1. ¿Viviendas inteligentes o viviendas digitales?
Comprendiendo espacios usando semiótica. Necesidades del
usuario. Gestión de energía en ambientes internos.
Comprendiendo espacios usando semiótica
Referencia
Kecheng Liu, Runming Yao. Guest editorial: Understanding pervasive intelligent
spaces using semiotics. Intelligent Buildings International 2 (2010), 3-4,
doi1:10.3763/inbi.2009.0039. © 2010 Earthscan ISSN 2: 1750-8975 (print), 1756-
6932 (online) www.earthscan.co.uk/journals/inbi
Un servicio de atención al usuario
Además de sus características físicas hay una dimensión socio-económica y
cultural que le da valor a una edificación. Observe que el propósito de los
edificios inteligentes es mejorar la calidad del trabajo y de vida de los ocupantes.
Este requerimiento se atiende si contamos con información y comunicación que
permita la interacción entre el usuario y el edificio. Este último —el edifico—
puede así atender las necesidades del usuario. A su vez, éstas no sólo son para él,
sino también para el medio ambiente (como temperatura, humedad, o
iluminación).
El elemento clave para este servicio orientado a las necesidades del cliente, es la
información y comunicación entre ambos elementos. Sea que la respuesta pueda
ser una acción física (como el ajuste de temperatura) o una información que se
muestra (en la forma de un mensaje), el proceso de interacción se funda en la
semiótica3 para que ambas partes se entiendan.
La semiótica estudia el signo desde la perspectiva de la sintaxis, la semántica, y
el pragmatismo. La sintaxis comprende las reglas y patrones para componer un
signo o los componentes de un signo complejo. La semántica estudia el
significado de un signo. El pragmatismo enfatiza el efecto y el uso intencionado
de un signo.
En una aproximación semiótica, la concepción, diseño, e implementación de un
espacio inteligente integrado debe seguir las normas de sintaxis, semántica, y
pragmatismo, buscando que ser capaz de brindar el servicio para el que es
requerido. Así, si el espacio debe tener capacidad de reconocer a usuarios
1
Digital Object Identifier (DOI) es un sistema de identificación de las
publicaciones científicas que no cambia aunque el artículo sea reubicado en un
sitio web distinto.
2
International Standard Serial Number (ISSN) se entiende como el Número
Internacional Normalizado de Publicaciones Seriadas, el cual permite identificar
de manera única una colección como en los diarios u otras publicaciones
periódicas. Para libros se usa el International Standard Book Number (ISBN),
Número Estándar Internacional del Libro.
3
Entendida como la teoría de signos en la vida social, incluyendo la información y
la comunicación
1

2. individuales, será capaz de la identificación personal y del servicio personalizado
necesario, logrado a través de tecnologías apropiadas.
Necesidades del usuario
Referencia
Jia-Yih Chen (Architecture, Nanya Institute of Technology, Taiwan), Yu-Pin Ma
(Architecture, National Cheng-Kung University, Taiwan), Chen-Chi Chang
(Information Management, Nanya Institute of Technology, Taiwan). An
assessment of user needs for intelligent living space. Intelligent Buildings
International 2 (2010), 20-40, doi:10.3763/inbi.2009.0031. © 2010 Earthscan ISSN:
1750-8975 (print), 1756-6932 (online) www.earthscan.co.uk/jounals/inbi
El objetivo de este estudio es facilitar el diseño de espacios inteligentes basados
en la valoración de las necesidades del usuario. Se trata de diversas tecnologías
puestas a la atención de las personas. En el estudio, se propone un modelo
basado en tecnología hedónica4, donde los factores considerados son: seguridad,
salud, sostenibilidad, y conveniencia. De acuerdo a los datos tomados de un
cuestionario se demostró que las tecnologías para seguridad son
significativamente percibidas como muy útiles, mientras que las aplicaciones para
conveniencia lo son como de lujo.
Introducción
La introducción de las tecnologías de información y comunicación en los edificios
ha sido motivada por la promoción de espacios de vida inteligentes, con fuerte
influencia en el desarrollo de la industria de edificios inteligentes. Se sabe de
ejemplos diversos en Japón, Corea, Singapur, Taiwán, Holanda, y Estados Unidos.
Seguridad, salud, sostenibilidad y conveniencia son considerados como los cuatro
principales objetivos en el desarrollo de las políticas sobre espacios inteligentes.
Tecnologías embebidas en espacios inteligentes
Las tecnologías de información y comunicación pueden distinguirse en las
siguientes áreas:
En infraestructura Redes alámbricas e inalámbricas que soportan
diversos dispositivos, manejo de bases de datos remotas,
transmisión a alta velocidad de video/audio, y dispositivos
versátiles móviles.
Salida de información Desde monitores públicos a personales, soportados
por tecnologías ópticas, o vía materiales, y sensores para
señalamiento tangible.
Tecnología de sensores Ecosistema artificial basado en sensores, para
identificar objetos, biológicos o cifrados, y alcanzar un contexto
ambiental vía redes.
En artefactos interactivos Objetos con información mejorada en dispositivos
o muebles, medios interactivos, dispositivos móviles.
Requerimientos para un espacio inteligente
Para llevar adelante una política de subsidios en edificios inteligentes, en Taiwán
se condujo un cuestionario con 1200 muestras, con los siguientes resultados.
4
El hedonismo considera al placer (satisfacción, sensación agradable producida
por la realización de algo que gusta o complace) como propósito de la vida.
2

