Resumen
En el diario vivir nos encontramos con términos cuyos significados son desconocidos en ciertas ocasiones, uno de ellos es la Domótica, cuyo campo de acción es verdaderamente amplio como también sus aplicaciones. En sus inicios se tenía un conocimiento poco en realidad, pero conforme transcurre el tiempo vemos que la electrónica juega un papel importante en este campo y de un interés sumamente aceptable, ya que se enfoca en la automatización, control de viviendas, edificios, parques, etc. Entre otras aplicaciones que tienen el fin de facilitar el vivir de las personas. En el presente documento se abordara la domótica aplicada al ámbito de iluminación de viviendas, edificios, etc.
In daily life we find terms whose meanings are unknown at times. One of them Is the Home Automation, whose scope is truly comprehensive as their applications. In the beginning he had little knowledge is indeed. But as time passes we see that electronics play an important role in this field and a very acceptable interest because it focuses on automation, intelligent homes, buildings, parks. Among other applications that are intended to facilitate people's lives . This document is applied to address the automation field of lighting homes, buildings.
lndex Terms-Domótica, seguridad, iluminación, eficiencia, energía.
Al referimos acerca de la domótica nos referimos a sistemas dependientes o independientes a través de una aplicación de un proceso de automatización de los distintos servicios existentes en el hogar. Cuyas posibilidades dentro de este campo la más enfocada es la seguridad, mejorar las vías de comunicación, una mejor gestión energética, etc.
Llama la atención que cuando entramos a una casa o establecimiento y que automáticamente se abra la puerta, o se prendan las luces sin tener que tocar ningún interruptor o perilla, todo esto funciona con sensores estratégicamente ubicados con la finalidad de hacer automático el proceso, estas son aplicaciones dentro del mundo de la domótica, tecnología u aplicación que busca proporcionar al usuario mayor confort y ahorro de energía.[l]
Esto es posible ya que contamos con diferentes medios de transmisión, como lo son a través de redes eléctricas, uso de transferencia de información vía Bluetoth o con el uso de intemet, por lo que en el mercado existen gran cantidad de empresas que dedican sus actividades a la automatización de hogares.[2]
En alguna ocasión nos hemos maravillado por películas de ciencia, donde nos muestran un mundo lleno de procesos automáticos, donde con solo la presencia de una persona o en un tiempo específico se ejecutara alguna acción.[3]
El principal reto de la domótica desde su principio ha sido el poder ejercer el control sobre los circuitos de iluminación. El control de luminaria automático es disponer de una vivienda domótica que relaciona al hecho de poder controlar las luces de una casa de una forma automática y remota, para lo cual es mediante un mando u control a distancia. Controlar su encendido y apagado o el poder regular la intensidad del mismo, surgió para poder gozar de un mayor comodidad en nuestros hogares.[15]
La incorporación de sistemas automatizados que ayuden a regular la intensidad de luz o el tiempo el cual estará prendida una luz, ha beneficiado al usuario ya que a más de brindarle comodidad este ingenioso sistema ayuda con el ahorro de energía ya que se hace uso de un ambiente iluminado solo cuando este sea necesario. La fabricación se desarrollado por la aparición de nuevas tecnologías y el ingreso con más eficientes productos económicos con un tamaño sumamente pequeño, han dado paso que elementos (emisores y receptores), com pactos, livianos, etc. Tengan una aceptación cuantiosa en los consumidores. Fue desde el momento donde se comenzó a realizar la miniaturización de estos elementos cuando esta industria ha experimentado un importante crecimiento en la adquisición de sistemas y aplicaciones domóticas .[4]
El proceso de automatización de viviendas, edificios, alum brado público, etc. Son más utilizadas hoy en día en diversos espacios de los hogares u edificios. El grado de aceptación es cuantioso aunque aún tendrá que pasar algún tiempo para que se aplicadas extensamente en los hogares, además las ya comunes automatizaciones como escaleras eléctricas, los mismos ascensores dan una mejor calidad de vida a las personas con el uso racional de recursos que integran las redes cuantiosas de datos y comunicaciones en general.[14]
A. Domotica.
El término francés incorpora el término domotique a partir del año 1998. El origen de la Domótica va desde los años setenta, en los Estados Unidos, aparecieron por primera vez los dispositivos de automatización en edificios en la tecnología (X-10). Esta incursión primeriza se alternó con la llegada
de nuevos sistemas para la climatización de hogares y en edificios, tecnología la cual se orientó al ahorro de energía. Los primeros equipos que fueron comerciales eran termostatos o sensores que regulaban la temperatura del medio ambiente. En aquel entonces la disponibilidad y crecimiento de la electrónica de bajo costo favoreció a la expansión de este tipo de sistemas, lo que despertó así el interés de la comunidad alrededor del mundo por la búsqueda del hogar (casa) ideal. Seguido de esto se da el nacimiento en los años noventa de aplicaciones de control, seguridad y comunicaciones que son lo que rige de la Domótica actual.[5]
La automatización u Domótica es una tecnología avanzada, la cual se encarga del proceso de automatización de una vivienda u establecimiento, las aplicaciones que se le dan están centradas a la comodidad que ofrece la aplicación de esta tecnología a los usuarios, ya que todos los procesos que se quieran realizar se las puede llevar a cabo automáticamente.[6]
Figura l. Muestra aplicaciones de Domótica[5]
Un factor a tomar en cuenta es el ahorro energético que este proporciona, ya que en muchas ocasiones tenemos aparatos eléctricos o electrónicos que consumen energía eléctrica aun si no se están utilizando. La domótica puede automatizar el proceso de desconexión de equipos de uso no prioritarios en un momento dado.[7]
B. Aplicación en la iluminación.
Dentro del campo de iluminación de hogares, se pueden generar escenas de luces controlables, de acuerdo al habitad en el que nos encontremos (día, noche), con la facilidad de programación de acuerdo a las exigencias de los consumidor. Una nueva aplicación podría ser automatizar el encendido y apagado de las luminarias de acuerdo al medio ambiente o incluso por un horario establecidos. Otra aplicación será la posibilidad de tener el control de todas las luces de la casa desde un solo punto ahorrando tiempo y ganando confort al no tener que recorrer toda la casa apagando las luces.[10]
Figura 2. Muestra iluminación de una ciudad[l2]
C. Aplicación para la seguridad de casas y personas en general.
El uso de alarmas en sistemas de seguridad, estas por lo general emiten un ruido fuerte al activarse, pero lo que muchas veces pasa desapercibido es que estos sistemas de seguridad ya son fácilmente vulnerados por los delincuentes, ya que llevan circuitos de accionamiento y control básicos. Lo que se busca implementar con la domótica, es el proceso de inteligencia de estos sistemas. Esta es una forma de que todos los sistemas de seguridad empleen un sistema de vulnerabilidad, lo que facilita o envía información a la estación de seguridad, policía o cuerpo de bomberos en el caso de detección de humo, brindando de esta manera un sistema más confiable el cual este en constante monitoreo de los hogares y ayudando a prevenir de posibles malas eventualidades.[11]
Figura 3. Muestra sistema domoticos de una vivienda[ l3]
D. Aplicaciones que brindan una mayor comodidad hacia las personas .
El proceso de automatización con sistemas domóticas ac tuales donde se integran automatización, informática, comu nicación, electrónica, etc. Siendo la aspiración mutua de las personas todos deseamos mejor nuestras vidas, cuya aparición da a notar en nuestro ambiente iniciando por el hogar y ampliándose a todo lo que no imaginamos, para que nos brinde comodidad en cualquier sentido múltiples las opciones por ejemplo el poder manejar los equipos electrónicos hasta aplicaciones para la cocina.[8]
E. Aplicacion es para la administración de energía.
Mediante el uso correcto de la energía tienen un grado de utilidad grande, porque se adaptan al cambio o variación de luz del ambiente, como encendido de luces por proximidad de personas o el apagado automático de las mismas a falta de presencia de personas, es decir se pueden acomodar a las necesidades específicas o del momento. Esto sería por decirlo censar aproximaciones en espacios poco transitados, pasillos de una vivienda, que se iluminan cuando esta amerite. . Este sistema o aplicación ayudan al usuario adaptar la temperatura de su hogar por medio de la variación de la temperatura que haya en el exterior. Permite además la desconexión artefactos eléctricos o electrónicos no prioritaria como por ejemplo, el aire acondicionado. [9]
Con la finalidad de brindar mayor confort al usuario, la Domótica dentro de sus múltiples aplicaciones cuanta con el CONTROL DE ILUMINACIÓN DE UN MEDIOAMBIEN
TE. Este control facilitara al usuario el poder tener controlado áreas específicas dentro de su hogar o lugar de trabajo.
