DOMÓTICA 1.- CONCEPTO El termino domótica viene del latín domus, “casa” y de un sufijo, -“Tica” de robótica. La domótica es integración de nuevas tecnologías al espacio arquitectónico, formando un todo coherente y medible, busca aportar al usuario una mayor calidad de vida. Entendemos como tal la incorporación al equipamiento de nuestras viviendas y edificios una práctica, intuitiva e innovadora tecnología que permita gestionar de forma energéticamente eficiente, segura y confortable para el usuario, los distintos aparatos e instalaciones domésticas tradicionales que conforman una vivienda (la calefacción, la lavadora, la iluminación...).
El usuario nota que tiene el control, y ese control lo ejerce mediante el sistema para ahorrar o derrochar (yo controlo, yo decido). Podemos hacer que una luz se encienda al abrir la puerta, o que se cierren automáticamente el gas y el agua, se bajen las persianas y se apague la calefacción cuando activamos la alarma al salir de casa, pero todo ello porque yo quiero, no porque el sistema quiera (el usuario establece de forma intuitiva, centralizada y eficiente como quiere que su hogar se automatice). Para que un sistema pueda ser considerado inteligente ha de incorporar elementos o sistemas basados en las Nuevas Tecnologías de la Información. Generalmente, un sistema demótico dispondrá de una red de comunicación y diálogo que permite la interconexión de una serie de equipos a fin de obtener información sobre el entorno doméstico y, basándose en dicha red, hará de la vivienda un entorno más funcional, inmediato y a medida de cada usuario. En la actualidad la propia evolución, la convergencia en prestaciones y campos de aplicación de las tecnologías disponibles, junto con este estado todavía muy inexplorado y otras razones de carácter semántico hacen que se prefiera la denominación Gestión Técnica de Edificios y Viviendas en detrimento del término domótica. Podemos considerar la domótica como la utilización simultanea de electricidad, electrónica e informática en la gestión técnica de las viviendas o bien decir sencillamente que es el lenguaje mediante el cual el usuario y la vivienda se comunican. Entendemos por gestión técnica la modificación, ya sea local o remota, de los parámetros de los servicios y funciones implementados en la instalación. UNAC - 2012
Página 1
Según el destinatario podemos hacer distintas definiciones:
Para el usuario: Aquella que permite una mayor calidad de vida a través
de la tecnología, ofreciéndole un aumento del bienestar y la seguridad de los habitantes, a la vez que una reducción de las tareas domésticas y una racionalización de los distintos consumos. Para el técnico: Aquella que incluye agrupaciones automatizadas de equipos normalmente asociadas por funciones, que disponen de la capacidad de comunicarse interactivamente entre ellas a través de un soporte de comunicaciones que las integra. Antiguamente Antiguamente el usuario usuario de una instalación instalación eléctrica eléctrica convencio convencional nal se conformaba conformaba solamente con iluminarse, calentarse y disponer de acceso al tendido eléctrico para conectar los distintos dispositivos asociados.
Los requisitos de la instalación se limitaban a proteger las líneas y las personas contra los riesgos eléctricos. Posteriormente, a las funciones tradicionales se han añadido nuevas funciones y productos que gestionan la energía y el confort (primordialmente). Para dar respuesta a estas nuevas demandas, han aparecido en el mercado una extensa variedad de dispositivos que permiten aplicaciones específicas como programar la calefacción, regular la temperatura ambiental, gestionar el consumo de energía, etc. La incorporación de estas instalaciones singulares ha supuesto mayor complejidad, el cableado que requieren estas innovaciones se debe añadir al ya existente y la densidad es tan elevada que una ampliación y/o modificación en la utilización de los locales se traduce en largas y costosas intervenciones por parte del instalador. Se necesitaba una nueva tecnología para simplificar la instalación eléctrica, con el objetivo de: Disminuir el cableado. Una mayor flexibilidad que permita una fácil ampliación y/o re-configuración. re-configurac ión. Integrar los servicios y las instalaciones convencionales, funcionando hasta ahora independientemente, posibilitando la comunicación e interacción entre ellos. Al hablar hablar del concepto concepto de domótica en sí, que estaría mucho mucho más cerca cerca de un sistema de control que de un sistema de gestión, nos encontramos con dos tipos de filosofía principales.
UNAC - 2012
Página 2
La primera es la filosofía de los sistemas domóticos restringidos, que llamamos así porque no permiten utilizar los mecanismos (interruptores, pulsadores, etc.) que desee el usuario, sino que limitan el abanico de posibilidades de elección a los modelos y marcas que son compatibles con sus sistemas, en este grupo nos podemos encontrar con las grandes marcas eléctricas. Los magnates del mercado eléctrico en Europa, que no potencian ni imaginan verdaderas soluciones domóticas a la vida cotidiana, aunque camuflen su dejadez o falta de imaginación en teóricos estándares de comunicación europeos y otras especies, posiblemente porque su mercado y facturación siguen estando en el lado eléctrico de la vida, no en el electrónico. Al otro lado está la otra filosofía, la que dice tú pon lo que quieras y yo te lo controlaré, con esta filosofía es con la que trabajan los fabricantes del país de la domótica, USA (o Home Automation como ellos lo llaman). Estos sistemas controlan todo lo que se instala en las viviendas y es susceptible de ser controlado. Toldos, persianas, electro-válvulas, luces, puertas automáticas, aires acondicionados, televisores, videos, equipos de música, DVD, y una larga lista de equipos, electrodomésticos y sistemas con los que convivimos día a día.
