Domotica

“AÑO DE LA INVERSIÓN PARA EL DESARROLLO RURAL Y LA SEGURIDAD ALIMENTARIA” CURSO: METODOLOGÍA DEL TRABAJO UNIVERSITARIO DOCENTE: CALDERON CRUZ WALTER RAUL TEMA: DOMÓTICA GRUPO N°  INTEGRANTES: CÓDIGO FIRMA Echenique García Brandon 1313220481 Espinoza Mancilla Miguel 1313220703 Sancho Nieto, Diego. 1313220543 DOMOTICA INTRODUCCIÓN La tecnología aplicada al hogar, conocida como domótica, integra automatización, informática y nuevas tecnologías de comunicación; todas ellas dirigidas a mejorar la comodidad, la seguridad, un mejor gestionamiento de la energía y, en definitiva el bienestar dentro de los hogares. El avance tecnológico experimentado en los últimos años ha permitido eficazmente el desarrollo de la domótica en aspectos cotidianos como la iluminación, climatización, seguridad, comunicación, etc. Avances que han permitido su rápida penetración en el equipamiento con que se dota actualmente a las viviendas, edificios modernos entre otros establecimientos. Gracias a estos nuevos avances tecnológicos, la domótica podría ser una solución de futuro para el mejoramiento de los lugares en los que residimos, pero también aquellos donde trabajemos y pasemos nuestros ratos de ocio.  DEFINICIÓN Se entiende por domótica el conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda, oficina o edificio permitiendo gestionar eficientemente la energía, seguridad y confort. La parte fundamental de un sistema domótico es, sin lugar a dudas, la parte dedicada a las funciones de automatización. Gracias a un conjunto de productos específicos es posible introducir en la vivienda actual todas las funciones de control relacionadas con el confort y el bienestar que la vida moderna exige. Todos los puntos de luz de tipo simple o regulable, los motores de las persianas o toldos, las cancelas y puertas automáticas pueden ser controlados desde un único punto o desde varios puntos, pero no con mandos fijos y definidos como en una instalación eléctrica tradicional, sino según lógicas programables, posiciones variables y funciones ampliables en base las exigencias de los usuarios. En otras palabras, una instalación se adapta y crece de acuerdo a las exigencias de quien la habita.  APLICACIONES Algunas de las aplicaciones de la domótica se pueden agrupar en 5 aspectos o ámbitos principales: CLIMATIZACIÓN Y CONSUMO ENERGÉTICO El ahorro energético no es algo tangible, sino un concepto al que se puede llegar de muchas maneras. En muchos casos no es necesario sustituir los aparatos o sistemas del hogar por otros que consuman menos sino una gestión eficiente de los mismos. Algunas de las ventajas son: Programación del encendido y apagado de todo tipo de aparatos (calderas, aire acondicionado, luces, etc.), según las condiciones ambientales. Acomodación a los planes de tarifas reducidas. Contadores electrónicos que informas del consumo energético. ENTRETENIMIENTO Y CONFORT El confort conlleva todas las actuaciones que se puedan llevar a cabo que mejoren el confort en una vivienda. Dichas actuaciones pueden ser de carácter tanto pasivo, como activo o mixtas. Algunas de las ventajas son: Conexión a internet desde cualquier punto, juegos en red. Visión de canales de tv en cualquier habitación. Control de los dispositivos eléctricos/electrónicos del hogar, desde un PC, por internet, o desde un teléfono móvil. SEGURIDAD Consiste en una red de seguridad encargada de proteger tanto los bienes patrimoniales como la seguridad personal. Algunas de las ventajas son: Configuración de procedimientos de avisos en caso de intrusión o avería (alarma técnica). Instalación de cámaras y micrófonos para ver lo que ocurre. Control del acceso a la vivienda COMUNICACIONES Son los sistemas o infraestructuras de comunicaciones que posee el hogar. Algunas de las ventajas son: Ubicuidad en el control tanto externo como interno, control remoto desde internet, PC, mandos inalámbricos, etc. Intercomunicaciones Tele mantenimiento Transmisión de alarmas  ACCESIBILIDAD Bajo este epígrafe se incluyen las aplicaciones o instalaciones de control remoto del entorno que favorecen la autonomía personal de personas con limitaciones funcionales, o discapacidad. El concepto "diseño" para todos es un movimiento que pretende crear la sensibilidad necesaria para que al diseñar un producto o servicio se tengan en cuenta las necesidades de todos los posibles usuarios, incluyendo las personas con diferentes capacidades o discapacidades, es decir, favorecer un diseño accesible para la diversidad humana. La inclusión social y la igualdad son términos o conceptos más generalistas y filosóficos. La domótica aplicada a favorecer la accesibilidad es un reto ético y creativo pero sobre todo es la aplicación de la tecnología en el campo más necesario, para suplir limitaciones funcionales de las personas. El objetivo no es que las personas con discapacidad puedan acceder a estas