CARACTERISTICAS DE LA ARQUITECTURA DOMOTICA

1. Domótica
Javier García Martín
100071014
100071014@alumnos.uc3m.es
Eva Mansilla López
100066852
100066852@alumnos.uc3m.es
ABSTRACT
La Inteligencia artificial también comprende lo que se conoce
como la Domótica la cual estudia la inteligencia de las casas.
Sistemas que realicen que las luces del pasillo se activen al pasar
sin pulsar ningún interruptor, encender la calefacción mediante
una simple llamada de teléfono, generar alarmas por la entrada de
intrusos cuando no estamos en casa, persianas a través de la
televisión con un mando a distancia, desde cualquier teléfono y
esto sin requerir mayor esfuerzo sino simplemente por una
maquina quien es capaz de recibir órdenes y actuar sin protestar,
ni quejas.
Keywords
Domótica, sostenibilidad, vivienda inteligente, energética,
confort, seguridad, ahorro, aprendizaje
1. INTRODUCCIÓN
El Hogar Digital o la Vivienda Inteligente es una casa donde las
necesidades de los habitantes referentes a la seguridad, confort,
gestión y control, ocio y entretenimiento, telecomunicaciones,
ahorro de energía, tiempo y recursos son atendidas mediante la
integración de sistemas, productos, nuevas tecnologías y servicio.
Por ello la Domótica cobra un importante papel para la creación
de dichos hogares ya que, su definición es la automatización y
control de aparatos y sistemas electrotécnicos en la vivienda. Los
objetivos principales de la domótica es aumentar el confort,
ahorrar energía y mejorar la seguridad.
El hogar hoy en día dispone de un gran número de equipos y
sistemas autónomos y redes digitales no conectados entre ellos
como la telefonía, los sistemas de acceso, la televisión, etc.
El hogar digital o la vivienda inteligente es el resultado del
proceso de integración de estos equipos y sistemas autónomos. La
integración de sistemas de en una Viviendas Inteligentes en
combinación con el servicio de Banda Ancha nos lleva al
concepto. Además de los sectores de la domótica,
electrodomésticos y seguridad, un gran número de fabricantes
también ha llegado a utilizar el concepto Hogar Digital o
Vivienda Inteligente para sus productos y sistemas. Esto nos lleva
a la siguiente definición del concepto del Hogar Digital:
“El Hogar Digital es una vivienda que a través de equipos y
sistemas, y la integración tecnológica entre ellos, ofrece a sus
habitantes funciones y servicios que facilitan la gestión y el
mantenimiento del hogar, aumentan la seguridad; incrementan el
confort; mejoran las telecomunicaciones; ahorran energía, costes
y tiempo, y ofrecen nuevas formas de entretenimiento, ocio y
otros servicios dentro de la misma y su entorno.”
Centrándonos en el concepto de domótica tiene muchos años de
existencia como tal, desde que a un universitario se le ocurrió
conectar dos cables eléctricos a las manecillas de un reloj
despertador, para que poco tiempo después, y movidos por dichas
manecillas, los cables cerraran un circuito formado por una pila y
una lámpara. Ese pudo ser el momento en que nació la idea de
temporizar una función eléctrica. La idea de la moderna
automatización de hogares, lugares de trabajo, etc. Se dio para
proporcionar a los usuarios mayor comodidad, ahorro de energía y
por supuesto, dinero, tiene pocos años, y fue desarrollada y
patentada por una empresa escocesa utilizando un novedoso
sistema de transmisión de señales a través de la red eléctrica. Más
tarde se fue perfeccionando dicha idea y se utilizaron una serie de
emisores que se enchufaban en una parte de la red eléctrica y que
eran capaces de emitir una señal que circulaba a través de ella.
El objetivo del uso de la domótica es el aumento del el confort, el
ahorro energético y la mejora de la seguridad personal y
patrimonial en la vivienda.
La configuración de un sistema domótico está íntimamente ligada
a los procedimientos de transmisión de información que
posibilitan el diálogo entre dichos periféricos y la unidad central.
