FUNDAMENTOS TEÓRICO PRÁCTICOS DE LA DOMÓTICA

Elementos que componen un sistema domótico

  Los principales dispositivos que componen una red domótica son los siguientes:

Nodos:  Son los elementos responsables de recibir, procesar y retransmitir las señales domóticas ya procesadas, procedentes de los sensores hacia los actuadores. Como veremos a continuación, según la distribución de estos nodos podremos tener dos tipos de arquitectura domóticas: centralizadas y descentralizadas.

Sensores: son los elementos dentro de una instalación domótica responsables de recibir las señales del dispositivo que se desea controlar . El sensor también la función de  enviar la señal recibida hacia el nodo central para que este último realice la tarea que el usuario desea, en el elemento controlado.

  Podemos encontrar una enorme variedad de sensores de diferentes tipos, tamaños y funciones, según sea la solución que deseamos encontrar.

  Entre la gran variedad de sensores encontramos los de tipo interruptor y pulsador. Estas dos categorías de sensores son los responsables de enviar señales accionadas de forma manual desde el usuario hacia la instalación central o hasta el dispositivo controlado.

  También tenemos los sensores que son capaces de detectar diferentes magnitudes físicas como: humedad, temperatura, velocidad del viento, presencia de humo, etc.

Sensor Monitor Inteligente de Humedad Calidad del aire CO2 Iluminación
Sensor Monitor Inteligente de Humedad Calidad del aire CO2 Iluminación
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Termómetro WiFi de Temperatura humedad y Alarma compatible con Alexa y Google Home
Termómetro WiFi de Temperatura humedad y Alarma compatible con Alexa y Google Home
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Anemómetro Sensor Inteligente Portátil
Anemómetro Sensor Inteligente Portátil
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Detector Inteligente de Humo y CO2
Detector Inteligente de Humo y CO2
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Detector de Movimiento Infrarrojo Interior-Exterior
Detector de Movimiento Infrarrojo Interior-Exterior
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Interruptor de Luz Inteligente Sensor de Microondas con Radar
Interruptor de Luz Inteligente Sensor de Microondas con Radar
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Otros elementos que componen un sistema domótico

  Actuadores: son los elementos de la red domótica responsables de recepcionar las señales del sistema domótico central o de control.

  Es considerado un actuador todo aquel elemento que es capaz de ACTIVARSE ELÉCTRICAMENTE, ejemplo de estos podrían ser: bombillas, sirenas, alarmas, electroválvulas, motores de toldos y persianas, etc.

Entrada y salida ubicada en nodos domóticos: Cada elemento central o nodo domótico cuenta con una serie de bornes de entradas y salidas. Las entradas  son utilizadas para la conexión de los sensores, mientras que las salidas son utilizadas para la conexión de los elementos actuadores.

Conexión de Sensores a las Entradas
Conexión de Sensores a las Entradas del nodo central
Conexión de Actuadores a las salidas del Nodo
Conexión de Actuadores a las salidas del Nodo

Topología de red en los sistemas domóticos

  El término topología de red es importante para comprender el funcionamiento, la interoperabilidad y la comunicación de cada uno de los dispositivos domóticos con su elemento central de control y el medio de comunicación que los enlaza.

  Por lo que es importante conocer cómo se podrían encontrar conectados cada uno de los dispositivos en el sistema o red final que se encuentran formando.

En este contexto  para poder comprender la conexión de la totalidad de la red en si, podríamos desglosar ese “todo” en pequeñas partes.

De tal forma que para conseguir una sencilla instalación domótica y fácil identificación de averías, es relevante que sepamos diferenciar entre cada uno de los tipos de topologías de red que podremos encontrar o construir en un despliegue domótico.

Cámara Impermeable Inteligente frontal y trasera para motocicleta WiFi GPS
Cámara Impermeable Inteligente frontal y trasera para motocicleta WiFi GPS...
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Sensores de ayuda al aparcamiento por visión de cámara
Sensores de ayuda al aparcamiento por visión de cámara
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Tipos de topología de red en los sistemas domóticos

  Es importante señalar que el término topología de redes es mayormente utilizado en contextos de despliegues de redes de computadoras.

En las redes de computadores es común que cada elemento receptor también ejecute operaciones de elemento transmisor, no así en redes domóticas, pero trataremos de ajustar el término a nuestro tema.

Estas topologías pueden ser las siguientes:

1Topología en estrella: cada uno de los dispositivos (sensores y actuadores) de la red domótica se encuentra gestionado por un punto central llamado nodo.