1.1 ventajas que nos brindan: Desde el punto de vista del Usuario:
Mejora la Calidad de Vida Para el Usuario Mejora el Confort Físico y Psíquico Colabora en la prevención de la salud Permita el Control del inmueble Favorece una mayor seguridad de bienes y personas Facilita la comunicación interna y externa
1.2 Beneficios: Los beneficios que aporta la domótica son múltiples, y se podría afirmar que cada día surgen nuevos. Por ello los agruparemos en los siguientes apartados:
El ahorro energético gracias a una gestión tarifaria e "inteligente" de los sistemas y consumos. La potenciación y enriquecimiento de la propia red de comunicaciones. La más contundente seguridad personal y patrimonial. La tele-asistencia. La gestión remota (vía teléfono, radio, Internet, etc.) de instalaciones y equipos domésticos.
UNAC - 2012
Página 3
Aumento del bienestar y en definitiva, del confort.
1.3 Las desventajas: Se podría decir que las desventajas son realmente pocas con respecto a las ventajas pero se pueden mencionar las siguientes: El precio aún es demasiado alto. Al ser relativamente nueva su aplicación se pueden experimentar fallos en los sistemas, etc. Se puede producir el aislamiento del usuario. Se puede dar un entorpecimiento del usuario, dependiendo del grado de automatización del sistema.
1.4 Sistema domóticos en nuestra sociedad Un sistema domótico proporciona un sin fin de beneficios y ventajas inalcanzables mediante una instalación tradicional. Si tuviésemos que resumir las principales razones para instalar un sistema inteligente sin dudas serian estas: Por seguridad, confort, comodidad, información, ahorro energético, estética e imagen, monitorización de salud, comunicación con servidores externos, etc. Pero sin duda estas siete razones mencionadas se reducen a una sola. Aumento de la calidad de vida.
1.5 ¿A quien le puede interesar un sistema domótico? La respuesta a esta pregunta sería “a todo el mundo”. No sólo oficinas, hoteles, colegios y viviendas particulares pueden requerir los servicios que proporciona la domótica. Un sistema demótico es flexible, versátil y adaptable a cualquier necesidad, a cualquier tipo de edificio y a cualquier actividad que en él se vaya a desarrollar. La domótica no tiene límites de aplicación: Pisos, casas unifamiliares, viviendas en general, despachos, grandes centros industriales, iglesias, instalaciones deportivas, residencias geriátricas, centros sanitarios, bibliotecas, entre otros. El sistema inteligente puede activar y desactivar alarmas; controlar la climatización; activar y desactivar tomas de corriente, detectar la presencia y ausencia de actividad para mantener encendidas o apagar luces; puede detectar si determinadas personas provistas de un censor especial, están levantadas, o UNAC - 2012
Página 4
acostadas, o han sufrido una caída o un percance; puede, en definitiva, cumplir con el cometido específico necesario en cada ocasión. Grandes naves industriales, aeropuertos, grandes superficies que combinan espacios muy amplios con dependencias más reducidas de necesidades muy diferentes. La programación permite ejecutar órdenes para una sala de espera de un aeropuerto, mientras en despachos las condiciones pueden ser completamente diferentes. Las Comunidades de vecinos tanto de bloques como de urbanizaciones, también se pueden beneficiar de esta tecnología, consiguiendo, por ejemplo, un correcto riego de jardines, una iluminación adecuada tanto de faroles como de portales o en cada una de las plantas de un edificio de viviendas; mantenimiento de piscinas, temperatura de confort deseada por cada vecino incluso con calefacción central. Todo el sistema se puede supervisar desde conserjería o desde la caseta de guardas, incluyendo protección centralizada contra el fuego, contra alarmas médicas de sus mayores o contra intrusos.
2.- APLICACIONES DE LA DOMÓTICA La domótica busca el aprovechamiento al máximo de la energía y luz solar adecuando su comportamiento a nuestras necesidades. Las posibles aplicaciones son innumerables dadas las posibilidades de la domótica, podemos decir tranquilamente que las posibilidades son tan extensas como puedan ser las pretensiones de los propios usuarios, por ello trataremos de agruparlas en las más comunes:
2.1.- En el ámbito del ahorro energético: a) Programación y zonificación de la climatización. El usuario personaliza a que hora y que zonas de la vivienda desea que estén gestionadas por el control central b) Racionalización de cargas eléctricas: desconexión de equipos de uso no prioritario en función del consumo eléctrico en un momento dado. (Reduce la potencia contratada). c) Gestión de tarifas, derivando el funcionamiento de algunos aparatos a horas de tarifa reducida.