Los terminales (radiadores de calefacción, electrodomésticos,
puntos de luz, etc.). Suelen ser equipos convencionales a los que
se aporta una inteligencia o capacidad de comunicación a través
de una interfaz. Los elementos de campo comprenden todo el
conjunto de sensores que permiten convertir una magnitud física
en señal eléctrica, y los actuadores u órganos de mando, capaces
de transformar una señal eléctrica en una acción sobre el entorno
físico. Todos los elementos de campo envían y reciben señales a
través de una red de comunicaciones (bus domótico), para
comunicarse entre ellos y con la unidad central encargada de
gestionar los intercambios de información. Estas señales de
control están codificadas de una determinada forma (protocolos
de comunicación), por lo que se necesitan unos elementos que
pasen las señales bus y, a su vez, de señales bus a señales de
salida a los actuadores (relés, interruptores, etc.). Estos elementos
se suelen denominar de diferentes formas: módulos de
entrada/salida, acopladores, interfaces, etc.
Un sistema domótico puede trabajar de forma centralizada o
descentralizada. El funcionamiento global del sistema depende de
la programación introducida en la central domótica. En cambio,
en los sistemas descentralizados cada elemento es inteligente y se
programa de forma individual. Las posibilidades de aplicación de
la domótica en el espacio domestico son muy amplias. No
obstante, las áreas en las que se han dedicado mayores esfuerzos
son las relativas a la seguridad, la automatización de tareas
domésticas o el confort, la gestión de la energía y las
comunicaciones. De hecho para calificar de domótica una
vivienda debe contemplar estas cuatro familias de servicios.

2. 2. HISTORIA
En el año 1984, la empresa American Association of House
Builders aculó el término de domótica, al iniciar el desarrollo del
concepto, implementando componentes electrónicas en las casas.
Éstas, que ya disponían de paneles solares, basaban su
inteligencia en una interacción de la tecnología en su interior.
Aunque en 1967 ya se empezó a implementar este sistema, su
éxito no tuvo mucha acogida, ya que su coste era muy elevado,
las condiciones de las viviendas no eran las adecuadas y el
desarrollo tecnológico no era suficiente para encontrar recursos
que verdaderamente fueran útiles para el usuario.
Figura 1
La base de esos sistemas es el llamado Protocolo X-10, base de
las comunicaciones entre dispositivos, y que actualmente sigue
utilizándose. A diferencia de otros éste hace uso de la red eléctrica
(Power Line Communication) para la intercomunicación de los
distintos equipos al módulo central, el cual está encargado de
controlar los dispositivos de forma remota, y así no necesita
cableado adicional. Este sistema fue desarrollado por ingenieros
de PicoElectronics implementado en un microchip que pudiera ser
acoplado a cualquier conjunto y así controlarlo de forma remota.
A lo largo del tiempo se han diferenciado dos tipos de sistemas
domóticos.
El primero de ellos es el centralizado, el cual concentra la
inteligencia en un módulo central que se encarga de obtener
información del resto de equipos y en base a ello ejecuta las
órdenes pertinentes.
El segundo se trata del sistema modular o distribuido en el que los
equipos tienen la autonomía suficiente para procesar la
información y en base a ella actuar de forma independiente. Este
sistema obliga a la instalación de un cableado complementario
que haga de bus para los dispositivos implicados.
La principal ventaja de éste último es la existencia de un único
controlador y receptor que aseguran el control total sobre la casa,
mientras que el caso centralizado no puede acceder a algunos
dispositivos, por lo que el estándar X10 se vuelve indispensable
en el sistema modular.
El término de Edificio Inteligente surgió en EE.UU. cuando se
incrementó la construcción de edificios en los que la
monitorización de calefacción, aire y ventilación era algo
indispensable, debido en parte a la concienciación sobre el ahorro
energético que comenzaba a estar presente en la sociedad. Esto
conllevó la integración de una red de datos que simplificara los
largos cableados a desplegar.
El término domótica en sí empezó a usarse en la década de los
2000, cuando ya estos dispositivos estaban presentes de una forma
u otra en los nuevos edificios, que con su simple presencia de una
forma u otra automatiza el hogar.
Actualmente, se dan a conocer los beneficios de una casa
automatizada y conjuntamente se han desarrollado regulaciones
del mercado. Además, las modificaciones en las viviendas han ido
acompañadas de las necesidades de las personas.
Los inconvenientes iniciales de las comunicaciones entre
dispositivos por cable, se han atenuado con la utilización de redes
de naturaleza inalámbrica, junto con la reducción de su precio.
Sin embargo, tienen el inconveniente de ser más vulnerables, al
mismo tiempo que aparecen limitaciones en cuanto a distancia y
ancho de banda. Por ello es necesario buscar un compromiso entre
ambas haciendo uso de cada en función de las condiciones de la
instalación.
