Proyectos, Funciones y Aplicaciones de la Domótica

Resumen

Este artículo se orienta al análisis de proyectos de domótica ya implementados; así como también, dar a conocer las funciones que dispone cada uno de estos proyectos, para incentivar al consumo de esta tecnología, que permitirá mejorar el estilo de vida en cada hogar, empresa u organismo que lo adquiera.

Index Terms-LED RGB, Smart, Touch, Hogar

Introducción

La domótica es un área muy relevante en estos tiempos. Sus principales beneficios son mejorar la calidad de vida en cuanto a la comodidad y seguridad, su propósito es minimizar el consumo de energía y otros recursos. También ofrece medios poderosos para apoyar las especiales necesidades de personas con discapacidad; y, en particular, a los ancianos. Estas bondades son mu valoradas pues cada vez es más la demanda de esta tecnología.

Aunque la automatización del hogar ofrece muchas ventajas, aún no se logra la total aceptación. Las razones para ello son muchas y no todas están bien identificadas o comprendidas. Un aspecto importante está relacionado con las características ofrecidas y el costo de las soluciones actuales; esto es debido en parte, al poco conocimiento sobre las tecnologías que se maneja actualmente, ya que un segmento de los consumidores no se familiarizan, ni tienen el deseo ni recursos para adquirirlas. Por otro lado, existe una gran cantidad de opciones a la hora de innovar y hacer del hogar un sitio automatizado y moderno. Se puede hablar de: La iluminación por medio de luces LED dejando a un lado los focos ahorradores, manejar funciones de seguridad desde los smartphones o simplemente desde controles vía bluetooth y así liberar al mundo de cables; paneles solares que alimenten una máquina interna en el hogar, con la finalidad de que se elimine del presupuesto de cada hogar el gasto generado por consumo de energía; sensores de movimiento que activen cualquier tipo de aparato que permita la funcionalidad y bienestar en el hogar, desde la iluminación hasta la apertura de puertas con seguros eléctricos; reguladores de voltaje para cada escena de la casa, para proporcionar mayor o menor iluminación a espacios que lo necesiten, hasta llegar a la tecnología táctil para controlar los ambientes de los domicilios por medio de un dispositivo de pared que indique la calidad de luz pertinente. En el presente artículo se expondrá las distintas tecnologías, proyectos y dispositivos que existen en la actualidad para alcanzar un hogar más automatizado y de vanguardia, especialmente se enfocará a los dispositivos con tecnología smart, ya que hoy, todo se puede hacer desde esta tecnología, que está al alcance de un alto porcentaje de los consumidores [4], [3], [20].

Casas con tecnología SMART

Así se llamara; de esta manera a los hogares que implementen esta tecnología"Smart", que trate de unir la comodidad, elegancia, seguridad y ahorro de energía en productos de automatización de hogares. Donde la meta sea manejar diversas escenas de la casa: desayuno, cena, seguridad, comodidad, etc. Con el propósito de que al tocar de un dedo, la casa se adapte a los requerimientos del usuario. Se puede hablar de un conjunto de tecnología inalámbrica LDP (Label Distribution Protocol) y conectividad cableada basada en IP para lograr ofrecer la mejor solución del mundo en Domótica e Inmótica. Para la tecnología smart en hogares controlados, son pocas las razones que impidan su uso, por ejemplo: Gracias a la domótica se logra obtener un bajo consumo de energía, y soluciones innovadoras de iluminación, basadas en tecnología LED para disminuir el consumo eléctrico. Cuidados el planeta, ya que al no utilizar componentes que generen gastos eléctricos, se ahorra todo tipo de recursos naturales. Acabados de primera calidad, ya que los equipos hoy en día son considerados muy elegantes, sin contar con su utilidad, puesto a que son inalámbricos y con tecnología touch, veamos en la siguiente figura 1 un ejemplo [14], [15], [20].

Figura 1. Hogar Smart [4].

The Brown Box

Esta casa, que se encuentra cerca del centro de la ciudad de Rohrbach, Suiza, fue completamente reconstruida en 2008 y ofrece tanto en el exterior como en el interior una verdadera atracción visual.

La opciones que proporciona esta casa en cuanto a comodidad son muchas, entre las mas innovadoras son: Función de Buenos Días, función de buenas noches y la iluminación óptima gracias a la configuración de Escenas [9].