tecnologías, porque las tecnologías en si no son un objetivo, sino un medio. El objetivo de estas tecnologías es favorecer la autonomía personal. Los destinatarios de estas tecnologías son todas las personas, ya que por enfermedad o envejecimiento. DISPOSITIVOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN Y EL CONTROL La amplitud de una solución de domótica puede variar desde un único dispositivo, que realiza una sola acción, hasta amplios sistemas que controlan prácticamente todas las instalaciones dentro de la vivienda. Los distintos dispositivos de los sistemas de domótica se pueden clasificar en los siguientes grupos: LA PASARELA RESIDENCIAL: es el dispositivo que interconecta los distintos dispositivos destinados a la automatización del edificio, haciendo de interfaz común de todos ellos hacia las redes externas. Permite también el control local o remoto de todos los dispositivos del edificio. EL SISTEMA (O SISTEMAS) DE CONTROL CENTRALIZADO: es el dispositivo encargado de controlar los dispositivos destinados a la automatización del edificio, según los parámetros de actuación establecidos por el usuario. LOS SENSORES: son los dispositivos encargados de recoger la información de los diferentes parámetros que controla el sistema de control centralizado (la temperatura ambiente, la existencia de un escape de agua o gas, la presencia de un intruso, etc.) y enviársela a la pasarela residencial para que ejecute automáticamente las tareas programadas. Las hay de diversos tipos (gas, temperatura, agua, humedad, luz, movimiento, rotura, etc.) y están distribuidas por todo el edificio LOS ACTUADORES: son los dispositivos utilizados por el sistema de control centralizado, para modificar el estado de ciertos equipos o instalaciones (el aumento o la disminución de la calefacción o el aire acondicionado, el corte de suministro de gas o agua, el envio de una alarma o una centralita de seguridad, etc.) BUS: es el medio de transmisión que transporta la información entre los distintos dispositivos por un cableado propio, por la redes de otros sistemas (red eléctrica, red telefónica, red de datos) o de forma inalámbrica. INTERFACE: Los interfaces refiere a los dispositivos (pantallas, móvil, Internet, conectores) y los formatos (binario, audio) en que se muestra la información del sistema para los usuarios (u otros sistemas) y donde los mismos pueden interactuar con el sistema. Es preciso destacar que todos los dispositivos del sistema de domótica no tienen que estar físicamente separados, sino varias funcionalidades pueden estar combinadas en un equipo. Por ejemplo un equipo de Central de domótica puede ser compuesto por un controlador, actuadores, sensores y varios interfaces. TIPOS DE REDES Los dispositivos que se acaban de mencionar deberán estar entrelazados entre si por un determinado medio físico (transmisor) y utilizar un mismo protocolo para poder comunicarse entre sí, dando lugar a la denominada red de control. Los electrodoméstico inteligentes (frigoríficos, lavadoras, lavavajilla, sistema de aire acondicionado, etc.) capaces de ser programadas a distancia, por lo general también se conectan a la red de control. Este tipo de red tiene habitualmente un bajo ancho de banda, ya que solo se utiliza para el envió de comandos entre dispositivos. En edificios de nueva construcción son preferibles las soluciones cableadas a las soluciones inalámbricas; ya que son mas seguras y robustas y presentan menos problemas de distancia entre los distintos elementos a comunicar, pudiendo además alimentar los equipos a través de dicho medio. En la actualidad no existe ninguna normativa que regule la disposición de dicho cableado por el interior de los muros de la vivienda y los puntos de acceso al mismo, aunque en los próximos años es muy probable que sea incorporada en la normativa sobre ICT (Infraestructura Comunes de Telecomunicaciones). RED DE ACCESO A INTERNET Aconsejable que sea de banda ancha para poder disfrutar de todas las aplicaciones domóticas. En la actualidad, la normativa ICT regula la forma de despliegue de la red de acceso a internet dentro de la vivienda, asegurando la presencia de, al menos, un punto de acceso por cada dos habitaciones o fracción. RED DE DATOS Es totalmente independiente de la red de control y utiliza distintos protocolos con mayor capacidad de transferencia de datos sobre el mismo o distinto medio físico. En la actualidad, solo los nuevos edificios de oficinas, universidades, hospitales, etc. Suelen disponer de sistemas de cableado estructurado de categoría 5 o 6; es decir, de tomas de Ethernet en todas las habitaciones. RED MULTIMEDIA Es una red de alta capacidad utilizada por los aparatos electrónicos de consumo inteligente (cámaras digitales, videoconsolas, televisores digitales, sistemas de cine en casa, etc.) para compartir grandes volúmenes de información pudiendo ser la propia red de datos residencial u otra distinta. En la vivienda pueden coexistir, gracias a la pasarela residencial, todas estas redes, utilizando protocolos y medios físicos distintos. Por lo general, los aparatos electrónicos de consumo y recursos informáticos, así como los electrodomésticos, son introducidos gradualmente después de la construcción del edificio según las necesidades concretas del usuario; pero es importante disponer de redes preinstaladas que permitan su interconexión.  