El sistema central del sistema domotizado es la llamada Pasarela
Residencial, la cual contiene la conexión de redes, el control
centralizado y las aplicaciones. Se pueden diferenciar las de banda
ancha (routers, módems,…) que hacen de puente entre la red
interna e Internet; y por otro lado está la pasarela multiservicios,
encargadas de aplicaciones en tiempo real, y nexo entre las redes
de control y datos.
En el futuro la domótica hará gran uso de la tecnología LED,
donde el ahorro se convertirá en un elemento crucial. Además los
proveedores podrán controlar la energía de forma remota (incluso
la que produzca el propio hogar) y tendrán el control de la
demanda. Aquí entrarán a jugar un papel importante los
científicos sociales, cuyo papel será desarrollar el mercado al
mismo tiempo que formar a los usuarios tanto en tecnología como
en sostenibilidad.
Los empresarios por su parte, ven en este mercado una posibilidad
de inversión por etapas. Esto quiere decir que el servicio va
creciendo uniformemente implantándose de poco en poco en
diferentes facetas, como por ejemplo la ayuda a ancianos y
discapacitados, obligando a la continua innovación y desarrollo.
En el caso de las personas discapacitadas se barajan opciones
como el uso de iris como medio de comunicación. Como este hay
multitud de mejoras que estarán acompañadas de economías de
escala, con lo que su uso será inherente como puede ser la
telefonía móvil o internet.
3. DOMÓTICA
3.1 Áreas
3.1.1 Energética
El aspecto más valorado en el sector domótico es su uso para la
eficiencia energética, ya que disminuye el consumo energético y
reduce el impacto medioambiental.
Domótica y eficiencia energética en la actualidad van de la mano.
Si hace treinta años la principal funcionalidad del hogar
inteligente era la seguridad, hoy en día la mayor parte se
profundiza sobre este sector, en gran medida por el importante
ahorro económico que tiene el consumidor así como con la

3. reducción del impacto medioambiental, que tan de moda está en
nuestros días.
Un sistema domótico se puede instalar prácticamente en cualquier
hogar. Su complejidad depederá en buena parte de las necesidades
del usuario y las características del proyecto. En España existe la
asociación CEDOM, que integra a todos los organismos
domóticos a nivel nacional.
Domótica y eficiencia energética son conjuntamente en las
siguientes partes de la casa: control de iluminación, gestión de
climatización, puesta en marcha de electrodomésticos y
monotorización de consumo eléctrico.
Figura 2. Electrodomésticos domóticos
En cuanto al control de iluminación, se implantan dispositivos de
adaptación del nivel de la iluminación a determinadas situaciones,
como puede ser un área de la casa específica, la iluminación
natural o no de ésta, o la presencia de personas en ella. Estos se
activan de forma automática de manera que se regulan toldos y
persianas, así como dispositivos lumínicos artificiales.
En la parte de climatización, el hogar digital busca el máximo
ahorro del consumo energético y la reducción, también máxima
del impacto medioambiental. Se consigue mediante el control de
la calefacción y el aire acondicionado, manejando variables entre
las que se encuentran temperatura exterior e interior, presencia de
personas, apertura de personas o aprovechamiento de la luz solar
con toldos, persianas y cortinas. Por poner un ejemplo, una
diferencia de 1ºC de temperatura, supone un incremento de un
10% del consumo.
Para el tema de los electrodomésticos, la aplicación domótica no
es tanto en el ahorro energético (ya que éstos se diseñan cada vez
más con un compromiso con el medio ambiente) sino más en los
horarios de funcionamiento. Se buscan aquellos en los que el
precio de la electricidad es menor así como los que mejor se
amolden a las necesidades del usuario. Por ejemplo, una persona
que no se encuentra todo el día en casa, puede dejar
tranquilamente su ropa en la lavadora y ésta se encargará de
programar su lavado y secado para que esté disponible para el día
siguiente.
La función de la monitorización del consumo, consiste en la
generación de una serie de informes y estadísticas de consumo de
la vivienda, con los que se pueden analizar los fallos como exceso
de consumo, y sus respectivas causas. Las conclusiones nos
ayudarán a corregir algoritmos y reglas y poder aconsejar al
usuario incluso, mejorando así la sostenibilidad y el medio
ambiente.
3.1.2 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.
iluminación (apagado general de todas las luces de la vivienda,
automatización del apagado/ encendido en cada punto de luz,
regulación de la iluminación según el nivel de luminosidad
ambiente), automatización de todos los distintos sistemas/
instalaciones / equipos dotándolos de control eficiente y de fácil
manejo, integración del portero al teléfono, o del videoportero al
televisor, control vía Internet, gestión Multimedia y del ocio
electrónicos, generación de macros y programas de forma sencilla
para el usuario.
Para el control de riego a través de un sensor de humedad o de
lluvia, detecta la humedad del suelo y de forma automática riega
sólo cuando es necesario.
Los sistemas de regulación de la calefacción, adaptan la
temperatura de la vivienda en función de la variación de la
temperatura exterior, lo hora de día o la presencia de personas de
la casa.
El control automático inteligente de toldos, persianas y cortinas
de la vivienda, gestiona la captación de energía solar, permitiendo
aprovecharla al máximo en invierno, y evitándola en la medida de
lo posible en verano.
Figura 3. Salón domótico
La detección de apertura y cierre de ventanas y puertas, avisan al
usuario de si están abiertas cuando está activada la climatización,
y si procede, reduce el consumo o incluso apaga los sistemas de
climatización
3.1.3 Seguridad
El área de seguridad se encarga del control de los riesgos de
accidentes, inundaciones, incendios, escapes de gas, robos, etc. Lo
más importante actualmente se centra en las alarmas y en la
protección de estas casa delos robos y de la intrusión.
Los sistemas de seguridad y alarmas en el contexto del edificio y
hogar se pueden clasificar en cuatro áreas:
Alarmas de Intrusión (movimiento, presencia, presión, etc.)

4. Alarmas Técnicas (incendio, humo, inundación/agua, gas, fallo de
suministro eléctrico, fallo de línea telefónica, etc.)
Alarmas Personales (SOS y asistencia)
Video Vigilancia (IP y CCTV)
Los sistemas de Seguridad actúan según la programación horaria,
la información recogida por los detectores del sistema, la
información proporcionada por otros sistemas interconectados y la
interacción directa por parte de los distintos usuarios (usuario
final, gestor de sistema, CRA, etc.).
Muchos sistemas de seguridad permiten la conexión y
comunicación con otros sistemas dentro del edificio y/o hogar. El
sistema de seguridad puede por ejemplo emitir una señal si detecta
movimiento en el exterior para que el sistema de domótica recoja
esa señal y encienda la luz exterior y baje las persianas. Pero
también puede integrar las funcionalidades de domótica, inmótica
y telecomunicaciones directamente en el mismo sistema de
seguridad, que pueden variar desde funcionalidades muy sencillas,
como encender una luz, hasta la gestión total de la instalación
domótica o inmótica del edificio y/o hogar. Cada vez es también
más común, que los sistemas de domótica e inmótica permitan
funcionalidades de seguridad, incluso implementando los
protocolos de seguridad para su conexión a una CRA.
Generalmente los sistemas de seguridad pueden ser instalados,
mantenidos y gestionados o bien por el propietario directamente,
o bien por empresas profesionales y homologadas de seguridad.
También entra en el término de la seguridad la prevención de fuga
de gases para lo que se implantan sistemas suya función es
detectar y avisar en caso de fuga de gas, provocando un corte en el
suministro que evite los peligros que pudieran ocasionarse y el
consecuente gasto inútil de gas consumido
Los sistemas de fugas de agua detectan si se produce una
inundación, dan señal de aviso, y provocan un corte de
suministro, evitando los problemas que genera la acumulación de
agua, así como el daño en suelos y muebles y el gasto producido
por un grifo de agua abierto.
Estos sistemas están cada día avanzando más y teniendo mayor
importancia.
3.1.4 Comunicaciones
Las aplicaciones de telecomunicaciones contemplan el
intercambio de información, tanto entre personas, entre éstas y
equipos domésticos y entre equipos y equipos, ya sea dentro de la
propia vivienda como desde ésta con el exterior. En este grupo se
incluyen todas las infraestructuras necesarias para la
comunicación de voz y de datos que nos permiten disfrutar de los
servicios de telefonía o de las funciones de distribución de
ficheros de texto o multimedia, compartir recursos entre
dispositivos, acceder a Internet varios usuarios simultáneamente,
etc.
Estas aplicaciones gestionan la información de las demás áreas
domóticas ayudando al propietario a controlar si hogar sin
necesidad de estar en casa, mediante su teléfono móvil por medio
de correos electrónicos, llamadas o telecontrol.