• La función de buenas días

Es un invento espectacular y revolucionario, que soluciona un problema en cuento a las condiciones de cambio de estación, ya que en países donde el amanecer es cambiante, las persianas se abren automáticamente cuando el día amanezca o/y así lo desee el usuario, además de registrar en un calendario los días festivos como navidad o año nuevo, donde el madrugar no es imprescindible, y no habría necesidad de levantarse temprano, no solo eso, sino también contar con la opción de que cuando el usuario se encuentre dentro de la cabina de baño con la ducha funcionando, las persianas del baño y la del cuarto en que se encuentre, se mantendrán cerradas, para evitar vecinos observadores, como se ilustra en la figura 2 [4], [12], [17], [9]:

Figura 2. Función de buenos días [9].

• La Función de buenas noches

Es otra gran idea en cuento a domótica, y trata de cambiar el hogar a un estado de pausa o apagado, que da la opción a que cuando el usuario quiera ir a dormir, se active y luego de 10 minutos todas las luces se apagan, además de aparatos de cocina, con la excepción de la refrigeradora, o en la casa en general el teléfono.

La particularidad más importante y de destacar de la función de buenas noches, es que luces como la de los pasillos, escaleras o caminos largos se atenuaran y no se apagaran, además los sistemas de alarma como el del garaje y puertas afinaran su seguridad y las persianas se cierran .Con esta función se pretende ahorrar gran cantidad de luz eléctrica. Véase en la figura 3 [17], [3], [9]:

Figura 3. Función de buenas noches [9].

• La función de configuración de escenas

Forma parte de las mejoras más destacables de la actualidad al implementar luz LED. En toda la casa se encuentran escenas de iluminación que combinan diferentes intensidades y luces para crear en cada momento el ambiente ideal. Se utilizan todas las luces, de forma individual o combinadas. Por ejemplo en la zona de la cocina existen cinco escenas diferentes, una para cada ocasión, véase en la figura 4 [9], [4], [19]:

Figura 4. Luces LED de escena [9].

Passivhaus

Este proyector que tiene por nombre "Passivhaus", es la casa pasiva en la "Laguna Azul", Voesendorf (cerca de Viena), es la primera casa con tecnología domótica y representa un bello ejemplo de la combinación perfecta del diseño eficiente en energía y la tecnología inteligente.

Para ser precisos, una casa con tecnología domótica, no se trata solo de que contenga funciones automáticas, que ayuden a optimizar el tiempo del usuario, sino también incluyen, confort, diseño y bienestar de los que van a ser partícipes de la casa. Este proyecto se centra en esos tres últimos aspectos, y catapulta estas tres funciones entre sus tantas existentes [4], [15], [20]:

• Función Anti-Sorpresas

Que contiene una renovadora app desde un smartphone, ya que muchas de las veces cuando llega una visita y toca el timbre, es molesto tener en un solo lugar el portero eléctrico. Esta función proporciona al sonar el timbre y solicitar el vídeo portero, una señal de audio y vídeo a un smartphone que permite ver quién es el del timbre y poder hablar con el sin siquiera estar en casa, como se observa en la figura 5 [11], [15], [13].

Figura 5. Función Anti-Sorpresas [15].

• Escenas para Iluminación Exterior

Esta función, consiste en el uso de LEDs de tecnología RGB, que son LEDs de tres colores bases, Red, Green y Blue, que proporcionan combinaciones entre ellos para la obtención de diferentes colores, a través de una programación, estas combinaciones son utilizadas para la iluminación y decoración de la fachada de la casa, donde siempre habla la opción de cambiar el color, la intensidad, el brillo de la luz exterior. Mírese en la figura 6 [15], [16].

Figura 6. Escenas para Iluminación Exterior [15].

• Menos Botones, más Visualización:

El comando de la casa no contiene interruptores, al menos desde a dentro, ya que utiliza la tecnología touch, o comunicación inalámbrica por bluetooth y IP, en una misma interfaz que maneje todas las funciones de la casa, con módulos ubicados en sitios estratégicos. En esta casa pasiva se evitó deliberadamente instalar grandes filas de interruptores. Sólo las funciones más importantes, tales como la Iluminación o las persianas son controladas mediante un pulsador, todas las demás, en el smartphone, la tablet o el navegador web el que toma el control. Incluso los pocos botones que se instalaron están programados con pulsaciones cortas, largas y dobles para ahorrar aun más pulsadores, como se ilustra en la figura 7 [1], [15], [20].

