La Domótica

Resumen

En el siguiente documento de tipo informativo se presenta una breve idea a cerca de la aplicación de la robótica a las necesidades humanas y de su gran utilidad y fiabilidad para las empresas. Como ya sabemos, la robótica engloba un vasto campo de aplicación y utilidades en cualquier actividad que se lleve a cabo hoy en día, nosotros nos orientaremos más al campo de automatización de viviendas mediante una de sus ramas como lo es la "domótica".

Palabras claves – domótica, automatización, vivienda, robótica, control, seguridad.

Introducción

Con el fin de brindar un mejor confort, seguridad y ahorro energético en la vivienda, surge un nuevo concepto denominado domótica, mediante el cual, le es posible al propietario de la vivienda o de un local, tener a disposición un conjunto de servicios garantizados por un sistema que efectúa varias funciones de manera simultánea, sin la necesidad de su presencia, con lo cual se obtiene un notable ahorro de energía, una eficaz gestión técnica de la vivienda, una buena comunicación con el exterior y un alto nivel de seguridad.

Es por ello que hoy día la domótica es considerada como la nueva tecnología de los automatismos de maniobra y control de los diversos aparatos dentro de una vivienda, que pueden estar conectados a redes entre ellos a redes de comunicación internas o externas.

Desarrollo

Definición de la domótica

"El término Domótica proviene de la unión de las palabras: domus(que significa casa en latín) y robótica(de robota, que significa esclavo, sirviente en checo)." [1]

"Se entiende por domótica, el conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda, aportando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación, y que pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de comunicación, cableadas o inalámbricas, y cuyo control goza de cierta ubicuidad, desde dentro y fuera del hogar." [2]

"Se podría definir como la instalación e integración de varias redes y dispositivos electrónicos en la vivienda, que permiten automatizar actividades cotidianas de forma local o remota a la vivienda." [3]

"Conviene dejar claro que la palabra domótica sólo es aplicable a instalaciones dedicadas a la gestión técnica de viviendas. Para el caso de edificios de uso terciario, es más adecuada la palabra inmótica." [4]

Elementos del Sistema

1. Sensores

"Son los elementos que recogen la información del entorno (temperatura, humedad, cantidad de luz, etc.) y enviarla al sistema de control centralizado para que actúe en consecuencia. Por ejemplo: El anemómetro mide la velocidad del viento, para determinar si se debe o no recoger automáticamente el toldo." [5]

Fig. 1. Distintos tipos de sensores

2. Unidad de control

"Es la parte del sistema domótico encargada de almacenar toda la información de los distintos elementos de control y transmitirlas por el bus de comunicaciones, para que sean recibidas por cada uno de los dispositivos destinatarios.

Otra función es gestionar todos los estados de cada dispositivo, son llamados también nodos, e incorporan en su hardware microcontroladores o microprocesadores que tienen la función de compilar el programa efectuado por el usuario y ejecutar estas secuencias de código del programa dependiendo las circunstancias que puedan suceder en la vivienda." [6]

Fig. 2. Unidad de control

3. Actuadores

"Son dispositivos que utiliza el sistema de control para modificar el estado de equipos o instalaciones. Ejemplo: Si un sensor de humo detecta un incendio, avisará al sistema de control. Este hará las llamadas telefónicas programadas y actuará sobre la válvula de corte de gas a la vivienda, y sobre la sirena." [7]

Fig. 3. Actuador

Conexionado del Sistema

"-Sistema de Arquitectura Centralizada: un controlador centralizado recibe información de múltiples sensores y, una vez procesada, genera las órdenes oportunas para los actuadores.

Fig. 4. Sistema de arquitectura centralizada

– Sistema de Arquitectura Distribuida: toda la inteligencia del sistema está distribuida por todos los módulos sean sensores o actuadores. Suele ser típico de los sistemas de cableado en bus, o redes inalámbricas.

Fig. 5. Sistema de arquitectura distribuida

-Sistema de Arquitectura mixta: sistemas con arquitectura descentralizada en cuanto a que disponen de varios pequeños dispositivos capaces de adquirir y procesar la información de múltiples sensores y transmitirlos al resto de dispositivos distribuidos por la vivienda."[8]

Áreas de Gestión

1. Confort

"El confort juega un papel preponderante dentro de las especificaciones que el sistema ha de satisfacer, porque la primera solicitud demandada es que el edificio en el que se implanta debe ser acogedor para las personas que lo van a ocupar, además todos los equipamientos relacionados con él, son los mayores consumidores de energía." [9]

1.1 Iluminación

"El sistema que controle la iluminación, ha de estar formado por elementos que permitan una gestión integral para evitar gastos de operación innecesarios." [10]

1.2 Uso de Infrarrojos y radiofrecuencia

"Se trata del control de la instalación a través de dispositivos de infrarrojos (IR) o radiofrecuencia (RF), que permiten mediante un solo mando actuar sobre las luces sin tener que accionar un interruptor con la mano." [11]

1.3 Escenas de luz

"Gracias al empleo de programas específicos, se pueden realizar escenas de luz, que consistirían en la memorización por parte del sistema de la iluminación que se elija para cada circunstancia de uso." [12] 1.4 Iluminación en función de factores externos

"El control domótico de la iluminación puede adaptar el accionamiento de ésta dependiendo de variables como pueden ser: detectores de presencia y luminosidad, alarmas técnicas, programación horaria." [13] 1.5 Climatización

"Es uno de los factores que más influencia tiene en el confort de una vivienda.