3.2 Domótica con el medio ambiente
Actualmente, la construcción de la vivienda, se implica en una
minimización del impacto sobre el medio ambiente, de forma que
contribuya al ahorro sostenible que mejore las condiciones del
planeta. Esto se consigue con una contribución a la generación de
recursos que pueden surtir a la vivienda y a la red, eliminando el
uso de energías no renovables. Además las condiciones climáticas
donde se construyan y las necesidades de los habitantes dan lugar
a multitud de posibilidades en cuanto a su implementación y
diseño.
Las casas ecológicas, deben de ayudarse en lo posible de los
factores circundantes que contribuyan a facilitar su construcción o
uso. Algunas estrategias a seguir en base a esto pueden ser la
orientación, el control del sol/viento y la potenciación de las
vistas, pero bien es cierto que existirá un predominio de unos
sobre otros en función de cada situación.
Figura 4. Casa abovedada
Por ejemplo, en el caso de una región con gran predominio de
viento en una dirección, sería conveniente diseñar la estructura
abovedada del techo de forma que facilite su paso y no actúe de
obstáculo, creando un flujo laminar como en la conformación del
ala de un avión. Además se pueden orientar molinos eólicos para
el suministro eléctrico y entradas de ventilación y refrigeración.
Al mismo tiempo se puede aprovechar para construir patios
interiores con al fin de regular la temperatura y
complementariamente, un sistema de regulación de la humedad en
base a esto.
En el caso de situación en zona volcánica, si el edificio hace uso
de las piedras del propio volcán y de las cenizas, puede servir de
aislamiento térmico. Así mismo la captación de energía
fotovoltaica a través de placas solares convenientemente
adaptadas, puede dotar a la vivienda de abastecimiento. La
captación térmica simple puede funcionar como sistema de
calentamiento del agua.
Si la casa se sitúa en una región con alta concentración de sol
(área desértica/árida), debe situarse orientada hacia el levante y
protegida del poniente. Los paneles fotovoltaicos gozarán de gran
protagonismo en este caso, dotando de energía y agua caliente al
hogar. Si es posible, es conveniente la construcción de los muros
con la utilización de rocas basálticas (volcánicas), que creen un
aislamiento del interior para los cambios de temperaturas externos
al edificio.

5. Si la zona es subdesarrollada, una vivienda de bajo coste con
materiales reciclados es la mejor elección. Se debe minimizar el
impacto medioambiental, y las técnicas de construcción serán
dinámicas y ligeras.
En cuanto al emplazamiento de la vivienda también es
recomendable seguir unos principios básicos, en el que el más
importante es que la vivienda esté alejada de zonas industriales
con elevada contaminación atmosférica o que tenga gran novel de
ruido como pueden ser aeropuertos y que no se sitúe en las
proximidades de líneas de alta tensión o de transformadores
sectoriales.
La abundancia de vegetación es un factor de relevancia (también
en el interior de la vivienda) ya que contribuye a crear un
equilibrio térmico y un grado de humedad correcto, además de
reducir la contaminación atmosférica. A eso se le suma la
importancia de poder disfrutar de vistas y paisajes relajantes, con
grandes beneficios para la salud.
La orientación solar, como se ha comentado anteriormente, es un
factor de relevancia, ya que ayuda a regular temperatura, presión
y aire, mejorando así la eficiencia energética. Las barreras
topográficas son también importantes en este aspecto.
En cuanto a la utilización de materiales, lo más recomendable es
la tendencia al uso de componentes lo más naturales posible:
Ejemplos de ello pueden ser los ladrillos, cerámicos, piedra,
madera, fibras vegetales, adobe y el uso de morteros con cal. Es
conveniente evitar aquellos que contengan radioactividad, gases o
electricidad estática, véase plásticos, superficies lacadas y fibras
sintéticas.
En cuanto a pinturas, las de silicato son las más sanas, ya que son
totalmente minerales, resisten al fuego y a la contaminación, son
lavables, no tóxicas y permiten la respiración de las paredes.
Las maderas interiores, tanto de mobiliario como de decoración,
deben de estar compuestas por barnices y aceites ecológicos,
evitando aglomerados y formaldehido.
Una ventilación correcta es esencial para evitar acumular tóxicos
en la vivienda.
Es recomendable no disponer de una ubicación próxima a líneas
eléctricas ni transformadores, así como evitar aparatos eléctricos
en lugares de reposo.
En cuanto a las orientaciones de la cama, lo mejor es colocarla
hacia el Norte Magnético para un descanso relajado, y hacia el
este para recuperar fuerzas.
En resumen, el ahorro energético es necesario para la
construcción de una casa en la que tanto moradores como entorno
tengan una máxima satisfacción. Ahorrar no significa pasar
necesidad, sino más bien hacer un uso racional de los recursos.
Sin duda la mayor provisión de la casa domótica ecológica es la
energía solar. Ésta es una energía de gran calidad desde el punto
de vista energético, cuyo impacto ecológico es minúsculo y demás
tiene la ventaja de que se trata de una energía renovable
inagotable. A pesar de esto tiene algún inconveniente como por
ejemplo su aprovechamiento, debido a que llega a la Tierra
dispersa, o la existencia de noche y día o de las estaciones del
año. La energía solar se puede captar por dos vías diferentes:
térmica y fotónica.
Figura 5. Hogar con células fotovoltaicas
La primera de ellas funciona interceptándola por una superficie
absorbente produciéndose un efecto térmico. Esto se puede
producir de forma pasiva o activa (ayudado por elementos
mecánicos).
En cuanto a la captación fotónica, la radiación solar se recoge
directamente convirtiendo la energía de los fotones de la luz en
electrones. En resumen, convierte la luz en electricidad.
El estudio de la energía solar pasiva (también conocida como
bioclimática) resulta muy interesante, ya que se basa en las
características de los materiales de la construcción y en el
aprovechamiento de la circulación del aire, como bien se ha
mencionado anteriormente. Los sistemas pasivos se construyen
sobre la estructura del edificio y por tanto, tienen igual tiempo de
vida que la propia estructura del edificio. Aún así esta arquitectura
está condicionada por los siguientes factores: ganancia solar,
almacenamiento de energía, distribución de calor e iluminación
natural. Para ello elementos como elementos como
acristalamientos toman una gran importancia, ya que funcionan
como elementos concentradores de calor por efecto invernadero al
hacer uso conjunto de ventanas y muros colectores y así captar
mejor la energía. Todos estos elementos deben tener una
orientación sur (en una ubicación del hemisferio norte) y
orientación de una pared de aislamiento dirección norte para
evitar la orientación fría.
Muros y techos constituyen lo que se llama “masa térmica”, que
es aquella parte de la casa, cuya finalidad es almacenar la energía
solar captada, transfiriéndola al interior de la casa.
En cuanto a la refrigeración, la utilización de toldos y persianas es
fundamental. La ventilación inducida y el enfriamiento por
evaporación hacen un papel importante en cuanto a la extracción
nocturna del calor.
La iluminación se consigue a base de reflejar luz indirecta con
paneles reflectantes y con la correcta utilización de pinturas que
reflejen más o menos los rayos. Esta manipulación de la luz no
produce ningún impacto sobre el medio ambiente. No actúa obre
atmósfera, suelo o ecosistemas, debido a que aprovecha los
recursos del entorno.
Existe otro elemento estructural de gran importancia, que es el
llamado muro Trombe, el cual actúa como acumulador de energía
de la misma forma que el efecto invernadero. Junto a él el colector

6. pasivo hace un máximo aprovechamiento de la radiación térmica.
También cabe mencionar los acumuladores que se encargan de
almacenar tanto agua como electricidad, luz, etc.
En el caso de España, como en casi todo el mundo, las
construcciones ecológicas se encuentran bastante dispersas. La
mayor parte de ellas sirven para la experimentación y el estudio.
Aunque también hay que afirmar que no son raros los casos de
viviendas tanto adosadas como aisladas que emplean energía solar
pasiva.
Para la próxima década se calcula que se podrá duplicar el
aprovechamiento de la energía solar pasiva y en consecuencia se
podrá lograr por fin una reducción del 50% de las emisiones de
CO2 y así se podrá llevar a cabo un importante ahorro económico.
Aunque todavía queda mucho por investigar, están en estudio
nuevos materiales, características ópticas de las superficies,
ventanas, tipologías constructivas, modelos de simulación,
manuales de cálculo para constructores, etc.
3.3 Arquitectura
La Arquitectura de los sistemas de domótica hace referencia a la
estructura de su red. La clasificación se realiza en base de donde
reside la “inteligencia” del sistema domótico. Las principales
arquitecturas son:
3.3.1 Tipos de arquitectura
3.3.1.1 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.
Figura 6. Esquema de Arquitectura de Sistema Domótica
Centralizada
3.3.1.2 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.
Figura 7. Esquema de Arquitectura de Sistema Domótica
Descentralizada
3.3.1.3 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.