Si quisiéramos ver un ejemplo de esta topología podríamos ver  alrededor nuestro dentro de la vivienda en las que cada una de esas bombillas inteligentes, altavoces inteligente, cerraduras inteligentes, enchufes inteligentes y cada elementos domóticos que tengamos dentro, se encuentran conectados y controlados mediante el Router de nuestra red LAN.

  Ventajas de la topología en estrella: la conexión de un dispositivo inteligente nuevo en la red resulta sencillo de configurar, si uno de estos dispositivos falla, el resto continuara funcionando.

  Desventajas: el número de direcciones IP está limitado para cada Router. Un fallo en el elemento controlador provocara un fallo total del resto de dispositivos conectados a él. Entre mayor es el número de dispositivos conectados a él, más lenta se vuelve la comunicación del nodo central con el resto de equipos.

2Topología en bus: cada uno de los elementos de la red están conectados a un mismo bus de comunicación. Cada uno de estos dispositivos se caracteriza del resto por contar con un código de identificación único.

Ventajas: facilidad para agregar nuevos dispositivos a la red, requerimiento de un mínimo de uso de cableado, el fallo de uno de los aparatos no afecta al resto de la red.

Desventajas: se requiere de hardware adicional para que controle la transmisión de cada uno de los diferentes elementos de la red de esta manera evitar que haya más de un elemento utilizando el canal o bus de comunicación.

3Topología de árbol: Es una combinación de la topología en estrella y la topología de bus, de modo que sus ventajas y desventajas son las que por separado poseen cada una de esas 2 topologías que la componen.

   La topología en árbol nos permite jerarquizar cada uno de los dispositivos inteligentes de la red, tal como podría ser el caso de que deseáramos instalar en nuestra vivienda una red domótica controlada de forma segmentada.

  Tal como lo habrás logrado intuir, el término topología va más enfocado a la ubicación de cada elemento domótico controlado, uno con respecto al resto, exceptuando en gran medida la ubicación del o los elementos centrales que los controlan.

Automatización Inteligente todo en uno compatible iOS Y Android
Automatización Inteligente todo en uno compatible iOS Y Android
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Estación Inteligente de Control domótica Todo en uno con IFTTT
Estación Inteligente de Control domótica Todo en uno con IFTTT
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Telefonillo Monitor Cámara Inteligente para el hogar
Telefonillo Monitor Cámara Inteligente para el hogar
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Arquitectura domótica centralizada

  Para referirnos a la ubicación del elemento controlador en un sistema domótico hacemos uso del término: “tipo de arquitectura”.

Según sea la ubicación de ese elemento controlador podremos tener 3 posibles escenarios:

  Arquitectura domótica centralizada: en este caso cada uno de los dispositivos a ser controlados o administrados, deberán cablearse hasta el elemento de control central de la red.

  Algunos ejemplos de estos dispositivos pueden ser: sensores, bombillas inteligentes, interruptores crepusculares, termostatos inteligentes, etc. 

  Ese dispositivo central o controlador podría ser un autómata programable, un pc o cualquier otro dispositivo responsable de las operaciones de los elementos que controla.

  En una arquitectura centralizada los sensores captan las señales que les llegan a sus entradas, según la función para lo que han sido destinados. Una vez «capturada» la señal se la envían al elemento central controlador.

  Posteriormente el controlador central procede a su procesamiento según se le ha programado y a continuación envía una señal derivada de su procesamiento a uno o cada uno de los  actuadores para que este (os) último (s)   proceda(n) a realizar la acción según lo esperado por el usuario.

  La ejecución final del actuador  podría ser el cierre o apertura de una ventana, el encendido o apagado de alguna bombilla inteligente, la apertura o cierra de una puerta de garaje (el actuador en este último ejemplo vendría a ser el motor).

 El núcleo de una red domótica con arquitectura centralizada es su elemento controlador o dispositivo central, si este sufre una avería el resto de la red dejara de funcionar.

Sistema Centralizado Elementos de Entrada y de Salida
Sistema Domótico Centralizado Elementos de Entrada y de Salida

Arquitectura domótica descentralizada

En este tipo de arquitectura cada dispositivo que deseamos controlar se encuentra dentro de su propio bloque de control. Cada  elemento especifico en cada uno de esos bloques toma la señal, la procesa y de acuerdo a lo que se le ha programado ejecuta la acción deseada.

 En esta arquitectura debe existir un canal o bus común utilizado para la intercomunicación de cada uno de los dispositivos pertenecientes a cada bloque y que en su totalidad (todos los bloques) conforman la red domótica.