La temperatura a la que se encuentre una habitación incide de gran forma en la actitud y la salud de las personas presentes, lo que lleva como consecuencia inmediata el traslado de esta incidencia a campos tan importantes como el rendimiento en el trabajo." [14]

1.6 Sistemas de audio y vídeo

"Inicialmente éstas parecían estar reservadas exclusivamente a los edificios, a veces sólo como elementos de información a los usuarios, pero es cada vez más habitual su utilización con el fin de facilitar el trabajo dentro de los mismos." [15]

2. Seguridad

"La seguridad es uno de los factores más importantes dentro de la instalación de un edificio, ya que abarca tanto aquellos sistemas destinados a prevenir la intrusión como las alarmas técnicas que corresponden a peligros derivados del mal funcionamiento de alguno de los sistemas de una edificación.

2.1 Control de intrusión

"La posibilidad de la presencia de personas no deseadas en una edificación hace necesaria la instalación de sistemas que prevean esta posibilidad y aporten soluciones eficaces.

La domótica ofrece estas funcionalidades aunándolas al resto de virtudes del sistema. El sistema puede a su vez realizar algunas funciones cuando salte alguna alarma, como la conexión intermitente de la iluminación, el accionamiento de sirenas, el envío de señales por teléfono, etc." [16]

2.2 Alarmas contra incendios

"Una edificación moderna no puede prescindir de alarmas contra incendios que cubran todas las instalaciones y que aporten además otros aspectos como son:

-Accionamiento de alarmas, tanto sonoras como visuales.

-Información a los servicios de emergencia.

-Cortes de energía eléctrica.

-Envío de ascensores a la planta baja." [17]

2.3 Alarmas técnicas

"Otras funcionalidades están relacionadas con alarmas que puedan producirse por inundación, escapes de gas o fallo en el suministro eléctrico. El sistema debe detectar la alarma, actuar en consecuencia cortando las válvulas correspondientes y dando aviso al usuario por cualquiera de los métodos elegidos." [18]

3. Ahorro de Energía

"Bajo el punto de vista del ahorro energético, la gestión de la energía es de vital importancia en la automatización de las viviendas y los edificios, ya que la implantación de sistemas que estén encaminados a este criterio será bien acogida tanto por los usuarios como por las compañías suministradoras y los propios gobiernos y administraciones públicas." [19]

3.1 Gestión de la energía

"La gestión de la energía se deberá de implementar en torno a los siguientes conceptos:

-El uso racional de la energía.

-La prioridad en la conexión de cargas.

-El uso de tarifas especiales ofertadas por parte de las compañías suministradoras de energía.

-La utilización de sistemas de acumulación.

-La zonificación de los sistemas de calefacción y de aire acondicionado." [20]

3.2 Funciones de un sistema de control de energía

"-Regulación: Mantener una magnitud regulada en función de un valor prefijado.

-Programación: Modificar en función del tiempo el nivel de un valor prefijado.

-Optimización: Realizar el diseño dependiendo de diferentes valores o condiciones para asegurar un menor coste.

-Desconexión de un equipo en el momento en que su funcionamiento pueda suponer un sobrecoste.

-Seguridad: Intervenir para no ocasionar perjuicios." [21]

4. Gestión de la comunicación

"Este es sin duda el aspecto que más se ha desarrollado dentro del campo de la gestión técnica en la edificación. La comunicación está íntimamente relacionada con las funcionalidades que tengamos definidas en el edificio puesto que debe dar la posibilidad de explotar el sistema, visualizando aquellos parámetros de interés y permitiendo la entrada de datos.

En una edificación cabe distinguir la comunicación interior del edificio y la comunicación desde y hacia el exterior.

Las comunicaciones internas son las que se generan entre los diferentes dispositivos y sistemas.

Las comunicaciones exteriores van encaminadas básicamente a 5 grandes campos que son la comunicación, telemetría, seguridad y automatización, e-business, y ocio." [22]

El Domobot

"Los domobots son microbots (robots móviles con microcontrolador) domóticos (conectados a una red de automatización doméstica).