Figura 8. Esquema de Arquitectura de Sistema Domótica
Distribuida
3.3.1.4 Arquitectura Híbrida / 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.

7. Figura 9. Esquema de Arquitectura de Sistema Domótica
Híbrida/Mixta
3.3.2 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 distintos tipos, que se resumen
básicamente en transmisión por cable (propio o compartido) y
transmisión inalámbrica.
3.3.2.1 Cableado propio
Es el medio más común de transmisión para los sistemas de
domótica, principalmente son del tipo: par apantallado, par
trenzado, coaxial o fibra óptica.
3.3.2.2 Cableado compartido
Varios soluciones utilizan cables compartidos y/o redes existentes
para la transmisión de su información, como por ejemplo la red
eléctrica, la red telefónica o la red de datos.
3.3.2.3 Inalámbrico
Muchos sistemas de domótica utilizan soluciones de transmisión
inalámbrica entre los distintos dispositivos, principalmente
tecnologías de radiofrecuencia o infrarrojo.
3.3.3 Protocolos
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).
Los dispositivos electrónicos de la casa deben comunicarse entre
sí y generalmente lo hacen usando el protocolo X-10. Su
desarrollo empezó en los años 70 y ha sido tal su éxito que
durante los últimos 15 años se han vendido más de 150 millones
de equipos X-10. Es la principal tecnología usada en la casa
domótica para la red de control.
X-10 es un "lenguaje" de comunicación que aprovecha la
instalación eléctrica existente de 220V de la vivienda
4. APRENDIZAJE DE LA CASA
Para que se produzca una correcta interacción del sistema
domótico con las necesidades del usuario, es necesario crear unos
diálogos entre la casa y el medio u otros agentes. El sistema
dispone de unos sensores mediante los cuales va acumulando
información y va construyendo un aprendizaje a través de esta
experiencia. Para que todo esto funcione correctamente deben de
configurarse unos modelos de planificación y comportamiento.
Estos funcionan de manera que, una vez recogida la información a
través de los sensores, el sistema tendrá que tener una cierta
capacidad de predecir los movimientos del usuario en función de
sus hábitos o gustos. Este proceso tiene su base en la utilización
de algoritmos de búsqueda que irán ramificando las acciones con
cierta probabilidad en un árbol según las acciones del usuario
(interacción pasiva) o por configuración directa según las
preferencias (interacción activa). Al final, se consigue un modelo
que representa los hábitos y preferencias del usuario, adaptado
prácticamente en la totalidad a él.
Hay que tener en cuenta que todo esto está controlado por un
sistema central, el cual irá configurando las características del
sistema mediante la recogida de datos así como con la interacción
con los elementos del sistema. Así el sistema puede predecir el
estado de ánimo del inquilino y actuar en consecuencia, por
ejemplo configurando una temperatura adecuada, sintonizando su
música favorita o regulando la luz de la casa.
Aquí entra en escena el elemento planificador, el cual se encarga
de juntar algoritmos y patrones de comportamiento del usuario
para conseguir la configuración domótica óptima. Su
funcionamiento consiste en la consecución de unas metas,
pasando por distintos estados. El salto de un estado a otro es lo
que llamamos acción y para conseguir llegar a la meta es necesaria
la configuración de un plan. Para explicar esto, un buen ejemplo
puede ser el momento en el que el sistema detecte, a través de
reconocimiento facial por ejemplo, que el usuario sufre de dolor
de cabeza en un determinado momento. El sistema se encuentra
en un estado acorde con las características habituales y tiene que
llegar a la meta de estado tranquilo y relajante. Para ello tiene que
llevar a cabo un plan a través de unas acciones como regular la
luz, poner música relajante, regular la temperatura, etc.
El sistema en sí también tiene que ser capaz de ser predictivo. Por
ejemplo si, uno de los habitantes suele ir a trabajar en coche por
un determinado trayecto y ese mismo día se ha producido un
accidente, el sistema podría actuar de manera que le avisara
despertándole un poco antes u ofreciéndole una ruta alternativa.
Dentro del sistema domótico también es imposible la
implementación de macros. Una macro es la ejecución de una
serie de acciones a partir de una ordeno o comando. Un ejemplo
sería que al decir “home cinema” se configurara la habitación para
la visualización de una película (regulando la luz con persianas y
luces interiores, desplegando el proyector, reclinando los sofás,
etc.) y dando lugar a otra macro como puede ser “Gladiator en
versión original” y configura la película elegida.
Estas macros pueden estar programadas de serie, con un simple
reconocimiento de voz, o el aprendizaje de la casa puede ir
añadiéndolas en función de los gustos del usuario.

