Fundamentos de la Domótica: Arquitecturas, Componentes y Redes para la Vivienda Conectada

Domótica: Gestión Técnica, Confort y Ahorro Energético

La Domótica se puede definir como el conjunto de servicios proporcionados por sistemas tecnológicos integrados, como medio para satisfacer las necesidades básicas de seguridad, comunicación, gestión energética y confort.

La gestión técnica de edificios, ya sean residenciales o de servicios, se denomina Inmótica.

¿Por qué Domotizar una Vivienda?

La implementación de sistemas domóticos ofrece beneficios clave:

• Más cómodo.
• Más económico (ahorro energético).
• Más seguro.

Estructura de Redes en Sistemas Domóticos

1. Red de Control

La Red de Control es la responsable de manejar sensores y actuadores que permiten la automatización y monitorización de elementos.

Soluciones que ofrece la Red de Control:

• Activación/desactivación de automatismos.
• Alarmas técnicas.
• Alarmas de intrusión.
• Simulación de presencia.
• Seguridad personal.
• Escenas (programación de ambientes).
• Detección de falta de suministro eléctrico o de línea telefónica.
• Control del consumo eléctrico.
• Gestión remota.

2. Red de Datos

Se emplea para la interconexión de equipos que intercambian gran cantidad de datos.

3. Red Multimedia

Aquella que atiende a los aspectos de ocio y entretenimiento. Integran aplicaciones de audio y video.

4. Red de Seguridad

• Alarmas técnicas.
• Control de accesos.
• Teleseguridad o centrales receptoras de alarmas.
• Sistemas de seguridad de tipo autónomo.

Componentes Fundamentales de un Sistema Domótico

Controladores

Son dispositivos encargados del control del sistema de gestión técnica. Su función es recibir información del sistema a través de los sensores y detectores, procesarla y tomar decisiones sobre los actuadores.

Medios de Transmisión

Son los canales utilizados para la comunicación entre los componentes:

• Red eléctrica (PLC).
• Par trenzado.
• Coaxial.
• Fibra óptica.
• Infrarrojos (IR).
• Radiofrecuencia (RF).

Sensores y Detectores

Son los elementos encargados de captar la información del entorno a gestionar.

• Sensores: Dispositivo que detecta magnitudes físicas o químicas y las transforma en variables eléctricas proporcionales a la magnitud de medida.
• Detectores: Detecta magnitudes físicas y químicas, pero solamente es capaz de distinguir entre dos posibles valores (ej. presencia/ausencia).

Actuadores

Son los elementos encargados de convertir las órdenes procedentes del controlador en acciones sobre el sistema.

Interfaces

Elementos que muestran al usuario información sobre el estado del sistema.

Pasarelas (Gateways)

Elementos que pueden realizar dos funciones:

1. Permitir integrar las distintas redes que existen en un sistema de gestión técnica.
2. Permitir tener conectividad con el sistema de gestión técnica de forma remota y poder interactuar con él desde fuera de la vivienda.

Arquitecturas de Sistemas Domóticos

Arquitectura Centralizada

Sistema de control centralizado, basado en un elemento de control único.

Ventajas:

• Elementos de tipo universal.
• Fácil uso e instalación sencilla.
• Coste reducido.

Desventajas:

• Capacidad limitada.
• Cableado considerable.
• Seguridad de funcionamiento limitada.
• Reducida ampliabilidad.

Arquitectura Descentralizada

Dispone de tantos controladores como elementos se conecten. Cada sensor y actuador está dotado de capacidad de proceso y comunicación, por lo que no es necesario un controlador central.

Ventajas:

• Seguridad de funcionamiento.
• Posibilidad de rediseño de la red.
• Cableado reducido.
• Fácil ampliación.

Desventajas:

• Elementos no universales y limitados a la oferta del fabricante.
• Más orientados a edificios que a viviendas.
• Complejidad de programación.
• Coste elevado.

Arquitectura Distribuida

Combinación de la arquitectura centralizada y descentralizada, disponiendo de varios elementos de control.

Ventajas:

• Seguridad de funcionamiento.
• Posibilidad de rediseño de la red.
• Cableado moderado.
• Fácil ampliabilidad.
• Elementos de tipo universales.
• Coste moderado.

Desventajas:

• Complejidad de programación media.
• Orientación a viviendas grandes y a edificios.

Topologías de Red

Red en Estrella

Utilizada en sistemas centralizados. Todos los elementos de la red se deben conectar al equipo de control central.

Ventajas:

• El sistema posee gran flexibilidad.
• Facilita la localización de averías.

Desventajas:

• Una avería en el controlador inutiliza la red.
• Elevado cableado.