UNAC - 2012
Página 5
2.2.- En el ámbito del nivel de confort: a) Control de todos los dispositivos instalados y operativos desde un dispositivo central simplificando su gestión y optimizando su uso. b) Apagado general de todas las luces de la vivienda. c) Automatización del apagado/encendido en cada punto de luz. La forma de encender y apagar la iluminación de la vivienda puede ser automatizada y controlada de formas complementarias al control tradicional a través del interruptor clásico. Se puede en esta manera conseguir un incremento del confort y ahorro energético. La iluminación puede ser regulada en función del nivel de luminosidad ambiente, evitando su encendido innecesario o adaptándola a las necesidades del usuario. La activación de ésta se realiza siempre cuando el nivel de luminosidad pasa un determinado umbral, ajustable por parte del usuario. Esto garantiza un nivel de iluminación mínima, que puede ser especialmente útil para por ejemplo un pasillo o la iluminación exterior. La iluminación puede ser activada en función de la presencia de personas en la estancia. Se activa la iluminación cuando un sensor detecta presencia. Esto garantiza una buena iluminación para por ejemplo zonas de paso como pasillos. Asegura que luces no se quedan encendidas en habitaciones cuando no hace falta. d) Regulación de la iluminación según el nivel de luminosidad ambiente. e) Automatización de todos los distintos sistemas/ instalaciones / equipos dotándolos de control eficiente y de fácil manejo. El hecho de que los sistemas de la vivienda se pueden programar ya sea para que realicen ciertas funciones con sólo tocar un botón o que las lleven a cabo en función de otras condiciones del entorno (hora, temperatura interior o exterior, etc.) produce un aumento del confort y un ahorro de tiempo. f) Integración del portero al teléfono, o del video-portero al televisor. La señal de audio y control del portero automático se puede integrar en la red de telefonía interior de la vivienda, para permitir utilizar el teléfono en lugar de la habitual consola de control de esta instalación. Cualquier llamada desde el portero automático puede ser atendida desde un terminal telefónico, entablando conversación con la persona visitante y, si es preciso, abrirle la puerta. La señal de vídeo y control del video-portero automático se puede integrar en la red de televisión de la vivienda y edificio, para permitir utilizar el televisor en lugar de la habitual consola de control de esta instalación. Cualquier llamada desde el video-portero automático puede ser atendida desde el televisor, reconociendo la persona visitante y, si es preciso, abrirle la puerta mediante el propio mando a distancia del televisor (u otro de uso específico). UNAC - 2012
Página 6
Opcionalmente, y cuando no hay nadie en la vivienda, podría pensarse en desviar la llamada desde el portero automático a un número de abonado telefónico, simulando la presencia de un usuario en casa o abrirle la puerta de acceso de la calle a por ejemplo un mensajero. g) El riego automático es una aplicación muy utilizada por la gente que vive en viviendas unifamiliares. El riego puede ser gestionado por un controlador que normalmente se limita a regar según la programación horaria. Pero el riego puede ser más desarrollado y avanzado que eso. Puede ser activado de forma automática según programación horaria, pero también según la humedad en el césped, el día de la semana o cualquier otro valor. Además si el riego esta integrado en el sistema de domótica se puede controlar el riego de forma remota o según otros eventos como incendios o robos. Además existe la posibilidad de realizar actuaciones puntuales y personalizadas como por ejemplo regar por la tarde en vez de por la noche si el dueño planifica una barbacoa con los amigos por la noche.
2.3.-En el ámbito de la protección personal y patrimonial: a) Detección de un posible intruso. En caso de intruso el control central se encarga de hacer saltar las alarmas, a la vez que avisa al propietario del inmueble y las autoridades. b) Simulación de presencia. Gestión del control de acceso y control de presencia, así como la simulación de presencia. c) Detección de conatos de incendio, fugas de gas, escapes de agua. Mediante el nodo telefónico, se puede tener acceso (mediante un pulsador radio-frecuencia que se lleve encima por ejemplo) a los servicios de Samur, Policía, etc. A través del nodo telefónico es posible desviar la alarma hacia los bomberos, por ejemplo. d) Servicios de información, tele-compra, tele-banco, alerta médica (Teleasistencia), etc. Para ciertos colectivos estos servicios pueden ser de gran utilidad (por ejemplo, unidades familiares donde ambos cónyuges trabajan) ya que producen un ahorro de tiempo. e) Cerramiento de persianas puntual y seguro. f) Se puede detectar averías en los accesos, en los ascensores, etc.
