Domótica en los edficios

Resumen

Al estudiar acerca de la domótica, se debe tomar
en cuenta que en ciertos casos la domótica ha sido
utilizada para facilitar la vida de los seres humanos y en muchas
ocasiones las facilidades proporcionadas no son necesarias, ya
que se puede crear una dependencia a la tecnología. La
domótica es un tema muy extenso ya que abarca mucha
información, por lo cual este ensayo o paper estará
centrado principalmente al estudio de la domótica en los
edificios, a los cuales se los puede llamar edificios
inteligentes.

Abstract

In studying about home automation, take into account
that in some cases automation has been used to make life easier
for humans and in many cases the facilities provided are not
necessary, since you can create a dependence on
technology.

Home automation is a very extensive and covered a lot of
information, which this essay or paper will focus mainly on the
study of automation in buildings, which can be called intelligent
buildings.

Introducción

La domótica es un término utilizado para
describir la automatización y confort de hogares,
edificios, etc. Este campo tecnológico se ha creado a
partir de la combinación de la electrónica,
electricidad y la informática, además se puede
decir que la palabra domótica esta derivada de las
palabras griegas "domus" que significa casa y "tica" que
significa automático, es decir la domótica esta
basada en generar el control automático de si mismo en un
hogar o edificio, lo que facilita el trabajo para los seres
humanos. [9][11][12][5][3]

I. DOMOTICA EN LOS
EDIFICIOS

OBJETIVOS DE LOS EDIFICIOS
DOMOTICOS

Figura 1. Prestaciones de un sistema
domótico

Todos los procesos domóticos siempre deben estar
orientados a brindar cinco objetivos, los cuales se detallan a
continuación.[5], [15], [10], [13], [2][7]

• Seguridad: existen tres campos que deben ser
  considerados dentro de la seguridad, ya que en un proceso
  domótico esto es muy importante.

• seguridad de los bienes: esta referido
  básicamente a la implementación de alertas para
  porvenir las intrusiones.

• seguridad de las personas: poseer una
  automatización que ayude a las personas a realizar una
  comunicación en los momentos de
  emergencias.

• incidentes y averías: esta dedicado
  básicamente a proteger la edificación, mediante
  una automatización que permita la comunicación
  inmediata con los servicios de emergencia.

• Confort: los sistemas domóticos deben
  proporcionar al usuario comodidades, para que este tenga un
  desempeño correcto y eficiente.

• Ahorro Energético: mediante un proceso
  domótico, se debe lograr tener un consumo de
  energía moderado.

• Comunicación: permite un uso y
  desempeño adecuado de los servicios de
  telecomunicaciones disponibles.

• Calidad: tener servicios eficientes que garanticen
  el desempeño el usuario.

Al hablar de un edificio domótico, se debe tener
en cuenta que existen muchos usos para los edificios, es por ello
que a continuación se detallaran los distintos tipos de
edificios que pueden existir.

• Edificio Residencial: un edificio residencial es
  aquel que es usado al menos en su cincuenta por ciento para
  fines residenciales.[6]

• Edificio no Residencial: estos edificios son
  aquellos que no son usados como residencias, tal es el caso
  de los hoteles, oficinas, museos, etc. [6]

• Edificio Automatizado: estos edificios son aquellos
  que están implementados algún tipo de control
  automatizado, el cual permite que el hombre no este
  involucrado en el proceso.[6][15]

A partir de estos conceptos se debe tomar en cuenta que
según el uso y la necesidad del edificio, estos a su vez
pueden estar orientados de las siguientes formas:

• Edificio Domótico: se puede decir que un
  edificio domótico, es aquel que esta incorporado de
  tecnologías que facilitan las funciones que este
  desarrolla.[6][15]

• Edificio Inmótico: este abarca los edificios
  mas grandes que ya no están usados básicamente
  para residencias y en el ámbito
  laboral.[6][15]

• Edificio Digital: estos edificios son aquellos que
  usan monitores para desempeñar las funciones
  especificas del edificio.[6][15]

Figura 2. Edificio Digital

• Edificio Ecológico: estos son aquellos que
  usan recursos naturales y reciclables para desempeñar
  sus funciones.[6][15]

Figura 3. Edificio
Ecológico

Edificio Inteligente: los edificios inteligentes pueden
ser domóticos o Inmóticos, en las cuales esta
presente la inteligencia artificial, interacción entre el
usuario y el edificio, además proporcionan un impacto
ambiental insignificante. [6][15][10]

• Edificio Urbótico: este es un termino
  futurista basados en ideas, ya que se refiere al uso de los
  edificios inteligentes en las ciudades.[6][15]

Teniendo en cuenta los tipos de edificaciones que pueden
existir, ahora se debe hablar simplemente de los edificios
domóticos, y para ello debemos conocer todo los aspectos
para la implementación o construcción de un
edificio inteligente.

