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Domótica, aplicaciones




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    DOMÓTICA
    1
    DOMÓTICA
    Oswaldo Ordoñez eordonezp@est.ups.edu.ec
    Jonnathan Chasi jchasit@est.ups.edu.ec
    UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA
    Electrónica Analógica II
    Resumen—En este documento se describe la
    investigación
    sobre DOMÓTICA, no se profundizará en productos o conceptos,
    más bien la investigación está en un ámbito general informativo,
    sus áreas de aplicación, una breve historia del
    mismo.
    Index Terms—Iluminación, domótica, comunicaciones, tecno-
    logías.
    I.
    INTRODUCCIÓN
    partir de la invención de la lampara incandescente por
    Thomas Alva Edison en 1879 se ha venido innovandolas
    maneras de iluminar y si logramos analizar desde que hemos
    tomado conciencia podemos dar fe de la forma de vida anterior
    y determinaremos que actualmente gozamos de los privilegios
    de contar con una tecnología que es aplicable en cualquier
    campo que sea necesario. Dicha tecnología a sido también
    aplicada en el área del hogar para lograr satisfacer necesidades
    básicas así a logrado integrar servicios cuyos objetivos es auto-
    matizar varios campos que pueden ser la iluminación, la clima
    tización, el riego en el jardín, la seguridad, los electrodomésti-
    cos,etc., Todo esto se centra en una palabra DOMÓTICA. “El
    término domótica nace del neologismo francés„domotique?, el
    cual procede de la palabra latina domus(casa) y del francés
    telematique (telecomunicación-informática).”[1]
    También el diccionario de la lengua española lo define
    “Conjunto de sistemas que automatizan las diferentes insta-
    laciones de una vivienda”[2]
    Figura 1. Accesibilidad de la Domótica. [3]

    La domótica permite dar respuesta a los requerimientos que
    plantean estos cambios sociales y las nuevas tendencias de
    nuestra forma de vida, facilitando el diseño de casas y hogares
    más humanos, más personales, polifuncionales y flexibles.
    El sector de la domótica ha evolucionadoconsiderablemente
    en los últimos años, y en la actualidad ofrece una oferta
    más consolidada. Hoy en día, la domótica aporta soluciones
    dirigidas a todo tipo de viviendas, incluidas las construcciones
    de vivienda oficial protegida. Además, se ofrecen más funcio-
    nalidades por menos dinero, más variedad de producto, que
    gracias a la evolución tecnológica, son más fáciles de usar y
    de instalar.[3]
    III.
    £QUÉ APORTA LA DOMÓTICA?
    La domótica contribuye a mejorar la calidad de vida del
    usuario:
    Facilitando el ahorro energético
    Fomentando la accesibilidad: facilita el manejo de los
    elementos del hogar a las personas con discapacidades
    de la forma que más se ajuste a sus
    necesidades.
    Aportando seguridad mediante la vigilancia automática
    de personas, animales y bienes, así como de incidencias
    y averías.
    Convirtiendo la vivienda en un hogar más confortable
    a través de la gestión de dispositivos y actividades
    domésticas.
    Garantizando las comunicaciones mediante el control
    y supervisión remoto de la vivienda a través de su
    teléfono, PC…, que permite la recepción de avisos de
    anomalías e información del funcionamiento de equipos
    e instalaciones.[3]
    II.
    £QUÉ ES LA DOMÓTICA?
    De acuerdo a la Asociación Española de Domótica e Inmó-
    tica CEDOM esta definido por: “La domótica es el conjunto de
    tecnologías aplicadas al control y la automatización inteligente
    de la vivienda, que permite una gestión eficiente del uso
    de la energía, que aporta seguridad y confort, además de
    comunicación entre el usuario y el sistema”[3]
    Un sistema domótico es capaz de recoger información
    proveniente de unos sensores o entradas, procesarla y emitir
    órdenes a unos actuadores o salidas. El sistema puede acceder
    a redes exteriores de comunicación o información.

