Inteligencia artificial: Domótica

Enviado por Kevin Rios

Resumen

La Inteligencia artificial también comprende lo que se conoce como la Domótica la cual estudia la inteligencia de las casas.

Sistemas que realicen que las luces del pasillo se activen al pasar sin pulsar ningún interruptor, encender la calefacción mediante una simple llamada de teléfono, generar alarmas por la entrada de intrusos cuando no estamos en casa, persianas a través de la televisión con un mando a distancia, desde cualquier teléfono y esto sin requerir mayor esfuerzo sino simplemente por una maquina quien es capaz de recibir órdenes y actuar sin protestar, ni quejas.

Introducción

La enciclopedia Larousse define el término Domótica como: "el concepto de vivienda que integra todos los automatismos en materia de seguridad, gestión de la energía, comunicaciones, etc.

El término "científico" que se utiliza para denominar la parte de la tecnología (electrónica e informática), que integra el control y supervisión de los elementos existentes en un edificio de oficinas o en uno de viviendas o simplemente en cualquier hogar. También, un término muy familiar para todos es el de "edificio inteligente" que aunque viene a referirse a la misma cosa, normalmente tendemos a aplicarlo más al ámbito de los grandes bloques de oficinas, bancos, universidades y edificios industriales [1].

El concepto de domótica es decir de automatización tiene muchos años de existencia como tal, desde que a un universitario se le ocurrió conectar dos cables eléctricos a las manecillas de un reloj despertador, para que poco tiempo después, y movidos por dichas manecillas, los cables cerraran un circuito formado por una pila y una lámpara. Ese pudo ser el momento en que nació la idea de temporizar una función eléctrica. La idea de la moderna automatización de hogares, lugares de trabajo, etc. Se dio para proporcionar a los usuarios mayor comodidad, ahorro de energía y por supuesto, dinero, tiene pocos años, y fue desarrollada y patentada por una empresa escocesa utilizando un novedoso sistema de transmisión de señales a través de la red eléctrica. Más tarde se fue perfeccionando dicha idea y se utilizaron una serie de emisores que se enchufaban en una parte de la red eléctrica y que eran capaces de emitir una señal que circulaba a través de ella.

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Figura 1: Imagen que relaciona los diversos esquemas de la automatización de una vivienda. [2]

¿Cómo funciona un sistema domótico?

La configuración de un sistema domótico está íntimamente ligada a los procedimientos de transmisión de información que posibilitan el diálogo entre dichos periféricos y la unidad central. Los terminales (radiadores de calefacción, electrodomésticos, puntos de luz, etc.). Suelen ser equipos convencionales a los que se aporta una inteligencia o capacidad de comunicación a través de una interfaz. Los elementos de campo comprenden todo el conjunto de sensores que permiten convertir una magnitud física en señal eléctrica, y los actuadores u órganos de mando, capaces de transformar una señal eléctrica en una acción sobre el entorno físico. Todos los elementos de campo envían y reciben señales a través de una red de comunicaciones (bus domótico), para comunicarse entre ellos y con la unidad central encargada de gestionar los intercambios de información. Estas señales de control están codificadas de una determinada forma (protocolos de comunicación), por lo que se necesitan unos elementos que pasen las señales bus y, a su vez, de señales bus a señales de salida a los actuadores (relés, interruptores, etc.). Estos elementos se suelen denominar de diferentes formas: módulos de entrada/salida, acopladores, interfaces, etc.

Un sistema domótico puede trabajar de forma centralizada o descentralizada. El funcionamiento global del sistema depende de la programación introducida en la central domótica. En cambio, en los sistemas descentralizados cada elemento es inteligente y se programa de forma individual. Las posibilidades de aplicación de la domótica en el espacio domestico son muy amplias. No obstante, las áreas en las que se han dedicado mayores esfuerzos son las relativas a la seguridad, la automatización de tareas domésticas o el confort, la gestión de la energía y las comunicaciones. De hecho para calificar de domótica una vivienda debe contemplar estas cuatro familias de servicios.

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Fig. 2 Imagen de un hogar inteligente con todas sus comodidades [3]

La automatización es la ciencia que trata de los métodos cuya finalidad es la sustitución del operador humano por un operador artificial en la ejecución de una tarea física o mental previamente programada. Ese factor de sustitución del operador humano se ha probado a lo largo de los años como algo mucho menos amenazador de lo que se pensaba. Las máquinas deben ayudar a las personas a hacer las tareas más molestas.

Los automatismos, incluidos los computadores más sofisticados, necesitan un programa diseñado y escrito previamente para poder funcionar. Eso significa que para que un sistema automático funcione hace falta que una o varias personas creativas diseñen su funcionamiento. Un programa es una serie de pasos concretos a seguir para conseguir un objetivo, a modo de receta, codificados de manera que un dispositivo específico pueda llevarlos a cabo.

Para poder implementar una automatización hace falta disponer de algún dispositivo programable, que puede ser un computador, un microcontrolador o un PLC (autómata programable), así como otros dispositivos que puedan responder a cierta lógica configurable.

Servicios de la vivienda domótica

Los sistemas domóticos le permiten a la vivienda, tener inteligencia propia, poder regular automáticamente los diversos elementos de la casa. Mediante una estación central, detectores exteriores e interiores, se consigue que cada miembro pueda manejar el ahorro energético, el confort y la seguridad del hogar.

Así se podrá graduar automáticamente la temperatura del ambiente, el grado de iluminación de cada habitación, el riego, toldo, persianas, control de la presencia de elementos extraños, etc. Y pudiendo ser controlado y regulado por el miembro del hogar desde el interior de la vivienda domótica o desde su móvil.

Control de la vivienda

Gracias a la domótica, estar fuera de nuestra vivienda ya no es sinónimo de pérdida de control o desconocimiento de lo que sucede en ella. La tecnología actual nos permite poder controlar nuestra vivienda remotamente a través de SMM, móvil, internet, cámaras, etc. y así interactuar con los diferentes elementos de nuestra instalación, como por ejemplo:

Encendido de la calefacción
Desactivar el riego
Desactivar la alarma
La apertura en remoto de la puerta principal

Por otra parte, se puede visualizar la vivienda mediante la instalación de cámaras y así comprobar cómo se encuentra la mascota o el compartimiento de nuestros niños y mayores.

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Fig. 3 Imagen de automatización de sistemas de ahorro energético. [1]

Seguridad

Si nuestra vivienda posee un sistema domótico los miembros del hogar se van a sentir más seguros, ya sea dentro del hogar o fuera de ella. A continuación vamos a exponer dos ejemplo domóticos de seguridad en el hogar.

Contra intrusión: No sólo se puede conectar automáticamente la alarma cuando se está durmiendo o fuera de la vivienda, sino que además durante el tiempo que estamos fuera de la vivienda se activa la simulación presencia y las luces se encienden y apagan a diferentes horas para simular que existe presencia en el interior de la misma. De igual modo, cuando se activa la alarma de intrusión empiezan a actuar las distintas aplicaciones que se han establecido.

Seguridad técnica: Detectores de inundación, humo y gas que en caso de activarse avisan sonoramente o mediante luces, y automáticamente envían un e-mail y/o avisan a los teléfonos designados.

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Fig. 4 Imagen que indica un sistema de automatización de seguridad. [1]

• Confort.

La domótica es confort para su hogar, a través de la creación de funciones que permitan generar ambientes combinando el control de iluminación, persianas y elementos motorizados, el sistema de climatización, así como los sistemas de audio y video. Por medio del control domótico de la instalación será posible el mantener dentro de una habitación niveles de iluminación constante, gracias a la utilización de sensores crepusculares y reguladores, o incluso mediante la variación de la inclinación de las lamas de una persiana.

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Fig.3 Imagen que indica la domótica del confort del hogar. [1]

• Ahorro Energético.

El consumo energético que se genera en las viviendas, edificios de y en general se debe a las instalaciones de climatización, incluyendo tanto las de calefacción como las de refrigeración. En gran medida la racionalización de este consumo es posible gracias a la utilización de una instalación domótica. Además se incluyen sistemas de regulación de la luminosidad o sistemas de activación temporizada o por detección de movimiento de las luminarias. Por último, y utilizando dispositivos de medición del consumo eléctrico es posible realizar una activación y desactivación selectiva del consumo de las cargas conectadas a una instalación, de modo que en cada instante no se sobrepase un nivel de consumo predeterminado.

• Monitorización.

La monitorización o control a distancia de la ocupación de las habitaciones de un hotel ya son posibles gracias a la domótica. Para llevar a cabo estas funciones existen señales que puede realizarse, utilizando pantallas táctiles, en el interior de una vivienda, conociendo si existen luces encendidas, ventanas abiertas o sistemas de climatización activos en una determinada habitación. Además, es posible consultar de forma remota el estado de determinadas señales en una vivienda a través del teléfono móvil o fijo, o bien a través de Internet, ya sea utilizando un PC o un dispositivo móvil, PDA, Pocket PC con conexión a Internet o un móvil con GPRS. [3]

La automatización en la actualidad

Hoy en día una vivienda es algo vivo: sistemas de climatización, juegos de luces, persianas, gas, red telefónica, seguridad e incluso sistemas informáticos alejan a las viviendas actuales del viejo concepto de lugar de refugio, hoy le pedimos más. Si el control integrado de estos sistemas en una vivienda es algo necesario, los grandes edificios con sus sistemas de cámaras, megafonía, redes informáticas… dan vida a las viviendas y nos obligan a desterrar el concepto estático; las tecnologías actuales, aplicadas a las viviendas, requieren un esmerado control. Hasta el momento, en un edificio todos los sistemas eran independientes, hoy la domótica ofrece soluciones que integran y relacionan entre sí dichos elementos suponiendo una clara ventaja para el usuario.

El ritmo de vida actual ha provocado un fenómeno cultural sin precedentes, nos encontramos inmersos en la Sociedad de la Comunicación de Información, donde la domótica se convierte en una necesidad actual y vital. La rápida evolución tecnológica de la electrónica e informática, ha inundado nuestro entorno con televisores, telefotos, equipos de fax y módem, redes y sistemas informáticos tanto en oficinas como en viviendas particulares. Hasta los electrodomésticos están experimentando una vertiginosa evolución, hoy en día los fabricantes ofrecen frigoríficos inteligentes capaces de hacer telefónicamente pedidos o indicarnos que al regresar de la oficina hagamos determinadas compras. El número de documentales de televisión y prensa sobre domótica aumenta día a día.

Los sistemas domóticos actuales integran automatización, informática y Nuevas Tecnologías de la información. Como es natural, todos aspiramos a una mejor calidad de vida y parece lógico que esa aspiración se refleje en nuestro propio entorno empezando por el más importante y cercano: el hogar, al que todos nos esforzamos en dotar de mayor confort y comodidad, esperando disfrutar de un ambiente protector para nuestra familia y por tanto ha de ser protegido.

Conclusión

En el caso de servicios o sistemas orientados a usuarios finales, esta tendencia agrava la situación porque el usuario se encuentra ante un sistema que técnicamente puede ser muy aceptable pero que en la práctica, ante cualquier evento, al usuario le producirá confusión, desconcierto y finalmente rechazo.
Con la actuación directa de viviendas existentes estaremos garantizados una reducción de los niveles actuales de consumo energético, así como también la contaminación ambiental, así mismo estara ofreciendo nuevas tecnologías para el mundo entero.
Teniendo en cuenta todos estos avances, las personas de hoy en día no puede quedar atrás con los métodos tradicionales. Hay que estar a la vanguardia de la tecnología y sacarle el máximo provecho aplicándola al ámbito de la construcción. Este es el caso de la aplicación de la domótica.
Este trabajo está planteado para que los estudiantes se familiaricen con un nuevo concepto, que hoy en día, puede ser desconocido para muchos, pero quizá, en un futuro, en todas las casas hagan uso de él, como es la domótica.