2.4.- En el ámbito de las comunicaciones. a) Control Remoto:
Dentro de la vivienda: a través de un esquema de comunicación con los distintos equipos (mando a distancia, bus de comunicación, etc.). Reduce la necesidad de moverse dentro de la vivienda, este hecho puede ser
UNAC - 2012
Página 7
particularmente importante en el caso de personas de la tercera edad o minusválidos. Fuera de la vivienda: presupone un cambio en los horarios en los que se realizan las tareas domésticas (por ejemplo: la posibilidad de que el usuario pueda activar la cocina desde el exterior de su vivienda, implica que previamente ha de preparar los alimentos) y como consecuencia permite al usuario un mejor aprovechamiento de su tiempo. b) Transmisión de alarmas. c) Intercomunicaciones entre las habitaciones. d) Telefonía IP. Las comunicaciones de voz por Internet utiliza la conexión a Internet como red de transporte de los datos, para realizar una comunicación VoIP (Voice Over IP). Se puede realizar las llamadas desde el ordenador personal hasta otro PC remoto o bien hasta cualquier tipo de teléfono, basta con disponer de un PC, conexión a Internet, un equipo multimedia (altavoces y micrófono) y el software necesario para ello. Pero también existe la posibilidad de integrar, o hasta sustituir la telefonía tradicional con la telefonía IP. Como terminal para realizar las llamadas se puede utilizar por parte del que tiene contratado el servicio: El PC, aprovechando los altavoces y micrófonos internos o externos. El PC, con un teléfono especial conectado al puerto USB. Un teléfono normal conectado a un hub que a su vez esta conectado a un router. Un Teléfono o Smartphone dotado de tecnología WiFi que directamente integra el software de telefonía IP. Tal vez la ventaja más tangible para los usuarios finales radique en el método de facturación de estas llamadas. Mientras que las operadoras telefónicas tradicionales suelen tarificar las comunicaciones según la distancia y el tiempo de conexión, el coste de una llamada por Internet puede no depender de la lejanía del interlocutor. Pero aun siendo dependiente de su destino, la comunicación tendrá siempre un valor considerablemente más reducido que el de una llamada telefónica habitual, pudiendo en algunos casos ser gratis.
3.- CARATERÍSTICAS DE LOS SITEMAS DOMÓTICOS Para valorar el grado de inteligencia de un edificio se han de tener en cuenta diversas variables observables tanto en sus sistemas automatizados como en su estructura. La medida en que se contemplan estas variables nos permitirá decidir si un edificio es inteligente o sencillamente dispone de funciones automatizadas y los podemos clasificar en tres grandes niveles: UNAC - 2012
Página 8
• Sistema Técnico. • Usuarios del edificio. • Diseño arquitectónico.
3.1 Sistema Técnico Este grupo lo componen cuatro variables destacables: La integración de servicios y sistemas es la convergencia de todas las • estructuras en un solo equipo controlador. De esta variable depende la rapidez y eficacia del control del edificio. La flexibilidad es la capacidad de añadir nuevos servicios y elementos a los • sistemas existentes y en funcionamiento. Un edificio inteligente ha de prever que sus usuarios tendrán nuevas necesidades en el futuro y debe tener un margen de aceptación de nuevos elementos que ayuden a cubrir dichas necesidades sin tener que rediseñar completamente la instalación (con la consiguiente dificultad a nivel técnico y económico que eso pueda suponer). Otro rasgo característico de un sistema domótico es la capacidad de re• programación del mismo. El sistema técnico debe permitir modificar los parámetros de cada dispositivo de acuerdo con las exigencias y necesidades del usuario. Por ejemplo, el sistema de iluminación debe permitir cambiar la intensidad de las lámparas o el sistema de control de temperatura regular la calefacción. La compatibilidad de formatos de información es imprescindible para tener • una buena interacción entre los automatismos ya que cada uno de ellos emite un tipo de señal propio que no tiene por qué ser necesariamente el mismo al resto de dispositivos conectados. Hay dos tipos de señales: digital y analógica; pero además podemos encontrar diferentes medios físicos para transmitirlos en una misma instalación: a través de un cable denominado bus (el más común entre los sistemas domóticos), mediante señales en información útil para el controlador se utilizan acondicionadores de señales que transforman la señal propia del dispositivo de forma que sea compatible con la señal del controlador central.
UNAC - 2012
Página 9
3.2 Usuarios del edificio Estas características pertenecen al orden social y cultural en la relación casa/usuario. Serán todas aquellas que se orienten a mejorar una serie de condiciones: •
Mejora de la calidad de vida.
•
Seguridad de los habitantes y los bienes del inmueble.
•
Facilidad de comunicación entre las personas.
•
Mejora en la realización de las tareas destinadas a los usuarios.
•
Optimización de los recursos energéticos.
