Proyectos, Funciones y Aplicaciones de la Domótica

Resumen

Este artículo se orienta al análisis de
proyectos de domótica ya implementados; así como
también, dar a conocer las funciones que dispone cada uno
de estos proyectos, para incentivar al consumo de esta
tecnología, que permitirá mejorar el estilo de vida
en cada hogar, empresa u organismo que lo adquiera.

Index Terms-LED RGB, Smart, Touch,
Hogar

Introducción

La domótica es un área muy relevante en
estos tiempos. Sus principales beneficios son mejorar la calidad
de vida en cuanto a la comodidad y seguridad, su propósito
es minimizar el consumo de energía y otros recursos.
También ofrece medios poderosos para apoyar las especiales
necesidades de personas con discapacidad; y, en particular, a los
ancianos. Estas bondades son mu valoradas pues cada vez es
más la demanda de esta tecnología.

Aunque la automatización del hogar ofrece muchas
ventajas, aún no se logra la total aceptación. Las
razones para ello son muchas y no todas están bien
identificadas o comprendidas. Un aspecto importante está
relacionado con las características ofrecidas y el costo
de las soluciones actuales; esto es debido en parte, al poco
conocimiento sobre las tecnologías que se maneja
actualmente, ya que un segmento de los consumidores no se
familiarizan, ni tienen el deseo ni recursos para adquirirlas.
Por otro lado, existe una gran cantidad de opciones a la hora de
innovar y hacer del hogar un sitio automatizado y moderno. Se
puede hablar de: La iluminación por medio de luces LED
dejando a un lado los focos ahorradores, manejar funciones de
seguridad desde los smartphones o simplemente desde controles
vía bluetooth y así liberar al mundo de cables;
paneles solares que alimenten una máquina interna en el
hogar, con la finalidad de que se elimine del presupuesto de cada
hogar el gasto generado por consumo de energía; sensores
de movimiento que activen cualquier tipo de aparato que permita
la funcionalidad y bienestar en el hogar, desde la
iluminación hasta la apertura de puertas con seguros
eléctricos; reguladores de voltaje para cada escena de la
casa, para proporcionar mayor o menor iluminación a
espacios que lo necesiten, hasta llegar a la tecnología
táctil para controlar los ambientes de los domicilios por
medio de un dispositivo de pared que indique la calidad de luz
pertinente. En el presente artículo se expondrá las
distintas tecnologías, proyectos y dispositivos que
existen en la actualidad para alcanzar un hogar más
automatizado y de vanguardia, especialmente se enfocará a
los dispositivos con tecnología smart, ya que hoy, todo se
puede hacer desde esta tecnología, que está al
alcance de un alto porcentaje de los consumidores [4], [3],
[20].

Casas con
tecnología SMART

Así se llamara; de esta manera a los hogares que
implementen esta tecnología"Smart", que trate de unir la
comodidad, elegancia, seguridad y ahorro de energía en
productos de automatización de hogares. Donde la meta sea
manejar diversas escenas de la casa: desayuno, cena, seguridad,
comodidad, etc. Con el propósito de que al tocar de un
dedo, la casa se adapte a los requerimientos del usuario. Se
puede hablar de un conjunto de tecnología
inalámbrica LDP (Label Distribution Protocol) y
conectividad cableada basada en IP para lograr ofrecer la mejor
solución del mundo en Domótica e Inmótica.
Para la tecnología smart en hogares controlados, son pocas
las razones que impidan su uso, por ejemplo: Gracias a la
domótica se logra obtener un bajo consumo de
energía, y soluciones innovadoras de iluminación,
basadas en tecnología LED para disminuir el consumo
eléctrico. Cuidados el planeta, ya que al no utilizar
componentes que generen gastos eléctricos, se ahorra todo
tipo de recursos naturales. Acabados de primera calidad, ya que
los equipos hoy en día son considerados muy elegantes, sin
contar con su utilidad, puesto a que son inalámbricos y
con tecnología touch, veamos en la siguiente figura 1 un
ejemplo [14], [15], [20].

Figura 1. Hogar Smart [4].

The Brown
Box

Esta casa, que se encuentra cerca del centro de la
ciudad de Rohrbach, Suiza, fue completamente reconstruida en 2008
y ofrece tanto en el exterior como en el interior una verdadera
atracción visual.

La opciones que proporciona esta casa en cuanto a
comodidad son muchas, entre las mas innovadoras son:
Función de Buenos Días, función de buenas
noches y la iluminación óptima gracias a la
configuración de Escenas [9].

• La función de buenas
  días

Es un invento espectacular y revolucionario, que
soluciona un problema en cuento a las condiciones de cambio de
estación, ya que en países donde el amanecer es
cambiante, las persianas se abren automáticamente cuando
el día amanezca o/y así lo desee el usuario,
además de registrar en un calendario los días
festivos como navidad o año nuevo, donde el madrugar no es
imprescindible, y no habría necesidad de levantarse
temprano, no solo eso, sino también contar con la
opción de que cuando el usuario se encuentre dentro de la
cabina de baño con la ducha funcionando, las persianas del
baño y la del cuarto en que se encuentre, se
mantendrán cerradas, para evitar vecinos observadores,
como se ilustra en la figura 2 [4], [12], [17], [9]:

Figura 2. Función de buenos
días [9].

• La Función de buenas
  noches

Es otra gran idea en cuento a domótica, y trata
de cambiar el hogar a un estado de pausa o apagado, que da la
opción a que cuando el usuario quiera ir a dormir, se
active y luego de 10 minutos todas las luces se apagan,
además de aparatos de cocina, con la excepción de
la refrigeradora, o en la casa en general el
teléfono.

La particularidad más importante y de destacar de
la función de buenas noches, es que luces como la de los
pasillos, escaleras o caminos largos se atenuaran y no se
apagaran, además los sistemas de alarma como el del garaje
y puertas afinaran su seguridad y las persianas se cierran .Con
esta función se pretende ahorrar gran cantidad de luz
eléctrica. Véase en la figura 3 [17], [3],
[9]:

Figura 3. Función de buenas noches
[9].

• La función de
  configuración de escenas

Forma parte de las mejoras más destacables de la
actualidad al implementar luz LED. En toda la casa se encuentran
escenas de iluminación que combinan diferentes
intensidades y luces para crear en cada momento el ambiente
ideal. Se utilizan todas las luces, de forma individual o
combinadas. Por ejemplo en la zona de la cocina existen cinco
escenas diferentes, una para cada ocasión, véase en
la figura 4 [9], [4], [19]:

Figura 4. Luces LED de escena
[9].

Passivhaus

Este proyector que tiene por nombre "Passivhaus", es la
casa pasiva en la "Laguna Azul", Voesendorf (cerca de Viena), es
la primera casa con tecnología domótica y
representa un bello ejemplo de la combinación perfecta del
diseño eficiente en energía y la tecnología
inteligente.

Para ser precisos, una casa con tecnología
domótica, no se trata solo de que contenga funciones
automáticas, que ayuden a optimizar el tiempo del usuario,
sino también incluyen, confort, diseño y bienestar
de los que van a ser partícipes de la casa. Este proyecto
se centra en esos tres últimos aspectos, y catapulta estas
tres funciones entre sus tantas existentes [4], [15],
[20]:

• Función
  Anti-Sorpresas

Que contiene una renovadora app desde un smartphone, ya
que muchas de las veces cuando llega una visita y toca el timbre,
es molesto tener en un solo lugar el portero eléctrico.
Esta función proporciona al sonar el timbre y solicitar el
vídeo portero, una señal de audio y vídeo a
un smartphone que permite ver quién es el del timbre y
poder hablar con el sin siquiera estar en casa, como se observa
en la figura 5 [11], [15], [13].

Figura 5. Función Anti-Sorpresas
[15].

• Escenas para Iluminación
  Exterior

Esta función, consiste en el uso de LEDs de
tecnología RGB, que son LEDs de tres colores bases, Red,
Green y Blue, que proporcionan combinaciones entre ellos para la
obtención de diferentes colores, a través de una
programación, estas combinaciones son utilizadas para la
iluminación y decoración de la fachada de la casa,
donde siempre habla la opción de cambiar el color, la
intensidad, el brillo de la luz exterior. Mírese en la
figura 6 [15], [16].

Figura 6. Escenas para Iluminación
Exterior [15].

• Menos Botones, más
  Visualización:

El comando de la casa no contiene interruptores, al
menos desde a dentro, ya que utiliza la tecnología touch,
o comunicación inalámbrica por bluetooth y IP, en
una misma interfaz que maneje todas las funciones de la casa, con
módulos ubicados en sitios estratégicos. En esta
casa pasiva se evitó deliberadamente instalar grandes
filas de interruptores. Sólo las funciones más
importantes, tales como la Iluminación o las persianas son
controladas mediante un pulsador, todas las demás, en el
smartphone, la tablet o el navegador web el que toma el control.
Incluso los pocos botones que se instalaron están
programados con pulsaciones cortas, largas y dobles para ahorrar
aun más pulsadores, como se ilustra en la figura 7 [1],
[15], [20].

Figura 7. Menos Botones, más
Visualización [15].

