Resumen

Hasta hace algunos años era difícil encontrar alguna automatización para funciones que hoy nos parecen naturales en una edificación, como el encendido de luces a una hora en particular o el encendido del aire acondicionado a cierta temperatura.

Y es que no había necesidad ni manera de exigir una manera automática de ejecutar este tipo de cosas, pero gracias a los avances en la tecnología como en las comunicaciones, el ahorro de energía o la miniaturización de los circuitos, es una realidad que en algunos casos pareciera de ciencia ficción.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

En estos tiempos de modernidad donde la tecnología está presente en casi todos los aspectos, hemos de encontrarnos con el término de domótica a raíz de la robotización y digitalización de la seguridad, la hospitalidad y la comodidad. Hemos de enfrentarnos a saber qué es, en qué consiste y cómo la aplicaremos.

Antecedentes

Los automatismos destinados a edificios de oficinas se han ido aplicando también a las viviendas de particulares u otro tipo de edificaciones, lo que ha dado origen a la vivienda domótica. Traducida al castellano por domótica, procede de la palabra latina domus (de la que ha derivado la raíz domo que quiere decir casa) y de la palabra francesa informatique (de la que ha derivado la palabra informática) ó, según otros autores, robotique (robótica). Los diccionarios franceses incorporaron el término domótique a partir de 1998.

Cabe aclarar que el termino domótica se encuentra en continuo cambio y bajo constantes discusiones. Su significado ahora lo podemos entender como:

La domótica se aplica a la ciencia y a los elementos desarrollados por ella que proporcionan algún nivel de automatización o automatismo dentro de la casa; pudiendo ser desde un simple temporizador para encender y apagar una luz o aparato a una hora determinada, hasta los más complejos sistemas capaces de interactuar con cualquier elemento eléctrico de la casa.

La vivienda domótica es, por lo tanto, aquella que integra una serie de automatismos en materia de electricidad, electrónica, robótica, informática y telecomunicaciones, con el objetivo de asegurar al usuario un aumento del confort, de la seguridad, del ahorro energético, de las facilidades de comunicación y de las posibilidades de entretenimiento. La domótica, pues, busca la integración de todos los aparatos del hogar, de manera que todo funcione en perfecta armonía, con la máxima utilidad y con la mínima intervención por parte del usuario.

También existe el concepto de hogar inteligente, derivado del término smart homes, muy difundido en Estados Unidos, el cual era empleado antes de que naciese el concepto domótica. Finalmente y de una manera más simple la domótica se podría definir como la integración de la tecnología en el diseño inteligente de un recinto cerrado.

Sabemos que actualmente se han indo integrando a la vivienda, diferentes tipos de sistemas que permiten la automatización del hogar. Estos tipos de sistemas aportan servicios de ahorro energético, de seguridad y confort, y dentro de los cuales se pueden ejemplificar los siguientes:

• Alarmas
• Control de iluminación
• Control de persianas y toldos
• Riego automatizado
• Tele-seguridad
• Entretenimiento
• Acceso a internet (video conferencias, video teléfono)
• Juegos en red
• Tele-educación
• Tienda en casa
• Compra automatizada

Pero, ¿con qué se van a controlar todos estos dispositivos?

Para ello es indispensable el conocimiento sobre temas de electrónica digital, ya que uno de los dispositivos que se encarga del control para que las instrucciones dadas por el usuario sean traducidas en operaciones binarias son los microcontroladores. Dicha señal es la que el microcontrolador mande a los sensores y actuadores del sistema domótico.

Otro de los aspectos importantes de la domótica son los protocolos de comunicación. Dicho protocolo será el medio por el cual todos los elementos del sistema deben comunicarse. Dentro de los protocolos de comunicación se tiene la siguiente división:

• Protocolos estándar: Abiertos a terceras personas y respaldados por alguna organización. Utilizados ampliamente por diferentes empresas que fabrican productos que son compatibles entre sí.
• Protocolos propietarios: Desarrollados por una empresa, y los cuáles sólo pueden comunicarse con productos fabricados por la misma empresa.