Figura 7. Menos Botones, más Visualización [15].

Apartamentos "Elements"

La casa de vacaciones "Elements", en la isla de Rügen, fue construida en 2012. El propietario, que vive a unos 500 kilómetros de distancia, quería ser capaz de vigilar su casa y controlar una serie de funciones de forma remota. Desde enero de 2013, los turistas han podido reservar sus vacaciones en Rügen en uno de estos dos hermosos apartamentos, "Viento" y "Agua" y disfrutar de un descanso en un verdadero hogar inteligente, entre las diferentes funciones que contiene, por motivos de ser una casa creada para ser alquilada, los opciones de seguridad y confort son las funciones a cubrir primordial mente, existen estas tres [4], [14], [18], [1]:

• Función de Sauna.

• 

  Figura 8. Icono App sauna [18].

  Disponer de una sauna es un aspecto muy atractivo de la casa. Los huéspedes de los dos apartamentos, "viento" y "agua", tienen en su baño un sistema de ducha moderna que incluye una sauna seca.

  Con tal de optimizar el consumo de energía, la sauna está programada para que cuando pasen más de 3 horas de su funcionamiento sin pausas se desconecte automáticamente, evitando así descuidos y gastos innecesarios. La programación del sauna funciona de la forma en que, se apaga pasadas las doce horas. Aun así, si los huéspedes quieren seguir usándola no hay problema, vuelven a conectarla. Reciben un correo electrónico informativo con el consumo adicional y desde la tablet pueden ver las horas y costes utilizados.

  Una opción conveniente para el dueño de la casa y buena también para el huésped ya que puede realizar un seguimiento de los gastos extra. Además, una vez hayan pasado las doce horas siguientes después del primer stop, el mismo procedimiento, volverla a conectar y el sauna va a funcionar nuevamente. En la figura 8 se puede observar el icono de la app [18], [13], [20].

  V-B. Función temperatura de Confort.

  

  Figura 9. Función temperatura de Confort [18].

  La calefacción es inteligente, ya que solo actuara cuando está ocupada, junto con el calendario de reservas de la página web, la temperatura se regula tres días antes de ser ocupada y se asegura que los clientes no tengan la sensación que son invitados a una casa de vacaciones refrigerada. Entre los períodos que no hay huéspedes la temperatura baja automáticamente.

  Calor individualizado:

  Cada habitación tiene su temperatura de confort, establecida primeramente por los propietarios de la casa y después por los huéspedes, que pueden cambiar la temperatura de cada estancia de forma muy fácil con la tablet instalada. Los ajustes se restablecen para los próximos huéspedes de forma automática. Muy Práctico.

  Calentarse de forma natural:

  Otro punto a destacar es la cálida chimenea en el salón, donde la energía térmica es utilizada de manera óptima. Tan pronto como las llamas del fuego de la chimenea empiezan a calentar, el calor del suelo baja, asegurando así una sensación de bienestar entre factores y elementos, que también ahorra energía de forma uniforme. En la figura 9 se ve el icono de la app [18], [19], [21].

  V-C. Sistema de audio.

  

  Figura 10. Control audio y multiroom audio [18].

  Completo control del sistema de audio en casa. Escuchar diferente música en cada habitación y desde diferentes fuentes y todo desde un solo sistema.

  El usuario va a poder elegir la música a escuchar en diferentes sectores de la casa, y sincronizar su smartphone, para reproducir la música que desee, además de usar app online de música.

  Otro factor, a favor va a ser el de que los usuarios en cada habitación no están obligados a escuchar la música que suene dentro de toda la casa, ya que si se encuentran en un cuarto pueden realizar los cambios de silencio, subir y bajar el volumen según donde se encuentren, todos desde un smartphone.

  Este sistema es muy útil si se trata de ambientar un espacio, ya sea desde una reunión de negocios, fiesta con amigos, o ir a la dormir, ya que podemos controlar la música que queremos escuchar. En la figura 10 se ilustra el icono de la app [18], [4] , [21].