Dispositivos de
un sistema domótico

Los sistemas domóticos están compuestos
generalmente de los siguientes elementos:

• Controlador: con la ayuda de un medio de
  transmisión, los controladores son aquellos que
  permiten la transmisión automatizada hacia los
  actuadores previamente determinados.[13][5][2][7]

• Medio de Transmisión: estos son los que
  ayudan a los controladores y pueden ser fibra óptica,
  bus dedicado, red eléctrica, línea
  telefónica, TCP/IP, por el aire,
  etc.[13][5][2][7]

• Actuadores: estos son los encargados de recibir las
  señales y transformarlas en una acción dentro
  del sistema domótico.[13][5][2][7]

• Sensores: los sensores son los encargados de recibir
  las acciones, que se enviaran a los actuadores para su
  posterior ejecución.[13][5][2][7]

• Elementos externos: son los que reciben el resultado
  del proceso domótico.[13][5][2][7]

Componentes de un
edificio domótico

Figura 4. Edificio Inteligente Hotel Burj
Al Arab en Dubai

Los componentes de un edificio domótico son
considerados según las necesidades que desempeñe el
edificio, así como también el espacio necesario que
tomara el mismo. Es por esto que los edificios se pueden ser
caracterizados de forma funcional y estructural.
[15][10]

• Aspecto Funcional: esto es la consideración
  de la estructura, además de los servicios y sistemas
  implementados para el confort del usuario, y finalmente el
  proceso administrativo del mismo.[15][10]

• Aspecto Estructural: se refiere a la
  implementación de nuevos servicios para el usuario
  según las necesidades del mismo, además se
  pueden presentar cinco áreas de
  implementación:

• Área de automatización del edificio:
  al proporcionar una automatización a la
  edificación, entonces se aumentara la eficiencia y se
  disminuirán los costos. [15][10]

• Área de automatización de la
  actividad: teniendo en cuenta el sector o función de
  la edificación que se desea mejorar, entonces se
  realizara una automatización, la cual servirá
  para aumentar la eficiencia del mismo.[15][10]

• Área de telecomunicaciones: implementar
  telecomunicaciones en un edificio es un proceso que debe ser
  estructurado, teniendo en cuenta las necesidades de
  implementación que esto implica, ya que esto brindara
  servicios basados básicamente en procesos de
  telecomunicación.[15][10]

• Área de planificación ambiental: se
  refiere básicamente a crear un lugar donde el usuario
  se sienta a gusto para desempeñar sus
  funciones.[15][10]

• Servicios compartidos: se debe tener en cuenta que
  los recursos proporcionados deben ser usados de forma
  correcta, ya que si es posible el compartir los implementos
  del edificio, el resultado será una disminución
  de costos y mayor eficiencia en el mismo.[15][10]

Niveles de
inteligencia de un edificio domótico

Los niveles de inteligencia de un edificio pueden ser
medidos de acuerdo a dos aspectos: servicios de
automatización del edificio y servicios basados en
tecnologías de la
información.[15][10][4]

• Servicios de automatización del
  edificio:

– Nivel A0: el nivel de automatización y control
es nulo.

Nivel A1: la automatización implementada es
escasa o casi nula por lo cual funciona
independientemente.

Nivel A2: el nivel de automatización es total en
la edificación.

• Servicios basados en tecnologías de la
  información:

• Nivel I1: se puede encontrar servicios automatizados
  que no están definidos a usarse.

• Nivel I2: se puede encontrar la
  automatización aplicada en diferentes
  funciones.

Al combinar estos servicios finalmente se pueden tener
los siguientes grados de inteligencia:[15][10][4]

• (A1, I1) Grado de Inteligencia mínimo: este
  en un grado en el que la automatización es
  prácticamente imperceptible, por lo cual el
  mantenimiento de las funciones es prácticamente
  manual.

• (A2,I1) Grado de Inteligencia medio: existe un mejor
  desempeño de las funciones y del control de las
  mismas.

• (A2,I2) Grado de Inteligencia máximo: al
  proporcionar un desempeño mas eficiente implica que la
  inversión para la implementación sea
  alta.

Aplicación
de la domótica en los edificios

Figura 5. Smartphone en sistemas
domóticos

Una vez que se conocen los principios que conforman un
edificio en el que se ha aplicado la domótica, ahora se
puede usar la misma para desempeñar distintas funciones
según sea la necesidad del usuario, para esto se debe
tener en cuenta, que cada uno de los sistemas domóticos
deben brindar al usuario confort, seguridad, ahorro
energético, comunicación y una tecnología de
calidad. Al ser los edificios inteligentes residenciales o para
usos específicos como trabajo, entonces a
continuación se ha listado algunas aplicaciones de la
domótica en las edificaciones.[8][14][1]

• Automatización del sistema de luces, tomando
  en consideración la luminosidad interior y
  exterior.