8. 5. PROYECTOS DE FUTURO
Como hemos observado a lo largo de este trabajo la domótica está
a la orden del día y va a seguir creciendo y evolucionando hasta
estar completamente adaptada a nuestro modo de vida. El
crecimiento de la domótica sigue distintas vías que vamos a
desarrollar brevemente.
En primer lugar el ahora energético proporcionado por la
domótica va a evolucionar creando casas, edificios y
posteriormente ciudades más ecológicas y verdes, para volver a
adaptarnos a vivir en consonancia con la naturaleza y
beneficiarnos de sus recursos de forma más eficiente, en este
rango la domótica se está estudiando para poder reciclar nuestros
desechos y convertirlos en energía, ahorrando así provocar mayor
gasto y evitar la contaminación.
Figura 10. Prototipo de papelera ecológica de marca Braun.
Por otro lado también se están estudiando el obtener energía a
partir de otros medios de energía renovable que podemos tener en
nuestros hogares como puede ser la energía de biomasa producida
por los espacios verdes y mejorar las actuales obtenciones de
energía solar.
Figura 11. Edificio bioclimático en la escuela de arte de
Singapur
Otros de los avances más significativos de este sector, es el de
hacernos la vida cada vez más cómoda, algunos ejemplos de este
avance son por ejemplo los sistemas de detección biométricos
estos sistemas de detección pueden ser usados para por ejemplo
entrar en la casa sin necesidad de usar las llaves o por ejemplo dar
órdenes a distintos sistemas a través del reconocimiento de voz.
Está tecnología nos llevará a estar en un futuro que muchas
personas imaginaban, en el que las casas dejan pasar a sus dueños
sin necesidad de llaves, o que hacen la compra a medida de las
necesidades de sus dueños, mejorando así su confort y dándoles la
posibilidad utilizar mejor su tiempo en cosas más provechosas.
6. CONCLUSIONES
El uso de la domótica ha ido tomando mayor relevancia a lo largo
de la historia reciente. Los grandes avances que se han ido
produciendo, han llevado a crear sistemas inteligentes capaces de
crear un ambiente de confort regulado a las condiciones y
preferencias de los habitantes de la casa.
Las distintas áreas en las que se ha ido implantando han dado
ventajas sustanciales a los usuarios de estos sistemas así como ha
manejado un compromiso con el medio ambiente que mejora su
sostenibilidad. El hecho de que sea posible entrar en aspectos
como la reducción del consumo, simplificación de tareas
(confort), mejora de los sistemas de seguridad o la
intercomunicación entre distintos apartados crea un nivel superior
sobre el que construir la vivienda del futuro, haciendo la vida
mucho más fácil.
Aún así la conjunción vivienda nueva y domótica es un hecho
todavía sin una implantación clara, ya que los precios de los
dispositivos utilizados tienen un precio alto. Por ello la relación
calidad de vida-inversión no es buena.
Poco a poco las economías de escala y la difusión de la domótica
harán que su penetración en el mercado vaya aumentando, hasta
conseguir su asentamiento total.
La casa inteligente cada día está más cerca. Es cuestión de tiempo.
Figura 12. Casa domótica
7. REFERENCIAS
[1] Mayo Bayón, Ricardo. 2005.Aplicación al diseño y
desarrollo de sistemas domóticos/inmóticos. Curso de
doctorado Universidad de Oviedo.
[2] García Plaza, David. 2010. Sistema de gestión domótica de
una vivienda. Proyecto Final de Carrera Universidad
Politécnica de Cataluña.
[3] Morales Pallarés, Marcos. 2007. Estudios de los sitemas
domóticos y diseño de una aplicación. Proyecto Final de
Carrera Universidad Politécnica de Cataluña.

9. [4] Artículo sobre Inteligencia Artificial en Monografías.com.
DOI= http://www.monografias.com/trabajos87/inteligencia-
artificial-domotica/inteligencia-artificial-domotica.shtml
[5] Web de domótica domoticaviva. DOI=
http://www.domoticaviva.com
[6] Web de domótica indomo. DOI= http://www.indomo.es/
[7] Web de competición de casas inteligentes. DOI=
http://www.sdeurope.org/
[8] Dossier Inove sobre ahorro energético. DOI=
www.inovedomotica.com
[9] Herrera, Rosa María. Artículo: Casas Inteligentes vs. Casas
Ecológicas.
[10] CEDOM. Artículo: Como ahorrar energía instalando
domótica en su vivienda. DOI= www.idae.es