Un usuario podrá disponer del control automático de su sistema de iluminación, el cual podrá activarse, desactivarse o regular su intensidad a un ambiente apropiado, para lo cual se hace uso de diferentes mecanismos de control tales como sensores de movimiento, sensores de luz, etc. Este control permitirá que un ambiente permanezca iluminado solo cuando sea necesario, brindando así al usuario la comodidad al no tener que estarlo manipulando manualmente.
Un aspecto de gran importancia que juega la Domótica aplicada al control de luminaria es el ahorro energético que este proporciona, ya que al tener un ambiente iluminado solo cuando este sea necesario evita el desperdicio de energía al tener espacios iluminados que no se usen, como se mencionó ya para esto se hace usos de diferentes tipos de sensores los cuales se activaran según hayan sido programados por el usuario.
Un claro ejemplo de ello sería el alumbrado público, el cual se activa mediante un sensor de luz, activando las lámparas cuando detecta menos luz del medio ambiente, y desactiván dolas cuando detecta nuevamente la presencia de luz, por lo que permanecen activas durante la noche.[17]
Figura 4. Muestra, luminaria publica encendida y el sensor que utiliza pada detectar la luz ambiente.
A. Tecnología disponible para control de iluminación y con trol de ahorro de energía.
1) Atenuador de pared: El control de la luz ambiente se la podría realizar mediante el uso de atenuadores, los cuales hay de tipo análogo y digital, los cueles reemplazan los interruptores. Estos atenuadores pueden ser activados desde el otro lado de la habitación usando un conmutador cableado o un conmutable inalámbrico. Este tipo de atenuadores sirven para cualquier tipo de iluminación (eléctrica): incandescente, fluorescente, halógena y LED. Estos dispositivos pueden ser usados en sistemas de control dentro de toda la casa para lograr generar encendidos y apagados de luminaria programada o en respuesta a la ocupación de un área.[16]
Figura 5. Muestra atenuador de pared, dimer digital.
2) Atenuador para lámparas: De igual manera existen dos tipo de atenuadores de lámpara lo son los análogos y digitales, estos permiten controlar el nivel de luz de las lámparas del hogar. El presente modelo permite ala usuario el control usando un mando remoto, facilitando el manejo de lámparas donde es difícil el acceso. Este tipo de atenuadores pueden ser programados para los encendidos y apagados de lámparas de acuerdo con un horario programado. [16]
Figura 6. Muestra dimer para lámparas y control ''pico".
3) Sensor de ocupación incorporado : Este tipo de sensor es ideal para pequeños espacios como cuartos de ropas, bo degas, baños sociales se usan interruptores y atenuadores con sensor de ocupación. Este sensor se encarga de apagar la luz si el espacio queda desocupado y puede ser programado para encenderla de forma automática cuando ingresa una persona. Los equipos usan una tecnología patentada que evita tener que mover la mano para evitar que el sensor se apague.[16]
Figura 7. Muestra un interruptor con sensor.
4) Sensor de ocupación de techo : Son usados en áreas de mayor tamaño en donde se usan sensores de techo cableados o inalámbricos. Los sensores inalámbricos funcionan con ba terías y se comunican inalámbricamente con los interruptores para apagarlos cuando el área se desocupa. A este tipo de sensor se lo usa en cocinas, habitaciones y corredores.[16]
Figura 8. Muestra, sensor inalámbrico de techo.
5) Sensor de ocupación para corredor: Existen en modelos cableados e inalámbricos. El diseño de este sensor permite detectar movimiento en corredores hasta de 30 metros. Los modelos inalámbricos se comunican con interruptores ubica dos en los extremos de los pasillos, facilitando el encendido y apagado de las luces. El uso de sensores de ocupación ayuda con el ahorro de energía ya que se dice que ahorra un 15 % del consumo de energía por iluminación.[16]
Figura 9. Muestra, sensor inalámbrico para corredor.
6) Sensor de luz día : De igual manera existen dos tipos de sensor los de tipo cableado e inalámbrico se encarga de ajustar la iluminación de acuerdo con las condiciones de luz solar que se recibe por las ventanas. El sensor inalámbrico se comunica con los atenuadores ajustando su nivel. El uso de sensores de luz día puede ahorrar hasta un 20 % de la energía utilizada en iluminación.[16]
Figura 10. Muestra, sensor de luz de día.