3.3 Diseño arquitectónico A la hora de abordar una instalación domotizada hace falta tener en cuenta diversas exigencias económicas, ambientales, normativas, etc. Ya que el diseño de un edificio o una vivienda abarca muchas cuestiones. En este punto simplemente tendremos en cuenta algunas de las características de las instalaciones automatizadas. La normalización es un factor que hoy por hoy se encuentra en proceso de desarrollo, hay que tener en cuenta que a pesar de las innovaciones aparecidas, la domótica es una área relativamente nueva los órganos que dictan la normativa a seguir han ido creando leyes a medida que sé hacia necesario. También debemos tener en cuenta que la legislación es variable según la zona geográfica y cambia en función de los progresos de la tecnología. El diseño de espacios comunes, es decir, aquellos que comparten los usuarios del edificio (pasillos, recibidores, habitaciones, servicios, etc.) han de tener en cuenta su naturaleza en cuanto a iluminación, calefacción, control de acceso, etc. También hay que prestar atención a las canalizaciones a la hora de diseñar el edificio, tanto para los cables de alimentación eléctrica como para las señales de audio, video, teléfono, etc. Hay que realizar los aislamientos convenientes y prevenir los accesos a las instalaciones eléctricas para posibilitar su mantenimiento. Ya que el ahorro energético es uno de los objetivos primordiales de la domótica, es necesaria una dedicación especial en el aislamiento, reduciendo los coeficientes de perdida de temperatura. Mediante puertas y ventanas podemos
UNAC - 2012
Página 10
regular la ventilación pero no conviene olvidar aquellos accesos exteriores de apertura automática, como ahora la puerta principal o la del garaje.
4.-ASPECTOS EXIGIBLES A UN SITEMA DOMÓTICO Cualquier sistema domótico debería ser capaz de dar soluciones sencillas y económicas a la mayor parte de las necesidades domésticas y deben verificarse unas características básicas para poder considerarlo un buen sistema domótico. Los puntos siguientes pueden utilizarse tanto para realizar una valoración genérica de un sistema domótico como unos criterios para decidir el sistema más apropiado a nuestras necesidades, presentes y futuras, en el momento de realizar una instalación. De entre los principales aspectos a tener en cuenta destacamos:
Interacción entre unidades. Capacidad de ampliación. Sencillez de instalación. Ubicación flexible de los dispositivos. Fiabilidad y seguridad. Posibilidad de establecer prioridades de ejecución.
4.1.-Interacción entre unidades En un futuro cercano la mayoría de equipos mantendrán el tipo de funcionamiento aislado que hoy los caracteriza. No obstante un producto siempre podrá ofrecer mejores servicios al usuario si es capaz de establecer una comunicación con el entorno. Como ejemplo, podemos considerar un detector de gas que funcione autónomamente indicando mediante una señal luminosa y/o acústica la posible fuga de gas. Esta información del detector de gas, tendrá más utilidad y más efectividad si puede (en caso de estar integrado a un entorno inteligente) cerrar la válvula de suministro de gas y avisar del incidente al propietario mediante una llamada telefónica a un número pre-programado. La característica más relevante que ofrecen las redes domóticas es la infraestructura de comunicación de propósito general que puede ser utilizada para las diferentes aplicaciones (o dispositivos electro-mecánicos) sin interferir unas con otras. Una red domótica es capaz de reducir considerablemente el cableado existente en las instalaciones actuales, además de permitir la interacción entre áreas de aplicación (interacción no existente en sistemas convencionales); con mucho menos cableado se obtiene mayor funcionalidad. UNAC - 2012
Página 11
4.2.- Capacidad de ampliación Con este concepto se quiere indicar la facilidad de añadir nuevos dispositivos al sistema domótico con un mínimo coste económico y de esfuerzo por parte de instaladores y usuarios. En el caso del uso de sistemas en red, cada cable deja de tener una funcionalidad concreta, se estableces puntos de conexión al bus o se conectan directamente a cualquiera de los nodos existentes, introduciendo una gran flexibilidad.
4.3.- Sencillez de instalación El coste de instalación de cables y conectores ha de mantenerse en el mínimo posible. Un sistema domótico debería prestar todos sus servicios con la menor cantidad de conectores de características diferentes, resulta óptimo obtener todos los servicios con un único tipo de conector. En cualquier caso la instalación y/o ampliación de dispositivos conectados a un sistema domótico no debería suponer ningún esfuerzo técnico para el instalador (en el mejor de los casos, tampoco para el usuario).
4.4.-Ubicación flexible de los dispositivos Los sistemas con bus ofrecen una infraestructura de control de propósito general, lo que quiere decir que no importa en que lugar del cable se conecte un dispositivo ya que su funcionalidad será totalmente independiente de su ubicación física. Como ejemplo podemos imaginar un dispositivo inteligente ubicado inicialmente en un lugar determinado, donde se encuentra conectado y funcionando, por motivos diversos se decide cambiar de lugar dicho dispositivo. En el caso de la instalación cableada el cambio comportaría volver a instalar todos los dispositivos de control, por otro lado en el caso del bus el trabajo se reduce a desconectar el dispositivo y conectarlo al nuevo destino. Las ordenes de accionamiento, interacciones con sensores externos, etc. continuarán llegando en la nueva ubicación.
4.5.- Fiabilidad y seguridad La fiabilidad nos indica que un elemento actuará cuando debe hacerlo y no lo hará cuando no sea necesario su uso. Cuando se integra un elevado número de unidades complejas para configurar un sistema, la fiabilidad decrece significativamente. Por lo tanto los componentes centrales y las unidades periféricas deben ser realmente fiables.
