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Domótica: el hogar inteligente

Enviado por Anibal Gonzalez



  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Desarrollo
  4. Conclusiones
  5. Referencias

Resumen

La Domótica nos enseña lo que es la automatización de una vivienda o de una empresa en el cual nosotros nos basamos en el sector del hogar mostrando los diferentes tipos de sistemas a utilizar en el momento de automatizar una vivienda tales como: Sistemas de Alarmas, Sistemas de Iluminación, Climatización, et.

Abstract - The Domotic teaches us what is the automation of a home or a business in which we rely in the household sector by showing the different types of systems to be used at the time of automating a home such as: Systems Alarm, lighting, air conditioning, et.

Index Terms-Domótica, Automatización, Vivienda, Sistemas de Automatización.

Introducción

Una de las tecnología del futuro sera la Automatización de las Viviendas el cual es llamado Domótica, abarca la automati- zación, la informática, electrónica y las nuevas tecnologías de la comunicación en las cuales son básicamente para mejorar la comodidad, seguridad y el confort dentro de un hogar.

El rápido avance de la tecnología en los últimos años nos a contribuido eficazmente al desarrollo completo de la Domótica en aspectos como la Iluminación, Climatizacion, seguridad, comunicación, et

Existen muchas ventajas al instalar un sistema Domótico en una vivienda. La central Domótica se encarga por usted de muchas tareas que deberíamos hacer todos los días, cualquier proceso que se nos ocurra lo podremos realizar automática- mente con mucha facilidad.

Desarrollo

II-A. Definición de Domótica

"Domótica es el conjunto de sistemas que automatizan las diferentes instalaciones de una vivienda el cual nace para facilitar la vida a los ciudadanos haciéndola mas cómoda, mas segura y con mayores posibilidades de comunicación y ahorro energético".[1].

Domótica "que procede del latín domus que significa hogar y del griego aútó&µatoç, que significa automática", siendo la automatización del hogar dando cierto beneficio a personas dentro de ella ya que al tener un hogar automatizado tienen mas confort y seguridad.[2].

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Figura 1. Infraestructura del Hogar Digital[3]

II-B. Arquitectura de la Domótica

Las arquitecturas de la Domótica se basan en como un sistema Domótico va a ser instalado en el hogar en los cuales tenemos dos arquitecturas principales:

II-B1. Arquitectura centralizada: La arquitectura centra- lizada se caracterizan por tener un único punto que recibe toda la información de las entradas y en en el centro de gestión se procesa y envía la información procesada a los actuadores[1][4]

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Figura 2. Arquitectura Centralizada[5]

II-B2. Arquitectura Distribuida: La arquitectura distribuida se trata de diferentes tipos de módulos para cada uno de los sensores o actuadores en donde están ubicados lo mas cercano de estos en el cual necesita un protocolo de comunicación para una acción coordinada

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Figura 3. Arquitectura Distribuida[1]

II-C. Redes de la Domótica

Se centra en sistemas integrados que incluyen diferentes aplicaciones en los campos de la gestión técnica de la energía, seguridad de las personas y bienes, confort, comunicaciones internas como externas.

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Figura 4. Sistema de Redes de la Domótica[1]

II-C1. Redes de Control: La red de control conecta el sistema de procesamiento hacia los sensores, actuadores y los diferentes equipos a utilizar. El cual tiene normalmente un bajo ancho de banda por que utiliza protocolos como X-10, KNX; BACnet, etc

II-C2. Redes Multimedia: La red Multimedia conecta los diferentes aparatos electrónicos, en el cual se utiliza para diferentes tipos de audio de alta fidelidad, el cual es necesario un ancho de banda muy elevado

II-C3. Redes de Datos: La red de Datos conecta los diferentes sistemas de procesamiento con sus periféricos, el cual consta de un ancho de banda intermedio

II-D. Sistemas Domóticos

II-D1. Sistemas de seguridad:: La seguridad de un hogar para las personas que lo habitan es lo más importante que debe existir en cualquier lugar debido a toda clase de peligros que existen diariamente en el mundo, gracias al estudio de la Domótica y a los capos aplicados en la misma existen varios sistemas de seguridad para proteger a los usuarios, estos sistemas funcionan al recibir una señal enviada por un sensor los cuales producen una respuesta a la salida mediante unos dispositivos actuadores como por ejemplo a una alarma o un mensaje de texto a un dispositivo móvil o también una señal que permita cortar la energía en un hogar, estos controladores de seguridad estudiaremos a continuación: [1][3]

Protección Exterior:: Estos niveles de seguridad detectan la presencia de movimientos o también objetos inseguros que rodean el hogar, estos nieles de seguridad tienen elementos electrónicos que veremos a continuación: [1][8]

Sensor de Movimiento:

Detectan un movimiento físico como de objetos personas o animales, mediante un sensor interno el cual produce a la salida del dispositivo una señal por un dispositivo actuador que da un aviso o una respuesta electrónica, este aviso puede ser transmitido a través de una alarma o una cámara de seguridad conectada a un computador.[8][9]

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Figura 5. Sensor de movimiento [9]

Sensor de Sonido:

Tiene la función de detectar los ruidos fuertes producidos por los fenómenos naturales al rededor del hogar, como por ejemplo al romperse un espejo o ventana [12]

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Figura 6. Sensor de sonido [12]

Barrera de Rayos infrarrojos:

Este tipo de dispositivos envían una señal que son invisibles para el ojo humano, esta barrera de rayos infrarrojos se alerta cuando ocurre una intrusión dentro o fuera del lugar dependiendo donde esté conectado [10][11]

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Figura 7. Sistema de rayos infrarrojos en un hogar [11]

Protección Interior:: Está diseñado para proteger la zona interna de una hogar , son de mucha ayuda, como por ejemplo si el sistema de seguridad externo de la vivienda es desactivado, en ec momento actuara el sistema de protección interior del hogar. [1][6]

a. Simulador de Presencia:

Tiene la función de proteger el interior de la vivienda por un sistema de luces configurado para que se encienda o se apague cuando el usuario no se encuentra en el hogar simulando la presencia del mismo ante una señal no deseada. [6]

Protección Personal:: Estos dispositivos son de mucha importancia ya que el usuario puede actuar mandando una señal de alerta o alarma cuando el peligro está cerca de él.[1][4][16]

a. Botón de Pánico:

Su función principal es brindar al usuario mayor seguridad mediante un pulsante inalámbrica o cableado situado en partes estratégicas de una vivienda, que al momento de ser pulsados envié una señal a una alarma o a una estación de policía cercana. [16][4]

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Figura 8. Botón de seguridad [4]

II-D2. Sistema de Iluminación: La necesidad de imple- mentar nuevos dispositivos de iluminación para tener una mejor comodidad como al momento de prender o apagar un interruptor o al momento de necesitar de luces que vayan de acuerdo con el momento oportuno como por ejemplo una cita o al momento de estudiar, ya no es un gran problema ya que ahora podemos tener mejor manera de vivir gracias a la implementación de dispositivos inteligentes como es la Domótica. [8]

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Figura 9. Sistemas de iluminación controlados mediante la Domótica [8]

Sabemos que otra de sus ventajas interviene directamente con el consumo energético al poder regular la intensidad de un foco de cada habitación, claro que esto también se puede hacer mediante el uso de potenciómetros, pero al poder controlarlos desde un mismo punto serio mucho mejor, al tener el control desde un mismo punto tendríamos el control de la vivienda en un solo dispositivo, controlando su intensidad, tiempo de encendido-apagado, color, etc. [4][16]

a. Accesibilidad

Al momento de levantarse a presionar un interruptor no es algo traumático pero si sabemos que es algo molestoso cuando nos olvidamos de apagarlo o prenderlo, y aun mas fastidioso para personas discapacitadas, todo esto ahora es algo muy fácil gracias a la implementación de un dispositivo inteligente como la aplicación de un celular para controlar todo eso desde un mismo puesto ya sea sentado desde un sofá o acostado en la cama de una habitación. [6]

II-D3. Sistema de Riego : 3. A. 1. Componentes Sistemas de Riego controlados mediante la Domótica

Cuando se diseñe un sistema de estos lo primero que hay que considerar es la humedad de las zonas de riego, lo cual debe realizarse acciones de activado y desactivado automático de sistemas actuadores que regulen el paso de agua, estudiaremos a continuación algunas partes a considerar para este sistema: [17]

Sensores.- Para uno de estos sistemas se utiliza sensores de humedad, los cuales transforman una variable de humedad a una señal eléctrica. [17]

Actuadores.- Amplifican señales digitales de bajo voltaje y corriente, a señales eléctricas de niveles altos, de tal manera que se pueda activar o desactivar las electroválvulas. [17]

Proceso.- Es un circuito controlador, o micro controlador programable, encargado de realizar la programación del siste- ma. [17]

Presentación de datos.- funciona como un alerta del sistema revisando y mandando datos a un computador o cualquier tipo de pantalla. [17]

Botones de acción.- controlados por el usuario para hacer funcionar el sistema propuesto. [17]

Interfaz (Página web).- Parte visual del sistema, es una aplicación gráfica, la cual se muestra al personal para que pueda comunicarse con el dispositivo. [17]

Recepción de datos.- su función es transmitir datos, desde un dispositivo a otro inalámbricamente o por medio de cables. [17]

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Figura 10. Sistemas de Riego controlados mediante la Domótica [17]

II-D4. Sistema de Climatizacion: Cada zona definida en la vivienda tiene requisitos de uso o condiciones térmicas distintas, que hacen conveniente que sea gestionada de forma diferente por el sistema Domótico. Esta gestión por zonas puede realizarse siguiendo una misma programación para cada una de ellas, o bien controlándonos de forma independiente, incrementando, con ello, las posibilidades de uso y confort para el usuario.[16]

La programación de la climatización, que puede realizarse por zonas suele basarse en la definición de perfiles de tempe- raturas.

Una de las cualidades más relevantes de un sistema Do- mótico es la posibilidad de gestionar de forma eficiente la climatización, siguiendo las necesidades o deseos del usuario, mediante su programación. Sin embargo, el usuario puede requerir, por cualquier causa o deseo, el funcionamiento de la climatización de una forma manual, es decir, sin seguir el perfil de temperatura previamente programado. Con el modo de funcionamiento manual, el sistema sólo garantiza el establecimiento de una temperatura de consigna única para toda la vivienda (incluso con la existencia de diversas zonas), de forma parecida a la existencia de un termostato de ambiente convencional. Beneficios: Incremento de las posibilidades de uso de la climatización por parte del usuario. Puede ser útil en determinadas situaciones (por ejemplo, para anular provisionalmente la programación utilizada, etc.). [16]

Conclusiones

Podemos definir un sistema Domótico, como una central inteligente la cual, puede brindar mayor comodidad en una vivienda. Esto quiere decir, implementar sistemas los cuales favorezcan la calidad de vida. Dar mayor seguridad a una familia, y a un hogar. Es un campo muy amplio de expecta- ciones muy elevadas, ya que puede ser aplicado a las nuevas construcciones. Haciéndolas más innovadoras, más cómodas y más seguras. Controlando con mayor fiabilidad todos sus elementos, creando un ambiente de mayor confort.

Como una conclusión general la Domótica es una rama de la robótica que está orientada a las viviendas y edificios el cual tiene como objetivo principal brindar confort y seguridad a las personas dentro y fuera de una vivienda o edificación.

Con el sistema de riego controlado mediante la Domótica ofrece una gran cantidad de confort y economía ya que el usuario puede disfrutar de un sistema de riego desde su sofá dentro de la casa sin tener que recurrir al jardín, y por otro lado ahorraría una gran cantidad de agua al controlar el dispositivo encendiendo y apagando cuando sea necesario.

Referencias

[1] Carlos Lopéz Jimeno, La Domótica como solución de futuro, 2007.

[2] Jeffer Chaparro, La Domótica: Mutación de la vivienda, 2003, Universidad de Barcelona. ISSN: 1138-9788. Depósito Legal: B. 21.741-98

[3]S. Junestrand, X Passaret, D. Vazquez, Do- mótica y un hogar digital, Parainfo, Copyright 2005, ediciones Thomson

[4]H. Martinez, F. Vacas, Domótica: Un enfoque sociotecnico,2006, Universidad de Madrid

[5]V. Fernández, E. Ruz, El Hogar Digital, Crea- ciones Copyright, 2002.

[6] J.C. Calloni, Curso Básico de Domóti- ca,Librería y Editorial Alsina, Buenos Aires, 2011. [7] S. Junestrand, X. Passaret, and D. Vázquez, Domótica y hogar digital. Editorial Paraninfo, 2004. [8] D. Bonino, E. Castellina, and F. Corno, "The DOG gateway: Enabling ontology-based inte- lligent domotic environments," Consumer Electro- nics, IEEE Transactions on, vol. 54, no. 4, pp. 1656

- 1664, November 2008.

[9] J. M. Domínguez, "Sistemas Avanzados de Tele-asistencia en el Hogar," Administración Publi- ca, 2004.

[10] M. A. S. Camacho, "Diseño de una vivienda unifamiliar Domótica."

[11] R. P. Areny, Sensores y acondicionadores de señal. Marcombo, 2004.

[12] O. Steiger, R. Bloch, B. Kramer, D. Matter,

P. Prêtre, and C. Heite, "Detección inalámbrica," Revista ABB, no. 4, pp. 70 – 73, 2007.

[13] E. E. N. la Emaap-Q, P. P. A. L. A. O. Del,

T. de Ingeniero, O. P. T. Aragón, and J. L. B. Altuna, "Facultad de ingeniería eléctrica y electrónica."

[14] M. Mazo, A. Hernández, P. Donato, A. de Henares, F. Álvarez, and C. E. E. ña, "Simulador para detección de obstáculos en vías férreas, basado en técnicas ópticas"

[15] J. A. L. Consuegra and N. C. Z. Rosero, "Uso de MATLAB y SIMULINK para el control de robots y la observación de sensores de sonido y tacto," 2010.

[16] V. Buenaventura, A et al., "Redistribución de las zonas para el aseguramiento de un completo cumplimiento de los tiempos de respuesta a las alar- mas de pánico en las Farmacias Fybeca y Sana Sana de la Ciudad de Quito en la empresa SEPRONAC Cía. Ltda." 2011.

[17] repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/4742/3/T-

ESPE-032880-A.pdf [18]

BIOGRAFIA

L eonardo Ormaza nació el 28 de febrero de 1994 en la ciudad de Cuenca, sus estudios comenzaron en el colegio Técnico Salesiano desde el 2006 hasta el 2011 y actualmente estudia en la Universidad Politécnica Salesiana

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Anibal Gonzalez Aníbal González nació el 17 de octubre de 1992 en la ciudad de Azogues, sus estudios comenzaron en la escuela República del Ecuador, luego en el colegio Técnico Luis Rogelio González, y actualmente estudia en la Universidad Politécnica Salesiana.

 

 

Autor:

Leonardo Ormaza,

Anibal Gonzalez,

Universidad Politecnica Salesiana, Ingeniería Electrónica, Cuenca Ecuador


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