conclusión Linky y el ERL han impulsado nuevas soluciones para implementaciones KNX RF Multi Secure. Veremos cada vez más dispositivos finales multiprotocolo en lugar de dispositivos monoprotocolo conectados a pasarelas multiprotocolo. Según los fabricantes de chipsets RF y MCU, actualmente compiten múltiples combinaciones optimizadas de SoC (System on Chip) o transceptores externos para dar soporte a los nuevos dispositivos KNX RF Multi Secure. Los nuevos chipsets están integrando un gestor dedicado de paquetes múltiples KNX RF para reducir la carga de trabajo de la MCU. En el futuro, los módulos KNX RF tendrán que integrarse en los electrodomésticos, lo que permitirá la conexión directa con el Linky. El objetivo es obtener los perfiles de la tarifa diurna (hoy y mañana) y adaptarlos al consumo energético inteligente óptimo. Las posibilidades para KNX RF son numerosas, ya que el contador Linky ofrece más de 100 objetos de comunicación en grupo para hacer realidad estas nuevas funcionalidades. Christian Gossé es director comercial de Actimage, una empresa franco-alemana dedicada al desarrollo de nuevas tecnologías para apoyar a las empresas en todas las etapas de su transformación digital; desde portales y plataformas en la nube, pasando por software integrado e IoT, hasta aplicaciones móviles que incluyen RA, la realidad virtual (VR) y la realidad mixta (MR). El desarrollo de aplicaciones KNX y del firmware de los dispositivos por parte de Actimage se basa principalmente en las tecnologías de Gossé&Tech Tapko (pila KNX, módulo, dispositivos OEM). www.actimage.de