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    V.
    COMPONENTES BÁSICOS
    Los componentes básicos de un sistema domótico consiste
    de varios elementos, que realizan la función puntual que
    será asignada dentro del proceso de automatización en una
    vivienda.
    Rescatando de varios autores y unificandoles se destaca 3
    principales grupos dentro de la domótica
    Sensor
    Controlador
    Actuador.
    Figura 2. Campos de la domótica. [3]
    IV.
    ARQUITECTURA DOMÓTICA
    Figura 4. Componentes básicos de un sistema domótico. [5]

    V-A. Sensor
    También conocido como grupo de dispositivos de entrada,
    podemos encontrar mandos a distancia, teclados y sensores
    entre los más peculiares.
    Los sensores son los dispositivos encargados de captar
    cualquier cambio físico o alteración del entorno de la vivienda
    y transmitir estos cambios de variables a la unidad de control
    o nodo, para que éste/os procedan la información y consi-
    guientemente actúen dependiendo de los datos recibidos de
    los sensores.

    Figura 5. Etapas de un sensor. [6]

    Podemos denominar sensor a aquel dispositivo que esté
    compuesto de las tres siguientes etapas:
    Etapa transductor. Su misión es convertir las variaciones
    físicas captadas en magnitudes de señal.
    Etapa de acondicionamiento de señal. Su misión es
    regular o adecuar la señal captada por el transductor y
    adecuarla para la etapa de salida.
    Etapa de salida. Su misión es adecuar la señal recibida
    y enviársela a la unidad de control, nodo o actuador.[6]
    En función de la señal de salida podemos realizar la siguiente
    clasificación:
    Analógicos. Son aquellos cuyas magnitudes en la etapa
    de salida pueden cambiar o oscilar de forma continuada
    La arquitectura domótica es un nuevo tipo de arquitectura
    inteligente, cuya función principal es el ahorro energético, así,
    como también, el control electromecánico de elementos claves
    en climatización y seguridad en los espacios, obteniendo como
    resultado espacios arquitectónicos mucho más confortablespa-
    ra el usuario. Este concepto de arquitectura nace en la década
    de los años setenta en Estados Unidos, por el inicio de la crisis
    aguda del petróleo y el aumento de los combustibles fósiles.
    La arquitectura domótica, fue el resultado de la búsqueda de
    una solución ante la crisis y la inseguridad que desde ese
    entonces, sigue afectando a los países de América y todo
    el mundo. Gracias al amplio desarrollo de la computación
    y de la tecnología robótica, se han iniciado construcciones
    de edificios inteligentes, sumamente innovadores y con altos
    niveles de ahorro de energía. Este tipo de tecnología, en sus
    inicios, era muy poca asequible por su elevado precio, y por lo
    tanto, es utilizada en edificios de grandes envergaduras, tales
    como torres de oficinas, hospitales, hoteles, etc. Pero gracias
    a mercados competitivos en el campo tecnológico, tales como
    Asia y Europa, se abren nuevas puertas, un mundo deopciones
    tecnológicas mucho más cerca de nuestras manos y de nuestros
    bolsillos. Las funciones más importantes de la domótica son:–
    Conservación y cuidado de los recursos no renovables, confort
    del usuario, seguridad en los espacios.[4]

    Figura 3. Resultados de Arquitectura Domótica. [4]

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    entre un rango de medida. En este grupo
    podemos
    mencionar los sensores de temperatura, luminosidad y
    viento.
    Digitales. Son aquellos cuyas magnitudes en la etapa de
    salida proporcionan una señal codificada en impulsos en
    serie o en paralelo con una codificación digital.
    Todo o nada. Son aquellos cuyas magnitudes en la
    etapa de salida pueden ser dos únicos estados: abierto
    o cerrado, es decir, entre 0 y 1. Actúan en un relé
    interno también llamado contacto libre de potencial que
    se cierra o se abre según la señal enviada por la etapa de
    salida. En este grupo podemos mencionar los sensores
    de detección de presencia, detectores de gas y de humos
    en una vivienda.
    Figura 7. Controlador Siemens LOGO. [7]