Sistema Domótico Descentralizado Elementos de Entrada y de Salida
Sistema Domótico Descentralizado Elementos de Entrada y de Salida

Protocolos de comunicación

  Un protocolo de comunicación hace referencia a un conjunto de reglas que deben cumplirse para que dos o más equipos puedan tener una comunicación.

  Pero no solamente basta con el cumplimiento de esas reglas, dado que también deben compartir un mismo canal de comunicación y un mismo “idioma”, de modo que, si el uno “habla” en chino mandarín y el otro lo hace en el idioma Jaén, jamás podrán ponerse de acuerdo.

  A todo esto para que nuestras bombillas inteligentes, cerraduras inteligentes, enchufes inteligentes, interruptores inteligentes, etc., puedan ser compatibles entre sí es importante que cada uno de los elementos de las categorías mencionadas cumplan con lo mencionado en la definición de protocolo.

  Y es en lo último mencionado del párrafo anterior donde debido a la existencia en el mercado del gran número de fabricantes de dispositivos domóticos con diferentes protocolos de comunicación, donde se ha acentuado en gran medida el inconveniente que acarrea para el usuario final la incompatibilidad entre los diferentes productos.

Importancia de la domótica, las necesidades que satisface y donde se aplica en el hogar

  Para que tengamos una mejor definición de los objetivos que perseguimos cuando vayamos a implementar la domótica en nuestras viviendas, es meritorio conocer las diferentes áreas de la casa en las que podemos poner en practica nuestros montajes inteligentes.

  Las diferentes áreas de aplicación están determinadas por los servicios que vayamos a cubrir, de modo que podríamos tener cualquiera de los diferentes segmentos o una combinación de ellos.

Gestión energética, Gestionamiento de la seguridad, Gestionamiento del control y el Gestionamiento las comunicaciones; en la presente entrada únicamente abordaremos la primera, posteriormente iremos abordando el resto de ellas.

  Es importante recordar lo mencionado en el inicio de este sitio sobre los servicios prestados por la domótica a personas mayores o que presentan algún tipo de discapacidad.

 Para los dos escenarios antes mencionados, el confort y la seguridad pasan a ser soluciones domóticas con un valor agregado dado que vienen a ser la parte medular de una problemática con gran presencia y necesidad de solución.

  En estos dos sectores de aplicación de la domótica , UNA parte del gestionamiento de la seguridad y del confort  estarían integrados por algún sistema de alarmas.

 Oto ejemplo de aplicación seria un sistema de control de dispositivos domóticos que se adapte a las necesidades y capacidades de las personas con cierto problema de movilidad.

   Un ejemplo para esto último podría ser: control a distancia del encendido/apagado de ciertos dispositivos, interfaces de control asistidas mediante la voz, apertura o cierre mediante mando a distancia de puertas y/o ventanas, etc. 

Controlador Inteligente Domótico TV, Motor, AC, Cortinas, persianas...
Controlador Inteligente Domótico TV, Motor, AC, Cortinas, persianas...
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Mando a Distancia Inteligente Todo en uno con más de 80 dispositivos controlables
Mando a Distancia Inteligente Todo en uno con más de 80 dispositivos controlables.
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Concentrador Inteligente Multifunción Bombillas Aire acondicionado y más
Concentrador Inteligente Multifunción Bombillas Aire acondicionado y más
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La domótica y su importancia en el ahorro de consumo de energía eléctrica

  La factura de energía eléctrica es uno de esos gastos que cada cierto tiempo toca nuestros bolsillos. Muchas veces nos preocupamos por el menor consumo de energía, otras veces quizás no.

Pero ahora con la implementación de la domótica podemos aprovechar cada uno de esos dispositivos inteligentes disponibles en el mercado para que contribuyan a una minimización de dicha factura.

  Con la implementación de temporizadores inteligentes, termostatos inteligentes, relojes programadores inteligentes, etc. Podemos controlar el encendido/apagado de casi la mayoría de electrodomésticos que tengamos en nuestra vivienda.

A continuación, plasmaremos un ejemplo de este tipo de aplicación en nuestra vivienda.

Operación del aire acondicionado mediante el control domótico utilizando un terminal Apple como plataforma de instalación.

  Con la disposición de la domótica ahora  nos es posible poder conseguir el ahorro de energía de casi cualquier dispositivo que tengamos en nuestras viviendas.

  No obstante en la presente entrada trataremos el caso con el aire acondicionado, mediante la implementación del controlador inteligente de climatización V3+ Tado. En las próximas publicaciones iremos abordando diferentes dispositivos y con ellos, el método de configuración.

