Explorando Asistentes Virtuales y Tecnologías Clave en la Domótica Moderna

Introducción a los Asistentes Virtuales en Domótica

Se puede decir que un asistente virtual para domótica es un conjunto de software, junto con el hardware necesario para la entrada de datos por voz, que actúa como interfaz entre las máquinas (ordenadores, teléfonos inteligentes, etc.) y las personas.

Actualmente, los tres sistemas con enfoque hacia la domótica que dominan el mercado son:

• Alexa de Amazon
• Google Home
• Siri de Apple

Sistema Alexa de Amazon

Componentes y Conexión

El sistema Alexa de Amazon cuenta como elemento principal con, al menos, un altavoz inteligente, que se encuentra conectado a la red eléctrica y al router de la vivienda para tener acceso a internet y a otros dispositivos mediante vía inalámbrica.

Conexión de Altavoces Echo

La conexión de los altavoces Echo es muy sencilla:

• Tiene un conector para la alimentación a la red eléctrica mediante un alimentador externo.
• A través de la conectividad wifi, se enlaza con el router para tener acceso a internet.
• Mediante la conectividad bluetooth, se puede transferir el audio desde el teléfono móvil al dispositivo Echo.

Modelos Destacados de Amazon Echo

Características del Altavoz Inteligente Echo Plus (Segunda Generación)

El Echo Plus (segunda generación) presenta las siguientes especificaciones:

• Dimensiones: 148 mm de alto por 99 mm de diámetro.
• Audio: Compuesto por dos altavoces con tecnología Dolby (un woofer de 76 mm y un tweeter de 20 mm).
• Micrófonos: Conjunto de siete micrófonos con tecnología de cancelación de ruido, lo que permite escuchar las órdenes dadas incluso si está sonando la música.
• Conectividad: Cuenta con salida para audio auxiliar.

Otras Variantes de Echo

• Echo Dot (tercera generación): Es una versión simplificada y reducida del Echo Plus.
• Echo Input: Es una versión a la cual se le ha sustituido el sistema de altavoces por un conector externo en el que se conecta un altavoz.
• Echo Sub: Se debe vincular con al menos un altavoz Echo, aunque otra opción es vincularlo con dos altavoces para obtener una mejor calidad de sonido estéreo.
• Echo Show (segunda generación): Es un altavoz inteligente con pantalla gráfica HD de 10 pulgadas.
• Echo Show 5: Es una versión más económica del Echo Show (segunda generación) lograda mediante la reducción de algunos elementos.
• Echo Spot: Su función principal es actuar como reloj despertador, aunque permite realizar cualquier función relacionada con las imágenes.

Configuración del Altavoz Echo

Una vez conectado a la red eléctrica, el dispositivo se inicia (los colores del anillo serán azul y azul cian en movimiento) e informa con voz que se descargue la aplicación de Alexa y que se sigan sus instrucciones.

El siguiente paso es configurarlo, lo cual requiere un teléfono móvil inteligente capaz de ejecutar aplicaciones. Al ejecutarse por primera vez la aplicación de Alexa, se debe iniciar sesión y proporcionar los datos de identificación.

Skills de Alexa

Las Skills de Alexa son funcionalidades añadidas. Es una característica que permite que cualquier desarrollador de software pueda realizar un programa para ser ejecutado por el sistema de Alexa.

Dispositivos Compatibles y Funcionalidades

Pasarelas o Gateways

Una pasarela o gateway permite conectar sistemas independientes entre sí y que, por tanto, son incompatibles. Actúa como traductor de señales y de formas de comunicación.

Ejemplos de Automatización

• Bases de Enchufes: Las bases de enchufe controladas por Alexa permiten conectar y desconectar de la red eléctrica cualquier equipo eléctrico.
• Lámparas para Iluminación: Las lámparas para iluminación son uno de los principales y primeros dispositivos que se han automatizado. Estas lámparas LED pueden ser de luz en color blanco o de tipo RGB, y en algunas, la intensidad lumínica se puede ajustar.
• Termostatos: Un termostato es un elemento de control que se emplea para regular la temperatura del sistema de climatización en la vivienda.
• Cámaras de Vigilancia: Las cámaras de vigilancia para domótica permiten realizar una inspección visual del entorno en el cual se han instalado.

Tendencias y Estándares en Domótica

Ventajas en las Tendencias de Domótica

La domótica ligada a las viviendas está desplazando la tecnología KNX debido al alto precio de este sistema. Su lugar está siendo ocupado por dispositivos de un precio más contenido. Dentro de este nicho, se está disputando con la tecnología Z-Wave y ZigBee.

Z-Wave es más robusto, pero tiene un precio superior al ZigBee, por ello esta tecnología está teniendo una mayor aceptación por parte de los usuarios. Las ventajas de este estándar suponen que todos los dispositivos de esta alianza serán compatibles entre sí, facilitando su uso.

Control de Iluminación y Persianas

Control de la Iluminación

Para el control de la iluminación, se dispone de dos dispositivos:

1. Interruptor conectado con opción de regulación: Este mecanismo es para una caja empotrada y su conexión a dos hilos es como las tradicionales. Permite la regulación de la lámpara.
2. Micromódulo de iluminación: Es de reducidas dimensiones y está pensado para ser instalado en cajas de registro o en el falso techo.

Control de Persianas

Para el control de las persianas, se dispone de un interruptor de dos teclas para subir y bajar las persianas, que es de tipo empotrado. El comando inalámbrico día/noche permite generar dos escenas que se activan mediante pulsación. Es un comando cuya fijación se realiza mediante adhesivo y no necesita ninguna caja de mecanismos.

De la Casa Inteligente a la Ciudad Inteligente

Smart Home, Smart Building y Smart City

El concepto de las casas domóticas se ha ido ampliando. Una smart home o casa inteligente se puede considerar como una unidad domótica que, unida a otras viviendas, dan lugar a un smart building o edificio inteligente. Cuando los edificios se unen, aparece el concepto de smart city o ciudad inteligente.

Una ciudad inteligente utiliza los recursos de las tecnologías de la información para ayudar a mejorar la vida y su calidad a los ciudadanos, con mejoras en sostenibilidad y medioambiente, en transportes y en recursos energéticos, entre otras.

Panorama de Comunicaciones Inalámbricas

Grupos de Comunicaciones Inalámbricas

Dentro de las comunicaciones inalámbricas, existen diversos grupos:

• Tecnologías tradicionales: Estas tecnologías son de las primeras en ser utilizadas para comunicación sin cables y se centran principalmente en la tecnología wifi.
• Tecnologías de muy corto alcance: Abarcan dos sistemas, siendo la NFC (Near Field Communication), que tiene un alcance de al menos 10 cm y se emplea como elemento de identificación personal.
• Tecnologías de corto alcance: Este rango es idóneo para las comunicaciones domóticas dentro del área de la vivienda.
• Tecnologías de bajo consumo y largo alcance (LPWAN): Poseen un gran alcance con unos consumos muy reducidos, pero, como contrapartida, su ancho de banda es muy reducido.

Tecnologías LPWAN Específicas

El Sistema LoRaWAN

LoRaWAN crea una red inalámbrica desde un concentrador (gateway) a la cual se conecta cualquier transceptor de LoRa (nodo) para enviar o recibir comunicaciones. Este gateway se conecta a internet y, desde aquí, a cualquier dispositivo como, por ejemplo, un ordenador o el teléfono inteligente.

La tecnología LoRa emplea los siguientes parámetros para sus comunicaciones:

• Canal: El número de canales varía según la frecuencia.
• Spreading factor (SF): Indica el número de bits usados para la codificación y está relacionado con el alcance.

El Sistema Sigfox

Sigfox es otra de las tecnologías LPWAN que tiene mucho parecido con LoRaWAN, pero es de tipo propietario y, por ello, tiene un coste.