UNAC - 2012
Página 12
En cuanto a la seguridad, hay que evitar que personas sin autorización tengan acceso a los medios abiertos de que disponen algunos de los sistemas domóticos. Por medio abierto se entiende aquel medio físico por el cual se puede introducir información ajena a la nuestra; cuando el medio físico de transmisión son las ondas hertzianas cualquiera puede interferir en dicha transmisión, basta con disponer del medio adecuado; esto en cuanto a un medio abierto, que se pueden aplicar transmisiones por infrarrojos y red eléctrica, pero cuando el medio utilizado es el cable coaxial o par roto (medios cerrados en general) la información no puede ser alterada sin una conexión física al sistema.
4.6.- Posibilidad de establecer prioridades de ejecución La comunicación para las distintas aplicaciones que pueden implementarse en un sistema domotico requieren tiempo de respuesta diferentes para cada una de ellas, así los canales de alta velocidad de transmisión serán importantes en los sistemas en tiempo real como el de audio y video. Para aplicaciones donde es menos estricto el tiempo de respuesta, el canal de transmisión de baja velocidad es más adecuado. Estos canales ofrecen diferentes prioridades de atención con la finalidad de establecer un orden de urgencia sobre que mensaje debe ser transportado y ejecutado antes que otro. Algunas aplicaciones (alarmas de incendio, por ejemplo) no requieren tiempo de respuesta rápidos (considerando que hablar de tiempo de respuesta lentos es hablar de milisegundos), pero si requieren prioridad sobre otros órdenes de control.
5.- SISTEMA DE CONTROL En cierto sentido, el sistema de control que gobierna una vivienda o un edificio automatizado es equiparable al cerebro humano (evidentemente, el grado de inteligencia de un sistema de control artificial es muy inferior al de uno humano, pero podemos establecer ciertos parecidos fundamentales que nos servirán para definir los sistemas de control artificiales). En un edificio automatizado tendríamos un ordenador central en lugar de un cerebro humano, las señales de entrada vendrían dadas por los sensores y las señales de salida transmitirían a los actuadores las decisiones tomadas por el ordenador.
UNAC - 2012
Página 13
La definición científica para un sistema de control es aquel que integrado en un escenario dinámico es capaz de realizar unas actuaciones en función de unas variables ambientales denominadas de entrada, modificando una seria de variables de salida y que, además, debe permitir actuar sobre el mismo sistema de control modificando su comportamiento mediante otras variables denominadas consigna.
6.- TIPOS DE SISTEMAS DOMOTICOS En un sistema domótico la interacción con el entorno físico del sistema es un factor muy importante. En el desarrollo de un sistema domótico es necesario establecer mecanismos para que pueda extraer información del entorno y realizar acciones sobre él. Por otra parte, hay que destacar que un aspecto importante de los sistemas domóticos es la integración de los distintos tipos de servicios que debe ofrecer: automatización, seguridad, comunicaciones, multimedia, etc. y para ello se valdrá tanto de elementos hardware (sensores, actuadores, cableado...) como de software (video bajo demanda, mensajería electrónica, etc.).Por todo esto, es necesario un lenguaje de modelado específico que tenga en cuenta estas características y proporcione a los usuarios un sistema mediante el cual añadan de forma cómoda, eficiente y económica solución a sus necesidades. Aquí destacaremos los tres sistemas más extendidos y las bases de su funcionamiento.
6.1 Sistema X-10 Entre 1.976 y 1.978 se desarrolló la tecnología X-10 en Glenrothes, Escocia, por ingenieros de la empresa Pico Electronics Ltd; en la actualidad se distribuye X-10 en los cinco continentes, siendo su principal mercado los Estados Unidos. Durante los últimos 15 años se han vendido más de 150 millones de equipos X-10. Desde que empezó su comercialización en 1.978, millones de instalaciones en todo el mundo avalan este sistema técnicamente conocido por Power Line Carrier (corrientes portadoras), su funcionamiento se basa en la utilización de la red eléctrica existente en cualquier tipo de edificio, ya sea casa u oficina, como medio físico para la comunicación interna de los distintos componentes del sistema domótico. Sus más de 25 años de experiencia, con millares de instalaciones realizadas en España, la multitud de fabricantes que asegura una amplia gama de productos, UNAC - 2012
Página 14
continuidad de la tecnología y el importante hecho de no tener que realizar obras de infraestructura para cableados especiales, son suficientes motivos para recomendar este sistema domótico domótica destinado para apartamentos, oficinas y locales, tanto de nueva como de antigua construcción. Pero además, combinando múltiples productos de dilatada y probada experiencia, se puede lograr un sistema domótico de altas prestaciones y baja inversión. Su instalación y configuración es tan sencilla que el propio usuario puede configurar las aplicaciones que desee en cada momento entre una amplio abanico de funciones. Gracias a la flexibilidad que supone el ser un sistema escalable, resulta todo un interesante y nuevo mundo de bricolaje tanto en seguridad doméstica como en confort, ahorro energético, comunicación e incluso ocio, pudiendo manejar a distancia el DVD, las fotos, vídeos y canciones mp3 almacenadas en nuestro PC para visionarlas en el home cinema de nuestro salón.