 V3+ Tado además de controlar de manera inteligente la temperatura de tu vivienda, también te ayuda a optimizar el consumo de energía eléctrica y es compatible tanto con Google Assitant, Amazon Alexa como con la plataforma de Apple.

Control de Climatización Inteligente
Control de Climatización Inteligente
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Configuración paso a paso del controlador inteligente de climatización V3+ Tado

Procedemos a extraerlo de la caja, una vez realizado esto podremos ver en el que cuenta con un par de códigos, uno para su configuración con equipos Apple y el otro para el resto de marcas antes mencionadas.

Lograrás ver que incluye un par de cintas adhesivas que podrás utilizar perfectamente para colgarlo en el sitio que vayas a colocarlo, de igual manera conseguirás ver en su parte trasera una serie de guías en diagonal utilizados para hacer pasar por ellos el cable de alimentación del controlador, bien sea que lo lleves por la parte superior o inferior del aparato.

De los dos tipos de cabezales que trae consigo procedes a seleccionar el que se adapte a tu toma corriente y lo colocas en el adaptador, luego de esto procedes a conectar el terminal usb al mismo adaptador mientras que el terminal micro sd del cable de alimentación del aparato lo colocas en el puerto del dispositivo.

posteriormente procede a descargar la App de la aplicación Tado escaneando el código QR que se te muestre para tal fin, una vez descargada procede a añadir el dispositivo controlador inteligente a dicha aplicación.

Pulsa en dispositivos y en la parte baja de tu pantalla veras la opción de añadir dispositivo, clicas en el botón y a continuación te mostrará una pantalla en la que aparecerá el aparato que deseamos controlar (climatización inteligente) que en nuestro ejemplo será el aire acondicionado.

A continuación se desplegará una pequeña imagen solicitándote que conectes el controlador inteligente a una fuente de alimentación, pero antes de realizar el paso anterior asegúrate que te encuentras conectado a una red WiFi de 2.4 Ghz.

presiona el botón “hecho”, luego el botón “configurar” para proceder a la configuración de la red WiFi.

Seguidamente te solicitara que escanees el código QR ubicado en la parte trasera del dispositivo inteligente y en caso de estar haciendo uso de Apple procede a escanear el código correspondiente a esta marca, en caso contrario procedes a escanear el otro código QR, seguidamente presiona “registrar”.

podras apreciar en la parte frontal del controlador que aparecen dos leyendas en formas de flechas invertidas, mostrando el enlazamiento con la red WiFi.

A continuación te solicitara que ingreses un nombre al dispositivo que estés controlando, puedes elegir el que desees, presionas ok y esperas que finalice su conexión con el servidor.

Una vez se haya realizado con éxito la conexión con el servidor, presionas el botón “hecho”, esperas que se actualice el firmware si se presenta el caso, una vez acabado la actualización presionas “siguiente”.

Te solicitara que selecciones el tipo de mando a distancia del aparato de aire acondicionado que se controlara, seleccionas el que coincida con tu mando.

Presiona en en ver los ajustes del aire acondicionado y seleccionas la marca a la que pertenece dicho aparato de aire, presionas el botón “hecho”, en un mensaje te dirá que apuntes con el mando para grabar, lo haces y seguido haz click en el botón “comenzar”, luego veras el mensaje REC en la parte frontal del controlador inteligente.

Presiona “continuar” y ejecutas a deseleccionar las funcionalidades que tu aire acondicionado no tenga integrado, presionas “continuar”.

 

Seguido te solicitara que pruebes como funciona lo que has configurado, presionas “comenzar”, luego eliges cualquier valor de temperatura posteriormente esperas un pitido y si logras escucharlo todo ha salido de maravillas!!!!!

Clik en “usar este set de comandos”, esperas que esos comandos le sean enviados al Tado, click en “continuar”, “hecho”, “hecho”

Para realizar la configuración con la otra plataforma, la única gran variación será el código QR que deberás escanear.
Disfruta lo que hagas!
Pasión
Válvula de Control Inteligente de Agua y Gas Compatible con Alexa
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Controlador Inteligente de Calefacción de Fácil Inatalación
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Motor de Persiana Inteligente Persianas Motorizadas con Mando a Distancia
Motor de Persiana Inteligente Persianas Motorizadas con Mando a Distancia
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Por favor déjame tu comentario si te gustaría que sigamos ampliando la entrada sobre el curso gratuito de domótica y te haré llegar un correo electrónico cuando hayamos posteado la siguiente parte.