3. Resumen de los resultados de la encuesta
Factores Requerimientos Alcances Acuerdo, %
Seguridad, SA Prevención del Robo, secuestro, fraude, prevención 86.6
crimen de violencia y alarma
Prevención de Sismo, tifón, avalanchas, 86.4
calamidades prevención de deslizamientos y
alarma
Seguridad de Alimentos, medicamentos, y agua 86.3
alimentos para beber, bien inspeccionados y
vigentes.
Cuidado de la Gestión de la salud Para un buen hábitat, descanso 90.0
salud, HE confortable, recuperación de
fatiga, advertencia de
enfermedades.
Cuidado remoto de Acceso remoto de información 74.0
salud médica, reporte de pacientes,
emergencia.
Discapacidad Ambiente libre de obstáculos, 59.2
amigable facilidades de asistencia bien
equipadas.
Ahorro de Ahorro de energía Impulso estratégico al ahorro de 73.4
energía y energía y al reciclaje
sostenibilidad,
EN Ambiente amigable Clasificación de residuos, reciclaje 76.6
Confort y Confort Ambiente controlado, apoyo al 77.2
conveniencia, trabajo del hogar, facilidades para
CO la gestión del hogar.
Aprendizaje Aprendizaje para todos, en todos 62.8
electrónico los casos.
Trabajo móvil En red en todo tiempo y en todo 59.6
lugar, acceso a los datos de la
oficina.
Comunicación Transparencia en la comunicación 61.7
social para la gente, e información digital.
También se realizó un focus-group con 40 entrevistados en cinco grupos, con los
siguientes resultados con sus requerimientos.
3

4. Resumen de la reunión por grupos
Grupo Área Requerimientos
Madres con niños Seguridad Acceso a información remota sobre la situación de
los niños.
Personas mayores Cuidado de la Acceso a datos desde los dispositivos del hogar.
salud
Seguridad Gestión de seguridad: información disponible para
la familia.
Trabajadores en Cuidado de la Vigilancia mientras se atienden los deberes a su
salud salud cargo.
Trabajadores de Confort y Trabajo todo el tiempo y en todo lugar.
oficina conveniencia
Seguridad Plataformas de reconocimiento de identidad.
Estudiantes Confort y Total apoyo a tecnologías de información y
jóvenes conveniencia comunicación.
Experimento empírico
Living 3.0 es un centro de demostración para vivienda inteligente del futuro en
Taiwán: (a) integra más de 50 productos innovadores del mercado y de la
tecnología actual taiwanesa, (b) proporciona una demostración a escala real y
una experiencia física de vivienda y de oficina, y (c) apoya la investigación en
cuanto validación de un prototipo.
En este centro se ha implementado en dos pisos un espacio de 1100 m2. El
escenario de vivienda (para una familia de tres generaciones) incluye una sala,
comedor, cocina, salón de lectura, área de entretenimiento, y tres dormitorios.
Resumen de la tecnología incorporada en el espacio de vivienda
Localización Imagen Tecnología Objetivos de
diseño
Entrada Sistema de monitoreo de la SA
frontal seguridad
CO
Sistema de control ambiental
Sistema controlado de acceso en
video
Sistema de control de luces
Jardín Sistema de jardinería interior EN
interior inteligente
CO
Sistema de gestión de regado
automático
4

5. Cocina y Detector e interruptor de gas SA
comedor Sistema de monitoreo de la calidad
EN
del aire
Sistema de monitoreo de seguridad CO
Sistema de cocina inteligente
Sistema de control de luces
Sala Mesa digital interactiva SA
Sistema de control del servicio del
EN
hogar con agente de voz
Sistema de control del escenario CO
Sistema de control de luces
Sistema de monitoreo de seguridad
Sistema integrado de comunicación
Sistema de películas y TV
Sistema de monitoreo de la calidad
del aire
Sistema de teléfono y video
Salón de Plataforma de servicios del hogar CO
lectura Sistema de reuniones remotas de
personal
Salón de Sistema de video, música, lectura CO
entre- Sistema de monitoreo de la calidad
tenimiento del aire
Cuarto de Sistema de monitoreo de salud HE
los abuelos Sistema de guía nocturno
SA
Sistema de servicio del hogar con
agente de voz CO
Sistema de monitoreo de seguridad
EN
Alarma de riesgos y sistema de
reporte
Sistema de control de luces
Sistema de control de aire
acondicionado
Baño Sistema SPA y baño inteligente CO
Alarma de riesgos y sistema de
EN
reporte
Sistema de control de luces
Sistema de control de la calidad
del aire
Sistema de bombeo
Cuarto de Sistema inteligente de cuentos CO
los niños Equipamiento de luces
EN
Sistema remoto de reuniones
Pared multimedia interactiva
5

6. Cuarto Closet inteligente CO
principal Sistema de sueño tranquilo
HE
Sistema de monitoreo de calidad
del aire
Sistema para estar libre de
obstáculos
Sistema de teléfono y video
En el escenario de oficina, se trata de una típica oficina de tamaño medio para 25
a 30 personas, está en el segundo piso e incluye la entrada, recepción, oficina del
gerente, oficina del staff, sala de conferencias, biblioteca, y sala de control.
Resumen de la tecnología incorporada en el espacio de oficina
Localización Imagen Tecnología Objetivos de
diseño
Entrada frontal Sistema de monitoreo integrado SA
de seguridad
EN
Sistema de control ambiental
inteligente CO
Sistema de comunicación con
video
Sistema de gestión de energía
del edificio
Sala de Sistema de iluminación SA
recepción Sistema de monitoreo de la
EN
calidad del aire
Pared de proyección de alta CO
resolución
Sistema interactivo de recepción
Oficina del Sistema remoto de reuniones de CO
gerente personal
Tablero interactivo
Sistema móvil de control
Sistema de monitoreo de calidad
del aire
Sistema programado de
reuniones
Biblioteca Sistema de posicionamiento de CO
libros y lectura inteligente
Oficina del staff Sistema de monitoreo de SA
seguridad
EN
Sistema de transmisión y
colección de luz solar CO
Sistema de monitoreo de calidad
del aire
Sistema de gestión de fachada
inteligente
Sistema remoto de reuniones de
6

7. personal
Salón de Monitor interactivo de tacto CO
conferencias Sistema de monitoreo de la
calidad del aire
Sistema de control de privacidad
Sistema programado de
reuniones
Sistema de cuestionario
electrónico
Cuarto central Sistema de control ambiental SA
de control inteligente
EN
Sistema de monitoreo de
seguridad CO
Sistema de alarma de riesgos y
reportes
Sistema de gestión de energía
del edificio
Sistema de teléfono y video
Modelo de aceptación de la tecnología
El modelo usado en este estudio ha sido aplicado para averiguar sobre la
aceptación de diferentes tecnologías. Se relaciona con los conceptos de creencia,
actitud, intención, y comportamiento. Se basa en la teoría de que la aceptación
depende de las creencias:
La utilidad percibida. El hecho de que la persona cree que usando una
tecnología en particular mejorará el desempeño en el trabajo.
Percepción de la facilidad por el uso. El hecho de que una persona cree
que usando una tecnología determinada lo hará libre de
esfuerzo.
Disfrute percibido. El hecho de que una persona percibe que disfruta usando
un sistema en su propio provecho. Es una motivación que
involucra placer y satisfacción.
Gestión de energía en ambientes internos
Referencia
Runming Yao (Construction Management and Engineering, University of Reading,
Whiteknights, UK), Jie Zheng (Urban Construction and Environmental Engineering,
7

8. Chongqing University, China). A model of intelligent building energy
management for the indoor environment. . Intelligent Buildings International 2
(2010), 72-80, doi:10.3763/inbi.2009.0033. © 2010 Earthscan ISSN: 1750-8975
(print), 1756-6932 (online) www.earthscan.co.uk/jounals/inbi
Se incrementa el uso de la tecnología digital para apoyar los sistemas de control
destinados a la mayor eficiencia de energía en edificios. Este artículo presenta un
modelo holista e integrado de gestión de energía llamado sensor inteligente,
decisión óptima, y control inteligente (SMODIC). El modelo toma en cuenta las
respuestas de los ocupantes a la relación entre el ambiente interno y el sistema
de control. Está basado en un modelo de toma de decisiones de criterio múltiple
para ambientes internos, y que ha sido integrado al sistema total. El modelo está
centrado en el interés de las personas, y utiliza tecnología de información para
lograr el ahorro de energía en edificios.
Introducción
Cifras recientes (2008) de consumo de energía en China indican que el
correspondiente al de las edificaciones, alcanza el 25% del total. Este porcentaje
llega al 50% en el Reino Unido. Este consumo está ligado al control de
temperatura, ventilación, aire acondicionado y sistema de luces. Pero, más
estrictamente, está fuertemente relacionado con la satisfacción de los ocupantes
así como de su comportamiento cuando usan energía para mejorar el ambiente
interior. De esta manera, los esfuerzos por un consumo más eficiente pasan por
comprender la satisfacción de los ocupantes y su comportamiento ante la gestión
de energía que se guía por el consumo. El modelo que presenta el artículo trata
de cubrir esta relación.
Sistema tradicional de control
La gente pasa más del 80% de sus vidas en edificios, de ahí que la búsqueda de su
confort al interior de los mismos está relacionada con su bienestar para una
mejor productividad y calidad de vida. Sin embargo, los servicios de temperatura,
ventilación, aire acondicionado, y luces (HVAC), consumen una gran cantidad de
energía. Los factores que regulan estos servicios incluyen la temperatura, la
humedad, y el aire fresco.
Tradicionalmente los dispositivos de control con incorporados al sistema general
de gestión de energía del edificio. Sin embargo, están basados en parámetros
físicos que no son suficientes para detectar la respuesta de los ocupantes.
 Temperatura y humedad
Los datos estadísticos en China (2005) indican que por 1°C que se incrementa la
temperatura de un cuarto, sube el consumo de energía en más del 10%. La
precisión del sistema de sensores es esencial para enviar información confiable al
sistema de control y mejorar la satisfacción de los ocupantes.
 Calidad del aire
Se dispone de estándares para las tasas mínimas de cambio de aire en diferentes
espacios como hospitales, oficinas y teatros. La intención es llegar al mínimo CO2
de concentración por ambiente.
Controles pasivos
Los diseños pasivos de control han sido objeto de atención por diseñadores. Por
ejemplo, buscar la radiación solar para el calentamiento en invierno, pero con
8

9. efecto negativo frente a la necesidad de enfriamiento en verano. Utilizar luz
diurna para disminuir la iluminación artificial. O ventilación natural según las
épocas del año.
Para mejorar estas respuestas pasivas, se han incorporado algunas tecnologías de
control inteligente, como oscurecimiento automático, apertura automática de
ventanas, o para el control de luminosidad de los dispositivos de luz.
Respuestas de los ocupantes
Las personas actúan frente a los estímulos del medio ambiente a través de varias
reacciones.
Fisiológicas La transpiración, la vasoconstricción, y la vasodilatación, son las
respuestas fisiológicas que ayudan a mantener un equilibro
termal del cuerpo humano.
Psicológicas Las reacciones sicológicas del ser humano frente a cambios
térmicos del ambiente, lo lleva a encender o apagar la estufa, a
abrir o cerrar las ventanas, a ponerse o quitarse la ropa, o a
encender o apagar las luces.
De comportamiento Todas estas reacciones están influenciadas por
expectativas de mejora que conoce la gente. Todas, sin
embargo, influencian el uso de energía.
Esta adaptación de los ocupantes no es tomada en cuenta por los sistemas
tradicionales de control ambiental.
Características de un sistema de gestión de energía
Se espera que un sistema que sostenga la compleja interacción entre el ambiente
del edificio y sus ocupantes, cuando menos atienda las siguientes seis funciones.
 Monitoreo de parámetros ambientales
El sistema debe ser capaz de acopiar y actualizar la información sobre las
condiciones ambientales internas y externas al edificio, como temperatura,
movimiento de aire, humedad, ruido, concentración de CO2, y nivel de luz.
 Detectar la respuesta de los ocupantes al ambiente
La información sobre las sensaciones de los ocupantes, como las termales, de luz,
y acústica sobre sus actividades y ropa, puede ser acopiada a través de un
dispositivo sensorial de uso diario, o un sensor inteligente diario.
 Diagnosticar las condiciones ambientales
A través del monitoreo de los datos ambientales, el sistema podrá diagnosticar
las condiciones ambientales basadas en estándares como la temperatura, la
humedad, el movimiento de aire, el nivel de luz, y el nivel acústico, y los
comparará si están dentro de las limitaciones estándar.
 Aconsejar sobre las acciones de respuesta
Basado en la información del diagnóstico, el sistema aconsejará sobre la
aplicación de medidas de adaptación, como por ejemplo:
 el cuarto está frío/caliente; usted puede estar más confortable
colocándose/quitándose ropa. El sensor diario ha detectado que usted está
llevando poca/mucha ropa;
9

10.  el cuarto está caliente y sufre radiación social; usted deberá bajar las
persianas;
 el cuarto está caliente y pesado; usted debe abrir las ventanas;
 el cuarto está frío y las ventanas abiertas; usted debe cerrar las ventanas;
 el cuarto está frío y las persianas levantadas; usted debe bajar las persianas;
 el cuarto está demasiado oscuro; usted debe abrir las persianas.
 Mostrando información ambiental
Tanto los parámetros ambientales, como el diagnóstico, así como los consejos se
mostrarán en un sistema de comunicación entre los ocupantes y el sistema de
control.
 Sistema de control de los servicios
Si no se usan estos métodos de regulación adaptativa, hay que usar el sistema de
control óptimo de los servicios, el cual opera a partir de la valoración integral del
ambiente interior.
Debido a los avances tecnológicos, es posible recurrir a dispositivos pequeños, de
bajo costo, y baja potencia, que se integran en micro sensores con disponibilidad
de procesamiento y capacidad de comunicación inalámbrica. Se pueden utilizar a
gran escala e integrarse al ambiente físico. Los ocupantes podrán configurarlos
según sus preferencias.
El modelo para la gestión inteligente de energía
El modelo holístico propuesto incluye sensores inteligentes, decisiones
optimizadas, y control inteligente (SMODIC). Es capaz de monitorear la
percepción de los ocupantes sobre el ambiente, suministrar diagnósticos, y
aconsejar sobre la regulación, a fin de alcanzar ahorros de energía sin pérdida de
confort.
10

11. El sistema de sensor inteligente, integrado dentro del sistema general de gestión de energía del
edificio, es capaz de monitorear el ambiente interno y visualizar la reacción de los
ocupantes. Usa los datos acopiados para desarrollar un modelo dinámico de confort
térmico y de luz (DTLM). Basado en este modelo dinámico, el método de toma de
decisiones óptimas multicriterio (MCDM) incorpora factores inciertos como el tiempo o si
las ventanas están abiertas, sobre las persianas, los termostatos, y otros. Esta información
fluye para suministrar diagnósticos y aconsejar las acciones (D&A). Constituye un control
inteligente.
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