Apartamentos
"Elements"

La casa de vacaciones "Elements", en la isla de
Rügen, fue construida en 2012. El propietario, que vive a
unos 500 kilómetros de distancia, quería ser capaz
de vigilar su casa y controlar una serie de funciones de forma
remota. Desde enero de 2013, los turistas han podido reservar sus
vacaciones en Rügen en uno de estos dos hermosos
apartamentos, "Viento" y "Agua" y disfrutar de un descanso en un
verdadero hogar inteligente, entre las diferentes funciones que
contiene, por motivos de ser una casa creada para ser alquilada,
los opciones de seguridad y confort son las funciones a cubrir
primordial mente, existen estas tres [4], [14], [18],
[1]:

• Función de
  Sauna.

• 

  Figura 8. Icono App sauna
  [18].

  Disponer de una sauna es un aspecto muy atractivo de
  la casa. Los huéspedes de los dos apartamentos,
  "viento" y "agua", tienen en su baño un sistema de
  ducha moderna que incluye una sauna seca.

  Con tal de optimizar el consumo de energía,
  la sauna está programada para que cuando pasen
  más de 3 horas de su funcionamiento sin pausas se
  desconecte automáticamente, evitando así
  descuidos y gastos innecesarios. La programación del
  sauna funciona de la forma en que, se apaga pasadas las doce
  horas. Aun así, si los huéspedes quieren seguir
  usándola no hay problema, vuelven a conectarla.
  Reciben un correo electrónico informativo con el
  consumo adicional y desde la tablet pueden ver las horas y
  costes utilizados.

  Una opción conveniente para el dueño
  de la casa y buena también para el huésped ya
  que puede realizar un seguimiento de los gastos extra.
  Además, una vez hayan pasado las doce horas siguientes
  después del primer stop, el mismo procedimiento,
  volverla a conectar y el sauna va a funcionar nuevamente. En
  la figura 8 se puede observar el icono de la app [18], [13],
  [20].

  V-B. Función temperatura de
  Confort.

  

  Figura 9. Función temperatura
  de Confort [18].

  La calefacción es inteligente, ya que solo
  actuara cuando está ocupada, junto con el calendario
  de reservas de la página web, la temperatura se regula
  tres días antes de ser ocupada y se asegura que los
  clientes no tengan la sensación que son invitados a
  una casa de vacaciones refrigerada. Entre los períodos
  que no hay huéspedes la temperatura baja
  automáticamente.

  Calor individualizado:

  Cada habitación tiene su temperatura de
  confort, establecida primeramente por los propietarios de la
  casa y después por los huéspedes, que pueden
  cambiar la temperatura de cada estancia de forma muy
  fácil con la tablet instalada. Los ajustes se
  restablecen para los próximos huéspedes de
  forma automática. Muy Práctico.

  Calentarse de forma natural:

  Otro punto a destacar es la cálida chimenea
  en el salón, donde la energía térmica es
  utilizada de manera óptima. Tan pronto como las llamas
  del fuego de la chimenea empiezan a calentar, el calor del
  suelo baja, asegurando así una sensación de
  bienestar entre factores y elementos, que también
  ahorra energía de forma uniforme. En la figura 9 se ve
  el icono de la app [18], [19], [21].

  V-C. Sistema de
  audio.

  

  Figura 10. Control audio y multiroom
  audio [18].

  Completo control del sistema de audio en casa.
  Escuchar diferente música en cada habitación y
  desde diferentes fuentes y todo desde un solo
  sistema.

  El usuario va a poder elegir la música a
  escuchar en diferentes sectores de la casa, y sincronizar su
  smartphone, para reproducir la música que desee,
  además de usar app online de música.

  Otro factor, a favor va a ser el de que los usuarios
  en cada habitación no están obligados a
  escuchar la música que suene dentro de toda la casa,
  ya que si se encuentran en un cuarto pueden realizar los
  cambios de silencio, subir y bajar el volumen según
  donde se encuentren, todos desde un smartphone.

  Este sistema es muy útil si se trata de
  ambientar un espacio, ya sea desde una reunión de
  negocios, fiesta con amigos, o ir a la dormir, ya que podemos
  controlar la música que queremos escuchar. En la
  figura 10 se ilustra el icono de la app [18], [4] ,
  [21].