Como aplicaciones podemos contar con las siguientes:

Programación y ahorro energético

El ahorro energético no es algo tangible, sino legible con un concepto al que se puede llegar de muchas maneras. En muchos casos no es necesario sustituir los aparatos o sistemas del hogar por otros que consuman menos energía sino una gestión eficiente de los mismos.

Climatización y calderas: programación y zonificación, pudiéndose utilizar un termostato.

Se pueden encender o apagar la caldera usando un control de enchufe, mediante telefonía móvil, fija, Wi-Fi o Ethernet.

Control de toldos y persianas eléctricas, realizando algunas funciones repetitivas automáticamente o bien por el usuario manualmente mediante un mando a distancia:

Proteger automáticamente el toldo del viento, con un mismo sensor de viento que actué sobre todos los toldos.

Protección automática del sol, mediante un mismo sensor de sol que actué sobre todos los toldos y persianas.

Con un mando a distancia o control central se puede accionar un producto o agrupación de productos y activar o desactivar el funcionamiento del sensor.

Gestión eléctrica:

Racionalización de cargas eléctricas: desconexión de equipos de uso no prioritario en función del consumo eléctrico en un momento dado

Gestión de tarifas, derivando el funcionamiento de algunos aparatos a horas de tarifa reducida

Uso de energías renovables

Confort

El confort conlleva todas las actuaciones que se puedan llevar a cabo que mejoren el confort en una vivienda. Dichas actuaciones pueden ser de carácter tanto pasivo, como activo o mixtas.

Iluminación:

Apagado general de todas las luces de la vivienda

Automatización del apagado/encendido en cada punto de luz

Regulación de la iluminación según el nivel de luminosidad ambiente

Automatización de todos los distintos sistemas/instalaciones/dotándolos de control eficiente y de fácil manejo

Integración del portero al teléfono, o del videoportero al televisor

Control vía Internet

Gestión Multimedia y del ocio electrónicos

Generación de macros y programas de forma sencilla para el usuario y automatización.

Seguridad

Consiste en una red de seguridad encargada de proteger tanto los bienes patrimoniales, como la seguridad personal y la vida.

Alarmas de intrusión (antiintrusión): Se utilizan para detectar o prevenir la presencia de personas extrañas en una vivienda o edificio.

Detección de un posible intruso (Detectores volumétricos o perimetrales).

Cierre de persianas puntual y seguro.

Simulación de presencia.

Detectores y alarmas de detección de incendios (detector de calor, detector de humo), detector de gas (fugas de gas, para cocinas no eléctricas), escapes de agua e inundación, concentración de monóxido de carbono en garajes cuando se usan vehículos de combustión.

Alerta médica y teleasistencia.

Acceso a cámaras IP.

A modo de ejemplo, un detector de humo colocado en una cocina eléctrica, podría apagarla, cortando la electricidad que va a la misma, cuando se detecte un incendio.

Comunicaciones

Son los sistemas o infraestructuras de comunicaciones que posee el hogar.

Ubicuidad en el control tanto externo como interno, control remoto desde Internet, PC, mandos inalámbricos (p.ej. PDA con Wi-Fi), aparellaje eléctrico.

Teleasistencia.

Telemantenimiento.

Informes de consumo y costes.

Transmisión de alarmas.

Intercomunicaciones.

Telefonillos y videoporteros.

Accesibilidad

Bajo este epígrafe se incluyen las aplicaciones o instalaciones de control remoto del entorno que favorecen la autonomía personal de personas con limitaciones funcionales, o discapacidad.