La red eléctrica para X-10 sería el equivalente al Bus de otros sistemas como EIB o LonWorks, claro está, salvando las distancias. X-10 es el estándar con mayor implantación en el mercado domótico de corrientes portadoras. La filosofía fundamental de diseño X-10 es que los productos pueden interrelacionarse entre ellos y la compatibilidad con los productos anteriores de la misma gama, es decir, equipos instalados de hace 20 años siguen funcionando con la gama actual. El sistema X-10 ha sido desarrollado para ser flexible. Se puede empezar con un producto en particular, por ejemplo, un mando a distancia, y expandir luego el sistema para incluir la seguridad o el control con el ordenador, siempre que desee, con componentes fáciles de instalar y no requieren cableados especiales. X-10 es el lenguaje de comunicación que utilizan los productos compatibles X-10 para hablarse entre ellos y que le permiten controlar las luces y los electrodomésticos de su hogar, aprovechando para ello la instalación eléctrica existente de 220V de su casa, y evitando tener que instalar cables. Los productos de automatización del hogar X-10 están diseñados para que puedan ser instalados fácilmente por cualquier persona sin necesidad de conocimientos especiales. El sistema X-10 proporciona a los usuarios todo lo que necesitan:
Conectar y funcionar (Plug & Play). Facilidad de manejo.
UNAC - 2012
Página 15
Confort y diversión. A los instaladores:
Soluciona problemas economizando proyectos. Flexibilidad, modularidad, capacidad de crecimiento. Rehabilitación de casas, optimizando recursos con X-10. Soluciones inteligentes. A los promotores:
Instalar un sistema domótico potencia la imagen de empresa innovadora y de futuro. Porque tiene la posibilidad de desmarcarse de su competencia, sin que le suponga grandes costos. Porque por muy poca inversión puede ofrecer grandes beneficios al usuario.
6.1.1.- ¿Cómo Funciona el sistema X-10? Los equipos X-10 poseen dos ruedas las cuales son utilizadas para la configuración en la red eléctrica, la primera es de color rojo y representa el código de la casa, esta identificada con las letras de la A a la P y la segunda marcada de color negro representa el número del modulo o numérico que corresponde a dicho dispositivo. Cada dispositivo tiene su propia dirección única que el usuario escoge rodando los dos diales en el dispositivo. Si dos actuadores tienen los mismos códigos de casa y numérico, ejecutarán simultáneamente las órdenes procedentes por la red eléctrica. Si a dos detectores de presencia X-10 se les asigna los mismos códigos, cosa que puede resultar útil para encender las luces de escalera desde dos plantas distintas por ejemplo, mandarán la misma orden. Hay 256 combinaciones, así que puede extender su instalación hasta 256 puntos de control X-10. En HAL2000 (otro tipo de sistema del que hablaremos más adelante) encontraremos los mismos diales que aparecen en los módulos X-10, por lo que lo único que cambiará a la hora de su identificación será que aquí los diales los gira con el puntero del ratón. Lleva sólo un par de segundos hacerlo: el usuario define un nombre para el dispositivo (usará este nombre al dirigir el sistema por voz), le pone el código correspondiente, prueba el dispositivo en tiempo real, y puede asignar el dispositivo a un grupo para que pueda operar un rango entero de dispositivos y luces incluso con una sola orden. Puede agregar nuevos dispositivos o puede renombrar los existentes todas las veces que el usuario quiera, fijar su funcionamiento a lo largo de las horas de un día, una semana, etc. UNAC - 2012
Página 16
Las corrientes portadoras funcionan aprovechando la onda que genera la corriente alterna. Las transmisiones de datos se sincronizan en el paso del cero a la corriente continua. De esta forma se genera una serie de códigos formada por el 1 y el 0.
6.1.2.- Tipos de Dispositivos X-10 Como hemos visto los sensores de un sistema domótico transmiten órdenes mientras que los actuadores las reciben; por este motivo X-10 hace una clasificación y asigna a sus dispositivos unos logos para identificar su función, son los siguientes: a. Transmisores: Estos transmisores envían una señal especialmente codificada de bajo voltaje que es superpuesta sobre el voltaje del cableado. Un transmisor es capaz de enviar información hasta 256 dispositivos sobre el cableado eléctrico. Múltiples transmisores pueden enviar señales al mismo módulo. b. Receptores: Como los receptores y transmisores pueden comunicarse con 256 direcciones distintas. Cuando se usan con algunos controladores de computadoras, estos dispositivos pueden reportar su estado. c. Bidireccionales: Estos dispositivos toman la seña enviada por los dispositivos transmisores. Una vez que la señal es recibida el dispositivo responde encendiéndose (ON) o apagándose (OFF). Los receptores generalmente tienen un código establecido por el usuario para indicar la dirección del dispositivo. Múltiples dispositivos con el mismo código pueden co-existir y responder al mismo tiempo dentro de una misma casa. Los dispositivos bidireccionales, tienen la capacidad de responder y confirmar la correcta realización de una orden, lo cual puede ser muy útil cuando el sistema X-10 está conectado a un programa de ordenador que muestre los estados en que se encuentra la instalación domótica de la vivienda. Este es el caso del programador para PC. d. Inalámbricos: Una unidad que permite conectarse a través de una antena y enviar señales de radio desde una unidad inalámbrica e inyectar la seña X-10 en el cableado eléctrico (como los controles remotos para abrir los portones de los garajes). Estas unidades no están habilitadas para controlar directamente a un receptor X-10, debe utilizarse un módulo transceptor.