  Análisis

  Como se observó en las secciones antes
  mencionadas, los proyectos de domótica, ya
  están en pie y ya existen varias empresas encargadas
  de realizarlos. La implementación de la
  domótica busca crear en las personas una perspectiva
  de hogares totalmente automáticos, que solucionen
  problemas de la cotidianidad. En el proyecto "The brown box"
  se nota un hogar completamente automático, las
  funciones que presenta son futuristas, ya que presenta para
  el usuario la comodidad de controlar el estado de la casa, es
  muy normal toparse con una luz encendida cuando todos en casa
  han ido a dormir, esta luz encendida todas las noches, y por
  un intervalo de tiempo extenso, genera un alza en el consumo
  de luz del usuario. Con la función de buenas noches se
  busca evitarse ese inconveniente manejando las luces dentro
  de la casa desde un solo comando. Hace mucho tiempo se ha
  utilizado los dimmers para regular las escenas de sectores de
  la casa, pero usando interruptores o perillas manuales, el
  proyecto "The brown box" cuenta con escenas de luces ya
  programadas en cada espacio de la casa. En el caso de los
  diferentes ambientes de una reunión, tiene ambientes
  de luces indicados, en la cocina, la sala o en sectores donde
  nos encontremos, todo dirigido desde un comando de pantalla
  táctil.

  La domótica no es solo tecnología que
  se aplique para hogares, sino también puede aplicarse
  para monitorear el consumo de una casa en alquiler, hotel,
  departamentos, lo que sea que queramos alquilar. En el
  proyecto de hogar "APARTAMENTOS "ELEMENTS", se busca
  controlar, el consumo de los inquilinos, y brindar total
  comodidad para ellos. La función de sincronizar un
  smartphone, para reproducir la música dentro de toda
  la casa, con un sistema de audio integral, es un lujo si se
  trata de brindar un servicio completo. Ya que los inquilinos
  pueden ser de distintos lugares, la temperatura es un factor
  importante. Esta casa cuenta con calefacción
  inteligente, ya que solo actuara cuando está ocupada,
  junto con el calendario de reservas de la página web,
  la temperatura se regula tres días antes de ser
  ocupada y se asegura que los clientes no tengan la
  sensación de ser invitados a una casa
  deshabitada.

  Debido a la uso frecuente de pantallas
  táctiles, el avance en la domótica es utilizar
  un dispositivo táctil o uno smart, ya sea desde
  celulares hasta televisores que se sincronicen con la casa.
  El proyecto de casa "PASSIVHAUS" es una mezcla de
  decoración, tecnología y seguridad, ya que
  cuenta con un sistema nuevo de seguridad, que permite ver
  quien toca la puerta, desde un smartphone, además
  posee un decorado exterior con LEDs RGB que permiten realizar
  distintos cambios de color y tonalidad de luz, para realzar
  la fachada de la casa, todo lo antes mencionado controlado
  desde un módulo en la pared táctil que se
  encuentra dentro de a casa, que deja visualizar los estados
  de lo que se predetermina a controlar.

  Conclusiones

  En esta época, llena de avances
  tecnológicos, suena muy raro que no se haya pensado en
  tecnología que solucione los problemas que se generen
  en la cotidianidad, ahí es donde la domótica
  encuentra su campo de aplicación, mejorando en varios
  aspectos el confort del usuario, y no solo eso, sino
  disminuyendo gastos o ayudando a personas con necesidades
  especiales a las de una persona normal. Es oportuno decir que
  el gasto para conseguir un hogar con domótica, es
  elevado, pero en proporción con el confort a
  conseguir, el diseño, la seguridad que brinda y la
  disminución del gasto en el consumo de energia, es un
  elemento de la tecnología con mucha cabida para
  explotar.

  La iluminación por LEDs RGB pueden ser
  aplicados para todo lo que se quiera iluminar y a bajo costo;
  cada vez los precios van disminuyendo, debido a la
  popularidad y eficiencia de esta tecnología. Los LEDS
  RGB son una combinación armoniosa entre lo
  estético, económico y funcional.

  Ya que podemos generar cualquier color entre las
  tonalidad de rojo, verde y azul, los LEDs RGB cumplen con la
  característica de funcional. Son estéticos,
  porque brindan una luz fresca he intensa, sin ocupar una gran
  cantidad de espacio en la instalación. A pesar de que
  al ser tecnología nueva, y su costo aun es elevado, el
  ahorro es un buen motivo para adquirir luz LED.

  Resulta muy satisfactorio que empresas como "LUXONE"
  y "SMARTHOME" se preocupan por suplir las demandas de una
  familia moderna, por eso se proporciona en los proyectos
  estudiados la opción de comandar ciertas áreas
  desde una unidad smart, con un sistema operativo
  predeterminado compatible, dejando a un lado el bluetooth, y
  accediendo a la internet como medio de comunicación;
  así entonces se vuelve mas fácil entender como
  funcionara lo que se desee controlar, porque la interfaz del
  dispositivo controlador de la casa, tendrá la
  capacidad de sincronizarse.

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  Autor

  Bruno B. Mirabá
  Valdiviezo,

  

  Estudiante de Ingeniería
  Eléctrica

  Universidad Politécnica Salesiana SEDE Cuenca
  2015.