• Tener un programa horario que desempeñe
  ciertas tareas específicas.

• Sistema automático de apertura de persianas,
  dependiendo de la luminosidad exterior.

• Simulación de presencia.

• Control mediante internet de los sistemas de
  seguridad.

• Encendido automático de acumuladores de
  energía cuando no exista actividad.

• Control de voz de luces y persianas.

• Alarma de intrusos mediante SMS, al abrirse puertas
  o ventanas.

• Control individual de la temperatura en cada
  habitación.

• Panel general para control de todo el sistema
  domótico.

• Ascensor controlado con el uso de la voz.

• Escoger el tipo de música con el uso de la
  voz.

• Uso de huella digital para ingresar en habitaciones
  o bodegas.

• Reconocimiento de voz.

• Porteros eléctricos.

• Control de luces, seguridad por medio de
  Smartphone.

• Luces controladas acorde a la
  música.

• Tarjetas usadas como llaves para las
  puertas.

• Ventanas activadas por radiofrecuencia.

• Ventanas controladas por el clima.

Conclusiones

– La domótica esta orientada a facilitar la vida
de los usuarios, ya que ofrece confort, seguridad, ahorro
energético, comunicación y una tecnología de
calidad.

– La domótica ha ayudado a las personas que son
dependientes de la tecnología al poseer discapacidades
físicas o mentales, esto se ha realizado con la facilidad
de interacción que ofrece la domótica a los
usuarios.

– Las edificaciones que poseen domótica son
consideradas futuristas, ya que ofrecen servicios que para los
usuarios son interesantes y novedosos, además se puede
recalcar que la domótica siempre debe garantizar seguridad
a sus usuarios, ya que debido a esto se podrá logar que
los usuarios se sientan a gusto con los servicios que el sistema
domótico ofrece.

– Las telecomunicaciones están ligadas con la
domótica, ya que gracias al uso de las mismas se ha
logrado que el usuario pueda satisfacer sus necesidades usando el
servicio web o con el uso de programas que están
diseñados para desempeñar tareas como control de
voz, de calor, luminosidad, etc.

– Con la llegada de los Smartphone, se han desarrollado
aplicaciones con uso domótico, y gracias a esto la
domótica esta siendo conocida por mas gente que desea
saber acerca de este tema.

Referencias

[1] Giovanni Acampora and Vincenzo Loia. Fuzzy Control
Interoperability and Scalability for Adaptive Domotic Framework.
IEEE, 1, 2005.

[2] J. C. Calloni. Curso básico de
domótica. Tecnibook/Alsina Ediciones.

[3] Fulvio Corno Dario Bonino, Emiliano Castellina.
Automatic Domotic Device Interoperation. IEEE, 2009.

[4] B. L. Galindo. Edificios Inteligentes.
1995.

[5] L. D. Hidalgo, W. M. Demera, N. V. Velastegui, and
E. Leyton. Diseño Para El Control De Un Hogar Inteligente
Mediante El Uso Del Sistema Domotico (X-10) Por Medio De La Red
Electrica. 2009.

[6] G. V. Madrid. Tema 6 tendencias.

[7] J. A. G. Meseguer. Diseño de una
instalación domótica con tecnología
LONWORKS. 2010.

[8] Antonio Gomez Miguel Zamora, Jose Santa. An Integral
and Networked Home Automation Solution for Indoor Ambient
Intelligence. 2010.

[9] L. F. De Palencia, J. M. Angulo, and S. Romero.
Domótica: Comunicaciones por red eléctrica. Revista
Española de Electrónica, 2001.

[10] L. M. A. Peña. Criterios tecnologicos para
el diseño de edificios inteligentes.
Télématique: Revista Electrónica de Estudios
Telemáticos, 4(2):27 – 43, 2005.

[11] L. F. H. Quintero. Viviendas inteligentes
(domótica). Ingeniería e Investigación,
25(2):47 – 52, 2005.

[12] A. Recuero. Estado actual y perspectivas de la
domótica. Informes de la Construcción, 50(459):9
– 21, 1999.

[13] E. Rodriguez. Curso de Domótica.
2010.

[14] P. A. C. H. Rodríguez and F. U. K. Lorenz.
Estudio para reducción de consumo energético en
colombia basado en tecnología domótica.

[15] E. C. Xelhuantzi and D. R. C. A. R. Garcia.
Diseño y Simulación de un Sistema Domótico
con Sistemas Expertos Difusos y Agentes para Edificios
Inteligentes. 2003.

Autor:

Luis Miguel Aguilar
Castro

Ingeniería
Electrónica

Universidad Politécnica
Salesiana-Electrónica Analógica I

Cuenca-Ecuador