El concepto diseño para todos es un movimiento que pretende crear la sensibilidad necesaria para que al diseñar un producto o servicio se tengan en cuenta las necesidades de todos los posibles usuarios, incluyendo las personas con diferentes capacidades o discapacidades, es decir, favorecer un diseño accesible para la diversidad humana. La inclusión social y la igualdad son términos o conceptos más generalistas y filosóficos. La domótica aplicada a favorecer la accesibilidad es un reto ético y creativo pero sobre todo es la aplicación de la tecnología en el campo más necesario, para suplir limitaciones funcionales de las personas, incluyendo las personas discapacitadas o mayores. El objetivo no es que las personas con discapacidad puedan acceder a estas tecnologías, porque las tecnologías en si no son un objetivo, sino un medio. El objetivo de estas tecnologías es favorecer la autonomía personal. Los destinatarios de estas tecnologías son todas las personas, independientemente de su condición de enfermedad, discapacidad o envejecimiento.

Un sistema domótico orientado hacia el uso de personas con discapacidad incluye:1

El registro y control del consumo de servicios en tiempo real: agua, energía eléctrica, gas, aire acondicionado o caldera.

La vigilancia remota de lugares distantes o inaccesibles para esa persona.

La transmisión de la información del usuario con sus familiares o cuidadores de forma constante y automatizada.

La posibilidad de emitir mensajes de emergencia o activar alarmas en caso necesario.

La programación de ambientes preconfigurados con varios dispositivos enlazados.

Objetivo

Conocer en qué consiste la domótica y reproducir de acuerdo a mis alcances una edificación domótica.

Justificación

Este tema fue elegido en una visita a una plaza comercial, donde tuvimos la oportunidad de ver en acción varias de las características de un edificio inteligente. Me pareció interesante saber que existía toda una serie de sistemas que en conjunto podían resolver muchas necesidades.

Hipótesis

Si la domótica se refiere a un conjunto de sistemas para automatizar una casa o edificio, entonces se podra disponer de sistemas mas avanzados para un funcionamiento mas eficiente en casa o departamentos, o bien grandes edificios.

Método (materiales y procedimiento)

Debido a que este proyecto implica investigar sobre tecnologías existentes, no hay un método como tal, pero se trató de recolectar información sobre las diferentes funcionalidades que actualmente nos podemos encontrar en una edificación domotizada.

1. Comenzamos haciendo una maqueta de cartón, nosotros elegimos el de una caja de pastel y de cajas de zapatos, para que sean más fáciles de manipular.
2. Perforamos en todos los lugares como paredes y piso para poder pasar los cables de lo que necesitemos
3. Armamos los circuitos a partir de los orificios con alambres telefónicos o similares, nosotros ocupamos hilos de un cable UTP (para conexiones alámbricas de internet o redes locales) puesto que los requerimientos eléctricos no ocupan un calibre mayor.
4. Los diodos, motores o actuadores los fijamos con plastilina para evitar que se caigan.
5. Pintamos la casita para resultados más estéticos

Galería Método

Resultados

¿Qué pasó?

Una edificación que emula a las reales con aspectos de domótica

¿Cómo pasó?

A través de la integración de algunos elementos eléctricos y electrónicos

¿Qué obtuviste?

Logramos obtener el conocimiento para comprender la domótica inmersa en las casas o edificios.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Me hubiera gustado tener más conocimientos en cuanto a electrónica o electricidad para poner otro tipo de elementos a mi modelo, como sensores de temperatura, de humedad o similares, pero logramos tener una maqueta con el principio básico de cómo funciona la domótica y qué elementos podemos encontrar en nuestra vida diaria.

Bibliografía

Domótica: Un enfoque sociotécnico

Hugo Martín Domínguez / Fernando Sáez Vacas

ETSI de Telecomunicación. Universidad Politécnica de Madrid

http://lsi.vc.ehu.es/pablogn/investig/dom%C3%B3tica/libro_domotica.pdf

Avances en el desarrollo de edificios sustentables

Everardo Flores

Tesis para obtener el título de Ingeniero Mecánico Electricista. Universidad Veracruzana

Julio 2011

http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/32922/1/floreseverardo.pdf

Sistema de control de iluminación con protocolo de control domótico estandarizado

Víctor Alberto Gómez Flores

Tesis para obtener el título de Ingeniero Mecatrónico. Universidad Nacional Autónoma de México.

Mayo 2014

http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/4069/Tesis.pdf?sequence=1

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography