Resumen— La domótica hoy en día se ha ido haciendo presente en modernas viviendas, trata sobre automatización de viviendas, todo lo que hacemos diariamente lo podemos realizar mediante la instalación e integración de varias redes y componentes electrónicos en el hogar, que permite automatizar actividades cotidianas de forma local o remota, de la vivienda o edificio. Para implementar domótica en una vivienda se debe tener en cuenta el alto costo que esto puede llegar hacer, la implementación de dichos componentes electrónicos en la vivienda son muy elevados pero así como hay desventaja hay ventajas una de ellas es el confort que se puede lograr con la implementación de la domótica, podemos aplicarla en el área de la gestión de la energía como el encendido y apagado de luminarias de la vivienda tanto en la red interna de la vivienda como exterior de la misma, también podemos aplicarla en seguridad, comunicaciones, etc. A continuación vamos ir tratando cada punto de la domótica, los implementos que debemos aplicar, el diseño, su correcto funcionamiento y su respectivo empleo. [1]
La domótica es aplicada por los dispositivos desarrollados para aplicar .la automatización o automatismo de viviendas, para lograr una vivienda automatiza previamente la infraestructura de la vivienda debe diseñarse acorde a la aplicación de la domótica, ya sea para el correcto funcionamiento de los sensores o para minimizar el costo de los equipos a utilizar o simplemente mayor optimización de los diferentes equipos. Por lo tanto una vivienda domótica es aquella donde se implementan los diferentes equipos eléctricos, electrónicos, informáticos, telecomunicación, robótica, meca trónica con el objetivo de garantizar un ambiente de confort, seguridad, eficiencia energética. Lo domótica va a interactuar con todos los dispositivos habituales que se encuentran en la vivienda e con junto con los dispositivos inteligentes que hacen posible hacer a una vivienda "inteligente". [3] [2] Conocer cada fase para llevar a cabo un sistema domótica, la transición que va a seguir la red para llevar acabo cada uno de los sistemas instalados. Conocer las protecciones necesarias para resguardar cada dispositivo electrónico, como evitar las perturbaciones en la red provocada por la compatibilidad electromagnética de diversas maneras. [1]
A. Domótica en la vivienda.
La domótica es el conjunto de dispositivos tecnológicos aplicadas a la automatización y control inteligente de viviendas, un sistema domótica es capaz de copilar información percibido por algunos dispositivos electrónicos como son sensores o entradas, procesarlas y dar órdenes a dispositivos inteligentes o salidas, la domótica está orientada hacia el control a distancia de la vivienda mediante la automatización de dispositivos, la tendencia es integral a la red domótica de la vivienda todos los electrodomésticos de consumo, seguridad, ecología y bienestar del usuario. Las características que logramos con la aplicación de la domótica son: [4] [8] [5]
Sencilla y fácil de utilizar: Estimular la aceptación del usuario.
Flexibilidad: posibilidad de implementaciones a largo plazo.
Modular e integral: gestionar o comunicar diversas áreas de la vivienda.
Fig. 1. Aplicación de la domótica. [6]
B. Contribución de la domótica en la vivienda..
La aplicación de la domótica en viviendas a contribuido con los siguientes factores:
Ahorro energético: gestiona la eficacia de la luminosidad, climatización de áreas requeridas, servicio de agua caliente fría, etc. A demás aprovecha los recursos naturales como la luz del día, mediante sensores podemos desactivar algunos dispositivos cuando se detecte la ausencia de luz y activarlos cuando detecte la presencia del mismo, mediante monitoreo de facturación de consumo se obtiene la información necesaria para aumentar la eficacia y ahorro. [7] [16]
Accesibilidad: mejora el manejo de los distintos elementos electrodomésticos, para las personas que presentan algún tipo de discapacidad física les mejoras su calidad de vida acoplándose a su discapacidad[7] [16]
Seguridad: aplica a la seguridad completa de la vivienda se basa en la vigilancia automática al sentir presencia de personas. Mediante controladores que den la instrucción de cierre de cerraduras, activación de sensores, activación de cámaras de vigilancia, como también notificaciones que revisa el usuario cada que se active una alarma y tenga acceso a las cámaras siempre y cuando tenga acceso a internet. [7] [16]
Confortabilidad: Aplicando los diferentes dispositivos electrónicos podemos integrar cada elemento de la vivienda como es abrir, cerrar, encendido, apagado, regular los electrodomésticos, iluminación artificial como natural, ventilación, climatización de áreas, automatización de persianas, puertas, etc.. Todo esto lo podemos controlar mediante la domótica y hacer del usuario una vida confortable. [13]
Comunicaciones: Mediante monitoreo remoto y control podemos supervisar lo que sucede en la vivienda desde encender un foco hasta el informe de cómo están funcionando cada uno de los equipos e instalaciones, mediante la instalación domótica nos permite la transmisión de voz, textos, imágenes, videos mediante redes locales LAN. [13]
Fig. 2. Contribución de la domótica. [16]
C. Fases de un sistema domótica para aplicar en la vivienda.
Las fases para llevar a cabo un proyecto de domótica son 3 las cuales son:
Fase 1: Pre estudio en esta fase se va a conocer las exigencias del usuario que es lo que desea, conocer lo que nos ofrece el mercado de la domótica, establecer el conjunto de aplicaciones que tenemos al alcance y por ultimo elegir la tecnología, dispositivos y aplicaciones que instalaremos en la vivienda. [10]
Fase 2: Definición en esta fase vamos aplicar todo lo elegido en la primera la aplicaciones elegidas para implementar, elementos requeridos para la instalación, la correcta ubicación de los dispositivos y redes para un mayor efecto, conocer la relación que vayamos a tener con otros elementos de la vivienda como los electrodomésticos, los recursos que presenta la vivienda y finalmente las pruebas y duración que prestaran los dispositivos. [19] [15]
Fase 3: Instalación para llevar acabo la instalación de los dispositivos electrónicos debemos contar con mano de obra de especialistas para el montaje para que puedan verificar la instalación, comprobar su correcto funcionamiento, asegurar la calidad, capacitar a los usuarios del correcto manejo de los equipos y entrega de documentos. [[19] [15]
D. Topologías de control inteligente para la red de la vivienda.
La topología se refiere al diseño o estructura de cómo está formada la red para intercambiar datos, es un conjunto de nodos interconectados entre sí. A continuación tenemos los diferentes tipos de topologías de control inteligente: [12] [8]
Estrella: control centralizado, los dispositivos de entrada sensores y los de salida actuadores van interconectados hasta la central de gestión donde se hace efectiva la señal recibida y se realiza los cabios requeridos. [12] [8] [15]
Anillo: Mínimo cableado, los nodos se conectan en un bucle cerrado y los datos se trasmiten en cadena es decir de nodo en nodo entorno al bucle y en la misma dirección. [12] [8] [15]
Bus: Fácil escalabilidad, todos los dispositivos del sistema como sensores, actuadores, están conectados sobre una línea que describe la red o una parte de ella. [12] [8] [15]
Árbol: topología mixta, en este tipo de topología existen diversidad de nodos los cuales permiten el envío de información por diferentes caminos, cada nodo tienen la capacidad de enviar o recibir mensajes y además la capacidad de reenviar el mismo mensaje que pasa por un nodo vecino. [12] [8] [15]
Fig. 3. Tipo de topologías. [15]
E. Los dispositivos para el control y automatización de la vivienda.
Algunos de los dispositivos que hacen capaz automatizar una vivienda son básicamente los siguientes:
La pasarela residencial: es aquel dispositivo que cumple con la función de interconectar cada uno de los diferentes dispositivos destinados a la automatización de la vivienda, teniendo como
principal empleo de interfaz común para todos ellos hacia las redes externas. [20]
El sistema de control centralizado: es el dispositivo encargado de controlar cada uno de los dispositivos destinados a la automatización de la vivienda, según su funcionamiento, empleo, parámetros de actuación predeterminados por el usuario. [20]
Los actuadores: es aquel dispositivo electrónico centralizado de la automatización que cambia o modifica el estado de ciertos equipos o instalaciones, como el aumento o disminución de agua, la activación de la alarma, todo esto puede realizar remotamente el usuario. La orden que va al control central y de ahí a los actuadores que ellos activaran o desactivaran los dispositivos o elementos requeridos, como los sensores. [20]
Los sensores: son los dispositivos electrónicos que recogen información relativa al proceso, entorno físico o áreas definidas de la vivienda convirtiendo la magnitud en señal eléctrica como detectores, transductores, medidores, sondas, etc. Que controlan la temperatura ambiente, el escape de gas o agua, la presencia de un individuo, la ausencia de luz o viceversa, etc. Los sensores son una parte importante en la domótica ya que con ellos podemos hacer que cada vez que se cumpla una condición mande al sistema de control centralizado una orden y esta la ejecute. [20]
Fig. 4. Esquema general sistema domótica.
Para que los distintos dispositivos que integran una red puedan comunicarse e intercambiar información entre sí, los principales medios por los que lo hace son los siguientes: [20] [1]
Sistemas que usan en parte señales que se acoplan y transmiten a través de la instalación eléctrica de baja
tensión en la vivienda, tales como pulsos eléctricos o sistemas de corrientes portadoras. [19]
Sistemas de señales que son transmitidos por cables específicos diseñados para dicha función o cables que tienen un mejor funcionamiento con dichos dispositivos de la red, tales como cables trenzados, paralelo, coaxial o fibra óptica. [19]
Sistemas que usan para transmisión señales radiales, tales como ondas de infrarrojo o radiofrecuencia. [19]
Un sistema domótica puede combinar varios de los sistemas anteriores para la transmisión de datos de la red según como sea los requisitos de cada instalación. [15] [19]
G. Instalación de la red domótica en la vivienda.
En una instalación domótica se dividen en dos las instalaciones siendo una de la mando y otro el de potencia o fuerza. [12] Los circuitos de alimentación de los distintos dispositivos están gestionados por la salida de varias vías. [12] La instalación de un sistema domótica se puede realizar según la infraestructura de la vivienda, según los requisitos del usuario debido a ello se emplean cualquier tipo de tipologías para el diseño de la red. [12] Los dispositivos están conectados entre mediante un bucle o sistema de transmisión inalámbrica que traspasa la información o datos a los actuadores. [12]
H. Seguridad en la instalación de la red domótica.
En una red domótica debemos tener presente los riesgos que pueden sufrir los dispositivos y las seguridades pertinentes para garantizar el buen funcionamiento, para ello vamos a ver las seguridades que demos tener en cuenta. [15] [11] Disponer en la red de la protección adecuada contra sobretensiones transitorias que se presenta en las redes eléctricas en el cuadro de control de la instalación. [17] [13] Disponer la protección adecuada contra el choque eléctrico, que esto se produce por separación del circuito de corriente a través del cuerpo. [17] [16] Para mayor seguridad debemos tomar en cuenta las protecciones necesarias para los equipos electrónicos presente en la vivienda, aplicar cada una de las protecciones necesarias de cada equipo y combinarlas con las de la red para tener una seguridad global de la vivienda. [17] [13]
I. Perturbaciones electromagnéticas en el sistema domótica presentadas en la red domestia.
En un sistema domótica la instalación de los dispositivos, las conexiones realizadas para comunicar cada uno de estas a la red y los registros son vulnerables de presentar perturbaciones provocadas fuentes electromagnéticas producidas por diversos factores, para evitar el efecto de interferencia electromagnética debemos tomar en cuenta los siguientes elementos generadores de fuentes como: [15] [17]
Efectos de rayo
Maquinaria industrial
Presencia de electrodomésticos cocina, horno, refrigeradora, etc.
Red de alimentación de potencia
Descargas electrostáticas.
Para minimizar de mejor manera la compatibilidad electromagnética debemos seguir los siguientes recomendaciones: [9] [5]
Realizar la instalación y cableado de los equipos y dispositivos de acuerdo con las instrucciones del fabricante y la respectiva norma de instalación.
Al realizar el estudio del arte de la domótica llegamos a la conclusión de que la domótica se aplica para llevar una mejor vida en el sentido de que podemos automatizar toda la vivienda desde el simple hecho del encendido o apagado de una luminaria, hasta el monitoreo de la vivienda de manera remota es decir desde nuestros teléfonos móviles mediante internet podemos tener acceso a las cámaras de seguridad y observar cualquier movimiento. La domótica es un sistema que se instalada en la vivienda brindándonos confort, en caso de gente especial mejora de manera notable su vida. En la aplicación de la domótica debemos tomar en cuenta diversos factores uno de ellos es las protecciones requeridas para cada dispositivo electrónico que forma parte del sistema domotico para resguardar la calidad del dispositivo, así mismo las perturbaciones que se pueden presentar en la red y como evitarlas como son la compatibilidad electromagnética. Los tipos de topologías que puede adaptar la red dependiendo de la infraestructura de la vivienda o requisitos adoptados por el usuario. La domótica en futuro será algo grandioso por la creación de nuevas tecnologías que facilitaran la integración de nuevas redes y aplicaciones.
[1] ATA017-Diseño tecnologico. Electronica y ocio. Juan Antonio 2009.
[2] CREUS SOLE. ANTONIO.(2011). Domòtica Para intalaciones.
Editorial Ceysa Barcelona.
[3] HUIDOBRO. J.M y MILLÀN J.R. (2014). Domotica edificios inteligentes. Ediciones Copyringht Madrid
[4] JUNESTRANO. PASSARET y VAZQUEZ (2004). Domotica y hogar
digital. Editorial Thomsor-Paraninfo. Madrid
[5] LASERNA L y SANTOS F.(2005). Edificios inteligentes u domotica instalaciones automatizadas en viviendas y edificios
[6] La domotica como solucion del futuro.Arturo pezantes
[7] Aplicaciones tecnologicas de domotica. Daniela Villavcencio, estudiante UPS
[8] Estado actual y perspectivas de la domotica. Control house [9] Métodos de control en sistemas domóticos.LF del Arco
[10] La domótica como medio para la vida independiente de discapacitados y personas de la tercera edad. Informes de construccion.2012
[11] Diseño e implementación de una red domótica. VLW Valandia ingenieria.
[12] La domotica. JM Martinez Barbacil.2013
[13] Proyecto del sistema de control domotico.SA Segura revista 2010. [14] Monitoreo domotico. DAI A Inteligentes.
[15] Interfaz domotico. G de Domotica 2012 [16] Domotica y hogar digital.S Junestrand 2004 [17] Plan domotico.DC OrjuelasRamirez 2014
[18] Desarrollo de sistemas electroticos de domotica. Rmanzanares 20010 [19] Diseño e implementacion de la domotica. JJ Rubio Martin. Repositorio
UPCT 2015
[20] Domotica a futuro. G Domotica A Inteligente 2012
Edwin David González Urgilés.(1995-11-02) nacio en Azogues-Ecuador. El termino sus estudios en el istituto tecnologico Luis Rogerio González. El esta estudiando en la Universidad Politecnica Salesiana La carrera de ingenieria Electrica, esta esdudiando la materia de Electronica Analogica y otras materias
Byron Mauricio Marin Toro.(1995-04-26) nacio en Machala-Ecuador. El termino sus estudios en el istituto tecnologicoOcho de Noviembre. El esta estudiando en la Universidad Politecnica Salesiana La carrera de ingenieria Electrica, esta esdudiando la materia de Electronica Analogica y otras materias
Universidad Politécnica Salesiana.
Autor:
Edwin David González.
Byron Marin.