Están conectados a un controlador domótico (un ordenador o un dispositivo autónomo) por cable (puerto USB ) o inalámbricamente (generalmente un puerto WIFI).

Se utilizan generalmente en las tareas del hogar como aspiradores, transportadores de objeto dentro de la casa para el lavado, planchado, etc." [23]

"No es lo mismo un robot doméstico que un domobot. Roomba es un robot doméstico, pero no es un domobot debido a que no tiene un puerto para conectarlo a la red domótica. En definitiva, la domobótica es un cruce entre la microbótica y la domótica." [24]

Conclusión

Como este documento no contiene información de tipo experimental, es decir en base a prácticas realizadas, la conclusión será de tipo general de manera que englobe de todo la información adquirida de las distintas fuentes, por lo cual podemos decir que la domótica es un rama de la robótica que está orientada a la vivienda y que tiene como principal objetivo brindar confort y seguridad a las personas dentro de una vivienda o edificación.

Dentro de esta rama encontramos a los denominados domobots los cuales se distinguen de los robots domésticos debido a que estos últimos no pueden ser conectados a una red domótica es decir a no pueden ser comandados por una red doméstica automatizada .

Referencias

• [1] Antonio J. Jara Valera, "Introducción a la Domótica-Viviendas Inteligentes", Dpto. de Ingeniería de la Información y las Comunicaciones, Facultad de Informática, Universidad de Murcia.

• [2] Ing. Gabriel Gómez, "Aplicaciones Médicas de la Robótica", Grupo de Robótica y Sistemas Integrados, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba.

• [3] Iván L. Fenoy; Adrián P. Corredor, "Sistema de vigilancia robotizada domobot", I.E.S. Luis de Lucena, Guadalajara.

• [4] Marcos G. Bartolomé; José M. Álvarez; Daniel C. Jiménez, "Ingeniería Técnica en Electrónica Industrial", ESAII, Junio 2003.

• [5] Fernando R. Valdez, "Inteligencia Artificial", Dpto. de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión, Facultad de Informática, Universidad Carlos III de Madrid.

• [6] Edgar D. Orosco, "Robotrónica-Aplicaciones de la Robótica", Facultad de Electrónica Industrial, Escuela Universitaria Politécnica de Vilanova i la Geltru.

• [7] David G. Plaza, "Sistema de Gestión Domótica de una Vivienda", Facultad de Electrónica Industrial, Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Barcelona.

• [8] Hugo M. Domínguez; Fernando S. Vaca, "Domótica: Un Enfoque Sociotécnico", Universidad Politécnica de Madrid.

• [9] José M. Alejandre, "Sistema de Control Domótico de una Vivienda", Facultad de Técnica Industrial, Universidad Rovira i Virgili.

• [10] Junestrand S., Pasarte X., Vázquez D. (2005), "Domótica y Hogar Digital", Thomson Paraninfo, Madrid.

• [11] José M. Núñez, "Gestión de Viviendas y Edificios Inteligentes", Universidad de Vigo.

• [12]  Lorente S. (2004): "Domótica integral, Análisis del entorno", Máster en Domótica, UPM.

• [13]  Doral A. (2004): "El Teletrabajo moderno", Pearson Educación, Madrid.

• [14] Echeverría J. (1995): "Cosmopolitas domésticos", Editorial Anagrama, Barcelona.

• [15] Fernández F. (2004): "Visión global del Hogar Digital", Máster en Domótica, UPM.

• [16] Hernández de León J. M., Trachana A. (1997): "La Domus: Introducción a la Arquitectura de la casa", Editorial Mairea, Madrid.

• [17] Huidobro J.M., Millán R. (2004): "Domótica, Edificios inteligentes", Creaciones Copyright, Madrid.

• [18] Illich I. (1974): "La convivencialidad", Editorial Barral, Barcelona.

• [19] Institut Cerdà (2000): "La vivienda domótica: ahorro, confort, seguridad y comunicaciones", Institut Cerdà, Barcelona.

• [20] Lorente S. (1991): "La casa inteligente: hacia un hogar interactivo y automático", Fundesco, Colección Sectores, Madrid.

• [21] Eneo Labs (2003): Libro Blanco del Hogar Conectado: Visión eNeo, "El Paradigma del 'Ambient Intelligence", Grupo Techfoundries.

• [22] Ing. Carlos Rueda,"Automatización Industrial: "Áreas de aplicación para Ingeniería", Facultad de Ingeniería, Universidad Rafael Landivar.

• [23] Juan A. Maestro, "Domótica e Inmotica", Universidad Antonio de Nebrija.

• [24] Antoni G. Ponsa, "Diseño y Automatización Industrial", Universidad Politécnica de Cataluña.

Autor:

Telmo Saúl Guamán Espinoza

Universidad Politécnica Salesiana, Cuenca – Ecuador