    V-B1. Arquitectura de los sistemas: Se refiere a la manera
    en que están organizados sus componentes entre las principales
    tenemos:
    V-B1a. Arquitectura centralizada : Este sistema esta
    organizado de tal forma que el controlador sea el “eje central”
    del sistema, recibiendo la información de los sensores, lo anali-
    za, y envia una orden a los actuadores, según la configuración,
    o la información que reciba por parte del usuario.
    [10]
    Figura 6. Termostato, Sensor de gas. [6]

    V-B. Control

    Es la parte del sistema domótico encargada de almacenar
    toda la información de los distintos elementos de control y
    transmitirlas por el bus de comunicaciones, para que sean
    recibidas por cada uno de los dispositivos destinatarios.
    Otra función es gestionar todos los estados de cada dis-
    positivo. Las unidades de control tienen una comunicación
    directa con todos los dispositivos que están conectados en el
    mismo bus, están continuamente recibiendo información delos
    dispositivos de entrada y dependiendo su programación que se
    les ha introducido ejecutarán dichas órdenes accionando los
    actuadores.
    Las unidades de control también son llamados nodos. Incor-
    poran en su hardware microcontroladores o microprocesadores
    que tienen la función de compilar el programa efectuado por
    el usuario y ejecutar estas secuencias de código del programa
    dependiendo las circunstancias que puedan suceder en la
    vivienda.
    No todas las unidades de control son iguales, dependerá
    del sistema domótico que se escoja para la instalación de
    la vivienda (sistemas basados en corrientes portadoras, siste-
    mas basados en autómatas programables, sistemas domóticos
    inalámbricos, sistemas basados en protocolos estándar).[6]
    Figura 8. Arquitectura centralizada. [10]

    V-B1b. Arquitectura Descentralizada: En un sistema
    descentralizado existen varios controladores, conectados a
    sensores y actuadores, quienes a su vez están interconectados
    por medio de un “Bus”.
    Este modelo nació de la necesidad de tener mejor acceso
    a ciertos dispositivos y a causa de la existencia de diferencia
    en los protocolos y características de los distintos fabricantes.
    [10]

    Figura 9. Arquitectura descentralizada. [10]
    V-B1c.
    Arquitectura distribuida: Este tipo de arquitec-
    tura se diferencia por tener sensores y actuadores que son

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    DOMÓTICA
    4
    a su vez controladores, es decir son capaces de analizar la
    información, y están conectados a través de un “Bus” central.
    VI.
    LOS SISTEMAS DOMÓTICOS
    Se necesita conocer específicamente la aplicación quese
    necesite y evaluar el usuario final.

    VI-A. Aplicaciones domóticas

    Conociendo las funcionalidades que debe cubrir el sistema
    domótico. Esto ayudará a decidir qué aplicaciones se desea
    usar y deben cumplir con las principales áreas socio-técnicas:
    Confort: abrir, cerrar, apagar, encender, regular. . . dis-
    positivos y actividades domésticas (iluminación, clima-
    tización, persianas, toldos, cortinas, puertas, ventanas,
    cerraduras, riego, electrodomésticos, suministro de agua,
    gas, electricidad…).
    Gestión energética: conexión de dispositivos de calefac-
    ción y aire acondicionado según criterios de ahorro y
    confort, control de toldos, persianas, cortinas y ventanas
    para aprovechamiento de las energías naturales, control
    de alumbrados, racionalización de cargas eléctricas…
    Seguridad: vigilancia automática de personas y bienes,
    e incidencias y averías, así como alarmas de intrusión,
    cierre automático de todas las aberturas, simulación diná-
    mica de presencia, fachadas dinámicas, cámaras de vigi-
    lancia, alarmas personales, alarmas técnicas de incendio,
    humo, agua, gas, fallo del suministro eléctrico. . .
    Comunicaciones: control y supervisión remoto de la
    vivienda a través de su teléfono, PDA, PC…, transmisión
    de voz y datos, incluyendo textos, imágenes, sonidos
    (multimedia) con redes locales (LAN) y compartiendo
    acceso a Internet; recursos e intercambio entre todos los
    dispositivos, acceso a nuevos servicios de telefonía IP,
    televisión digital, por cable, diagnóstico remoto, video
    conferencias. . . [8]
    [10]

    Figura 10. Arquitectura distribuida. [10]

    V-B1d. Arquitectura Híbrida / Mixta: En un sistemaba-
    sado en este tipo de arquitectura se combinan las arquitecturas
    de los sistemas distribuidos, centralizados o descentralizados.
    Por lo que puede disponer de un controlador central o varios
    controladores descentralizados, los dispositivos de interfaces,
    sensores y actuadores pueden también ser controladores y
    procesar la información (que captan ellos mismos u otro
    sensor), según el programa, o la configuración, y pueden
    actuar de acuerdo a ella, como por ejemplo, enviándola a otros
    dispositivos de la red, sin que necesariamente pase por un
    controlador. [10]

    Figura 11. Arquitectura Mixta. [10]

    V-B2. Topología de los sistemas: El termino topología
    se refiere a la forma en que una red esta diseñada, ya sea
    físicamente (según algunas características de su hardware), o
    bien lógicamente (basándose en su software).
    La Topología de una red es la representación de la relación
    entre los dispositivos (habitualmente denominados nodos), y
    todos los enlaces que los unen entre sí.
    Los tipos de topología tenemos:
    VI-B.
    Perfil del usuario
    Es necesario estudiar el perfil del usuario final del
    sistema
    domótico que inevitablemente se verá influido por el tipo de
    vivienda que haya proyectado: número de metros cuadrados,
    de habitaciones, ubicación y orientación, etc. Todo ello de-
    termina si la vivienda será habitada por familias con hijos o
    monoparentales, personas que vivirán solas, jóvenes, personas
    mayores…
    Existen varios factores que han determinado un cambio en
    las formas de vivir de nuestra sociedad. En la actualidad,
    la unidad familiar comparte menos tiempo, ha disminuido el
    número de hijos y el de personas en el hogar, la edad de
    emancipación de los jóvenes se ha retrasado, y ha crecido la
    demanda de espacios individuales con necesidadesespecíficas.
    Una domótica dirigida hacia el usuario tendrá en cuenta esos
    factores; por ejemplo, si el usuario viaja con frecuencia, leserá
    imprescindible un control de su vivienda a través del teléfono,
    simulación de presencia, alarmas, etc. [8]
    Topología en estrella
    Topología en anillo
    Topología en Bus
    Topología en malla
    Topología en árbol
    Topología mixta [12]

    V-C. Actuador
    Son los operadores domóticos que reciben información,
    digital o analógica de los sistemas y se activan o
    desactivan.
    Se puede decir que es el dispositivo de salida que recibe la
    orden del controlador.
    Tambien se lo puede definir: “El actuador es un disposi-
    tivo capaz de recibir una orden y ejecutarla, así cambiando
    las características del entorno domótico (encendido/apagado,
    subida/bajada, apertura/cierre, etc.).” [5]

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    DOMÓTICA
    5
    Figura 14. Logos de OpenDomo. [13]

    Es una apuesta por el bajo costo y la innovación libre, su
    objetivo es que se deje de vincular el concepto de domótica
    con el concepto de lujo, tal como explican: “Durante años se
    ha vinculado el concepto de domótica con el lujo y el alto
    standing, por culpa de un mercado controlado por muy pocos
    fabricantes, lo que repercute negativamente en el coste final
    de la instalación, al alcance de muy pocas familias. Hoy en
    día, consideramos que el hogar inteligente (desde el punto
    de la sostenibilidad, ahorro, seguridad y accesibilidad) ya no
    es puede considerarse un lujo, si no que se convierte en una
    necesidad.” [11]
    Figura 12. Diseño de un salón. [8]