TIPOLOGÍA DE UN SISTEMA DOMÓTICO Los sistemas de domótica actúan sobre, e interactúan con, los aparatos y sistemas eléctricos de la vivienda según: El programa y su configuración La información recogida por los sensores del sistema La información proporcionado por otros sistemas interconectados La interacción directa por parte de los usuarios. Según la forma en que la red una los distintos puntos o lugares dispondremos de lo que suele denominar arquitectura de control de la red. Puede ser de varios tipos: ARQUITECTURA CENTRALIZADA En un sistema de domótica de arquitectura centralizada, un controlador centralizado, envía la información a los actuadores e interfaces según el programa, la configuración y la información que recibe de los sensores, sistemas interconectados y usuarios. Las ventajas de este sistema son: Los elementos sensores y actuadores son de tipo universal Coste reducido o moderado Fácil uso y formación Instalación sencilla ARQUITECTURA DESCENTRALIZADA En un sistema de domótica de Arquitectura Descentralizada, hay varios controladores, interconectados por un bus, que envía información entre ellos y a los actuadores e interfaces conectados a los controladores, según el programa, la configuración y la información que recibe de los sensores, sistemas interconectados y usuarios. Las ventajas de este sistema son: Seguridad de funcionamiento Posibilidad de rediseño de la red Reducido cableado Fiabilidad de productos Fácil ampliabilidad ARQUITECTURA DISTRIBUIDA En un sistema de domótica de arquitectura distribuida, cada sensor y actuador es también un controlador capaz de actuar y enviar información al sistema según el programa, la configuración, la información que capta por si mismo y la que recibe de los otros dispositivos del sistema. Las ventajas de este sistema son: Seguridad de funcionamiento Posibilidad de rediseño de la red Fácil ampliabilidad Sensores y actuadores de tipo universal (económicos y de gran oferta) Coste moderado Cableado moderado ARQUITECTURA MIXTA En un sistema de domótica de arquitectura híbrida (también denominado arquitectura mixta) se combinan las arquitecturas de los sistemas centralizadas, descentralizadas y distribuidas. A la vez que puede disponer de un controlador central o varios controladores descentralizados, los dispositivos de interfaces, sensores y actuadores pueden también ser controladores (como en un sistema “distribuido”) y procesar la información según el programa, la configuración, la información que capta por si mismo, y tanto actuar como enviarla a otros dispositivos de la red, sin que necesariamente pasa por otro controlador. MEDIOS DE TRANSMISIÓN El medio de transmisión de la información, interconexión y control, entre los distintos dispositivos de los sistemas de domótica puede ser de varios tipos. Los principales medios de transmisión son: Cableado Propio – La transmisión por un cableado propio es el medio más común para los sistemas de domótica, principalmente son del tipo: par apantallado, par trenzado (1 a 4 pares), coaxial o fibra óptica. Cableado Compartido – Varios soluciones utilizan cables compartidos y/o redes existentes para la transmisión de su información, por ejemplo la red eléctrica (corrientes portadoras), la red telefónica o la red de datos. Inalámbrica – Muchos sistemas de domótica utilizan soluciones de transmisión inalámbrica entre los distintos dispositivos, principalmente tecnologías de radiofrecuencia o infrarrojo. Cuando el medio de transmisión esta utilizado para transmitir información entre dispositivos con la función de “controlador” también se denomina “Bus”. El bus también se utiliza muchas veces para alimentar a los dispositivos conectados a el (por ejemplo European Instalation Bus – EIB). LOS PROTOCOLOS DE DOMOTICA Los protocolos de comunicación son los procedimientos utilizados por los sistemas de domótica para la comunicación entre todos los dispositivos con la capacidad de “controlador”. Existen una gran variedad de protocolos, algunos específicamente desarrollados para la domótica y otros protocolos con su origen en otros sectores, pero adaptados para los sistemas de domótica. Los protocolos pueden ser del tipo estándar abierto (uso libre para todos), estándar bajo licencia (abierto para todos bajo licencia) o propietario (uso exclusivo del fabricante o los fabricantes propietarios) ELECCIÓN DE SISTEMA DE DOMOTICA No existe ningún sistema de domótica que es el mejor para todas las situaciones, desde todos los aspectos. Cada uno se los sistemas de domótica tienen sus ventajas e inconvenientes, sin embargo, hay una gran oferta en el mercado y para cada situación hay uno o varios sistemas que se adaptarán a la mayoría de los criterios que se puede exigir de un sistema de domótica. Para una elección de sistema de domótica adecuada (para una vivienda o una promoción de varias viviendas con zonas comunes, etc.) es preciso tener en cuenta los siguientes aspectos: Tipología y Tamaño – La tipología del proyecto arquitectónico (apartamento, adosado, vivienda unifamiliar), y su tamaño. Nueva o Construida – Si la vivienda no se ha construido todavía hay prácticamente libertad total para incorporar cualquier sistema, pero si la vivienda esta ya construida, hay que tener en cuenta la obra civil que conllevan los distintos sistemas. Las Funcionalidades – Las funcionalidades necesarias de un sistema de domótica suele basarse en la estructura familiar (o la composición de los habitantes) y sus hábitos y si el uso es para primera vivienda, segunda vivienda o vivienda para alquiler, etc. La Integración – Además de los aparatos y sistemas que se controla directamente con el sistema de domótica hay que definir con que otros sistemas del hogar digital que se quiere interactuar. Los Interfaces – Hay una gran variedad de interfaces, como pulsadores, pantallas táctiles, voz, presencia, móvil, Web, etc. para elegir e implementar. Los distintos sistemas disponen de distintos interfaces. . El Presupuesto – El coste varía mucho entre los distintos sistemas, y hay que equilibrar el presupuesto con los otros factores que se desea cumplir. Reconfiguración y Mantenimiento – Hay que tener en cuenta con que facilidad se puede reconfigurar el sistema por parte del usuario y por otro lado los servicios de mantenimiento y post venta que ofrecen los fabricantes y los integradores de sistemas. GLOSARIO PROTOCOLO: Un protocolo es un conjunto de reglas a las que se tiene que atener todas las compañías y productos de software con él fin de que todos sus productos sean compatibles entre ellos. Determinan el funcionamiento general de las redes. Cada modelo estructura el funcionamiento de una red de manera distinta. ANCHO DE BANDA: cantidad de información o de datos que se puede enviar a través de una conexión de red en un período de tiempo dado. El ancho de banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS), kilobites por segundo (kbps), o megabites por segundo (mps). DOMOTICA: incorporación al equipamiento de nuestras viviendas y edificios de una sencilla 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, etc.). ETHERNET: es un estándar de redes de área local para computadores con acceso al medio por contienda (CSMA/CD). Su nombre viene del concepto físico de ether. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI. INTERFACES: En informática, esta noción se utiliza para nombrar a la conexión física y funcional entre dos sistemas o dispositivos de cualquier tipo dando una comunicación entre distintos niveles BUS: bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados.} AMPLIABILIDAD: disposición o capacidad para ampliar o mejorar un sistema o red. APANTALLADO: tipo de cable recubierto por una malla o un tubo metálico, que actúa de jaula de Faraday para evitar el acople deruidos y otras interferencias, tanto del entorno hacia el cable, como del cable al entorno. TRENZADO: consiste en dos alambres de cobre aislados, que se trenzan de forma helicoidal, igual que una molécula de DNA. De esta forma el par trenzado constituye un circuito que puede transmitir datos. RADIOFRECUENCIA: Se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 kHz y unos 300 GHz. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro, se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena. INFRARROJOS: Término que se utiliza en informática para designar la conexión de nodos sin necesidad de una conexión física (cables), ésta se da por medio de ondas electromagnéticas. La transmisión y la recepción se realizan a través de puertos. Una de sus principales ventajas es notable en los costos, ya que se elimina todo el cable ethernet y conexiones físicas entre nodos, pero también tiene una desventaja considerable ya que para este tipo de red se debe tener una seguridad mucho más exigente y robusta para evitar a los intrusos. PULSADOR: es un dispositivo utilizado para realizar cierta función. Los botones son de diversas formas y tamaño y se encuentran en todo tipo de dispositivos, aunque principalmente en aparatos eléctricos y electrónicos. Los botones son por lo general activados, al ser pulsados con un dedo. Permiten el flujo de corriente mientras son accionados. Cuando ya no se presiona sobre él vuelve a su posición de reposo. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA 1