UNAC - 2012
Página 17
Ejemplos de Dispositivos X-10
Módulo para lámparas: permite el control de encendido y apagado así como atenuar la luminosidad de una lámpara. Módulo de aparato: permite enchufar cualquier electrodoméstico para controlarlo con este dispositivo. Módulo transmisor: este módulo envía las ordenes de encendido y apagado. Es tan pequeño que se instala dentro de las cajitas de los interruptores actuales. Detector de movimiento: se trata de un sensor que detecta los movimientos. No necesita cables y transmite por radio-frecuencia cualquier percepción de movimiento. Sensor de puertas y ventanas: Funciona con baterías. Se auto-chequea el funcionamiento periódicamente de forma automática. Detector de rotura de cristales: detecta las vibraciones del cristal y escucha el sonido de alta frecuencia de la rotura del cristal y no necesita cables para su instalación, además actúa por radio-frecuencia.
7.- EDIFICIOS INTELIGENTES Los constantes cambios y avances en materia científica y tecnológica invaden todos los ámbitos de la sociedad, y la arquitectura no se escapa de ésta evolución; con el desarrollo de la computación, el perfeccionamiento técnico de los diferentes sistemas que intervienen en una edificación y las nuevas tecnologías de comunicaciones, ha surgido el concepto de edificaciones inteligentes. Los edificios inteligentes deben reunir ciertas características que los distingan tales como son:
Flexibilidad Seguridad Confort. Altamente residuales y ecológicos Un edificio inteligente debe integrarse a su medio ambiente tanto exterior como interior para producir el mínimo impacto, además de aprovechar todos los sistemas pasivos de climatización, ventilación e iluminación en forma natural y/o complementándose con sistemas electromecánicos eficientes.
En la concepción del diseño es necesario considerar el sitio y el entorno, la localización, orientación, forma y diseño de las estructuras; el tipo de materiales UNAC - 2012
Página 18
constructivos y acabados, integrando además el uso de elementos vegetales como dispositivos de control climático, ya sea para sombrear, humidificar o controlar el viento. Por otra parte en necesario considerar los requerimientos de los usuarios, que van desde su actividad hasta el uso del espacio, rangos de comodidad, niveles adecuados de iluminación, control de ruido y ambientación. Otro aspecto no menos controvertido es la posible dependencia tecnológica a la que podríamos estar sujetos en un edificio inteligente, ya que buena parte de los sistemas electrónicos de los dispositivos, requieren de asesoría técnica y mantenimientos especializados; es pues necesario automatizar las funciones en las edificaciones que realmente sean necesarias y redituables, sin olvidar que la solución más sencilla es como siempre la mejor.
7.1 Objetivos de un edificio inteligente Los objetivos o finalidad de un edificio inteligente, son los siguientes:
7.1.1 Arquitectónicos a) Satisfacer las necesidades presentes y futuras de los ocupantes, propietarios y operadores del edificio. b)
La flexibilidad tanto en los sistemas, como en la estructura y los servicios.
c)
El diseño arquitectónico adecuado y correcto.
d)
La funcionabilidad del edificio.
e)
La modularidad de la estructura e instalaciones del edificio.
f)
Mayor confort para el usuario.
g)
La no interrupción del trabajo de terceros en los cambios o modificaciones.
h)
El incremento de la seguridad.
i)
El incremento de la estimulación en el trabajo.
j)
La humanización de la oficina.
7.1.2 Tecnológicos a)
La disponibilidad de medios técnicos avanzados de telecomunicaciones.
UNAC - 2012
Página 19
b)
La automatización de las instalaciones.
c)
La integración de servicios.
7.1.3 Ambientales a)
La creación de un edificio saludable.
b)
El ahorro energético.
c)
El cuidado del medio ambiente.
7.1.4 Económicos a)
La reducción de los altos costos de operación y mantenimiento.
b)
Beneficios económicos para la economía del cliente.
c)
Incremento de la vida útil del edificio.
d)
La posibilidad de cobrar precios más altos por la renta o venta de espacios.
e)
La relación costo beneficio.
f)
El incremento del prestigio de la compañía.
Bibliografía:
http://www.monografias.com/trabajos35/domotica/domotica.shtml
http://html.rincondelvago.com/domotica_4.html
Portal De La Domótica Casadomo.com - http://www.casadomo.com
Domótica e Inmótica. Viviendas y edificios inteli gentes”. Autor: Cristóbal Romero Morales. Editorial: Ra-Ma.
“Domótica: Edificios Inteligentes”.
Autor: J. Manuel Huidobro Moya.
UNAC - 2012
Página 20