    Mediante la utilización de un sistema domótico, las personas
    con discapacidad pueden obtener una mejora en el desarrollo
    de sus actividades que les permita realizar tareas de forma
    segura, cómoda y sencilla. Del mismo modo, el uso de la
    teleasistencia y la telemedicina pueden ser de gran ayuda para
    todas aquellas personas que lo necesiten. [8]
    VIII.
    CONCLUSIONES
    Dado que una persona independientemente de su estatus
    social siempre se preocupará por su seguridad y la de sus
    seres allegados, con la domótica se puede garantizar el
    bienestar de las mismas pudiendo estar estas tanto dentro
    como fuera del hogar.
    La domótica se resume en una consola portátil, smartp-
    hone o incluso con el mando de la televisión, y se podrá
    controlar todo el sistema.
    En el caso si se necesitara aplicar la domótica en alguna
    vivienda es necesario investigar el mercado y analizar
    costo vs beneficio.
    Para implementar este tipo de sistemas en los hogares,
    se necesita de una suma muy alta de dinero, pero si nos
    pusiéramos a observar los beneficios que trae consigo,
    al final nos daríamos cuenta de que el gasto que se
    efectué en este tipo de tecnología, será de gran utilidad
    y beneficio tanto para la seguridad como para el confort
    de las personas. .
    Figura 13. Interacción entre el usuario y el sistema domótico. [9]
    REFERENCIAS
    MADRID Germán Villalba, Introducción a la domótica. Edificios
    inteligentes. Facultad de Informática – Universidad de Murcia
    http://www.scribd.com/doc/25432290/Tema-1-Introduccion-Domotica-
    Edificio-Inteligente-Vocw Recuperado2016
    Diccionario de la lengua española – Entrada: domótico, ca |
    http://dle.rae.es/?id=E7W0v9b Recuperado 2016
    VII.
    SOFTWARE PARA DOMÓTICA
    “OpenDomo es un proyecto libre que pretende crear un
    sistema de control domótico accesible y seguro. La licencia
    bajo la que se está desarrollando el proyecto es la Licencia
    Pública General (GPL.) . Esta licencia garantiza la libertad
    en el uso del software, uno de los principales valores de
    la sociedad tecnológica actual. En términos generales, esto
    implica que OpenDomo puede ser usado, copiado, modificado
    y distribuido libremente.” [11]
    El primer mensaje que se puede apreciar en la pagina de
    OpenDomo “es un sistema operativo especialmente diseñado
    para automatismos, domótica y eficiencia energética y está
    basado en un sistema libre desarrollado de forma participativa
    por la comunidad OpenDomo. Ésta es la página donde la co-
    munidad discute los detalles técnicos y de diseño del sistema”
    [13]
    [1]

    [2]
    [3]

    [4]
    ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE DOMÓTICA E
    http://www.cedom.es/sobre-domotica/que-es-domotica
    2016
    Claudio De la Cruz, para
    INMÓTICA
    Recuperado

    ARQHYS.com
    [5]

    [6]

    [7]

    [8]
    http://www.arqhys.com/arquitectura/domotica.html Recuperado 2016
    Componentesdeun sistemahttps://domoticautem.wordpress.com/componentes-
    de-un-sistema/ Recuperado 2016
    Elementos de un sistema domótico
    http://www.canopina.com/web/files/productos/33_mu59-6.pdf
    Recuperado 2016
    Controlador Programable SIEMENS LOGO
    http://siemenslogo.com/que-es-un-siemens-logo/ Recuperado 2016
    CEDOM, Instalaciones domóticas cuaderno de buenas prácticas
    para promotores y constructores. http://www.cedom.es/sobre-
    domotica/publicaciones/cuaderno-de-buenas-practicas-en-instalaciones-
    domoticas-dirigido-a-promotores-y-constructores Recuperado 2016

    Monografias.com
    DOMÓTICA
    6
    [9]
    “Cómo ahorrar energía instalando domótica en su vivienda.
    Gane en confort y seguridad”. http://www.cedom.es/sobre-
    domotica/publicaciones/guia-como-ahorrar-energia-instalando-
    domotica-en-su-vivienda-gane-en-confort-y-seguridad
    2016
    Recuperado
    Arquitecturadelossistemashttps://domoticautem.wordpress.com/arquitectura-
    de-los-sistemas/ Recuperado 2016
    OpenDomohttps://domoticautem.wordpress.com/2012/05/14/opendomo-
    el-software-libre-para-domotica/ Recuperado 2016
    Topologíadelossistemashttps://domoticautem.wordpress.com/topologia
    de-los-sistemas/ Recuperado 2016
    OPENDOMO http://es.opendomo.org/ Recuperado 2016
    [10]

    [11]

    [12]

    [13]

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