7) Control de varios interruptores de una misma zana: Este dispositivo se lo utiliza en zonas donde existen varios interruptores que a su vez controlan varias zonas de luz, como el caso de sala-comedor, salas de juntas y auditorios, se usan sistemas que permiten controlar cada zona de forma individual o mejor aún, de forma conjunta, es decir que al toque de un botón podemos lograr que se enciendan las diferentes luces en determinados niveles o apagarlas todas al toque de un botón. Estos sistemas disponibles reemplazar 3,4 y 6 interruptores, pueden además comunicarse con los sensores de luz día, de ocupación, controles pico y cortinas.[16]
' 
Figura 11. Muestra, control de varios interruptores .
8) Control de toda la vivienda : Este dispositivo permite controlar todas las luces de una casa u oficina, de forma sencilla y sin necesidad de obra civil. Para esto se reemplaza los interruptores normales con unos interruptores digitales que se comunican entre sí de forma inalámbrica y pueden ser controlados desde controles de pared y de mesa tipo Botonera, así como equipos iPod, iPad, Android. [16]
bombillo produce mucho calor a partir de la energía que disipa, lo que lo ha llevado que su uso cada vez sea menos deseado. Junto con el nacimiento del bombillo se generaron los interruptores, equipos. [18]
Figura 12. Muestra, interruptor digital tipo botonera para pared.
9) Control desde su vehículo: Este dispositivo permite encender las luces y la puerta de garaje desde un control que puede colocar en el parasol del vehículo. Se pueden configurar para tener varios dispositivos de control con la misma finalidad, y así poder hacer el control de luces y puerta desde varios carros.[16]
Figura 15. Muestra, bombilla incandescente.
2) Bombillo ahorrador : Nuevas tecnologías de ilumina ción, como el bombillo ahorrador que producían la misma can tidad de luz consumiendo menor energía se desarrollaron hacia principios de los 70 y comenzaron a ser usadas ampliamente en edificios de oficinas. Hoy en día la mayoría de países tienen regulaciones que limitan el uso de tecnologías antiguas como el bombillo incandescente tanto en sus zonas de uso como en el consumo máximo. Hoy en día existen bombillo ahorradores que también pueden ser atenuados usando dimmers diseñados para ello. [19]
Figura 13. Muestra, control para vehículo.
10) Ajustes del sensor: Los diferentes tipos de sensores se pueden ajustar fácilmente de acuerdo con el área en la que se vaya a colocar. Oprimiendo un botón, es posible determinar el tiempo que debe permanecer el área desocupada, ajustar cuando se enciende la luz y la sensibilidad.[16]
Genergy 1 1
sman
Figura 16. Muestra, Bombillo ahorrador.
Figura 14. Muestra, ejemplo de opciones de ajuste de sensores.
B. Tipos de bombillos o "luces".
3) Bombillo incandescente.: Fue creado en el año de 1880, desde aquella fecha la humanidad ha podido disfrutar la ilu minación generada a partir de la electricidad, la particularidad de este bombillo es su alto consumo, agregado a esto esté Bombillos LED : El uso de esta tecnología es reciente ya que están saliendo al mercado nuevas y mejores formas de iluminación, las que permiten al usuario tener el control de su entorno al mismo tiempo que ahorra energía. Tanto los bombillo LED como los ahorradores utilizan "transformadores electrónicos" que se encargan de encender y regular su funcio namiento. Esto ha obligado a desarrollar nuevas técnicas para atenuar dichos bombillos.[20]
Figura 17. Muestra, bombillo led.
Conforme avanzarnos al ritmo actual, vida de las personas se ha transformado de una manera muy rápida en estos últimos 15 años la tecnología acapara desde un simple encendido de una lámpara hasta las comunicaciones globales en tiempo real, etc. En esta evolución tecnológica por llamarla así nos presenta la experimentación o el mejoramiento de electrodomésticos, como por ejemplo hoy en día podemos controlar ciertas áreas de nuestra casa o casi en su totalidad, con el simple acceso a la red mediante un dispositivo móvil al cual este "conectado" alguna aplicación de mando domótica. Corno podernos ver la Domótica avanza a pasos agigantados siendo indispensables en las vidas de cada persona.
As we move at the current rate the life of people has been transformed in a very fast way in the last 15 years. The technology captures from a simple lighting of a lamp to global real-time communications. In this technological evolution call it presents experirnentation or irnproving appliances and such as today we can control certain areas of our house or almost entirely. With simple access to the network via a rnobile device to which this " connected " any application of automation control. As we can see the Home Automation is making strides to be indispensable in the lives of each person.
[!] Tornado de: N. C. Solórzano. Diseño de módulos domóticos para el control de iluminación y potencia de un hogar. 2011
[2] Tornado de: K. Hernández. Domótica: Sistema de seguridad y simu lación de presencia en una vivienda utilizando al Controlador Lógico Programable.
[3] Tomado de: M. O. A. Garza, O. M. P. Martínez, M. C. O. V. Cura, M.
A. l. M. G. Yregoi, S. R. Castañeda, and F. J. B. Rodríguez. Solucion de tecnologías de información para el ahorro de energía y agua en el hogar mediante domotica.
[4] Tomado de: G. V. Madrid, M. Z. Izquierdo, J. Santa, and D. H. Pérez. Experiencias en la implantación de aprendizaje basado en proyectos para desarrollar la creatividad en asignaturas de dornótica. IX Jornada sobre Aprendizaje Cooperativo y II Jornada sobre Innovación Docente, 2009.
[5] Tomado de: Dornótica: Un enfoque sociotécnico, Hugo Martín Dornínguez Femando Sáez Vacas, Primera edición: Junio 2006.
[6] E. Cerezo, S. Baldassarri, E. Cuartero, F. Serón, G. Montoro, P. A. Haya, and X. Alamán. Agentes virtuales 3D para el control de entornos inteligentes domóticos. In Proceedings VIII Congreso Internacional de Interacción Persona-Ordenador, 2007
[7] Tomado de: M. A. Redondo, C. Bravo, J. Bravo, and M. Ortega. Plani ficación y Colaboración en entornos de aprendizaje por descubrimiento. Un caso de estudio en Dornótica. In Conferencia Internacional sobre Educación, Formación y Nuevas Tecnologías, 2000.
[8] Tomado de: 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.
[9] Tomado de: M. C. S. Torres. Sistema de línea de espera m/g (o, c)/ 1 con distribución discretizada del tiempo de servicio.
[10] Tornado de: M. A. Redondo, C. Bravo, J. Bravo, and M. Ortega. Plani ficación y Colaboración en entornos de aprendizaje por descubrimiento. Un caso de estudio en Domótica. In Conferencia Internacional sobre Educación, Formación y Nuevas Tecnologías, 2000
[11] Tomado de: G. Morales. La domótica como herramienta para un mejor confort, seguridad y ahorro energético. Ciencia e Ingeniería, (0):39 – 42, 2011.
[12] Tomado de: Ilurninacion de una ciudad, disponible en http://www.ecologiaverde.com/tag/led/
[13] Tornado de: Gestión de vivienda, disponible en http://www.rnonografias. com/trabajos93/domotica-seguridad vivienda/domotica-seguridad-vivienda
[14] Tomado de: Dómotica E Inmotica. Viviendas y edificios inteligentes 3ª Edición, Romero Morales, Cristobal / Vazquez Serrano, Feo. Javier / de Castro Lozano, Carlos
[15] Tomado de: E. Rodríguez. Curso de Domótica. 2010.
[16] Tomado de: Technoimport. Control y ahorro de energía, disponible en: http://www.technoimport.eom .co/control_de_iluminacion_residencial.htm
[17] Tomado de: Etaplighting. Control de iluminación integrado, disponible en: http://spanish.leviton.com/OA_HTML/SectionDisplay.jsp?section=37785
[18] Tomado de: Lámpara incandescente o bombilla, disponible en: http://www.monografias.corn/trabajos94/lampara-incandescente-o bombilla/lampara-incandescente-o-bornbilla
[19] Tomado de: Lámpara fluorescente compacta, disponible en:
https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%Almpara_lluorescente_compacta
[20] Tomado de: Tipos de bombillas LEO. Especial: Iluminación LEO, disponible en: http://www.xatakahome .corn/iluminacion-y-energia/tipos de-bombillas-led-especial-iluminacion-led
Autor 1: Edwin Vinicio Morocho Barzallo. Edad 32 años, nacio 31 marzo de 1983. Estudiante de la carrera de Ingeniería Elétrica de la Universidad Politécnica Salesiana sede Cuenca
Autor 2: Julio Vicente Huanga Reyes. Edad 25 años, de nacionalidad Ecuatoriana. Estudiante de la carrera de Ingeniería Electrónica de la Universidad Politécnica Salesiana sede Cuenca-Ecuador.
Autor:
Edwin Morocho,
Julio Huanga,
Universidad Politécnica Salesiana, Sede Cuenca Electrónica Analógica II