  Análisis

  Como se observó en las secciones antes mencionadas, los proyectos de domótica, ya están en pie y ya existen varias empresas encargadas de realizarlos. La implementación de la domótica busca crear en las personas una perspectiva de hogares totalmente automáticos, que solucionen problemas de la cotidianidad. En el proyecto "The brown box" se nota un hogar completamente automático, las funciones que presenta son futuristas, ya que presenta para el usuario la comodidad de controlar el estado de la casa, es muy normal toparse con una luz encendida cuando todos en casa han ido a dormir, esta luz encendida todas las noches, y por un intervalo de tiempo extenso, genera un alza en el consumo de luz del usuario. Con la función de buenas noches se busca evitarse ese inconveniente manejando las luces dentro de la casa desde un solo comando. Hace mucho tiempo se ha utilizado los dimmers para regular las escenas de sectores de la casa, pero usando interruptores o perillas manuales, el proyecto "The brown box" cuenta con escenas de luces ya programadas en cada espacio de la casa. En el caso de los diferentes ambientes de una reunión, tiene ambientes de luces indicados, en la cocina, la sala o en sectores donde nos encontremos, todo dirigido desde un comando de pantalla táctil.

  La domótica no es solo tecnología que se aplique para hogares, sino también puede aplicarse para monitorear el consumo de una casa en alquiler, hotel, departamentos, lo que sea que queramos alquilar. En el proyecto de hogar "APARTAMENTOS "ELEMENTS", se busca controlar, el consumo de los inquilinos, y brindar total comodidad para ellos. La función de sincronizar un smartphone, para reproducir la música dentro de toda la casa, con un sistema de audio integral, es un lujo si se trata de brindar un servicio completo. Ya que los inquilinos pueden ser de distintos lugares, la temperatura es un factor importante. Esta casa cuenta con calefacción inteligente, ya que solo actuara cuando está ocupada, junto con el calendario de reservas de la página web, la temperatura se regula tres días antes de ser ocupada y se asegura que los clientes no tengan la sensación de ser invitados a una casa deshabitada.

  Debido a la uso frecuente de pantallas táctiles, el avance en la domótica es utilizar un dispositivo táctil o uno smart, ya sea desde celulares hasta televisores que se sincronicen con la casa. El proyecto de casa "PASSIVHAUS" es una mezcla de decoración, tecnología y seguridad, ya que cuenta con un sistema nuevo de seguridad, que permite ver quien toca la puerta, desde un smartphone, además posee un decorado exterior con LEDs RGB que permiten realizar distintos cambios de color y tonalidad de luz, para realzar la fachada de la casa, todo lo antes mencionado controlado desde un módulo en la pared táctil que se encuentra dentro de a casa, que deja visualizar los estados de lo que se predetermina a controlar.

  Conclusiones

  En esta época, llena de avances tecnológicos, suena muy raro que no se haya pensado en tecnología que solucione los problemas que se generen en la cotidianidad, ahí es donde la domótica encuentra su campo de aplicación, mejorando en varios aspectos el confort del usuario, y no solo eso, sino disminuyendo gastos o ayudando a personas con necesidades especiales a las de una persona normal. Es oportuno decir que el gasto para conseguir un hogar con domótica, es elevado, pero en proporción con el confort a conseguir, el diseño, la seguridad que brinda y la disminución del gasto en el consumo de energia, es un elemento de la tecnología con mucha cabida para explotar.

  La iluminación por LEDs RGB pueden ser aplicados para todo lo que se quiera iluminar y a bajo costo; cada vez los precios van disminuyendo, debido a la popularidad y eficiencia de esta tecnología. Los LEDS RGB son una combinación armoniosa entre lo estético, económico y funcional.

  Ya que podemos generar cualquier color entre las tonalidad de rojo, verde y azul, los LEDs RGB cumplen con la característica de funcional. Son estéticos, porque brindan una luz fresca he intensa, sin ocupar una gran cantidad de espacio en la instalación. A pesar de que al ser tecnología nueva, y su costo aun es elevado, el ahorro es un buen motivo para adquirir luz LED.

  Resulta muy satisfactorio que empresas como "LUXONE" y "SMARTHOME" se preocupan por suplir las demandas de una familia moderna, por eso se proporciona en los proyectos estudiados la opción de comandar ciertas áreas desde una unidad smart, con un sistema operativo predeterminado compatible, dejando a un lado el bluetooth, y accediendo a la internet como medio de comunicación; así entonces se vuelve mas fácil entender como funcionara lo que se desee controlar, porque la interfaz del dispositivo controlador de la casa, tendrá la capacidad de sincronizarse.

  Referencias

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  Autor

  Bruno B. Mirabá Valdiviezo,

  

  Estudiante de Ingeniería Eléctrica

  Universidad Politécnica Salesiana SEDE Cuenca 2015.