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