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3.3. Áreas de seguridad
Los sistemas de seguridad en una vivienda domótica tienen como objetivo principal la protección de bienes y personas mediante la detección y la prevención en el interior y exterior del inmueble.
La protección del hogar se lleva a cabo a través del sistema domótico que tiene total conocimiento sobre los estados de ventanas, puertas y sensores instalados en la vivienda, y de manera eficiente, el sistema de protección programado controla toda esta información y tiene la capacidad de actuar de manera automatizada en caso de incidencia.
Un sistema de seguridad en términos globales está compuesto por tres aspectos diferentes de seguridad que normalmente están controlados por sistemas distintos. Estos tres aspectos de seguridad se definen a continuación:
1 Seguridad de personas: orientado a personas mayores y personas enfermas que les permite tener acceso mediante un pulsador de radiofrecuencia a servicios sanitarios, hospitalarios, policía, etc.
2 Seguridad de los bienes: acceso y control presencial, simulación de presencia y gestión de alarmas ante robos e intrusiones.
3 Averías: a través de sensores detectores de incendios, fugas de agua, gas y demás incidencias que permiten enviar una señal de alarma a la policía y cuerpo de bomberos por ejemplo.
Aplicaciones de seguridad integradas dentro de un sistema domótico (© Fotografía 1: Harrihealey02; Fotografía 2: BrokenSphere; Vía Web - CC BY-SA 3.0).
Nota
Un sistema domótico permite al usuario acceder a toda la información generada y recogida por el sistema de forma local o a distancia cuando se encuentra fuera de la vivienda, proporcionándole un completo conocimiento sobre la situación de seguridad en el inmueble.
3.4. Comunicaciones
Corresponde a las infraestructuras del hogar que deben estar presentes en todas las partes de la vivienda, ya que son las encargadas de interconectar la red domótica y permitir el control, tanto interno como externo del sistema. Aunque esta aplicación pueda resultar poco importante, sin ella no sería posible llevar a cabo el control del sistema a distancia y conocer el estado de cada una de las estancias del hogar mediante telegestión, aumentando la interactividad entre el usuario y la vivienda.
Un sistema domótico se diseña con el objetivo de que pueda ser accesible para cualquier persona y en cualquier entorno. Actualmente la domótica pretende conseguir la accesibilidad total, desarrollando sistemas adecuados a las capacidades y necesidades de todo tipo de usuarios, independientemente de aspectos como sexo, edad o grado de capacidad. Por ejemplo, actual-mente existen numerosos sistemas de accionamiento por voz que permiten ejecutar acciones mediante determinados comandos que proporcionan a la domótica un aspecto más humano con el alcance de las nuevas tecnologías a todas las personas.
A continuación, se muestra un resumen sobre algunas aplicaciones domóticas ordenadas según las categorías y subcategorías anteriormente mencionadas. Destacar que la siguiente tabla contiene algunos ejemplos de aplicaciones domóticas, en ningún caso se muestra la totalidad en cuanto a las aplicaciones que se pueden llevar a cabo en una vivienda.
| Aplicaciones y categorías de un sistema domótico | |||
| Aplicaciones | Primera subcategoría | Segunda subcategoría | Especificación |
| Gestión energética | Ahorro energético | Ahorro eléctrico | Racionalización de cargaApertura/cierre automáticoGestión de tarifa en horarios de tarifa reducidaAviso de ventanas y puertas abiertas con calefacción encendida |
| Ahorro de combustible | Regulación de la calefacción según temperaturaMonitorización del consumo de gas | ||
| Ahorro de agua | Grifos y duchas inteligentes | ||
| Eficiencia energética | Eficiencia eléctrica | Corrector de factor de potenciaControl de generadores | |
| Generación energética | Generación eléctrica | Generación eléctrica solar y eólica | |
| Generación de calor | Control sobre el calentamiento de agua con energía solar | ||
| Generación de agua | Sistema automático de reciclaje de agua | ||
| Confort | Control de dispositivos | Control de luminosidad | Regulación lumínica ON/OFF en interiores y exteriores mediante sensoresRegulación lumínica lineal en interiores y exterioresConexión/desconexión de iluminación |
| Control de clima | Control de refrigeración/calefacciónControl de humedad | ||
| Control de aberturas | Control de persianas, toldos, cortinas y puertas | ||
| Control de riego | Riego automático por horarioRiego automático según humedad | ||
| Control ambiente | Control de audio y video ambiente | ||
| Programación de escenas | Escenas luminosas y de climaEscenas con aberturasEscenas multimedia | ||
| Sistema de apoyo de decisiones (DDS) | Pasivo | Ejemplo: software que indique datos meteorológicos para decidir una vestimenta adecuada | |
| Seguridad | Sistema de prevención | Prevención de intrusión | Control de acceso por código, huella digital o reconocimiento facialVideo portero y sistema de vigilancia |
| Prevención técnica | Detector de incendioVálvula de corte de gas y aguaMantenimiento de la alimentación en caso de falloSistema de luz de emergenciaSensores de viento y lluvia para cierre de ventanas | ||
| Simulación de presencia | Relacionada con la iluminaciónRelacionada con la monitorización de aberturasRelacionada con el encendido/apagado de circuitos | ||
| Sistema de aviso para resolución de problemas | Aviso de intrusión | Alarma con conexión central o comunitariaDetector de movimientoSirena interior y exteriorDetector de apertura de puertas y ventanasSensores de rotura de cristales | |
| Otros avisos | Pulsadores de auxilioDetector de inundaciónDetector de fuga de gas | ||
| Aviso por problemas técnicos | Fallo en suministro eléctricoDetector de dióxido de carbono | ||
| Comunicación | Telegestión | Control a distancia | Control remoto vía RF e infrarrojosControl vía internet y línea telefónicaControl vía celular SMS/MMS |
| Monitoreo a distancia | Monitoreo vía RF, infrarrojo, internet, línea telefónicaMonitoreo vía celular SMS/MMS | ||
| Conectividad | Red LAN | Cableada 100Mb/s, 1Gb/s, Fibra óptica | |
| Red Wifi | Protocolo IEEE 802.11.X | ||
| Videoconferencia | Sistema de video conferencia | ||
| Accesibilidad | Deambulación | Movilidad | Sistema de movilidad vertical y horizontal |
| Accesos automáticos | Apertura y cierre automático de puertas | ||
| Iluminación | Encendido de luces por presencia | ||
| Aprehensión | Acción-ejecución | Acción por vozAcción visual para sordomudos | |
| Localización | Información | Información por voz y visual | |
| Comunicación | Comunicación | Comunicación por voz y visual | |
Definición
Escena
Es el conjunto de acciones llevadas a cabo por ejemplo sobre aplicaciones de iluminación, motorización de persianas, toldos, alarmas de seguridad y riego, de forma agrupada y automatizada con tan solo pulsar un botón de control.
Actividades
12. ¿Cuáles son los campos de aplicación de los sistemas domóticos? ¿Qué objetivo tiene cada uno de estos campos de aplicación?
13. Indique las subcategorías en las que se divide cada campo de aplicación domótico y ponga algún ejemplo o especificación para cada subcategoría.
Aplicación práctica
Se desea realizar un proyecto de vivienda domótica en la que los usuarios quieren implantar aplicaciones en el área de confort.
Las aplicaciones que se deben instalar vienen dadas por las necesidades y requisitos impuestos por los usuarios y que se muestran a continuación:
1 Dentro de las aplicaciones de confort disponibles, desean actuar sobre las aplicaciones de iluminación, control de clima, riego del jardín y abertura de toldos dentro de la subcategoría de control de dispositivos.
Indique las aplicaciones domóticas que se deben instalar en la vivienda, definiendo la especificación de los elementos que se deben integrar en el sistema utilizando la tabla de aplicaciones domóticas mostrada en este apartado.
SOLUCIÓN
Las aplicaciones referentes al área de confort y las especificaciones requeridas que se desea instalar en la vivienda son:
1 Aplicaciones de confort: realizar el control sobre el sistema de iluminación, control de clima, riego del jardín y abertura de toldos corresponde a la primera subcategoría de control de dispositivos. Dentro de esta subcategoría se elegirán las siguientes aplicaciones según los requisitos impuestos por el usuario:Control de luminosidad: para el control sobre todos los dispositivos lumínicos de la vivienda y que consta de las siguientes especificaciones:Regulación lumínica ON/OFF y lineal de interiores/exteriores.Desconexión y conexión de iluminación automática.
2 Control de clima: para controlar y automatizar el sistema de calefacción y refrigeración en la vivienda. Consta de las siguientes especificaciones:Control de refrigeración y calefacción.Control de humedad.
3 Control de riego: para automatizar la ejecución de riego sobre el jardín de la vivienda. Cuenta con las siguientes especificaciones:Riego automático del jardín programado en base a un horario.Riego automático del jardín según humedad.
4 Control de aberturas: para toldos, ejecutando las acciones de abrir/cerrar de manera automatizada.
3.5. Campos de aplicación de un sistema inmótico
La mayoría de sistemas electrónicos instalados en edificios industriales o terciarios están calificados de ineficientes, es decir, estos sistemas generan gastos económicos y medioambientales innecesarios en recursos energéticos, eléctricos, hidráulicos, etc. La necesidad de llevar a cabo una gestión técnica sobre las instalaciones tendrá como resultado la optimización de recursos en el edificio, aportará comodidad a los usuarios y sus trabajadores. Los sistemas de gestión y control inmótico dentro de un edificio terciario se divide en dos sistemas principales interrelacionados, como se muestra a continuación:
1 Administración del edificio: corresponde a los sistemas de gestión, control y prestaciones que el edificio aporta a los usuarios en aplicaciones referentes a seguridad, alarmas, climatización y control de acceso.
2 Administración de oficinas: incluye los equipos que realizan una labor de automatización dentro del ámbito de trabajo como iluminación, ventilación y control de persianas.
En la siguiente tabla se muestran algunos ejemplos de ámbitos de aplicación que ofrecen un sistema inmótico.
| Resumen de aplicaciones de un sistema inmótico | |
| Subsistemas inmóticos | Aplicación |
| Control de accesos | - Tarjetas magnéticas personalizadas.- Monitorización del estado de cada estancia mediante cámaras y sensores de presencia.- Almacenamiento de los accesos en bases de datos. |
| Control de iluminación | - Sensores de luz exteriores y regulación de luz interior.- Sensores de presencia que enciendan las luces.- Programaciones basadas en los horarios, por ejemplo, días laborales y festivos.- Creación de escenas, por ejemplo para reunión con clientes, reunión con proveedores, proyección de imágenes. |
| Sistema de seguridad | - Sensores de presencia e intrusión.- Activación de la alarma al abandonar la estancia en caso de intrusión y aviso en tiempo real. |
| Alarmas técnicas | - Alarmas de inundación, humos, incendios.- Supervisión del cuadro eléctrico.- Aviso de fallo en el puesto de control.- Monitorización de interruptores de planta y edificio. |
Actividades
14. Defina algunos ejemplos de aplicación sobre un sistema domótico instalado en un edificio.
15. Busque en internet algún ejemplo de aplicaciones inmóticas en un complejo hotelero e indique las prestaciones que el sistema ofrece al usuario.
Ejemplo de sistemas inmóticos
A continuación se describen tres ejemplos sobre tipos de edificios en los que se instala un sistema inmótico y las posibles aplicaciones inmóticas que se pueden llevar a cabo en diferentes tipos de edificios como centros de ocio, gimnasios y complejos hoteleros.
Centros de ocio, restauración y cines
Un sistema de control en este tipo de edificios tiene cuatro objetivos fundamentales:
1 Seguridad en el edificio ante intrusiones ajenas, alarmas técnicas, inundaciones y escapes de gas.
2 Mantenimiento del complejo, cuadros eléctricos, control de luminarias y alarmas técnicas.
3 Ahorro energético con la gestión de la iluminación y climatización.
4 Sistema de control que facilita la gestión del edificio y gestión del personal.
Ejemplo de control de iluminación en un centro de ocio
Gimnasio
Un sistema de control debe gestionar los siguientes parámetros:
1 Climatización, iluminación y control de la calidad del aire.
2 Temperatura del agua.
3 Control de acceso y facturación de usuarios y del personal.
Ejemplo de control de iluminación en un gimnasio (© Fotografía: localfitness.com.au Vía Web - CC BY-SA 3.0)
Complejos hoteleros
Hay que diferenciar los sistemas de control en dos tipos de zonas dentro del hotel, las zonas comunes y las habitaciones.
Para las zonas comunes es necesario establecer el siguiente control:
1 Cuadros eléctricos, control de iluminación y alarmas.
2 Control sobre los sistemas de ventilación y climatización.
3 Control de ascensores.
4 Medición de consumos.
Para las zonas correspondientes a las habitaciones es necesario establecer el siguiente control:
1 Control de acceso.
2 Control de presencia.
3 Control del clima y servicios de limpieza.
4 Control del sistema de televisión.
Ejemplo de panel de control integrado en un sistema inmótico para una habitación hotelera
4. Componentes de un sistema de control
El sistema de control es el encargado de gestionar y gobernar una vivienda o edificio automatizado. Su comportamiento es similar al cerebro humano, aunque el grado de inteligencia de un sistema de control artificial es muy inferior al de un cerebro humano, existen similitudes en cuanto al funcionamiento y control sobre el sistema inteligente. Un sistema de control se define como un sistema, integrado en un determinado escenario dinámico, capaz de realizar acciones, dependiendo de unas señales de entrada variables y modificando un conjunto de variables de salida, permitiendo al usuario actuar sobre dicho sistema y modificar mediante variables de tipo consigna su comportamiento. En una vivienda o edificio automatizado se tendrían los componentes que se describen a continuación:
1 Unidad central: por ejemplo sería un ordenador, encargado de gestionar toda la información procedente del sistema y gestionar su funcionamiento. Suele tener interfaces de usuario necesarios para representar toda la información procedente del sistema como por ejemplo: pantallas informativas, gestión de control, visualizadores de información, teclado para interactuar o monitor de control. A través de estos interfaces el sistema permite monitorizar y controlar los diferentes dispositivos y subsistemas que componen el sistema domótico o inmótico haciendo uso de un dispositivo denominado controlador. En la siguiente imagen se puede observar los componentes de un sistema de control domótico e inmótico, así como su interconexión de forma generalizada:La unidad central establece una comunicación bidireccional con los sensores, actuadores e interfaces del sistema, en la que se intercambia la información necesaria para realizar el control, gestión y ejecución de acciones sobre los diferentes elementos.
2 Señales de entrada: procedentes de los sensores instalados en el sistema y que envía información sobre determinados comportamientos y estados producidos en la instalación.
3 Señales de salida: son transmitidas por la unidad central a los actuadores y que determinarán las acciones que deben llevar a cabo dentro del sistema, como por ejemplo, encender/apagar y subir/bajar algún elemento físico.
4 Autómata programable: son sistemas con capacidad de integración dentro del sistema domótico e inmótico y ser controlados a distancia.
5 Sistema de comunicación: es el encargado de establecer la comunicación entre los diferentes componentes del sistema.
6 Unidad de alimentación: unidad encargada de suministrar energía a 220 V y 50 Hz al conjunto de componentes activos de la red domótica o inmótica como son los sensores, nodos, actuadores, etc.
Recuerde
Los interfaces del sistema permiten monitorizar, controlar y gestionar los dispositivos y subsistemas que componen el sistema automatizado.
Preinstalación domótica
Para evitar obras de adaptación, la guía BT-51 recomienda realizar la preinstalación sobre la vivienda referente a las cajas y armarios de distribución general, así como al punto de acceso de usuario (PAU).
La preinstalación y distribución de la instalación domótica dentro de una vivienda comienza desde la caja de distribución general donde se ubicarán los elementos de protección eléctrica y control. A partir del cuadro de distribución, se llevará a cabo el tendido del cableado que conectará todos los dispositivos que integran la instalación, incorporando si fuese necesario y en función de las dimensiones de la instalación, pequeños cuadros de registros de distribución intermedios como se muestra a continuación.
Caja de distribución general
En los sistemas centralizados el nodo de control en conjunto con su dispositivo de alimentación, se instalará en el cuadro general de distribución junto a los aparatos de protección de la instalación eléctrica. Es necesario instalar una caja de al menos 24 módulos por cada 100 m2 de superficie de vivienda. En viviendas o edificios con más de una planta se debe instalar un cuadro de protección y control por cada una de las plantas.
Pequeños cuadros de distribución
En sistemas distribuidos es posible que sea necesario instalar pequeños cuadros de distribución ubicados en lugares intermedios de la vivienda. Las cajas de registro para el sistema domótico se utilizarán para realizar empalmes y derivaciones sobre el cableado del sistema domótico. Además, se debe instalar una canalización independiente entre las cajas de registro específicas de la instalación domótica.
Nota
Para realizar la instalación de un sistema domótico o inmótico, primero hay que llevar a cabo una preinstalación del sistema que facilite la instalación del sistema mediante cajas de distribución general, acceso y registro.
Actividades
16. ¿Qué función tiene la unidad central dentro de un sistema automatizado? ¿Para qué se utiliza el interfaz?
17. ¿Para qué sirve la caja de distribución general? ¿Qué dispositivos se integran en ella?
Aplicación práctica
Se va a instalar un sistema automatizado dentro de un edificio con el objetivo de proporcionar una serie de aplicaciones sobre seguridad y confort. Para realizar la instalación, primero se deberá conocer la estructura del sistema, así como la interconexión de sus componentes de forma generalizada a través de un esquema básico de conexión.
Este sistema automatizado debe incorporar los componentes que se muestran en la siguiente tabla:
| Teclado | Unidad de alimentación | Lámpara |
| Microcontrolador | Bombillas halógenas | Activar/desactivar aparato eléctrico |
| Encender/apagar luz | Visualizador | Sensor de movimiento |
| Sensor de temperatura | Aire acondicionado | Pantalla LCD |
A partir de los componentes del sistema, complete el esquema que se muestra a continuación realizando las siguientes actividades:
1 Colocar cada componente en su lugar correspondiente dentro del esquema, dependiendo si es un sensor, actuador, etc.
2 Dibujar la conexión que debe establecerse entre los diferentes componentes del sistema teniendo en cuenta el sentido de la comunicación establecida.
SOLUCIÓN
Se coloca cada componente de la tabla según su tipo y funcionalidad:
1 Sensores (señales de entrada): sensor de movimiento y sensor de temperatura.
2 Actuadores (señales de salida): actuador para activar/desactivar un apartado y actuador para encender/apagar la luz.
3 Unidad central: microcontrolador encargado del control y gestión.
4 Interfaces: teclado, visualizador y pantalla LCD.
5 Unidad de alimentación encargada del suministro eléctrico.
6 Elementos: aire acondicionado y lámpara.
El esquema completo con cada uno de sus componentes y la interconexión establecida entre los mismos quedaría de la siguiente manera:
