La domótica y las telecomunicaciones Alata Davila, Claudia ...
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN Enrique Guzmán y Valle Alma Máter del Magisterio Nacional FACULTAD DE TECNOLOGÍA Escuela Profesional de Electrónica y Telecomunicaciones MONOGRAFÍA La domótica y las telecomunicaciones Examen de Suficiencia Profesional Res. Nº 0570-2017-D-FATEC Presentada por: Alata Davila, Claudia Carolina Para optar al Título Profesional de Licenciado en Educación Especialidad: Telecomunicaciones e Informática Lima, Perú 2017
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN
Enrique Guzmán y Valle
Alma Máter del Magisterio Nacional
FACULTAD DE TECNOLOGÍA
Escuela Profesional de Electrónica y Telecomunicaciones
MONOGRAFÍA
La domótica y las telecomunicaciones
Examen de Suficiencia Profesional Res. Nº 0570-2017-D-FATEC
Presentada por:
Alata Davila, Claudia Carolina
Para optar al Título Profesional de Licenciado en Educación
Especialidad: Telecomunicaciones e Informática
Lima, Perú
2017
ii
Línea de investigación: Gestión del conocimiento tecnológico
iii
Dedicatoria
A mi madre, por su permanente apoyo
y porque ha sido mi mayor fortaleza
en todo este camino.
A mis profesores y amigos, por su
decidida presencia en el transcurso de
la investigación.
iv
Índice de contenidos
Portada .............................................................................................................................. i
Hoja de firmas de jurado .................................................................................................. ii
Dedicatoria........................................................................................................................ iii
Índice de contenidos ......................................................................................................... iv
Lista de figuras ................................................................................................................. viii
Introducción ..................................................................................................................... x
Capítulo I. Introducción a las telecomunicaciones y a la domótica ................................. 12
1.1 Comienzo de las telecomunicaciones...................................................................... 12
1.2 ¿Qué son las telecomunicaciones? .......................................................................... 13
1.3 El padre de las telecomunicaciones......................................................................... 15
1.4 El electromagnetismo .............................................................................................. 16
1.5 Inicio de la domótica ............................................................................................... 17
1.6 Las ventajas que ofrece la domótica ....................................................................... 20
1.7 Servicios que ofrece la domótica ............................................................................ 20
Capítulo II. Generalidades de la domótica ....................................................................... 23
2.1 X10: el inicio a finales de los 70. ............................................................................ 23
2.2 Nacimiento de los protocolos estándar: KNX Y LON............................................ 24
2.3 La llegada de los protocolos propietarios................................................................ 26
2.4 Expansión de los protocolos estándar KNX vs LON y llegada de los sistemas
inalámbricos. ........................................................................................................... 27
2.5 El futuro de los sistemas domóticos: IP (V6).......................................................... 28
2.6 Introducción al sistema de corrientes portadoras. ................................................... 29
2.7 Sistemas de transmisión. ......................................................................................... 30
v
2.8 Arquitectura............................................................................................................. 32
2.8.1 Arquitectura centralizada. .......................................................................... 32
2.8.2 Arquitectura descentralizada. ..................................................................... 33
2.8.3 Arquitectura distribuida. ............................................................................. 33
2.9 Topología. ............................................................................................................... 33
Capítulo III. Elementos de la domótica ............................................................................ 35
3.1 Captadores: denominados detectores o sensores..................................................... 35
3.2 Accionadores o Actuadores..................................................................................... 41
3.3 Periféricos de comunicación. .................................................................................. 44
3.4 Red de comunicación de los elementos del sistema................................................ 44
3.5 Electrodomésticos inteligentes. ............................................................................... 45
3.6
Capítulo IV. Tecnologías inalámbricas ............................................................................ 47
4.1 Tecnologías inalámbricas emergentes..................................................................... 47
4.1.1 Bluetooth. .................................................................................................... 48
4.2 ZigBee ..................................................................................................................... 49
4.3
4.4 Ultra Wide Band (UWB) ........................................................................................ 52
4.5 Wi-Fi ....................................................................................................................... 53
4.5.1 802.11ª. ........................................................................................................ 53
4.5.2 802.11b. ....................................................................................................... 54
4.5.3 802.11g. ....................................................................................................... 55
4.5.4 802.11n. ....................................................................................................... 55
4.6 WiMAX .................................................................................................................. 56
4.6.1 Comparativa. ............................................................................................... 58
Aparatos electrónicos inteligentes........................................................................... 46
Radio Frequency Identification (RFID).................................................................. 51
vi
Capítulo V. Arduino ......................................................................................................... 59
5.1 ¿Qué es arduino? ..................................................................................................... 59
5.2 ¿Por qué arduino? .................................................................................................... 60
5.3 Versiones ................................................................................................................. 62
5.4 Tarjeta arduino uno ................................................................................................. 62
5.5 Instalación ............................................................................................................... 64
5.6 Conexión de tarjeta arduino con la PC .................................................................... 65
5.7 Configuración de la tarjeta arduino ......................................................................... 65
5.8 Componentes de entrada y salida de señales........................................................... 66
5.8.1 Relé. ............................................................................................................ 66
5.8.2 Funcionamiento de un relé. ......................................................................... 67
5.8.3 El triac. ........................................................................................................ 67
5.8.4 Optoacopladores. ......................................................................................... 68
5.9 ¿Qué es arduino studio? .......................................................................................... 69
5.10 Funciones básicas de arduino studio. ...................................................................... 69
5.11 Implementación de un App inventor ....................................................................... 72
5.11.1 ¿Qué es MIT App inventor? 72
5.12 Comunicación bluetooth ......................................................................................... 76
5.13 Módulos bluetooth para arduino. ............................................................................ 78
5.14 Control de Leds con arduino y bluetooth ................................................................ 81
Capítulo VI. Control de casa domótica con celular vía bluetooth .................................... 83
6.1 Descripción ............................................................................................................. 83
6.2 Materiales ................................................................................................................ 84
6.2.1 Componentes electrónicos. .......................................................................... 84
6.3 Circuito .................................................................................................................... 85
vii
6.4 Descripción del circuito: Fuente de alimentación ................................................... 86
6.5 Elaboración del proyecto......................................................................................... 90
Aplicación didáctica ......................................................................................................... 98
Síntesis.............................................................................................................................. 117
Apreciación crítica y sugerencias..................................................................................... 121
Referencias ....................................................................................................................... 122
Apéndices ......................................................................................................................... 123
viii
Lista de figuras
Figura 1. Señal de comunicación primitiva ...................................................................... 12
Figura 2. Teléfono antiguo ............................................................................................... 13
Figura 3. Comunicación a distancia ................................................................................. 14
Figura 4. Red de redes: Internet ....................................................................................... 14
Figura 5. Red Hybrid Fiber Coax ..................................................................................... 15
Figura 6. Onda electromagnética ...................................................................................... 16
Figura 7. Generación de ondas electromagnéticas ........................................................... 17
Figura 8. Casa inteligente ................................................................................................. 18
Figura 9. Logo X10 .......................................................................................................... 24
Figura 10. Aplicación del sistema KNX EIB ................................................................... 25
Figura 11. Paradigmas del IP v6 ....................................................................................... 29
Figura 12. Para instalación domótica usando este sistema X- 10, las condiciones
mínimas son red eléctrica a 220V y línea de teléfono .................................... 30
Figura 13. Sistema de conexión del X-10 ........................................................................ 32
Figura 14. Estructura del sistema X-10 ............................................................................ 34
Figura 15. Instalación de detector de presencia ................................................................ 38
Figura 16. Estructura interna y símbolo eléctrico del relé ................................................ 42
Figura 17. Instalación de ventiladores automatizados en el dormitorio ........................... 43
Figura 18. Tarjetas arduino uno, Leonardo, Mega y Nano .............................................. 62
Figura 19. Formas físicas y tipos de relés ........................................................................ 67
Figura 20. Símbolo de bluetooth ...................................................................................... 76
Figura 21. Formas de conexión de los dispositivos bluetooth. ......................................... 77
Figura 22. Conexión entre el arduino uno y el módulo bluetooth .................................... 81
ix
Figura 23. Módulo y aplicación del proyecto ................................................................... 84
Figura 24. Vista del circuito armado en protoboard para las primeras pruebas. .............. 86
Figura 25. Pines VIN y GND de la tarjeta arduino .......................................................... 86
Figura 26. Forma física y pines del sensor . ..................................................................... 87
Figura 27. Forma física y pines del sensor utilizado. ....................................................... 88
Figura 28. Circuito y forma física de ventilador .............................................................. 89
Figura 29. Circuito y forma física de los leds utilizados. ................................................. 90
Figura 30. Vista Superior de la estructura de la casa domótica ........................................ 90
Figura 31. Vista superior del circuito al terminarlas ........................................................ 91
Figura 32. Vista de la conexión del pc con el arduino ide................................................ 91
Figura 33. Conexión del software arduino ...................................................................... 92
Figura 34. Conexión del software arduino ide ................................................................. 92
Figura 35. Conexión al puerto del software arduino ide .................................................. 92
Figura 36. Proceso de grabación en el software arduino ide ............................................ 93
Figura 37. Transmisión de datos del software arduino ide ............................................... 93
Figura 38. Secuencia de orden de mando del software arduino ide ................................. 94
Figura 39. Secuencia de activación por bloques del software arduino ide ....................... 95
Figura 40. Visualización de la ventana en el icono de aplicación .................................... 95
Figura 41. Activación del bluetooth HC – 05 ................................................................... 96
Figura 42. Solicitud de vinculación .................................................................................. 96
Figura 43. Interfaz de APP inventor ................................................................................. 97
x
Introducción
El presente trabajo hace referencia a la base teórica de la telecomunicación en cuanto a su
desarrollo histórico, forma y medio de trasmisión a distancia, entre otros; asimismo, hace
referencia al fundamento teórico y la buena práctica de la domótica en los hogares.
En relación con la telecomunicación, esta abarca todas las formas para comunicarse
a distancia (la transmisión de un mensaje de sonidos, imágenes, video o cualquier tipo de
información, desde un punto hacia otro), típicamente en el espectro electromagnético,
aplicado en la actividad mercantil, financiera, bursátil o empresarial por muchos medios
tecnológico como la radio, televisión, teléfono y telefonía móvil, redes informáticas,
etcétera.
Respecto de la domótica, este es un concepto relacionado con la fusión de diversas
tecnologías dentro de un domicilio, utilizando simultáneamente electricidad, electrónica,
tecnología de la información y telecomunicaciones. Su objetivo es mejorar la calidad de
vida del usuario en función de su seguridad, comodidad, flexibilidad, comunicación,
ahorro de energía, etc., con el fin de que el usuario maneje con mayor facilidad el control
integrado en los sistemas y, también, brindar nuevos servicios (automatización para
distintos dispositivos en las instalaciones tradicionales que componen un apartamento).
Para que un sistema se considere inteligente, debe contener componentes o aplicar
métodos sobre la base de novedosos avances tecnológicos. En general, un método
domótico posee un sistema de comunicación y marcación, el cual permite conectar
múltiples dispositivos para obtener información sobre el entorno del hogar.
Podemos considerar la automatización del hogar como un uso simultáneo de la
electricidad y la tecnología de la información en la gestión técnica de los hogares, o
simplemente decir que este es el idioma con el que se comunican el usuario y el hogar.
xi
Este tipo de progreso (automatización y domótica en general) surgió de la
necesidad de encontrar el hogar ideal que se planeó mucho antes de que los teléfonos
inteligentes y las tabletas dominarán el paisaje.
Hoy en día, la automatización del hogar es un mercado emergente con infinitas
oportunidades y, de esta forma, lograr una vida tranquila basada en seguridad, comodidad
y ahorro de energía.
En la actualidad, gran parte de las empresas del sector eléctrico optaron por estas
reglas. Por lo tanto, están fuertemente posicionados en la industria con diversos productos
y soluciones: para domótica (uso residencial), para bienes raíces (construcción y educación
terciaria) y para la ciudad (sistemas de control, como alumbrado público en ciudades).
12
Capítulo I
Introducción a las telecomunicaciones y a la domótica
1.1 Comienzo de las telecomunicaciones
La gente siempre tuvo que comunicarse. Para transmitir mensajes a largas distancias, por
ejemplo, entre dos pueblos “Hay señales de humo que parpadean con espejos, marcas,
pisoteo, etc.”.
Figura 1. Señal de comunicación primitiva. Fuente: Recuperado
de https://www.timetoast.com/timelines/evolucion-de-la-
comunicacion-y-sus-medios-ad353e04-6495-4fc1-8bc2-
261e90490b3a
Comunicación que permitió desarrollar técnicas que dieron origen a los primeros
sistemas de telecomunicaciones, ganando importancia la comunicación a distancia,
13
impulsando, a mediados de 1837, la aparición de la teleimpresora eléctrica con el código
Morse, que permitió la comunicación a distancias significativas.
Años después (1887) se inventó el teléfono que permite la comunicación telefónica.
Luego aparece la transmisión de radio e imagen en el televisor.
Figura 2. Teléfono antiguo. Fuente: Recuperado de
https://www.amazon.com.mx/CHXTel%C3%A9fono-
Antiguo-Europeo-Moderno/dp/B07LD3M7T4
En la década de 1970, las computadoras se integraron en las comunicaciones a
distancia, y una década después, surgieron redes digitales que permitieron el manejo de
textos, datos, imágenes y voz.
1.2 ¿Qué son las telecomunicaciones?
La telecomunicación abarca completamente las formas de comunicación remota. La
palabra contiene el prefijo griego "tele". Esto significa "distancia" o "lejos". Por esta razón,
las técnicas se utilizan generalmente para enviar mensajes de un mensaje a otro utilizando
una función bidireccional adicional. La transmisión de datos por teléfono, radio, televisión
y computadora es parte del sector de telecomunicaciones.
14
Figura 3. Comunicación a distancia. Fuente: Recuperado
de https://app.emaze.com/@AOLOWRCCZ#1
El físico británico James Clark Maxwell sentó las bases del desarrollo de las
telecomunicaciones al introducir el concepto de ondas electromagnéticas y describir la
interacción entre la electricidad matemática y el magnetismo. De esta manera, Maxwell
anunció que es posible utilizar descargas eléctricas para difundir las ondas en el Universo,
como lo demostró Heinrich Hertz.
Una red de telecomunicaciones consta de varias estaciones de recepción y
transmisión interconectadas que intercambian información. La red más grande y mejor
conocida es Internet. Otras redes más pequeñas son las redes telefónicas y las
transmisiones de radio privadas.
Figura 4. Red de redes: Internet. Fuente: Recuperado
de https://www.slideshare.net/aldanacastillo/redes-e-
internet-61373584
15
En un sistema de telecomunicaciones, generalmente se utilizan cables, fibras
ópticas o campos electromagnéticos para la transmisión de señales de telecomunicaciones.
Las áreas libres para transmitir y recibir datos por campos electromagnéticos se denominan
inalámbricas y radio.
Figura 5. Red Hybrid Fiber Coax. Fuente: Recuperado de
https://es.wikipedia.org/wiki/H%C3%ADbrido_de_fibra_coaxi
al
1.3 El padre de las telecomunicaciones
Heinrich Rudorf Hertz fue considerado Padre de las comunicaciones porque primero
transmitió y recibió ondas de radio. Nació en una familia judía convertida al cristianismo.
Desde temprana edad, estaba interesado en el conocimiento; era diferente de otros niños en
ese momento. Fue el primero de su clase, leyendo clásicos griegos en su idioma original y
leyendo y entendiendo árabe.
Heinrich Rudorf Hertz, a quien le gustaba leer mucho, empezó como ingeniero; no
obstante, dejó su carrera profesional en 1880 para continuar su investigación en física.
Obtuvo su doctorado en la Universidad de Berlín y es considerado el padre de las
comunicaciones, porque fue el primero en transmitir y recibir ondas de radio. Él generó
ondas electromagnéticas en el laboratorio y midió la longitud de onda y la velocidad.
Por lo tanto, demostró que la naturaleza vibracional de estas ondas probablemente se
reflejará y suprimirá, y es lo mismo que la naturaleza de la luz y las calorías. Cuarenta
16
años después, en 1930, la comunidad científica rinde homenaje llamando hertz a una
unidad de frecuencia.
Se considera a Hertz como el padre de las telecomunicaciones, porque descubrió el
efecto fotoeléctrico y la propagación, generación y detección de ondas electromagnéticas.
1.4 El electromagnetismo
El electromagnetismo es la base de la llamada Segunda Revolución Industrial,
principalmente en términos de conversión de energía electromecánica y comunicación.
Actualmente, todas las tecnologías recientes están dominadas por aplicaciones
electromagnéticas. Además, a medida que los circuitos electrónicos se vuelven más
pequeños y más rápidos, la modelización de estos fenómenos es cada vez más necesaria a
través de la teoría de campo.
Figura 6. Onda electromagnética: Fuente: Recuperado de https://unicrom.com/composicion-
onda-electromagnetica/
Es importante investigar situaciones con campos o variables dinámicos, eléctricos y
magnéticos a lo largo del tiempo. Primero, demostremos que los campos estáticos y
eléctricos son independientes entre sí, mientras que los campos dinámico y magnético son
interdependientes.
Es decir, un campo eléctrico variable en el tiempo significa necesariamente un
campo magnético variable en el tiempo correspondiente. Recuerde que un campo
17
electrostático generalmente es producido por una carga electrostática, y que un campo
magnético estático se debe a la transferencia de carga a una velocidad uniforme (CC) o
carga magnetostática (polo magnético). En cambio, los campos u ondas que cambian con
el tiempo generalmente se deben a cargas aceleradas o corrientes que cambian con el
tiempo.
Figura 7. Generación de ondas electromagnéticas. Fuente: Recuperado de
http://fisica.cubaeduca.cu/media/fisica.cubaeduca.cu/medias/interactivida
des/11FetcOndaselect/co/modulo_contenido_4.html
Es importante destacar que las ecuaciones de Maxwell resumen las leyes del
electromagnetismo y servirán de fundamento para la radiación y propagación de las ondas
electromagnéticas.
1.5 Inicio de la domótica
Rodríguez (2011) menciona que:
El término domótica fue utilizado oficialmente en 1984 por la American Home
Builders Association. Estos fueron construidos por aficionados, a partir de los
cuales comenzó el concepto de hogar inteligente. Incluso más inteligente que un
entorno amigable y el uso de células solares es la interacción de la tecnología
interna. Desde 1967 hasta hoy, la terminología del hogar inteligente es muy
18
costosa; tiene un inventario antiguo para la adaptación, posee pocas conexiones
de red y la tecnología administrada proporciona la facilidad de uso que los
usuarios necesitan (p.12).
Figura 8. Casa inteligente. Fuente: Recuperado de https://pixabay.com/es/illustrations/casa-
inteligente-casa-tecnolog%C3%ADa-2769210/
No estarían estas máquinas sin el progreso de un nuevo desarrollo, en este caso de
ingeniería, y esta es la electrónica que permite la programación (rutinas) que regula cada
proceso realizado por una máquina, como lavar en frío o grabar un video.
En este contexto, la domótica es la encargada de integrar y controlar ambos sistemas
(eléctrico y electrónico), para así "la casa" "sienta" (presencia de personas, temperatura,
captura de intensidad de luz) y pueda responder a los estímulos de climatización,
iluminación y conexión de alarma. También es capaz de comunicarse e interactuar con sus
ocupantes (control remoto) de varias maneras (pantalla táctil, PC, teléfono móvil),
logrando un alto nivel de confort, seguridad y, sobre todo, ahorro de energía.
La historia de la automatización del hogar consta de una serie de fases. Desde los
primeros protocolos centrados en el "control remoto" hasta los grandes que pueden realizar
"funciones lógicas complejas". La automatización del hogar se creó para cumplir con los
planes regulatorios más exigentes y así lograr la autorregulación.
19
¿Es posible señalar una fecha específica en la que nació la domótica? No al
principio. No porque la automatización del hogar sea un concepto muy completo. No es un
hecho real que nació y terminó. En realidad, hablar de domótica significaría hablar de toda
la historia de la informática y la electrónica. Sin embargo, los antecedentes históricos a
este respecto son consistentes de varias maneras:
Joel Spira fue el creador de la domótica como tal. O al menos el que comenzó a
implantar este sistema gracias a sus conocimientos técnicos.
Sería 1984 el año en que se evidencia el primer enfoque de automatización del
hogar. Fue en los Estados Unidos y, rápidamente, se extendió a otros países como el Reino
Unido y España. Los precursores de la automatización del hogar son muchos; y hay
sistemas que podrían haber sido los pioneros. Los comunicadores para bebés llegaron en
ese momento, pero mucho antes, en otros tipos de edificios, ya se habían implementado
sistemas para conectar dispositivos mediante cableado. Fue el llamado programa SAVE
(1984) que fue el primero en utilizar la automatización del hogar. Fue en los Estados
Unidos y sirvió para poner la primera piedra en el camino deseado.
El programa SAVE funcionó con el protocolo X10, que permitió que ciertas
acciones se realizaran de forma remota. El nacimiento del protocolo X10 también es
relevante: aterrizó en 1975 gracias a "Telecontrol". Fue el primer protocolo para la
automatización del hogar poco después de que se recibieron los protocolos cerrados, y su
"simplicidad y accesibilidad" permitió una alta penetración, tanto en los EE.UU., como en
ciertos países europeos.
En nuestros días, el X10 aún no ha desaparecido; por el contrario, cientos de
compañías todavía están trabajando con él, aunque está luchando por mantener su parte de
conciencia debido al nacimiento de otros protocolos abiertos.
20
Este tipo de progreso (automatización y domótica en general) nació y creció con la
necesidad de encontrar el hogar ideal, que durante mucho tiempo había sido el objetivo
antes de que los teléfonos inteligentes y las tabletas dominaran el paisaje.
1.6 Las ventajas que ofrece la domótica
En la década de 1970, se persiguió un objetivo en los Estados Unidos: ahorrar energía.
Pero ¿por qué? Y ¿cómo? Primero, debido a que la crisis energética global de la década de
1970 obliga al consumo de energía a ser conscientes con ella; es necesaria una mejor
precisión de las ECU, lográndose únicamente con la electrónica. También, originaron
modificaciones en la legislación de los países industrializados, significando un mejor
control en el gasto energético y el cuidado del medio ambiente.
Por otro lado, se crea el sistema integrado de aplicaciones electromecánicas
(domótica), de igual forma, el desarrollo de la tecnología ha estimulado e intensificado la
búsqueda de soluciones para la construcción de edificios inteligentes que amplíen el
concepto del "sistema integrado de aplicaciones electromecánicas". Hasta el inicio de la
crisis mundial años atrás, el apogeo de la construcción ha acelerado el surgimiento de
edificios inteligentes y ha extendido el mercado de automatización del hogar a Europa y
Asia, lugares que hoy en día existen distribuidores. Que, con la reducción de costos en el
sector de la construcción, la automatización del hogar se incluyó en la construcción civil.
Hoy en día, la domótica está posicionada como un mercado saliente con muchas
posibilidades basadas en tener una vida mejor y sentirse seguros, también la comodidad y
el uso de energía.
1.7 Servicios que ofrece la domótica
Según Balibrea (2012), “La instalación domótica tiene como objetivo encargarse de
21
gestionar cuatro aspectos fundamentales del sistema como se define en la guía técnica de
aplicación de instalaciones de sistemas de automatización” (p.8).
Los servicios ofrecidos por la domótica son agrupados en base a cuatro aspectos
principales:
Ahorro energético
En distintos casos, no hay necesidad de reemplazar los electrodomésticos o
sistemas con otros que ofrezcan una gestión menos eficiente.
a. Climatización: programación y zonificación.
Gestión eléctrica: racionalización de la carga. Reduzca la desconexión de
dispositivos no prioritarios, la administración de tarifas y algunos tiempos de actividad
del dispositivo en función del consumo de energía en momentos específicos.
Uso de energías renovables.
Confort
Eso significa la mejora de la calidad de vida estando cómodos en el hogar. Las
acciones para obtener tal comodidad son pasivas, activas o mixtas.
Iluminación: apagado general de toda la iluminación del hogar, encendido / apagado
automático en cada punto de luz, ajuste de la iluminación según el nivel de brillo
ambiental.
Proporcione un control eficiente y una operación fácil mediante la automatización
de todos los diferentes sistemas / equipos / equipos.
Integración de portero a teléfono o video portero a TV.
Manejo mediante Internet.
Los usuarios pueden generar fácilmente macros y programas.
Seguridad.
22
Está basada en una red de seguridad, la cual se encarga de proteger a los activos y
al personal.
a. Simulacion de presencia.
b. Detección de conatos de incendio, fuga de gas, escapes de agua.
c. Alerta médica, Teleasistencia.
d. Cerramiento de persianas puntual y seguro.
e. Acceso a cámaras IP.
Comunicaciones
Son sistemas o infraestructura de comunicación patentados.
Control externo e interno, control remoto desde Internet, PC, control inalámbrico (p. ej.
PDA con WiFi), equipos eléctricos.
Transmisión de alarmas.
Intercomunicaciones.
23
Capítulo II
Generalidades de la domótica
2.1 X10: el inicio a finales de los 70
Este capítulo tiene como objetivo comunicar determinados protocolos de comunicación o
control utilizados con el tiempo y ahora para implementar sistemas de automatización del
hogar en todo el mundo. El objetivo es identificar y comparar los beneficios de cada
protocolo y cómo funciona. “Idealmente, un protocolo de control implementa todos los
niveles del modelo OSI: físico, conexión, red y aplicación. Sin embargo, el fabricante
puede usarlo o no según el dispositivo en el que se va a instalar” (Rodríguez, 2011, p.31).
La historia de la automatización del hogar comenzó con X10 en 1975. Diseñado para
control remoto y basado en corrientes portadoras o líneas eléctricas (PL). Este sistema de
protocolo estándar es ampliamente utilizado en los Estados Unidos y Europa
(especialmente, en el Reino Unido y España).
La simplicidad y la accesibilidad de los protocolos han llevado a una variedad de
aplicaciones (software y hardware). También creó una red de distribución diversa, incluso
a través de Internet (televenta) y la creación de marcas de productos X10 (DiLArtec), que
se utilizaron ampliamente en desarrollos inmobiliarios clave.
24
Hay filtros que amortiguan o minimizan este efecto, pero nunca lo erradican por
completo. Por lo tanto, la mayoría de los usuarios de X10 "viven" con ellos.
El problema es que solo los sistemas con controles simples (ON / OFF) pueden
controlarse. Por lo tanto, lo rechazan por regulaciones con funciones lógicas más
complejas (ejemplo: aire acondicionado).
Figura 9. Logo X10. Fuente: Recuperado de
https://www.glassdoor.com/Salary/X10-
Salaries-E12393.htm
2.2 Nacimiento de los protocolos estándar: KNX Y LON
A la par que se extendió el protocolo X10, las empresas desarrolladas del sector de la
energía en relación con el mundo de los autómatas querían dar al "autómata programable"
más utilidades y eliminarlas de las tareas de regulación y control de la fábrica. De esta
manera, pueden usarlos para controlar el sistema de vivienda.
Así nacieron el BEI, Batibus y EHS. Posteriormente se integraron en KNX.
BatiBus (Implementado en países como Francia e Italia)
EIB (en los países de habla alemana)
EHS (se utiliza en líneas blancas y marrones).
25
Estas tres asociaciones se deciden trabajar juntas a fines de los 90 para crear un
estándar común, KNX. En 2002, la recientemente establecida Asociación KNX, con sede
en Bruselas, introdujo nuevos estándares basados principalmente en la tecnología EIB y se
mejoró con los sistemas de transmisión de datos proporcionados por BatiBus y EHS. En un
corto período de tiempo, este sistema se llamó Konnex, y se trasladó a la designación KNX
actual.
Desde ahí, siempre experimentaron un desarrollo sin anterioridad. En 2005, había
alrededor de 80 fabricantes de productos KNX. En 2007, ya había 107. Y a finales de 2008
alrededor de 140. Este es un estándar global para esta tecnología (ISO / IEC 14543-3).
Figura 10. Aplicación del sistema KNX EIB. Fuente: Recuperado de http://repositorio.ucsg.edu.ec/bitstream/3317/1637/1/T-UCSG-PRE-TEC-IECA-9.pdf
Al mismo tiempo, Lonworks nació en los Estados Unidos. Lonworks tiene su origen
en productos fabricados por Echelon Corporation.
En 1999, el protocolo de comunicación (llamado LonTalk) se estandarizó como un
estándar de control de red de acuerdo con el estándar ANSI / CEA-709.1-B. Más tarde, se
estandarizaron otras aplicaciones del protocolo (desde la transmisión a través de Power-
Line o par trenzado hasta el entrenamiento y control de frenos elee 14908) y la norma ISO
/ IEC-14908 mundial.
26
Como KNX sufrió el rápido aumento en la cantidad de fabricantes y productos
disponibles, se estima que en 2006 había 60 millones de dispositivos con tecnología
Lonworks.
Actualmente, muchas empresas del sector eléctrico eligen uno o ambos protocolos.
Por lo tanto, domótica (residencial), inmobiliaria (edificación y sector terciario) y urbótica
(control de sistemas como alumbrado público).
2.3 La llegada de los protocolos propietarios
A su vez fueron desarrollados varios protocolos de automatización del hogar que realizan
las funciones de control requeridos, como Civus, Modbus, CAN-Bus, BUSing, Dupline,
xAP, xPL.
En Europa, aparecieron marcas relacionadas con sistemas de patentes, como IHC
(LK) en Dinamarca, Teletsek en Bélgica y Daltador en Francia. Especialmente en España,
ciertos sistemas de patentes (Ingenium, Miniatec, Maxdomo, Vivimat) que usan IP (v4)
como IPdomo son realmente ingeniosos para cumplir con el requisito de "diferenciación"
del sector inmobiliario.
El protocolo internacional de patentes cubre la gama más amplia. Canadá: Cardio
(Secante) y EE.UU.: "Rango medio" como HAI, EE.UU.: "High Run" como Baxter y
Creston. Su marca se vende en el mercado europeo de domótica. Este último
proporcionaba una combinación de puntos de distinción, excelente estética y una
multimedia muy avanzada.
Una empresa de servicios que no tenía un sistema de automatización del hogar en su
catálogo eligió la estrategia de franquicia (SimonVIS) para construir su propio sistema y
proporcionar la automatización del hogar como una extensión de la gama de equipos
eléctricos. Las otras dos compañías han optado por desarrollar productos utilizando los dos
27
protocolos estándar más potentes: KNX (Zenio, Indomotica) y LON (BJC, ISDE,
SimonVITA).
En el mercado inmobiliario, la demanda está aumentando e inicialmente era solo una
"parte" de las aplicaciones de automatización del hogar (como las alarmas). Por lo tanto,
marcas como (SimonVOX, Zelio) parecen estar presionando más al mercado al competir
con otros sistemas de automatización del hogar.
2.4 Expansión de los protocolos estándar KNX vs LON y llegada de
los sistemas inalámbricos
Portugués (2011) menciona que:
Es una tecnología de control desarrollada por American Echelon Corp. Existen
varios métodos de transferencia. Aire, par coaxial deformado, fibra o red eléctrica.
Se debe instalar una serie de nodos a lo largo de la red. Maneja varios sensores y
actuadores. Estos nodos deben configurarse utilizando las herramientas
proporcionadas por Lonmaker. Es una tecnología muy potente y confiable,
especialmente adecuada para la automatización industrial. Su uso se extiende a la
domótica (p.16).
ZigBee es el nombre de un conjunto de especificaciones de protocolo de
comunicaciones inalámbricas de alto nivel para transferencias digitales de bajo consumo
basadas en IEEE 802.15.4 para redes inalámbricas de área personal. Aplicaciones que
logran una comunicación segura y la máxima duración de la batería a bajas tasas de
entrega de datos.
En general, la automatización del hogar es un área donde esta tecnología se ha
fortalecido, como se ve en los documentos y referencias de ZigBee Alliance en Be Dom.
Desde el 2006, empezaron a brotar los mecanismos domóticos inalámbricos RF
28
(Wireless), utilizando protocolos como Zigbee (Control4) y Zwave.
X10 (INSTEON) e IHC v3 (LK), KNX Zwave (Schneider), KNX RF (Hager) o
puerta de enlace a otros sistemas (KNX), LON, X10 y otros sistemas de RF independientes
(EnOcean)
Ampliación de la gama de aplicaciones de alojamiento Funciones y funciones
incorporadas como el control remoto por RF) que un sistema cableado no puede realizar
solo.
En el último año de esta década, la gama de productos y funcionalidades ha
evolucionado significativamente. Especialmente en sistemas abiertos (KNX y LON),
distintos empresarios de sistemas complementarios de automatización del hogar, así como
SOMFY (automatización de persianas y puertas) y DALI (iluminación) conectan estos
estándares con la estandarización internacional. Creó una puerta de enlace (ISO), expandió
el mercado y pasó de un sistema doméstico "regulador" aislado de estándares de
automatización del hogar a un "sistema integrado".
Todo esto: la estandarización ISO internacional, el soporte de la compañía de alta
potencia, la integración con puertas de enlace de sistemas inalámbricos, los sistemas
complementarios de automatización del hogar mejoran aún más los protocolos KNX y
LON más estándar.
2.5 El futuro de los sistemas domóticos: IP (V6)
Es probable que ambos protocolos (KNX y LON) se refieran a aplicaciones "en vivo" en
distintos mercados (KNX: Domótica, LON: urbotic, KNX + LON: inmotic, etc.). Lo
restante del protocolo está oculto por estos estándares superiores que pueden
implementarse a través de complejos sistemas regulatorios que pueden acomodar el ahorro
de energía y las expectativas eficientes impuestas por los gobiernos y la integración con
29
energías alternativas.
Figura 11. Paradigmas del IP v6. Fuente: Recuperado
de https://nanopdf.com/download/protocolo-de-internet-
version-6-tcp-ipv6_pdf
2.6 Introducción al sistema de corrientes portadoras
Con sistemas básicos y retratos caseros, estos son parte de la industria de importación y
ofrecen muchos sistemas técnicos para corregir y notificar. Base fija y biblioteca fija para
usar en sistemas complejos tempranos para instalación automática y apertura del hogar. El
costo, la instalación, la programación y todas las cunas existentes se facturarán en forma
modular y de vivienda y se construirán en un nuevo edificio.
X10 es un protocolo de comunicación de control remoto para equipos eléctricos que
utiliza líneas eléctricas existentes (220 voltios o 110 voltios) para enviar señales de control
digital de los equipos de automatización en la vivienda (automatización del hogar). El X10
vendido es solo para uso personal y se utiliza en un entorno doméstico de hasta 250 metros
cuadrados, teniendo en cuenta el ancho de banda, como el protocolo X-10 extendido y la
cantidad máxima de dispositivos controlables (256). X10 se basa en transmitir ráfagas de
pulsos de RF (120 kHz) representantes de información digital, y estos pulsos se
representan lógicamente como "0" en fase cero (50 kHz). Lo mismo es cierto para las
señales de red síncronas a (60 Hz) y viceversa. Cada pedido se enviará dos veces.
30
Figura 12. Para instalación domótica usando este sistema X- 10, las condiciones
mínimas son red eléctrica a 220V y línea de teléfono. Fuente: Recuperado de
https://html.rincondelvago.com/domotica_4.html
2.7 Sistemas de transmisión
La información se transmite mediante una modulación de pulso de 120 kHz que se
superpone a la señal de red. El transmisor X-10 espera a que una onda sinusoidal típica de
50 Hz entre en un pulso instantáneo de 120 kHz después de un transmisor síncrono de
transmisión de voltaje cero común a todos los dispositivos. Hay dos propósitos. Primero, la
única conexión física entre el transmisor y el receptor es la línea de red, por lo que el
primero es sincronizar el transmisor y el receptor, y el segundo es sincronizar las señales
de red. Esto ocurre porque el nivel mínimo de perturbación creado por otros equipos
eléctricos llega a cero.
Una transmisión lógica "1" se representa como un pulso de 120 kHz con una
longitud de milisegundos, y un "0" lógico se representa sin ella. En un mecanismo
trifásico, estos pulsos de 1 milímetro se envían tres veces en el medio de la señal de red, de
acuerdo con la ruta cero trifásica.
El protocolo constaba de 16 conjuntos de direcciones conocidas como "códigos de
casa" y 16 direcciones individuales llamadas "códigos de unidad". Esta tira se agrega a un
comando "tira" distinto de cero llamado "cadena de control" y se agrupa para crear
comandos predefinidos por el propio protocolo.
31
Todos los módulos pueden recibir estas señales, pero solo funcionan en la dirección
(la primera parte de la señal era la ID del módulo).
La frecuencia de transmisión era una corriente (50 o 60 Hz), y la señal completa
tenía una dirección y función de 48 bits. Esto significa enviar una señal al dispositivo a 50
Hz (aproximadamente 50 bits de comunicación de segundo ancho de banda).
Actualmente, el X10 es el dispositivo y el fabricante de esos productos y productos
que cumplen con X10 (alarmas, televisores, contestadores automáticos, interfaces de
computadora, etc.). Aunque solo tenía seis funciones, llenó un vacío muy importante en el
mercado, se estableció como una línea de productos excelentes y baratos, y acercó a
Domótica a un presupuesto más pequeño.
Las principales ventajas son:
Fácil.
Costo bajo.
Modular.
El sistema X10 fue desarrollado para ser flexible y fácil de usar. Puede comenzar
con un producto específico, como un control remoto. Luego, expanda el sistema para usar
componentes que sean fáciles de instalar y que no requieran cableado especial, como
seguridad o control de computadora, si es necesario.
Pasar el código X10 requiere 11 ciclos actuales. Los primeros dos ciclos representan
el código de inicio. Los siguientes cuatro ciclos representan el código de inicio (señal AP)
y los siguientes cinco ciclos representan el código numérico (1-16) o el código de función
(Encendido, Apagado, Aumento de potencia, etc.). Este bloque completo (código de inicio,
código de inicio, función o código numérico) siempre se envía dos veces, y los dos códigos
32
están separados por tres ciclos actuales. Sin embargo, la función de ajuste de potencia
separa los cables.
Dentro de cada bloque de código, cada 4 o 5 bits de código deben transmitirse en
modo normal y completarse en ciclos alternos. Por ejemplo, si se envía un segundo pulso
de milisegundos en medio ciclo (binario), no se envía nada en el siguiente medio ciclo
(binario 0).
En el mercado, se pueden distinguir claramente dos tipos de módulos:
Módulos convencionales. Estos son dispositivos conectados a la electricidad por
medio de enchufes. La dirección se configura manualmente en el dispositivo y la dirección
que se desea se selecciona con la rueda incorporada.
Micro-módulos. El objetivo es incrustar una caja de conexiones. Son mucho más
compactos y las direcciones se definen en el software.
Figura 13. Sistema de conexión del X-10. Fuente: Recuperado de
http://www2.udec.cl/~racuna/domotica/x10.htm.
2.8 Arquitectura
Hay dos arquitecturas diferentes desde la perspectiva de dónde existe la inteligencia del
sistema:
2.8.1 Arquitectura centralizada.
El controlador central recibe información de la mayoría de los sensores y genera
33
comandos que son apropiados para el operador en el proceso.
2.8.2 Arquitectura descentralizada.
Tenga en cuenta que algunos sistemas utilizan un enfoque mixto. En otras palabras,
un sistema de arquitectura distribuida con pequeños dispositivos que pueden adquirir y
procesar información de múltiples sensores y distribuirla a otros dispositivos.
2.8.3 Arquitectura distribuida.
En este caso, no hay un cuadro de control central, pero toda la inteligencia del
sistema se distribuye por todos los módulos, ya sean sensores o actuadores. Sistema típico
de cableado del bus.
Actualmente, existen excelentes sistemas centralizados y distribuidos. Todo es alto
rendimiento. Ambas arquitecturas tienen sus ventajas y desventajas, y el comienzo de la
primavera no lo ayudará a determinar la mejor solución para su hogar o edificio.
2.9 Topología
El sistema X-10 utiliza la red doméstica como un bus de comunicación. No utilice líneas
gráficas especiales para vincular elementos entre sí. El sistema de automatización principal
basado en la corriente es muy similar. Existen diferentes tipos de protocolos de
señalización, siendo el X-10 el más común.
Según Pederzani (2008):
Al tratarse de un sistema modular descentralizado, no tiene por qué haber un
elemento central del que dependa todo el control. Sin embargo, existen centrales de
seguridad, centrales domóticas, pantallas táctiles, temporizadores, programadores,
cámaras IP, software para PC, etc., que actúan como controladores y envían órdenes
34
a los módulos receptores (p.3).
La topología del sistema es completamente flexible, por lo que puede cambiar
fácilmente la posición de los elementos de recepción y transmisión cambiando el código de
identificación (código de la casa, código de la unidad, B12, etc.). El siguiente esquema de
imagen es genérico y está destinado a mostrar la ubicación de varios componentes de un
sistema X-10 montado en la misma red de 220V.
Figura 14. Estructura del sistema X-10. Fuente: Recuperado de
https://www.monografias.com/trabajos105/protocolo-comunicacion-x-
10/protocolo-comunicacion-x-10.shtml
35
Capítulo III
Elementos de la domótica
3.1 Captadores: denominados detectores o sensores
Los sensores de domótica son dispositivos que detectan cambios en las variables
ambientales en la construcción: temperatura, brillo, escapes, etc.
Normalmente es usado para hacer una operación específica realizando una operación
específica (operador). Se utilizan para mejorar la conveniencia y la seguridad para
conectarse al controlador primario de procesamiento de datos. Sin un sensor, el hogar
inteligente está incompleto. De esta forma puede hallar distintos modelos de sensores en domótica:
Prueba de temperatura. Proporciona información de temperatura.
Termostatos.
Si la temperatura ambiente es superior a la temperatura especificada, el termostato de
calefacción abrirá el circuito.
Si la temperatura ambiente es inferior a la temperatura especificada, el termostato de
enfriamiento abre el circuito.
Hay varios aspectos a considerar, como la instalación, la accesibilidad, la distancia
desde el suelo y la radiación externa.
36
Sensores de luminosidad. Estos son dispositivos que miden el nivel de claridad. Al caer
el nivel de luz por debajo del valor especificado, se activa el relé. A veces se usa para
interruptores crepusculares.
Detectores de gas. Utilizado como alarma técnica para evitar accidentes. El gas que se
encuentra en el sitio se selecciona según el butano, el propano o el gas natural.
Detectores de incendio. Son dispositivos que hallan incendios por algún fenómeno
relacionado. Existen diferentes tipos de iones, ópticas, temperatura constante y tasa de
calor.
Detectores de inundaciones. Un dispositivo que detecta la posibilidad de fugas de agua.
Generalmente hay dos elementos. Sensores y circuitos electrónicos que activan alarmas.
Detectores de presencia. Descubra la presencia de personas no autorizadas o con licencia o
robo en espacios específicos. Encuentre la relación magnética positiva entre la puerta y la
ventana y el contacto mecánico del dispositivo.
Para finalizar, dichos sensores serian digitales o analógicos.
a. Detector de humo.
Estos detectores descubren la aparición de humo en el ambiente y activan una
advertencia de incendio.
Hay distintos tipos:
Detector de humo iónico: Utilizado para detectar gases y vapores de combustión que no
se observan.
Detector de humo óptico: Halla humo visible al absorber o dispersar la luz.
Detector de humo por puente de resistencia: Funciona en presencia de humo y
partículas de humedad en una red con un puente eléctrico.
Detector de humo por análisis de muestra: Consiste en una tubería que comienza desde
la unidad de detección y cruza un área definida.
37
Detector de humo combinados de puente de resistencia e iónico para productos de
combustión: En estos, es activada la cámara de ionización por la partícula en llamas y la
resistencia de la red es activada por el vapor de agua de combustión resultante.
b. Detector de gas.
GFS - características principales del detector de gas GFS.
La alarma de gas/el detector de gas/el sensor del gas es CE aprobado.
Selector de gas atado con alambre y detector de gas sin hilos.
Alto sensor de la confiabilidad.
Auto-reset después de la alarma.
Proceso de MCU adoptado.
El malfuncionamiento auto-comprueba el indicador.
Salida N.C.N.O. de la alarma opcional.
Diseño dual del sensor.
Pueda trabajar con el ventilador de /exhaust de la electroválvula.
SMT adoptado, estabilidad excelente.
Disponible para el gas natural, LPG, CO. Especificación técnica
Voltaje de funcionamiento: C.C. CA 110V - 220V.
Energía clasificada: ≤3W (fuente de corriente ALTERNA 110V – 220V).
Tiempo de calentamiento: 3-5 minutos.
Nivel de alarma: El 10% LEL del gas natural, 100 PPM de CO.
Indicador de la alarma: Flash rojo correspondiente del LED.
Sonido de la alarma: ≥70dB (a 1 metro).
Modo de la instalación: Montado en la pared.
La alarma hizo salir: Salida /sound del relais y alarma de destello.
Dimensión: 115*72*41mm.
c. Detector de presencia.
38
Un sensor de presencia o detector de movimiento es básicamente un dispositivo que
captura el calor emitido por el cuerpo humano y lo distribuye al medio ambiente como
ondas electromagnéticas.
Una de las marcas más populares es Finder. Esta serie incluye 18 detectores, incluido
un innovador tamaño pequeño. Estética y más funcional.
El detector tiene una lente grande (lente Fresnel) que le permite enfocarse en el
flash caliente y la salida de relé de contacto estándar (1 NA / 10 amperios).
Existen versiones diseñadas para aplicar a paredes (interiores o exteriores, diferentes
niveles de protección IP). Si el techo es muy alto, hay algunos cables de hasta 6 m.
Además, hay versiones con contactos de relé de salida y potencial libre. Las
aplicaciones que los requieren como interfaces PLC o como sistemas de automatización
del hogar también tienen la opción de ejecutar 24 Vcc.
La versión de techo de menos de 3 m de altura cubre un radio de cobertura amplio
de aproximadamente 4 m y proporciona una altura de piso de más de 8 m en la base del
cono. Como se muestra, el cono se puede ajustar hasta 27 grados verticalmente y 180
grados horizontalmente.
Figura 15. Instalación de detector de presencia. Fuente: Recuperado de
https://www.youtube.com/watch?v=4ycGfjgTf3I
Todas las referencias enumeran la intensidad de la luz ambiental detectable (sensor
39
crepuscular ajustable que varía de 5 a 350 Lx) y el tiempo de cierre (retraso de pausa de
10 segundos durante 12 o 35 minutos). Típicas son las conexiones de voltaje de
alimentación que pueden manejar iluminación incandescente o halógena de 1 000
voltios, o lámparas fluorescentes de hasta 350 vatios con compensación de coseno de
compensación.
d. Sensores de luminosidad.
Los sensores de luz se usan ampliamente para monitorear los sistemas de
seguridad, ya que ayudan a iluminar el área controlada según sea necesario. Para
comprender mejor lo anterior, debe ingresar a la casa y cuando llegue allí, las luces se
encenderán automáticamente. Esta es la función de un sensor de luz que detecta objetos
a una distancia específica y los ilumina por completo a medida que se acercan al medio
ambiente.
Este es sin duda uno de los sistemas de seguridad comunes frente a la casa, pero
tengo que decir que todo el sistema está detrás del sensor de luz para la seguridad del
hogar. Este tipo de sistema puede usar cualquier tipo de sensor de luz. Lo importante de
los rayos infrarrojos invisibles del láser es que la luz se puede verificar de esta manera
porque las barreras necesarias están en su lugar para que pase el ladrón.
El sensor de luz es parte del sistema de seguridad que lo completa. En este sentido,
el sistema de monitoreo periférico es responsable de instalar el sensor óptico. Debido a
que los sensores de luz son ampliamente utilizados por personas, fábricas y empresas
que desarrollan sensores de luz, generalmente crean diferentes tipos y las personas
tienen muchas más opciones que se adaptan mejor a sus necesidades. Puede elegir, y
más exactamente, el más comercializado es el modelo de sensor de luz adecuado para
que el sistema de seguimiento de la cámara cumpla con sus requisitos. Uno de los
mejores de este sistema que vale la pena destacar es el ejemplo inconfundible de un
40
sensor de luz conectado a una cámara o edificio de inspección de viviendas. Tan pronto
como enciende la luz, la pantalla se enciende. Le permite ver quién toca la campana
antes de que lo haga la persona.
e. Detectores de inundaciones (Detector de inundación a 230V).
Integrado por una fuente de alimentación con transformador encapsulado, módulo
electrónico con LED de alarma y servicio, zumbador de alarma, salida sin voltaje y
entrada para sonda de detección de agua. Está montado en una carcasa de ABS de
130x70x50 mm y consume 5W.
Sensor detector de inundación por agua vía radio para detectar inundación. WI-100
-17.
Un detector de inundaciones que le advierte tan pronto como el agua ingrese a su
hogar o laboratorio.
Especificaciones
Este sensor se instala en el suelo y evita sorpresas desagradables cuando se
sumerge. Mantenga la destrucción y los documentos que no han sido destruidos por el
agua. Instale este sensor en el sótano, estacionamiento, restaurante, oficina, cocina,
baño, lavandería o tienda para evitar el desbordamiento de la habitación. Cuando las
tuberías dañadas, la ropa dañada o el agua de lluvia se absorben en el sótano o el garaje,
las alarmas lo alertan de inmediato, resuelven problemas, evitan desastres y almacenan
muebles y documentos.
f. Sensores de temperatura domóticos (Sensor de Temperatura NTC • EE10T).
La serie EE10 es un recurso ideal para mediciones locales e indicadores de
temperatura del aire acondicionado para edificios residenciales y de oficinas,
aplicaciones internas como Domotics. El distinguido diseño minimalista con caja y tapa
y la atractiva tapa del enchufe permiten la instalación in situ, la integración
41
arquitectónica y el reemplazo rápido. Esta serie está disponible en tres versiones:
humedad, temperatura y humedad integrada + temperatura. En ambos casos, la salida de
humedad de conducción EE10 estándar está disponible en tamaños de 4-20 mA o 0-10
V. La señal de temperatura es un componente activo / pasivo de mA / V (Pt100, NTC,
PTC).
Todos los LCD de la serie EE10 también están disponibles en un gran formato que
es fácil de leer en el campo.
Rango medición: 0…50°C.
Salidas: 0-10V o 4-20mA (salida de temperatura pasiva).
Precisión: 0,3 °C.
Suministro: 24 V AC/DC
g. Sensores de viento
MAV - Sensor climático viento.
El sensor climático VOLO puede crear automáticamente cortinas y toldos según las
condiciones atmosféricas del módulo TT3 o TT0.
h. Sensor de lluvia.
Para todas las aplicaciones residenciales, el sensor de lluvia apaga el riego
automáticamente cuando llueve. Esto significa que, junto con otras funciones
programables de ahorro de agua, los sensores de lluvia son otro avance en la gestión
general del agua. Hay modelos de cable e inalámbricos.
El detector de lluvia marca con precisión el comienzo y el final de la
precipitación gracias a su sensor de gran capacidad.
3.2 Accionadores o Actuadores
Estos son dispositivos que pueden operar el sistema electromagnético. Estos son
42
interruptores simples que operan un motor eléctrico, relé o controlador más complejo.
a. Relé.
Relé (francés: relé, "relé") o relé es un dispositivo electromagnético. Funciona
como un circuito controlado por uno o más contactos que permiten que la bobina y el
electroimán abran y cierren otros circuitos eléctricos independientes. Inventado en 1835
por Joseph Henry.
Debido a que el relé puede controlar el circuito de salida con mayor capacidad que
la entrada, puede considerarse un amplificador eléctrico con un sentido amplio. Así que
trabajó en el telégrafo y se desempeñó como reportero, creando una nueva señal con un
flujo de batería local débil recibida en la línea. Fueron llamados "relevos".
Figura 16. Estructura interna y símbolo eléctrico del relé. Fuente:
Recuperado de https://www.inventable.eu/introduccion-a-los-reles/
b. Persianas automatizadas.
Las persianas se instalan, reparan, ajustan, automatizan o impulsan mediante relés
y propulsión de motor.
Con las persianas automáticas, estas se pueden cambiar o reemplazar sin necesidad
de renovación o instalación, por lo que no hay necesidad de cambiar o reemplazar las
persianas. La propulsión a ciegas se realiza sin trabajo, se limpia completamente sin
limpiar la casa y el tiempo de instalación es rápido.
43
c. Ventiladores automáticos.
Las aplicaciones del relé como actuador está en la instalación de los ventiladores
automáticos para las diferentes habitaciones en el hogar.
Figura 17. Instalación de ventiladores automatizados en el dormitorio. Fuente:
Recuperado de https://teleservicesmultiservicios.com/instalar-un-ventilador-
de-techo/
Los ventiladores automáticos son en el verano una solución práctica, ya que el
calor se siente y se hace insoportable por ratos. Buscar la mejor manera de mantener
ventilados los espacios es preponderante. Una de las mejores maneras de que una casa se
mantenga refrigerada y al mismo tiempo sea decorada con mucho estilo es instalar
ventiladores de techo, siempre elegantes y funcionales.
d. Programación de riego automático.
Dado que la conservación del agua es un problema social, debemos tomar medidas
para aliviar esta escasez de productos. Una buena manera de evitar el desperdicio de
agua es hacer un buen uso del sistema de riego del jardín. Lograr un consumo
responsable es efectivo para el mantenimiento de la planta y ayuda a preservar este
recurso valioso y necesario. Una solución que permite el riego eficiente y el ahorro de
agua al mismo tiempo es reemplazar el riego tradicional con riego automático. Los
44
programadores usan dispositivos electrónicos que se conectan al agua y usan la
electricidad como fuente de energía. Estos sistemas ofrecen la posibilidad de ajustar la
cantidad de agua suministrada a cada zona y el intervalo de tiempo de operación. Esta
es una buena opción para garantizar que la planta esté segura durante las vacaciones.
e. Puertas de garaje automáticas.
Este sistema le permite operar fácilmente las puertas del garaje sin salir de su
automóvil. En cumplimiento con los requisitos de seguridad máximos, este dispositivo
tiene señales de radiofrecuencia que no pueden ser copiadas por terceros.
El sistema es por control remoto en radiofrecuencia bidireccional, el cual acciona un
motor.
3.3 Periféricos de comunicación
Stefan Junestrand (2004) menciona que “permiten informar al usuario de lo acontecido en
el sistema” (p.60).
Los periféricos usados mayormente son:
Sirenas y luces de alarma.
Mandos a distancia.
Conexión telefónica.
3.4 Red de comunicación de los elementos del sistema
Una red que consiste en una red de transmisión de datos que interconecta todos los
componentes y es independiente de la red eléctrica. Existen varias topologías de red, pero
la más sencilla de instalar es el sistema más económico y flexible que es lineal, fácil de
modular y tiene muchos puntos de conexión.
45
3.5 Electrodomésticos inteligentes
Los equipos tradicionales facilitan el trabajo diario y mejoran el tiempo libre. Los
electrodomésticos de nueva generación (refrigeradores, lavadoras, lavavajillas, hornos,
hornos microondas, lavadoras, etc.) pronto se convertirán en parte de los muebles
(especialmente la cocina), pero en general son interesantes. Están disponibles en la tienda.
Estos dispositivos, llamados dispositivos inteligentes o dispositivos de
automatización del hogar, están interconectados a través de una red de control y una puerta
de enlace residencial, intercambian y comunican información y software, y se controlan
por teléfono o Internet.
Estos dispositivos deben estar conectados a la red de acuerdo con sus necesidades
energéticas. En contraste, el nuevo equipo incluye sistemas de alta eficiencia, bajo nivel de
ruido, bajo consumo de energía e integración de ahorro de energía. Las características
especiales para mejorar y controlar el consumo de energía son particularmente importantes
en estos dispositivos. Esto se debe a que los artículos del hogar generalmente consumen la
mayor cantidad de energía en el hogar. Por ejemplo, se utiliza equipo doméstico o de gas
natural (energía limpia y no contaminada). Son equipos mucho menos electrificados y
mucho más largos. También vale la pena mencionar dos lavavajillas y lavadoras que
pueden usar agua caliente directamente de la red de agua caliente de la caldera. Esto
permite una limpieza a corto plazo y de bajo costo.
La programación y el control son mucho más fáciles que los dispositivos
tradicionales, porque proporciona una interfaz gráfica intuitiva integrada en la pantalla
táctil.
46
3.6 Aparatos electrónicos inteligentes
En general, los electrodomésticos están destinados a realizar tareas diarias de la manera
más cómoda posible, pero los electrodomésticos que se están volviendo cada vez más
comunes en el hogar tienden a concentrarse en actividades recreativas.
Los dispositivos electrónicos inteligentes son dispositivos que integran más
funciones y tienen un rango más amplio que el diseño. El contenido digital creado a partir
de estos dispositivos se puede modificar, modificar y transferir fácilmente a otro
dispositivo. Por lo tanto, estos dispositivos se aislaron previamente entre sí, pero tienen
capacidades de comunicación integradas que permiten transferir información (video, fotos,
música, etc.) de manera rápida y fácil. Para lograr este objetivo de interoperabilidad, se
creó DHWG (www.dhwg.org) en junio de 2003. Administrar estos nuevos dispositivos
digitales es más fácil con una interfaz de usuario mejorada. Progreso continuo en
protocolos de autoconfiguración.
El ejemplo más obvio es un teléfono móvil que integra funciones como un
calendario, una grabadora, una cámara y una consola de videojuegos. Los teléfonos
móviles, junto con las PDA (Agenda digital personal), se convierten en dispositivos que
pueden controlar la automatización del hogar en cualquier momento y en cualquier lugar.
Reproductor de MP3 o disco duro con cámara digital, cámara web, Web PAD, consola de
video, jukebox o disco duro, sistema de cine en casa o en casa, decodificador de TV digital
terrestre, grabadora de video digital (grabadora de video) digital con DVR o radio o radio
por Internet.
47
Capítulo IV
Tecnologías inalámbricas
4.1 Tecnologías inalámbricas emergentes
Actualmente, se utiliza un número creciente de tecnologías inalámbricas en sistemas
basados en la ubicación para personas con discapacidad visual. Un sistema diseñado para
el exterior es diferente del interior. Primero, el Sistema de Posicionamiento Global,
conocido en inglés como acrónimo de GPS (Sistema de Posicionamiento Global), se
estableció como un estándar de referencia para la precisión que se puede lograr cuando un
receptor tiene un campo de visión directo en múltiples satélites. En otras palabras, se da al
mismo tiempo.
Sin embargo, en ubicaciones interiores, las señales GPS no son útiles porque el techo
y las paredes del edificio protegen la señal. Entonces, no podría el receptor sincronizarse a
la red. Proporciona mediciones satelitales y una ubicación confiable.
Muchas tecnologías inalámbricas como ZigBee, Bluetooth y Wi-Fi se utilizan para
transmitir datos. Cada uno de ellos muestra algunas ventajas y desventajas haciéndolos
más o menos efectivos. Por lo tanto, la elección técnica debe depender de los requisitos
48
específicos de la aplicación. Esto significa encontrar un compromiso entre el precio, el
consumo de energía y el ancho de banda disponible.
Luego, verifique las diferentes tecnologías involucradas en diferentes proyectos e
intente estimar y justificar el uso de uno de ellos.
4.1.1 Bluetooth.
Según Rosalia (2008) Bluetooth puede transmitir voz y datos entre múltiples
dispositivos a través de la especificación de la industria de enlaces de radiofrecuencia para
redes inalámbricas seguras de área personal (2.4 GHz). Los dispositivos que utilizan esta
tecnología con mayor potencia son los de las comunicaciones y los sectores de
computación personal, como PDA, teléfonos móviles, computadoras portátiles,
computadoras personales, impresoras y cámaras digitales. Admite estándares de
comunicación inalámbrica basados en radiofrecuencia, bajo costo y bajo consumo de
energía. Ericsson se desarrolló en 1994 como un mecanismo alternativo para reemplazar
gradualmente los enlaces de cable en algunos periféricos. Sin embargo, con la
funcionalidad y versatilidad de Bluetooth, puede establecer una conexión entre dos
dispositivos móviles inteligentes, como PDA y teléfonos móviles, y conectar dispositivos
periféricos y dispositivos de audio.
Como se mencionó anteriormente, Bluetooth nació en Ericsson en 1994, así como
con otras empresas en el sector de la tecnología como Intel, IBM, Nokia y Toshiba. Este
grupo multinacional fundó el Grupo de Interés Especial de Bluetooth en 1998 para
administrar y desarrollar varias versiones del núcleo de Bluetooth. En 1999, se unieron
empresas como Microsoft, 3Com y Agilent. La colaboración entre múltiples miembros de
Bluetooth GIS ha permitido que los fabricantes sean aceptados rápidamente. Lo mismo se
aplica a la compatibilidad entre dispositivos de distintos fabricantes.
49
Como resultado, las redes de red de área personal inalámbrica (WPAN) basadas en
Bluetooth fueron reguladas por las designaciones IEEE 802.15.
Las características principales de esta forma de comunicación son:
Opera en la banda libre de 2.4 GHz, por lo que no es necesario comprar una licencia de
publicación.
La capacidad máxima de transmisión es de 3 Mbps.
Implementa múltiples mecanismos de ahorro de energía para que el dispositivo no
siempre
consuma la misma energía y ahorre energía de la batería del dispositivo.
Precio económico. Se puede implementar en la mayoría de los dispositivos, pero no es
costoso. El precio del sistema Bluetooth incorporado es de 20 euros por unidad.
Alcance de hasta 100 metros, dependiendo de la potencia de transmisión del transmisor
Bluetooth.
Sin embargo, esto es compatible con los protocolos de comunicación, y el uso de
enlaces punto a punto es limitado porque el sistema de establecimiento de la conexión
dificulta la creación de una red multipunto. Esto se debe a que el propósito original era
reemplazar el enlace establecido por el cable físico.
4.2 ZigBee
ZigBee admite una especificación global realizada por un consorcio de marcas destinado a
vender sistemas de control inalámbrico llamados ZigBee Alliance. Esta especificación se
basa en el estándar IEEE 802.15.4 que especifica las capas físicas y de enlace del
protocolo. A un alto nivel, ZigBee Alliance es responsable de establecer un conjunto de
reglas que la red, la aplicación, el marco de la aplicación, el perfil y el mecanismo de
seguridad deben cumplir.
50
La idea principal desarrollada por ZigBee es la facilidad de implementarlo en un
sistema de control, o lo mismo, pero la necesidad de desarrollar un sistema robusto y
duradero de manera fácil y rápida. Se puede integrar en una red inalámbrica para
monitoreo y control.
Es así como ZigBee planea que los requisitos a continuación sean cumplidos:
Alta fiabilidad.
Bajo coste.
Muy bajo consumo.
Altamente seguro.
Estándar abierto.
Concluyendo, para lograr satisfacer todos estos puntos, ZigBee se caracterizará por lo
siguiente:
Baja capacidad de transmisión de aproximadamente 250 Kbps: esto permite el
desarrollo de sistemas de muy bajo costo.
Protocolo simple. Se puede implementar en un número ilimitado de sistemas de
microcontroladores de 8 bits.
Debido a que el consumo de energía es muy bajo, la energía del sistema dura varios
años.
El principal inconveniente es la baja capacidad de transmisión adoptada, y el uso de esta
especificación se limita a aplicaciones y actividades muy específicas que requieren muy
poco intercambio de datos, como la operación del interruptor óptico y el monitoreo del
sensor de temperatura e intensidad de luz.
51
4.3 Radio Frequency Identification (RFID)
La tecnología RFID admite el almacenamiento de información y los métodos de
recuperación remota basados en el uso de etiquetas que almacenan datos (en adelante
denominadas etiquetas o transpondedores). Por lo tanto, cuando estos transpondedores
ingresan al área de cobertura del lector RFID, envían una señal a la etiqueta y envían la
información almacenada en la memoria. Por lo tanto, una de las características principales
de esta tecnología es que la información se puede obtener de etiquetas dispersas por el
entorno a través de frecuencias de radio. Sin embargo, la distancia no puede exceder el
máximo impuesto por la máxima potencia de transmisión y la mínima potencia de
detección detectable.
Los rangos comunes de las señales de RF utilizadas en RFID son típicamente 125
KHz, 13.56 MHz, 433-860-960 MHz y 2.45 GHz.
El sistema de identificación por radiofrecuencia se compone principalmente de los
siguientes cuatro elementos.
Etiqueta RFID: también llamada etiqueta o transpondedor porque combina un
transmisor y un receptor en el mismo dispositivo. Las etiquetas se utilizan para ser
distribuidas por el entorno que se mueve a la ubicación deseada. Comprende de tres
elementos: chip, antena y sustrato. El chip y la antena están alojados en un sustrato, que
puede ser un material rígido (como el sustrato de fibra de vidrio FR4 para circuitos
impresos) o un material flexible (película de poliamida DuPont Kapton). Hecho de
materiales metálicos como el cobre para hacer antenas. El monolito está hecho de silicio
que está conectado eléctricamente a la antena. No obstante, la distancia no podrá superar
un cierto valor máximo impuesto por la potencia de transmisión máxima y la potencia de
recepción mínima detectable. Se distinguen dos tipos de tags:
52
Pasivos: no hay fuente de alimentación y se suministra directamente desde el lector. Por
lo tanto, la información solo se puede enviar si el lector la activa.
Activos: incluye fuentes de alimentación que proporcionan la energía necesaria para
transmitir señales de información.
Lector: envíe suficiente energía a la etiqueta para enviar la información almacenada
en la etiqueta. Consiste en un módulo de radiofrecuencia (transmisor y receptor), una
unidad de control y una antena que verifica la etiqueta en radiofrecuencia. Para el
intercambio de información, los lectores a menudo incorporan un tipo específico de
protocolo específico, como NFC, que puede enviar los datos recibidos de la etiqueta a un
sistema de procesamiento de datos.
Dispositivo de control: compatible con dispositivos móviles o computadoras que
ejecutan aplicaciones que procesan datos de uno o más lectores RFID y los envían a un
sistema de información. También puedes enviar pedidos al lector.
Middleware: software desarrollado para recopilar, filtrar y administrar
información de varios controladores.
4.4 Ultra Wide Band (UWB)
Corresponde a la tecnología de la comunicación inalámbrica que se conoce desde hace más
de 45 años en el mundo de la investigación y el mundo militar. La función primordial de
una red de banda ultra ancha (UWB) es que puede adquirir un enlace con una gran
capacidad de transmisión y consume muy poca energía. Esto se logra enviando una señal
en una región de muy corta duración. El ciclo de estas señales es del orden de unos pocos
nanosegundos. Esto amplía el ancho de banda de la señal transmitida y tiene ventajas
significativas en términos de consumo y capacidad de transmisión.
53
Esta tecnología comenzó en 2002 cuando la Comisión Federal de Comunicaciones
(FCC) permitió el uso de la banda de 3.6 GHz a 10.1 GHz. Este acontecimiento provocó
que numerosos centros de investigación, gobiernos, la industria de las telecomunicaciones,
investigasen posibles aplicaciones. Entre ellas, cabe citar:
Acceso a Internet de banda ancha a muy alta velocidad.
Localización con precisión de centímetros.
Imágenes de radar de alta resolución.
Obtención de imágenes a través de paredes.
Navegación y seguimiento de objetos de forma precisa.
Finalmente, la principal desventaja de esta tecnología es que solo se puede usar a una
distancia corta de 10 metros. Esto es impulsado por el bajo nivel de potencia establecido
en UWB por la FCC. Específicamente, la potencia de salida máxima del transmisor UWB
es 0.0001 megavatios / megahercios, potencia de salida de 0.05 megavatios con un ancho
de banda estándar de 500 megahercios, que está muy por debajo de la potencia máxima
permitida. . 802.11b, 100 MW. Esto significa que la energía es 2.000 veces menos.
4.5 Wi-Fi
Este es un estándar internacional que aplica el modelo OSI de bajo nivel, especialmente el
nivel físico y los enlaces de canales inalámbricos. En su opinión, Ethernet (estándar 802.3)
ha sido reemplazado por áreas o puntos a los que apenas se puede llegar por cable. Por lo
tanto, el acceso al entorno físico es similar al método utilizado para Ethernet. En contraste,
el desarrollo continuo comenzó a principios de 1997 y se descubrieron varias versiones:
4.5.1 802.11ª.
Esta versión del dispositivo se lanza después de las redes 802.11 y 802.11b y es
54
compatible con redes inalámbricas de tercera generación. Inicialmente, el desarrollo
comenzó antes del estándar 802.11b. Sin embargo, se retrasó debido a los requisitos
técnicos necesarios para implementarlo.
En particular, la funcionalidad de la red inalámbrica 802.11a es una actividad de
frecuencia de 5 GHz y es una banda de frecuencia conocida en los Estados Unidos como la
Infraestructura Universal de Información de Red (UNII). No obstante, esta manera de
comunicación inalámbrica está prohibida en Europa. Esto se debe a que el ancho de banda
utilizado para las operaciones está ocupado por el estándar hyperlan2. Las principales
características que aporta son:
Una cabida de enlace de 54 Mbps.
Al laborar en la banda UNII, posee más resistencia frente a las interferencias por
solapamiento, dado que dicha banda contempla el uso de 4 canales para este fin.
Uso de un rango de frecuencias respectivamente libre como son los 5 Ghz.
4.5.2 802.11b.
El estándar surgió en 1999 con la idea de conceder a los usuarios relacionarse con
dispositivos que utilizan una red Ethernet a través de un transmisor / receptor de
radiofrecuencia. Debido a esto, la organización IEEE se vio obligada a modificar el
mecanismo de acceso a una red Ethernet para agregar soporte para las nuevas capas físicas
y de enlace introducidas en 802.11b. Específicamente, se decidió utilizar CSMA / CA
(acceso múltiple con detección de portadora con evitación de colisión) en la capa de
enlace, y se seleccionaron tres métodos en la capa física:
(D-SSS) usando la banda de los 2,4 GHz.
(F-HSS) operando en el rango de los 2,4GHz.
Infrarrojos.
55
La virtud principal de este estándar es que es el primer estándar comercializado y,
por lo tanto, es usado ampliamente en todo el mundo para establecer redes inalámbricas.
Sin embargo, hay algunos inconvenientes que se probaron en revisiones posteriores. No
obstante, presenta una serie de inconvenientes que en revisiones posteriores se han
intentado corregir.
Entre estas se pueden mencionar:
Problemas de interferencias a causa de que el nivel de frecuencias en el que opera se
encuentra cargado al tratarse de una banda libre.
Capacidad de transferencia limitada, admite hasta 11 Mbps.
Requiere de modulaciones que contrarresten los efectos de multitrayectos.
Sensible a la distancia de tal manera que, a una distancia a más de 75 metros, la
capacidad del enlace cae a 2 Mbps.
4.5.3 802.11g.
Este estándar aparece como una extensión de 802.11b y tiene como objetivo mejorar
la transmisión del enlace en el mismo rango de frecuencia (2,4 GHz). Para este propósito,
introdujimos una segunda forma de acceso basado en OFDM ya utilizado en redes
802.11a, aumentando la capacidad de enlace a 54 megabits por segundo.
Por ello, la primordial ventaja de las redes 802.11g es un incremento significativo en
la capacidad de transferencia de hasta 54MB. Sin embargo, la misma distribución de ancho
de banda que 802.11b tiene los mismos inconvenientes.
4.5.4 802.11n.
Esto sigue en línea con los estándares de licitación. En otras palabras, es evaluado
por el grupo de trabajo IEEE. Esta fue la última actualización del estándar 802.11 porque
56
estaba programado para su lanzamiento en junio de 2009. La característica principal es una
capacidad de transmisión mucho mayor que la proporcionada por 802.11a / b / g. Para
lograr esto, la capa física tuvo que definirse utilizando dos conceptos importantes. Algunos
de los canales existentes utilizan sistemas de entradas múltiples múltiples (MIMO) y un
ancho de banda de 40 MHz. La combinación de estas determinaciones de diseño ha
aumentado la amplitud de transmisión.
Por otro lado, durante el desarrollo del dispositivo, siempre se mantiene la
compatibilidad con los parches 802.11 anteriores, por lo que se pueden usar dispositivos
compatibles con 802.11a / b para la modulación OFDM. Con 802.11b, se pueden utilizar
más de 250 millones de aparatos existentes en el mercado actual de comunicaciones
inalámbricas para este tipo de red. Esta particularidad es una gran ventaja comercial
porque significa que los usuarios no tienen que cambiar los dispositivos que pueden usar
cuando usan un nuevo estándar de comunicación inalámbrica. En consecuencia, entre las
principales ventajas de 802.11n podemos mencionar:
Mayor capacidad de transmisión, hasta 600 Mbps.
Retrocompatibilidad con los dispositivos 802.11a/b/g.
Uso de modos para ahorrar consumo y mejorar la utilización de los canales.
Aprovechamiento de los rayos multitrayectos para mejorar la
capacidad de transmisión.
4.6 WiMAX
Este es un estándar de comunicación cuyo objetivo principal es proporcionar prestación de
banda ancha de forma inalámbrica en campo metropolitanas. En otras palabras, está
destinado para su uso en redes MAN. Desarrollado para cubrir esta distancia.
Estas características hacen que esta tecnología sea compatible con otras, como las
57
líneas DSL y T1 ubicadas en el rizo de abonado.
WiMAX corresponde al nombre bajo el cual se vende el estándar IEEE 802.16. El
estándar IEEE 802.16 ha estado a cargo del desarrollo y mantenimiento desde la transición
del NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología) a esta organización en 1998.
La idea básica de WiMAX es proporcionar una diversidad de servicios motivados
por el bajo costo de los enlaces, desde servir como la columna vertebral de una red 802.11
hasta proporcionar servicios de empalme a dispositivos móviles sin usar el estándar
802.11. Es como una red de respaldo de red cableada. Entre las principales características
de WiMAX, podemos mencionar:
a. Dos rangos de frecuencias para operar:
10GHz-66GHz: el ancho de banda asignado en la primera versión del estándar. El
principal problema con este rango es que necesita visualizar directamente entre
diferentes estaciones para realizar la comunicación. Esto aumenta el número de
estaciones instaladas debido a los costos de instalación.
2GHz-11GHz: se establecen dos rangos en esta banda. Uno es 3.5 GHz, que requiere
una licencia para la transmisión, y el otro es 5.8 GHz en la banda libre. Por lo tanto,
no se requiere licencia de ningún tipo.
b. Usar selección de uso dinámico. Este metodo le permite seleccionar la frecuencia de
transmisión en función de la interferencia co-canal con la interferencia generada por
otros sistemas en la banda y ajustar la potencia de transmisión en función de estos
parámetros. Esto mejora la productividad de la comunicación.
Útil en redes multi - punto.
Asignación de una determinada condicion de servicio a cada conexión, lo que
permite poder trasladar sobre la capa de enlace de WiMAX protocolos como ATM,
Ipv4 o Ipv6.
58
Concluyendo, vale la pena mencionar que el ieee aprobó el estándar 802.16e en
2005. El estándar 802.16e define una red de banda ancha móvil que usa wimax como la
capa física y el ligazón. Se espera que estas redes admitan vehículos que viajan hasta 120
mph.
4.6.1 Comparativa.
En resumen, se presenta una breve comparación de varias técnicas previamente
estudiadas, destacando las fortalezas de cada una a nivel técnico y cualitativo. En esta
comparación.
59
Capítulo V
Arduino
5.1 ¿Qué es arduino?
Arduino es una plataforma de hardware gratuita diseñada para facilitar el uso de la
electrónica en proyectos interdisciplinarios basados en placas de microcontroladores y
entornos de desarrollo.
El hardware consta de una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de
entrada / salida.
Los microcontroladores más utilizados son Atmega168, Atmega328, Atmega1280,
Atmega8, que son simples y de bajo costo, por lo que puede desarrollar múltiples diseños.
El software, por otro lado, consiste en un entorno de desarrollo que implementa un
lenguaje de programación de procesamiento / cableado y un cargador de arranque que se
ejecuta en la placa. La computadora está programada para que la placa controle los
componentes electrónicos.
Desde octubre de 2012, arduino también se ha utilizado en microcontroladores ARM
CortexM3 de 32 bits. Esto coexiste con el AVR de 8 bits más limitado y económico. ARM
y AVR no son plataformas compatibles con el nivel binario, pero puede crear programas
que se programan con el mismo IDE de arduino y se compilan sin cambios en ambas
plataformas. Por supuesto, a diferencia de la mayoría de las placas AVR que generalmente
60
usan 5V, el microcontrolador CortexM3 usa 3.3V. Sin embargo, las placas arduino con
3.3V atmel AVR se lanzaron previamente como arduino Fio, y arduino Nano y Pro son
compatibles como meduino y pueden cambiar el voltaje.
Arduino puede obtener información ambiental a través de entradas analógicas y
digitales, luces de control, motores y otros actuadores. Microcontrolador a bordo
arduino se programa utilizando el lenguaje de programación arduino (basado en
Wiring) y el entorno de desarrollo arduino (basado en Processing). Los proyectos creados
con arduino pueden ejecutarse sin conectarse a una computadora.
Parte del software propietario se puede descargar desde el sitio web oficial. El
software ya incluye controladores para todas las tarjetas disponibles, por lo que puede
cargar fácilmente el código desde su computadora.
Puede usar arduino para desarrollar objetos interactivos autónomos y conectarse a
software como Adobe Flash, Processing, Max / MSP y Pure Data. La tendencia técnica es
utilizar arduino como una tarjeta de recopilación de datos mediante el desarrollo de
interfaces de software como JAVA, Visual Basic y LabVIEW. Las placas se pueden
ensamblar a mano o comprar. Un entorno de desarrollo integrado gratuito se puede
descargar de forma gratuita.
El proyecto arduino fue elogiado en la categoría 2006, 2007, 2008 y 2009 Electronic
Awards Ars Digital Community.
5.2 ¿Por qué arduino?
Muchos otros microcontroladores y plataformas de microcontroladores están disponibles
para la computación física. Parallax Basic Stamp, Netmedia BX-24, Phidgets, MIT
Handyboard y muchos otros productos con funcionalidades similares. Todas estas
herramientas aprovechan los detalles complejos de la programación de microcontroladores
61
en un paquete fácil de usar. Arduino también simplifica el proceso de uso de
microcontroladores, pero ofrece varios beneficios para maestros, estudiantes y fanáticos
interesados en otros sistemas:
Barato: las placas arduino son relativamente baratas en comparación con otras
plataformas de microcontroladores. Las versiones económicas de los módulos arduino se
pueden ensamblar manualmente, e incluso los módulos arduino premontados cuestan
menos de $ 50.
Multiplataforma: el software arduino funciona en los sistemas operativos Windows,
Macintosh OSX y GNU / Linux. La mayoría de los sistemas de microcontroladores están
limitados a Windows.
Entorno de programación simple: el entorno de programación arduino es fácil de
usar para principiantes, pero lo suficientemente flexible para usuarios avanzados. Para los
maestros, se basa en un entorno de programación de procesamiento, por lo que los
estudiantes que aprenden a programar en ese entorno pueden comprender mejor la
apariencia y la imagen de arduino.
Código abierto y software extensible: el software arduino está expuesto como una
herramienta de código abierto y puede ser extendido por programadores experimentados.
El lenguaje se puede extender a través de una biblioteca C ++, y cualquiera que quiera
comprender los detalles técnicos puede pasar de arduino a la programación AVR C. Del
mismo modo, el código AVR-C se puede agregar directamente al programa arduino si es
necesario.
Código abierto y hardware extensible: arduino se basa en los microcontroladores
ATMEGA8 y ATMEGA168 de Atmel. Los planes de módulos se publican bajo una
licencia Creative Commons y permiten a los diseñadores de circuitos experimentados
crear, ampliar y mejorar sus propias versiones de módulos. Incluso los usuarios
62
relativamente inexpertos pueden construir versiones de placa de módulo para comprender
su comportamiento y ahorrar dinero.
5.3 Versiones
A continuación, se presentan las versiones más comercializadas y utilizadas de las Tarjetas
ARDUINO. La diferencia entre ellas es la capacidad de memoria que posee, su tamaño, la
cantidad de pines de Entradas y Salidas y las funciones adicionales que poseen sus pines:
Figura 18. Tarjetas arduino uno, Leonardo,
Mega y Nano: Fuente: Recuperado de
https://www.330ohms.com/blogs/blog/11418
3172-arduino-mini-micro-y-nano-que-tan-
diferentes-son
5.4 Tarjeta arduino uno
Tablero electrónico basado en ATmega328P. Hay 14 pines de entrada / salida digital (6
pueden usarse como salidas PWM), 6 entradas analógicas, cristal de 16 MHz, conexión
USB, conector de alimentación, conector ICSP y botón de encendido. Incluye todo lo
necesario para admitir un microcontrolador de reinicio. Simplemente conéctelo a su
computadora con un cable USB, encienda la alimentación con un adaptador de CA o
conecte la batería a CC.
63
Características
a. Descripción de los pines de alimentación.
Vin: Voltaje de entrada de alimentación externa (en lugar de 5 voltios desde una
conexión USB u otra fuente de alimentación regulada). Este pin puede ser activado.
También se puede acceder a este pin cuando se suministra voltaje desde el enchufe.
5V: la placa se puede cambiar desde una toma de corriente de CC (7-12 V), un
conector USB (5 V) o un pin de la placa VIN (7-12 V). El suministro de voltaje a
través del pin de 5V o 3.3V no pasa a través del regulador, lo que puede dañar la
placa. No le aconsejamos a ella.
3V3: salida del regulador integrado de 3,3 voltios. La corriente máxima es de 50
mA.
GND: Patillas de tierra.
b. Descripción de los pines de entrada y salida.
Cualquiera de los 14 pines digitales en One se puede usar como entrada o salida
usando las funciones pinMode (), digitalWrite () y digitalRead (). Funciona a 5 voltios.
Cada lubricante puede entregar o recibir 20 MB con un contacto continuo de 20-50 kHz
de acuerdo con las condiciones de funcionamiento recomendadas (el valor
predeterminado es desconectado). Un máximo de 40 mA es un número que no debe
excederse en todos los pines de E / S para evitar daños permanentes al
microcontrolador.
Además, algunos pines tienen desempeños especiales:
Serial: 0 (rx) y 1 (tx). Se usa para enviar y recibir datos seriales ttl (rx) (tx).
Estos pines están conectados a los pines apropiados en el chip USB serie
ATmega8U2 TTL.
64
PWM: 3, 5, 6, 9, 10, y 11. La función analogWrite () proporciona una salida PWM
de 8 bits.
LED: 13. Pin digital incorporado LED13. La luz LED se enciende cuando el valor
del pin es alto y se apaga cuando el valor del pin es bajo.
Uno tiene seis entradas analógicas etiquetadas de A0 a A5, cada una con 10 bits de
resolución (es decir, 1.024 valores diferentes). Por defecto, estos se miden desde tierra a
5 voltios, pero puede cambiar el rango superior utilizando el pin AREF y la función
analogReference ()
c. Descripción de los pines de Comunicación.
Uno tiene un conjunto de funciones para comunicarse con una computadora, otras
tablas Uno u otros microcontroladores. ATmega328 proporciona comunicación en serie
UART TTL (5V). Se puede usar con los pines digitales 0 (RX) y 1 (TX). El
ATmega16U2 en la mesa realiza esta comunicación en serie a través de USB y aparece
como un puerto COM virtual en la computadora. El firmware 16U2 utiliza un
controlador COM estándar y no requiere un controlador externo. Sin embargo,
Windows requiere un archivo.inf. El software Arduino (IDE) incluye un monitor en
serie que puede enviar y recibir datos de texto simples desde y hacia la placa. Cuando se
envían datos desde el chip al USB y la conexión USB en serie a la computadora, los
LED RX y TX en la placa parpadearán (no para la comunicación en serie en los pines 0
y 1).
Software ARDUINO
5.5 Instalación
Clic derecho en el archivo ARDUINO 1.6.5. WINDOWS y seleccionar EJECUTAR
COMO ADMINISTRADOR (Si está usando Windows 7 a más):
65
En la ventana emergente, clic en I AGREE (Estoy de acuerdo) para aceptar la
licencia:
En la siguiente ventana, activar todas las casillas de los componentes que se
instalarán, sobre todo la casilla INSTALL USB DRIVER para que se pueda comunicar la
tarjeta ARDUINO y la PC. Clic en NEXT:
En la siguiente ventana, nos indicará en qué ruta de la PC guardará el software
ARDUINO, se sugiere dejar por defecto, sino puede cambiar a la ruta que usted desee.
Para iniciar instalación, clic en INSTALL:
Espere algunos segundos hasta que complete la instalación, durante este proceso no
presione ninguna tecla:
Si le aparece la siguiente ventana, activar la casilla SIEMPRE CONFIAR EN EL
SOFTWARE ARDUINO y clic en INSTALAR:
Al finalizar la instalación, aparecerá la siguiente ventana. Para terminar clic en
CLOSE y verifique que en Escritorio de la PC está el acceso directo del software
ARDUINO:
5.6 Conexión de tarjeta arduino con la PC
a. Conecte, mediante su cable USB, la tarjeta ARDUINO a la PC o Laptop:
Aparecerá el siguiente mensaje que indica que reconoció la tarjeta, así como el
número de Puerto COM que está utilizando (importante, anotar):
NOTA: Para la prueba detectó que está utilizando en puerto COM6.
5.7 Configuración de la tarjeta arduino
Busque el ícono del software ARDUINO y haga doble clic sobre él.
A continuación, iniciará la carga del entorno de desarrollo integrado o IDE de
66
ARDUINO. En esta ventana se realizará la programación:
Para configurar, clic en HERRAMIENTAS / PLACA ARDUINO – GENUINO
UNO y seleccionar de la lista ARDUINO – GENUINO UNO, que es la tarjeta que
utilizaremos:
Luego, nuevamente ingresamos a HERRAMIENTAS / pero esta vez seleccionamos
PUERTO y de la lista seleccione COM6 (Arduino / Genuino Uno) que es el puerto donde
está conectada la tarjeta y es la que se instaló:
NOTA: Todos los pasos vistos respecto de la configuración inicial de ARDUINO se
realizan una sola vez, luego no es necesario repetir los pasos ya que la PC guarda la
configuración.
Programación de tarjeta arduino
Para cargar un programa por primera vez, usaremos un ejemplo donde enciende y
apaga un LED que viene conectado en el pin 13. Para ello, seleccione ARCHIVO /
EJEMPLOS / BASICS y clic en BLINK:
Para cargar el programa en la Tarjeta ARDUINO, clic en el botón SUBIR:
NOTA: Al presionar el botón SUBIR, antes realiza la compilación del programa.
Notará que los LEDs TX y RX (Transmisión y Recepción de Datos) parpadearán
debido a que se está enviando el programa a la Tarjeta ARDUINO. Luego, el Led que viene
conectado en el pin 13 empezará a parpadear con intervalos de 1 segundo:
5.8 Componentes de entrada y salida de señales
5.8.1 Relé.
Un dispositivo eléctrico que funciona como un interruptor y se usa para abrir y cerrar
una ruta de corriente, y funciona eléctricamente. Cuando se usa un relé, también se puede
67
abrir y cerrar con un electroimán, por lo que se le llama un relé o relé electromagnético.
5.8.2 Funcionamiento de un relé.
Puede ver que el relé en la figura tiene dos contactos, uno abierto (NC) y el otro
cerrado (NO). Cuando se activa la bobina, se crea un campo magnético, creando un
electroimán que atrae contactos y cambia de posición. Lo que estaba abierto estaba
cerrado, y lo que normalmente estaba cerrado estaba abierto. El contacto móvil es C, el
contacto que cambia la ubicación de los otros dos contactos.
La mayoría de los mensajes requieren 1, 2, 3 o un contacto saliente. Normalmente
abierto o normalmente cerrado (modo normal = sin modo actual).
Figura 19. Formas físicas y tipos de relés. Fuente: Recuperado de
https://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9
5.8.3 El triac.
Un triac es un dispositivo semiconductor electrónico de tres terminales para el
control de corriente. El nombre proviene del término AC trio = AC tercio.
Al igual que un transistor de carga de CC (CC), una carga de CA (CA) es controlada por
triac. Definitivamente un interruptor electrónico, pero para AC. Los triacs se usan con más
frecuencia como reemplazos de relés.
Su funcionamiento básico es cerrar el contacto entre los dos terminales (ánodos 1 y
68
2). Cuando una pequeña corriente fluye a través de otro terminal llamado "puerta" o puerta
corriente inicial), la corriente fluye (corriente de salida)
La corriente continúa fluyendo hasta que la corriente de salida cae por debajo de un
cierto valor llamado umbral de corriente o se apaga de alguna manera usando un
interruptor o botón.
Los ánodos 1 y 2 tienen elementos de salida (lámparas, motores, etc.) controlados
por el triac.
Mire la siguiente imagen y encienda la lámpara o bombilla usando el TRIAC como
interruptor. Este es un circuito muy básico, pero ayuda a comprender su funcionamiento. A
continuación, veremos cómo mejorar.
5.8.4 Optoacopladores.
¿Qué es un Optoacoplador?
Este es un componente electrónico utilizado como transmisor óptico (óptico) y
receptor óptico. En otras palabras, una señal óptica puede enviar una señal eléctrica de un
punto a otro sin la necesidad de conexiones físicas o cables (en el aire). Por lo tanto,
también se llama Opto-Switch.
Cuando la luz se activa, llega al detector que produce el voltaje de salida y el
interruptor se cierra. Si la luz no está activa o la luz no ha llegado al detector, no se genera
voltaje de salida. Es decir, el interruptor está abierto.
Cuando una fuente de luz (generalmente LED) y algún tipo de célula fotovoltaica
(silicio semiconductor, comúnmente llamado fotoconductor) se combina en una sola
cápsula, el dispositivo resultante es un embrague o interruptor óptico.
Estos suelen ser elementos que reemplazan los mensajes tradicionales. Usualmente
se usa para separar dos circuitos. Uno funciona con un voltaje bajo (LED) llamado control
69
y el otro funciona con un voltaje alto o diferente (detector) llamado potencia.
5.9 ¿Qué es arduino studio?
Arduino brinda una herramienta de programación de código abierto fácil de usar para
escribir código y cargarlo en la pizarra. Esto a menudo se llama Arduino IDE (Entorno de
desarrollo integrado). El software Arduino (IDE) es fácil de usar para principiantes, pero lo
suficientemente flexible para usuarios avanzados.
Arduino (IDE) es una plataforma cruzada que se ejecuta en los sistemas operativos
Windows, Mac OSX y Linux.
Escriba el código utilizando el lenguaje de programación Arduino (cableado) y el
procesamiento basado en Arduino (IDE), cárguelo en el microcontrolador y dígale a la
placa qué hacer.
El software Arduino está disponible como herramienta de código abierto para
programadores de todo el mundo. El lenguaje puede extenderse utilizando bibliotecas C /
C ++ y trasladarse a otras plataformas de hardware.
5.10 Funciones básicas de arduino studio
Un boceto es el nombre que Arduino utiliza para un programa. Es la unidad de código que
se carga y ejecuta en una placa Arduino.
Comentarios.
Las primeras líneas del bosquejo intermitente son un comentario:
/ *
* Blink
*
70
El ejemplo básico de Arduino. Enciende un LED encendido por un segundo,
entonces apagado por un segundo, y así sucesivamente... Utilizamos el perno 13
porque, dependiendo de su tablero de Arduino, tiene un LED incorporado * o una
resistencia incorporada por lo que solo necesita un LED.
*
* /
Arduino no tiene en cuenta todo lo que sucede entre / * y * / al registrarse (estar al
principio de cada línea solo es necesario para que las notas se vean limpias). La gente lee
el código allí. Explica qué hace el programa, cómo funciona y cómo está escrito. Vale la
pena comentar sobre el boceto y actualizar los cambios de código. Ayuda a otros a
aprender o cambiar el código.
Hay diferentes estilos de respuestas cortas y respuestas. Estos comienzan con // y
continúan hasta el final de la cola. Por ejemplo, en la línea:
int ledPin = 13; // LED conectado al pin digital 13
El mensaje "LED conectado al pin digital 13" es un comentario.
Variables
Una variable es un lugar para almacenar datos. Hay nombre, tipo y valor. Por
ejemplo, la línea del gráfico antes de Blink declara una variable llamada ledPin, int y un
valor inicial de 13. Esto se usa para indicar el punto donde un LED está conectado a
Arduino. Cada vez que aparece el nombre de ledPin en el código, se restaura su valor.
En este caso, a la persona que creó el programa no le importó crear la variable
ledPin, sino que escribió 13 que necesitaban especificar el número de pin. La ventaja de
usar variables es que puede transferir fácilmente la luz a otro bolígrafo. Simplemente
edite la fila que asigna el valor inicial a una variable.
Sin embargo, el valor a menudo cambia durante el registro. Por ejemplo, puede
71
mantener la variable de lectura.
Funciones
Una función (también conocida como procedimiento o sub-rutina) es una pieza de
código que se puede usar desde cualquier lugar de un boceto. Por ejemplo, aquí está la
definición de la función setup () desde el ejemplo Blink:
Void setup ()
pinMode (ledPin, OUTPUT); // establece el pin digital como salida
La primera línea proporciona información sobre características como
"configuración". El texto circundante indica el tipo de parámetro y su valor de retorno.
Estos se explicarán más adelante. El código entre a se llama el cuerpo de la función:
lo que hace la función.
Puede llamar a funciones que ya están definidas (como parte de un boceto o
lenguaje Arduino). Por ejemplo, llamó a la línea pinMode (ledPin, OUTPUT). Pase la
función PinMode () y los dos parámetros ledPin y OUTPUT. La función pinMode ()
usa estos parámetros para determinar qué pines y cómo configurarlos.
Funciones: pinMode (), digitalWrite (), y delay ()
La función pinMode () establece un pin como entrada o salida. Para usar, pase el
número de pin que se establecerá y una ENTRADA o SALIDA constante. Cuando se
configura como entrada, el pin puede detectar el estado del sensor como un botón
pulsador. Como salida, el actuador puede funcionar como un LED.
Las funciones digitalWrite () emiten un valor en un pin. Por ejemplo, la línea:
digitalWrite (6, HIGH);
72
Ajuste el ledPin (pin 13) a HIGH, o 5 voltios. Escribir un LOW a pin lo conecta a tierra,
o 0 voltios.
El delay () hace que el Arduino espere el número especificado de milisegundos
antes de continuar con la siguiente línea. Hay 1000 milisegundos en un segundo, por lo
que la línea:
delay (1000);
Crea un retardo de un segundo.
Funciones: setup () y loop ()
Hay dos funciones especiales que forman parte de todos los esquemas de Arduino:
setup () y loop (). El setup () se llama una vez, cuando se inicia el boceto. Un lugar muy
bueno para hacer tareas de configuración como fundar modos de pin o inicializar
bibliotecas. La función loop () se llama una y otra vez y es el corazón de la mayoría de
los bocetos. Necesita incluir ambas funciones en su boceto, incluso si no las necesita
para nada.
5.11 Implementación de un App inventor
5.11.1 ¿Qué es MIT App inventor?
MIT App Inventor es una aplicación de Internet que está diseñado para el desarrollo
de aplicaciones para el celular no planificados, es bastante ventajoso aprender
programación y crear aplicaciones simples muy rápido. Es muy simple el programa. Hay
dos ventanas. Una es hacer un diseño de aplicación (arrastrar elementos desde botones,
barras, etc. y colocarlos en la pantalla del móvil), y la otra es una ventana que utiliza
bloques programables. ¿Conoces Scratch o Modkit? Bueno, la idea es muy similar.MIT
App Inventor es una aplicación web hecha para hacer Apps para móvil sin programar. Es
bastante útil para aprender programación y para hacer aplicaciones sencillas en corto
tiempo. Este será nuestro programa con bloques:
73
Diseño de una aplicación en APP INVENTOR
Al abrir MIT App Inventor por primera vez, veremos una página parecida a esta:
Aquí puedes ver todos los proyectos en los que estás trabajando. Cuando haga clic en
Iniciar un nuevo proyecto, se le pedirá que ingrese el nombre de una aplicación.
La página que se muestra determina el diseño de la aplicación, incluidos botones,
colores, menús e imágenes.
El panel Paleta en el lado izquierdo de la ventana contiene una paleta que contiene
los elementos que desea agregar a la aplicación. Desde botones y menús hasta
navegadores, giroscopios y módulos bluetooth.
El espacio central que se parece a una pantalla móvil se llama visor y es una vista
previa de la aplicación. Actualmente en blanco, pero puede agregar un elemento de la
paleta arrastrando el elemento a un área en blanco.
El panel Componentes en el lado derecho de la ventana contiene una lista de todos
los elementos colocados en la pantalla para que pueda seleccionarlos fácilmente. En la
actualidad, solo hay "Pantalla 1", que es la pantalla. Cuando se selecciona esto, se muestra
un panel llamado [Propiedades] a la derecha. Este panel le permite cambiar todas las
características de cada elemento en la lista.
Vaya a la paleta y busque el elemento del selector de lista. Este es un menú
desplegable que puede programar para ver y conectarse a dispositivos Bluetooth cercanos.
Arrástrelo a la pantalla.
A la derecha, en el menú Properties, podemos cambiar el texto del List Picker.
Vamos al campo Texty escribimos Dispositivos.
Volvemos al menú Palette y añadimos dos elementos de tipo Button a la aplicación,
de la misma forma que hemos colocado el List Picker.
74
Seleccione cada botón y cambie el nombre. Uno se llama "encendido" y el otro se
llama "apagado".
Hasta ahora, hemos agregado un componente visible. Los usuarios pueden verlos e
interactuar con ellos. Sin embargo, hay otros tipos de componentes llamados componentes
invisibles que se utilizan para operar ciertas funciones, como giroscopios, WiFi y antenas
Bluetooth.
Para conectarse a arduino, necesita una aplicación que use una antena Bluetooth.
Vaya a Tablero-> Conectividad y arrastre el cliente Bluetooth a la pantalla.
Veremos que debajo de la previsualización aparece el símbolo de Bluetooth. La
aplicación debería lucir así.
Diseño hasta ahora. Es hora de definir cada componente. En la esquina superior
derecha hay dos botones: diseño y bloqueo. Primero, se abre la ventana actual. Le permite
implementar todos los componentes de la aplicación. En cambio, el bloque abre una
ventana y programa el bloque.
Pulsamos el botón Blocks y veremos una página en blanco:
Lo primero que vamos a hacer es programar el menú desplegable. A la derecha,
seleccionamos ListPicker1 y se nos abrirá un menú en el que aparecen los bloques
relacionados con este objeto.
¿Qué es exactamente lo que quieres hacer? Deben seleccionarse dos elementos antes
de seleccionar una opción del menú desplegable.
Antes de seleccionar una opción, haga una lista de los nombres de todos los
dispositivos Bluetooth cercanos. Luego, si su teléfono funciona con Bluetooth, ListPicker1
le notifica que configure el nombre del dispositivo junto con el elemento en la lista.
Arrastre el menú Bloqueado ListPicker1. Antes de vaciar.
75
Luego vaya a la sección de control y seleccione if.
Luego seleccione el objeto BluetoothClient1 y agregue un nombre disponible:
Y finalmente seleccionamos ListPicker1 y añadimos un Elements:
Montamos todos los bloques para que queden así:
Ahora tenemos que decirle a ListPicker1 que se conecte a la dirección que el usuario
seleccione en la lista. Como ya son unos expertos en añadir bloques, solo les enseño el
resultado final:
Finalmente configuramos Button1 y Button2. Queremos que al pulsarlos se envíe un
texto a la dirección Bluetooth a la que estamos conectados…
Los bloques rojos que hay al final sirven para escribir texto. Se encuentran en el
apartado Text del menú Blocks.
Al final, el programa debería verse así:
Para exportar el programa. En la parte superior izquierda, hay un menú que pone
Build.
Lo desplegamos y seleccionamos App (sabe .apk to my computer)
Guarde el archivo apk y transfiéralo al móvil a través de USB. Una vez migrado, use
una aplicación como FileBrowser para explorar e instalar el directorio móvil hasta que
encuentre el archivo .apk de la aplicación. Requiere autenticación WiFi y Bluetooth.
Oferta de aceptar.
Abra la aplicación y haga clic en el botón Instalar para encontrar Arduino. Conéctese
al módulo HC06. Luego puede encender y apagar el LED 13 con los otros dos botones.
76
5.12 Comunicación bluetooth
Figura 20. Símbolo de bluetooth. Fuente:
Recuperado de
https://larepublica.pe/tendencias/1111048-
bluetooth-cual-es-el-origen-de-su-simbolo/
La mayoría de las personas que leen estas líneas no tienen un aparato móvil en el
saquillo, y la mayoría son personas tipo teléfono inteligente, incluidos los sistemas
operativos Android y Apple IOS con Wi-Fi y Bluetooth. Es por ello que la probabilidad de
constituir una conexión Wifi o Bluetooth en nuestro proyecto abre enormes posibilidades.
El espacio de controlar proyectos desde el móvil usando WIFI o Bluetooth es muy
importante para contrastar diferentes tipos de ensamblajes.
En la sesión anterior, pudimos ver cómo administrar múltiples salidas digitales
usando un móvil conectado a la red local. En la próxima sesión, entenderemos cómo usar
WIFI como un sistema de control telefónico.
Pero dado que un gran viaje tiene que comenzar con pequeños pasos, dedicamos
algunos capítulos a Bluetooth para ver qué tenemos, cómo configurarlos, etc. Permite la
integración de Bluetooth en Arduino. Por esta razón, explicaré la descripción general y el
funcionamiento de Bluetooth y algunos conceptos básicos importantes y los usaré para
garantizar el éxito.
Primero, digamos que un dispositivo Bluetooth puede funcionar como maestro o
esclavo. La diferencia es que un Bluetooth Slave solo puede enlazar a un máster y a
77
nadie más, en cambio un máster Bluetooth, puede unirse a varios Slaves o soportar que
ellos se conecten y recibir y solicitar información de todos ellos, arbitrando las
transferencias de información (hasta un máximo de 7 Slaves).
Figura 21. Formas de conexión de los dispositivos bluetooth. Fuente:
https://as.com/meristation/2019/05/20/betech/1558389286_730929.html
Cada dispositivo identificado por Bluetooth tiene una dirección única de 48 bits y un
nombre de dispositivo que permite a los humanos identificarlo cómodamente. Por lo tanto,
cuando configura un dispositivo móvil, puede especificar su nombre que otros verán
cuando busque un teléfono cercano.
También puede identificar su propia dirección, pero por lógica es menos cómoda y
útil. No es raro fijar un protocolo IP a través del transporte Bluetooth. Por lo tanto, además
de la identificación Bluetooth interna (equivalente a Ethernet MAC), hay una dirección IP
para conectarse a Internet.
Entonces, por ejemplo, puede conectarse a una PC a través de Bluetooth o conectarse
a Internet.
Por lo tanto, un nodo Bluetooth puede ser maestro o esclavo, tiene una dirección
única, un nombre que se identifica a sí mismo y, a menudo, incluye un PIN de conexión o
un número de identificación que debe ingresarse para acceder.
Debido a que Bluetooth fue desarrollado por Nokia para conectar teléfonos móviles a
otros dispositivos como auriculares, micrófonos, conexiones de audio del automóvil, etc.,
existe un procedimiento predefinido llamado emparejamiento (o emparejamiento) que une
78
dos dispositivos Bluetooth.
Al vincular dos dispositivos BT, se inicia un proceso identificado por dirección y
nombre interna y se requiere un código PIN para autenticar el vínculo.
Si el emparejamiento es exitoso, ambos nodos generalmente conservan la identidad
de los otros nodos y se vuelven a conectar sin la exigencia de intervención manual si están
cerca. Por lo tanto, tan pronto como llegue al CD del automóvil, se reconoce el teléfono
móvil y puede reproducir música en su teléfono inteligente.
Para que Bluetooth envíe y reciba música, debe aceptar otro estándar llamado Perfil
de distribución de audio avanzado (A2DP). Si es un sistema antiguo, no podrá jugarlo.
Naturalmente, los estándares han cambiado a lo largo de los años y hay varias
versiones que siempre son compatibles con versiones anteriores con diferentes distancias
de alcance (en teoría, entre 50 y 100 metros sin obstáculos).
5.13 Módulos bluetooth para arduino
Hay módulos Bluetooth simples y económicos por un tiempo, pero esto es muy práctico
para todos estos, y en esta sesión comenzaremos a ver qué hay disponible y cómo usarlos.
Los módulos HC-06 y HC-05 son los más utilizados en el mercado. Al buscar en
eBay, etc., puede obtenerlo con poco dinero y usarlo con sockets XBEE (y) de forma
independiente o en modo SHIELD.
Hay mucha confusión acerca de cómo distinguirse entre sí en la red y, a menudo,
mucha confusión sobre los beneficios mutuos. Veamos si podemos aclarar un poco el
problema.
El primero es que ambos módulos tienen el mismo hardware. No hay diferencia en el
hardware, pero el software incorporado es distinto.
El procedimiento es obviamente bastante pesado, pero parece que uno puede
79
reprogramarse y convertirse en el otro.
Además, el módulo de conexión está montado en el soporte y puede mostrar una
diferencia notable dependiendo del fabricante y la conexión, pero hay diferencias obvias
de lo que he visto en algunos módulos que tengo. El número de pines en el módulo
montado.
El modelo HC-06 tiene cuatro pines en lugar de seis, incluido el modelo HC-05, pero
existen diferencias importantes en la funcionalidad y el procesamiento, y vale la pena
dedicar una sesión a cada modelo.
Básicamente, el modelo HC-06 funciona solo como esclavo y tiene un conjunto más
pequeño de instrucciones a seguir, mientras que el modelo HC-05 funciona como maestro
o esclavo y acepta más instrucciones de configuración.
En esta sesión, utilizaremos el modelo HC-06, pero primero tenemos que hablar
sobre los problemas del comando AT
Comandos AT para módulos Bluetooth
En la época heroica, se usaban líneas o puertas en serie para enviar mensajes (por
supuesto, solo texto) de una computadora a otra. Es muy similar a lo que Arduino hace hoy
con una PC a través de USB.
La interfaz es RS232 en lugar de USB, y aunque es físicamente diferente, comunicó
dos puntos en serie de hasta unos 100 metros.
Sin embargo, si deseaba enviar información a otro equipo en la oficina remota de su
empresa, la única posibilidad era utilizar una línea telefónica con un módem.
La idea básica era codificar el 0 binario con un tono de audio serio (que puede
enviarse a través de una línea telefónica) y codificar el tono binario como un tono agudo.
Por lo tanto, puede enviar mensajes binarios codificados en frecuencias de audio de
un punto a otro, con más o menos sonidos graves y agudos en la línea telefónica.
80
El término módem se deriva del apocoder MODulator DEModulator.
Naturalmente, la línea telefónica era analógica, implicaba una cantidad irrazonable
de ruido térmico que aumentaba exponencialmente con la distancia, disminuía según el
ruido encontrado y retransmitía el mensaje repetidamente hasta que llegó correctamente.
(Primero rara vez sucede). Por lo tanto, el módem necesitaba un tipo de comando. Esto nos
permitió cambiar la velocidad según sea necesario y leerla cuando se evitó el ruido. Los
parámetros temporales se cambian en el acto con una comunicación confiable.
Además, debido a que RS232 tenía solo dos hilos de comunicación, no había más
remedio que incorporar una orden de servicio que significara que la orden de
programación del módem vendría después.
En otras palabras, la orden era del tipo "Orden AT +" y AT era el comando de
atención especificado. Por un momento, todos los módems y otras máquinas de
comunicación en serie comenzaron a aceptar este tipo de órdenes, y todos fueron llamados
comandos AT en la extensión.
Con el tiempo, una gran cantidad de hardware simple que se comunica con otros
dispositivos a través de una humilde puerta en serie aceptará y configurará comandos AT.
Este es un ejemplo de módulos Bluetooth HC-05, HC-06 y otros dispositivos pequeños en
el futuro.
81
5.14 Control de Leds con arduino y bluetooth
Figura 22. Conexión entre el arduino uno y el módulo bluetooth. Fuente: Recuperado de
https://ditecnomakers.com/como-configurar-y-programar-el-hc05/?v=3516f0e0b409
Programa void setup()
pinMode(13,OUTPUT); //Seleccionamos el pin 13 como salida Serial.begin(9600);
//Inicializamos el valor de transmisión.
void loop()
while (Serial.available()) //Declaramos un sentencia, Mientras el puerto Serial esté
disponible se empieza el ciclo
char dato= Serial.read(); //Declaramos una variable de tipo carácter y Seo lee la variable enviada
desde el Bluetooth.
digitalWrite(13,LOW); //Indicamos que en el puerto 13 la señal será baja por lo que el LED estará
apagado.
switch(dato)
case 'A': //Si en el caso de ser A la variable enviada, entonces:
digitalWrite(13,HIGH); //La señal será alta, encenderá el LED. Serial.println("Led
82
encendido");//Se mostrará un mensaje. break; //El caso se detiene.
case 'B': //Si en el caso de ser A la variable enviada, entonceS:
digitalWrite(13,LOW); //la señal será baja por lo que el LED estará apagado. Serial.println("Led
apagado");//Se mostrará un mensaje.
break;
83
Capítulo VI
Control de casa domótica con celular vía bluetooth
6.1 Descripción
El presente proyecto se elaboró para poder brindar un módulo didáctico para los docentes,
y que pueda ser utilizado para explicar a los estudiantes de la especialidad y afines, sobre
el funcionamiento general que posee una casa domótica en la actualidad. Para su
ensamblado, se utilizó un material especial similar al tecnopor, pero con mayor resistencia,
para ensamblar la estructura de 3 pisos de la Casa Domótica y se imprimieron imágenes con
los ambientes de una casa para pegarlos en cada parte de la estructura respectiva para darle
mejor presentación.
El circuito para el proyecto está en base a la tarjeta ARDUINO Uno, que es la más
básica y accesible de comprar, utilizada en la mayoría de proyectos de Automatización y
Programación. Se conectaron a dicha tarjeta algunos sensores que miden variables como:
temperatura, movimiento y gas, los cuales nos permitieron monitorear el estado del
ambiente que posee la casa domótica mediante un Celular. Para ello, se conectó un módulo
Bluetooth a la tarjeta arduino que permitió la comunicación con el celular a corta distancia
(5 a 10 metros). Además, se conectaron algunos leds que simularon las luces de cada
ambiente y los cuales se pueden controlar mediante una aplicación, con botones, instalada
84
en un Celular. Adicionalmente, se conectó un ventilador y un buzzer para simular el
sistema de aire acondicionado y alarma que posee una casa domótica. Dichos dispositivos
se activaron ante un cambio de temperatura o detección de movimiento, lo que indicaría
que ha ingresado a la casa una persona no autorizada.
Figura 23. Módulo y aplicación del proyecto. Fuente:
Recuperado de https://www.tutorialesje.com/2013/08/maqueta-de-
una-casa-domotica.html
6.2 Materiales
6.2.1 Componentes electrónicos.
1 Tarjeta arduino uno.
1 Cable USB para conectar la tarjeta arduino uno a la PC.
1 Módulo de Sensor de Temperatura y Humedad DHT11.
1 Módulo de Sensor de Gas MQ5.
1 Módulo de Sensor de Movimiento PIR.
1 Módulo Bluetooth HC – 05 (puede ser también el HC - 06).
1 Micro Servo SG90.
1 Ventilador pequeño de 12V.
1 Buzzer pequeño de 5V.
transistores BC548 (NPN) u otro equivalente.
85
Resistores de 10KΩ a 1/4W.
10 Leds ultra brillantes de color blanco.
10 Resistores de 220Ω a 1/4W.
Baterías de Litio de 3.7V a 1400 mAH recargable.
1 Cargador de Batería de Litio Micro USB.
Otros:
Metros de cable flexible, color blanco, para conexiones.
Cables para conexiones en Protoboard.
Protoboard.
Estaño.
Pasta de Soldar.
Herramientas:
Cautín.
Alicates de Pinza y Corte.
Multitester.
Pistola de Silicona.
6.3 Circuito
El circuito del Proyecto se diseñó en el software ISIS - PROTEUS para armar el esquema
y visualizar las conexiones que poseen todos los componentes del proyecto con la Tarjeta
arduino uno. Para insertar la tarjeta arduino, los módulos de los sensores y bluetooth HC –
05 se descargaron de Internet las librerías respectivas para PROTEUS:
86
Figura 24. Vista del circuito armado en protoboard
para las primeras pruebas. Fuente: Recuperado de
http://asterion.almadark.com/2008/08/13/amplificador
-cmoy-para-audifonos/comentarios//
6.4 Descripción del circuito: Fuente de alimentación
Posee 2 baterías de litio (3.7V) en serie para energizar todo el circuito del proyecto, las
cuales son recargables y su capacidad máxima de corriente es de 1400mAH.
Al estar conectadas en serie las baterías, tenemos un voltaje igual a la suma de ambas
que nos da un total de 7.4V los cuales irán conectados a los pines VIN y GND de la
tarjeta arduino uno, que posee internamente un regulador de 5V que energizará todo el
circuito.
Figura 25. Pines VIN y GND de la tarjeta arduino.
Fuente: Recuperado de
https://arduino.stackovernet.com/es/q/2339
87
a. Sensor de temperatura y humedad DHT11:
Posee 3 pines de conexión: 2 pines de alimentación (VCC y GND) y 1 pin que
transmite el valor de la temperatura y humedad a la tarjeta arduino por el pin 2. Para
el proyecto solo se utilizó el valor de la temperatura para que cuando supere el valor
de 25ºC, me active un pequeño ventilador que simule el sistema de aire
acondicionado que pueda tener la casa domótica.
Figura 26. Forma física y pines del sensor. Fuente:
Recuperado de
https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2016/12/18/sens
ores-y-actuadores/
b. Sensor de Gas MQ5:
Posee 4 pines de conexión: 2 pines de alimentación (VCC y GND) y 2 pines que se
encargan de enviar el estado del sensor cuando detecta GAS a la tarjeta Arduino por
el pin 3. La salida DOUT envía la señal de 1 lógico en ausencia de GAS y envía 0
lógico cuando detecta la presencia de GAS. La salida AOUT envía un valor
analógico entre 0V y 5V de acuerdo con la cantidad de GAS detectado. En Arduino
se obtienen valores de 0 a 255.
c. Sensor de movimiento PIR:
Posee 3 pines de conexión: 2 pines de alimentación (VCC y GND) y 1 pin que se
encarga de enviar el estado del sensor a la tarjeta arduino por el pin 4. La salida OUT
88
envía un 1 lógico al detectar movimiento en el entorno y 0 lógico en caso de no
haber ningún movimiento.
Figura 27. Forma física y pines del sensor utilizado. Fuente:
Recuperado de https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2016/12/18/sens
ores-y-actuadores/
d. Micro Servo:
Posee 3 pines de conexión: 2 pines de alimentación (Red = VCC y BROWN = GND)
y 1 pin para recibir la señal desde la tarjeta arduino por el pin 5 el cual trabaja en
modo PWM (modulación por ancho de pulso). Este pequeño servo puede mover un
peso de 1KG debido a sus componentes internos (engranajes) y simulará el
mecanismo de una chapa eléctrica presente en la casa domótica, la cual será activada
mediante el celular con un botón
e. Ventilador pequeño de 12V:
Posee solo 2 pines de alimentación, de los cuales uno irá conectado directamente a
VCC y el otro al colector de un transistor BC548, que amplificará la corriente para
que pueda funcionar adecuadamente e irá conectado al pin 6 de la tarjeta arduino.
Dicho ventilador simula el sistema de aire acondicionado de la casa domótica.
89
Figura 28. Circuito y forma física de ventilador. Fuente: Recuperado de
https://www.taringa.net/+hazlo_tu_mismo/circuito-para-controlar-ventiladores-
de-cpu-y-graficos_132pzp
f. Buzzer pequeño de 5V (Alarma):
Posee solo 2 pines de alimentación, de los cuales uno irá conectado directamente a
VCC y el otro al colector de un transistor BC548, que amplificará la corriente para
que pueda funcionar adecuadamente e irá conectado al pin 7 de la tarjeta arduino.
dicho buzzer simula el sistema de alarma de la casa domótica.
g. Módulo Bluetooth HC - 06:
Posee 4 pines de conexión: 2 pines de alimentación (VCC y GND) y los otros 2
restantes para la comunicación (TX y RX) entre el módulo y la tarjeta arduino mediante los
pines 8 y 9. El pin 8 será configurado como RX y será conectado al TX del módulo
Bluetooth. El pin 9 será configurado como TX y será conectado al RX de dicho módulo.
De esta forma, establecemos una comunicación bidireccional entre el celular y la tarjeta
arduino de forma inalámbrica para controlar el encendido de Leds, activación del micro
servo y visualización de los estados de los sensores presentes en la casa domótica.
h. Leds:
Se tienen 4 Leds distribuidos en toda la maqueta del proyecto para simular las luces
presentes en los ambientes de la casa domótica que son: patio, sala, cocina y dormitorio y
que van conectados a los pines 10, 11, 12 y 13 de la tarjeta arduino. El encendido y
apagado de los mismos se realiza mediante el celular.
90
6
5
4
3
Figura 29. Circuito y forma física de los leds utilizados. Fuente:
Recuperado de https://www.ecured.cu/Diodo_led
6.5 Elaboración del proyecto
Se realizaron los cortes respectivos al tecnopor especial para obtener las piezas de la
estructura de casa domótica y posteriormente se unieron y pegaron según su modelo, para
ello se contó con la ayuda de un docente de la especialidad de diseño arquitectónico.
Luego, se pegaron a dicha estructura, las imágenes respectivas de cada ambiente para darle
una mejor apariencia:
Figura 30. Vista Superior de la estructura de la casa domótica. Fuente: Recuperado
http://www.deltadore.com/spain/es/domotica/vivienda-domotica/vivienda-domotica.html
Luego se realizaron las primeras pruebas en protoboard, del circuito expuesto en
hojas anteriores que posee la tarjeta arduino y los módulos de los sensores y actuadores
para controlar la casa domótica:
91
Las conexiones se realizaron con cables especiales que vienen preparados para su
conexión en el protoboard, no se utilizó cable UTP debido a que no son muy flexibles y con
el uso suelen quebrarse con facilidad. El circuito armado se energizó mediante la tarjeta
arduino que fue conectada al puerto USB de la PC a la hora de su programación:
Figura 31. Vista superior del circuito al terminarlas. Fuente:
Recuperado de https://soloarduino.blogspot.com/2013/07/el-
protoboard.html
CONEXIONES
La programación de la tarjeta arduino se realizó en el software denominado también
arduino ide que funciona bajo cualquier sistema operativo, para este caso se utilizó
WINDOWS paso a paso:
Se conectó, mediante su cable USB, la tarjeta arduino uno a la PC:
Figura 32. Vista de la conexión del pc con el arduino ide. Fuente: Recuperado de
http://www.blogginred.com/2014/01/conectar-configurar-arduino-mega-2560.html
92
Al conectarlo, nos reconoció la tarjeta con el número de Puerto de
COMUNICACIÓN (COM) que está utilizando:
Figura 33. Conexión del software arduino. Fuente: Recuperado de
https://www.arduino.cc/en/guide/windows
Para seleccionar la tarjeta ARDUINO utilizada se hace clic en HERRAMIENTAS /
PLACA
y se seleccionó ARDUINO – GENUINO UNO:
Figura 34. Conexión del software arduino ide. Fuente:
Recuperado de https://leantec.es/como-conectar-arduino-por-
primera-vez/
Luego, se seleccionó el puerto de comunicación con la PC haciendo clic en
HERRAMIENTAS / PUERTO /COM6 que es el puerto de comunicación donde está
conectada la tarjeta:
Figura 35. Conexión al puerto del software arduino ide. Fuente:
Recuperado de Recuperado de https://leantec.es/como-conectar-arduino-
por-primera-vez/
93
Para grabar el programa en la tarjeta arduino, se seleccionó el botón cargar
(segundo botón – flecha derecha) para transferir la programación hacia el módulo:
Figura 36. Proceso de grabación en el software arduino ide. Fuente: Recuperado de
https://electroadictos.net/index.php/2019/04/04/como-grabar-el-bootloader-de-un-
arduino/
Durante el proceso de grabación, se activarán los 2 Leds de comunicación (TR y
RX) en la tarjeta que nos indica que se está grabando la información:
Figura 37. Transmisión de datos del software arduino ide. Fuente: Recuperado
de https://electro2ar.wordpress.com/2014/06/19/comunicacion-i2c-entre-
arduinos/
Para monitorear el estado de los sensores conectados al circuito del proyecto, se
utilizó la herramienta MONITOR SERIE de Arduino, el cual se puede encontrar en
HERRAMIENTAS / MONITOR SERIE. En dicha ventana se podrán visualizar los
valores de temperatura en grados Celsius (ºC), si existe o no movimiento y la presencia de
GAS:
Funcionamiento:
Para controlar el proyecto se elaboró una aplicación en el Celular (APP) con el
Leds de
comunicación TX
(Transmite datos) y RX
(Recibe
94
software APPINVENTOR de Google que es gratuita y se utiliza desde Internet, solo basta
con tener una cuenta en GMAIL para comenzar a utilizarla. Dicho software nos permite
ingresar imágenes, botones, etiquetas y otros componentes para la interface de la
aplicación en el Celular:
Figura 38. Secuencia de orden de mando del software arduino ide. Fuente:
Recuperado de https://aprendiendoarduino.wordpress.com/category/ide/
Adicionalmente, se debe realizar un programa (mediante bloques) en el software
Appinventor para que se encargue de enviar las órdenes hacia la tarjeta arduino y me
pueda ir activando los actuadores del proyecto, que en este caso serán los Leds de cada
ambiente (patio, sala, cocina y dormitorio) y un micro servo que simulará la activación de
una chapa eléctrica en la casa domótica. Al presionar cada figura de las lámparas y Chapa
Eléctrica en el celular, enviará valores numéricos del 1 al 5 para que vía bluetooth pueda
recibir esos datos la tarjeta arduino y de acuerdo con ello pueda activar los componentes
mencionados.
Finalizado los pasos anteriores, se descargó la aplicación en el celular y se pasó a
instalarla para iniciar las pruebas del control de la casa domótica desde el celular:
95
Figura 39. Secuencia de activación por bloques del software
arduino ide. Fuente: Recuperado de
https://www.arduineando.com/tutoriales_arduino/
Luego de instalar la aplicación en el celular, que tiene de nombre DOMOTICA
2017, se debe visualizar el icono de la aplicación en la ventana principal donde aparecen
las demás aplicaciones:
Figura 40. Visualización de la ventana
en el icono de aplicación. Fuente:
Autoría propia
Se debe activar la función de bluetooth que posee el celular para que busque el
módulo bluetooth HC – 05, configurado con el nombre “CLAUDIA_DOMOTICA”.
Seleccione el módulo haciendo clic en el nombre mencionado:
96
Figura 41. Activación del bluetooth HC
– 05. Fuente: Autoría propia
Luego, nos solicitará el número PIN o clave para vincular el celular con el módulo
bluetooth y puedan establecer comunicación. Ingrese la clave configurada que es 2017 (sólo
4 dígitos son permitidos). Con ello, apareceré en la lista de dispositivos vinculados del
celular:
Figura 42. Solicitud de vinculación. Fuente: Autoría propia
Para manejar la aplicación, primero haga clic en su icono y visualizará la interface de
la misma que posee algunas imágenes relacionadas a los ambientes de la casa domótica y
otros. Para empezar, se debe hacer clic en el botón CONECTAR BT para que podamos
97
seleccionar nuestro módulo Bluetooth. De la lista, seleccione el que posee el nombre
configura: CLAUDIA_DOMOTICA:
Figura 43. Interfaz de APP inventor. Fuente: Autoría propia
Para activar los Leds de cada ambiente solo basta con ir presionando los botones de
las lámparas que se visualiza en el celular y si se desea activar el micro servo, se debe
presionar el botón de la chapa eléctrica. Así mismo, se podrán visualizar los valores de los
sensores como la temperatura, si hay fuga de gas y si se detectó movimiento.
98
Aplicación didáctica
PLAN DE CLASE
1. DATOS INFORMATIVOS:
ESPECIALIDAD : Telecomunicaciones e Informática.
DURACIÓN : 40 minutos.
PROFESORA : ALATA DAVILA, Claudia Carolina.
FECHA : 20 de noviembre del 2017.
2. TEMA: CONFIGURACIÓN DE MÓDULO BLUETOOTH CON ARDUINO”
3. OBJETIVOS:
Conoce las conexiones y características del módulo Bluetooth HC – 06.
Conoce los comandos AT para configurar el nombre y clave del módulo.
Utiliza el Monitor Serie de ARDUINO para configurar el módulo Bluetooth HC –
06, mediante comandos AT.
Elabora programas para enviar datos desde un Celular, vía Bluetooth y mediante
una APP, hacia la tarjeta ARDUINO UNO para activar Leds.
99
4. PROCESO DE ENSEÑANZA- APRENDIZAJE (MOMENTOS DE APRENDIZAJE).
PROCESOS
CONCEPTUAL
ACTITUDINAL
ESTRATEGIAS
RECURSOS
EVALUACIÓN
TIEMPO Indicadores Instrumentos
INICIO
Motivación: Menciono y
relaciono las aplicaciones de la
DOMÓTICA en la actualidad.
Los estudiantes
escuchan y respetan la opinión
del expositor.
Realizo dinámicas para
que los estudiantes puedan
reconocer e identificar las
aplicaciones de la Domótica.
Proyector
Multimedia.
Puntero Láser.
Reconoce las
aplicaciones de la
Domótica y sus
características.
5 min.
PROCESO:
Domótica con Tarjeta
Arduino:
Qué es Arduino.
Características de la Tarjeta
Arduino.
Programación de la Tarjeta
Arduino.
Módulo Bluetooth HC –
05.
Características y
conexiones.
Comandos AT.
Programa para configurar
módulo
Escucha y respeta la
opinión del expositor.
Presento diapositivas
sobre el tema.
Proyector
Multimedia.
Puntero Láser.
Pizarra.
Plumones.
Mota.
Expresa con exactitud
sobre las características y
configuración por
comandos AT del módulo
HC – 05 con Arduino.
Manipula
adecuadamente el entorno
de programación Arduino
para
Hoja de Información.
Hoja de Práctica.
25 min.
100
SALIDA
Módulo Didáctico de
Proyecto: Casa Domótica
controlada por Celular.
Los estudiantes muestran
interés por conocer más sobre el
módulo.
Muestro un módulo con
una tarjeta ARDUINO, módulo
Bluetooth y una aplicación
para controlar el sistema desde
un celular.
Proyector Multimedia.
Puntero Láser.
Módulo.
Pizarra.
Plumones.
Mota.
Reconoce
correctamente las partes y
elementos del proyecto
gobernados por el celular.
10 min.
5. REFERENCIAS:
LIBROS Y REVISTAS:
Torrente, O. (2013). ARDUINO. Curso Práctico de Formación. ALFAOEMGA.
Evans, B. (2007). ARDUINO. Manual de Programación. CREATIVE COMMONS.
101
HOJA DE INFORMACIÓN Nº1
1. TEMA: MÓDULO BLUETOOTH HC - 06
2. OBJETIVOS:
Identifica las conexiones y características del módulo Bluetooth HC – 06.
Identifica los comandos AT para configurar el nombre y clave del módulo.
3. INFORMACIÓN:
Es un tipo de comunicación inalámbrica a corta distancia, el cual admite la transmisión y
recepción de información por medio de radiofrecuencia (ondas de radio).
La comunicación vía Bluetooth permite:
Tener facilidad para comunicarse a través de equipos móviles.
Descarta el uso de cables.
Brinda la probabilidad de inventar redes cortas de forma inalámbrica y dar
facilidad para la sincronización de datos entre equipos privados.
Los instrumentos con Bluetooth se clasifican en 3 clases de acuerdo a su alcance:
Clase Alcance (aproximado)
Clase 1 100 metros
Clase 2 5 - 10 metros
Clase 3 1 metro
102
Características del Módulo Bluetooth HC – 06:
Modo Esclavo (Se conecta solo a un dispositivo).
Puede configurarse mediante comandos AT.
Antena de PCB incorporada.
Alcance 5 a 10 metros (Clase 2).
Seguridad: Autenticación y encriptación (
Clave por defecto: 1234).
Consumo de corriente: 30 mA a 40 mA.
Voltaje de operación: 3.6V a 6V.
Dimensiones: 1.7 cm x 4 cm aprox.
Temperatura de operación: -25 ºC a +75 ºC.
Descripción de los pines del módulo HC – 06:
Diferencias con el módulo HC – 05:
Posee 2 pines adicionales: STATE e EN.
Posee un pulsador que permite configurar el módulo para ingresar los COMANDOS
AT. Se debe mantener dicho pulsador presionado e ingresar el comando AT,
si nos devuelve OK, dejamos de pulsar y continuamos ingresando los demás comandos AT.
COMANDOS AT: Los comandos AT son una forma de comando
utilizado para configurar un módulo Bluetooth a través de un
microcontrolador, una computadora o un dispositivo con comunicación
en serie (TX y RX). Estas son instrucciones para cambiar el nombre del
módulo, la contraseña y la velocidad de comunicación.
103
LISTA DE COMANDOS AT PARA MÓDULO BLUETOOTH HC – 06:
COMANDO ACCIÓN
AT Verifica si hay comunicación con el módulo. Responde OK.
AT+NAME Cambia el nombre del módulo. Ejemplo: AT+NAMELUIS.
AT+BAUD
Cambia la velocidad de comunicación (baudios o bits x segundo).
Ejemplo: AT+BAUD4, equivale a 9600 bps.
AT+PIN
Cambia el código de vinculación o contraseña. Ejemplo:
AT+PIN1234, pueden ser 4 números como máximo.
LISTA DE COMANDOS AT PARA MÓDULO BLUETOOTH HC – 05:
COMANDO ACCIÓN
AT Verifica la comunicación y responde OK.
AT+NAME=LUIS Cambia el nombre del módulo.
AT+PSWD=5678 Cambia el código de vinculación o contraseña.
AT+ADDR Visualiza la dirección del módulo.
AT+VERSION Visualiza la versión del módulo.
AT+UART Visualiza la velocidad de comunicación en Baudios.
AT+UART=9600,0,0 Cambia la velocidad.
AT+ROLE=0 / AT+ROLE=1 Configura como esclavo con 0 y como maestro con un 1
AT+RESET Reinicia el módulo y sale del modo configuración AT.
AT+ORGL Restable la configuración de fábrica del módulo.
104
VALORES DE VELOCIDAD DE COMUNICACIÓN:
VALOR Velocidad en BAUDIOS (bits por segundo)
1 1200
2 2400
3 4800
4 9600 (Por defecto)
5 19200
6 38400
7 57600
8 115200
9 230400
A 460800
B 921600
C 1382400
105
HOJA DE PRÁCTICA Nº 1
1. TEMA:
“PROGRAMACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE MÓDULO BLUETOOTH HC - 05
2. OBJETIVOS:
Utilizará el Monitor Serie de ARDUINO para configurar el módulo Bluetooth HC –
06, mediante comandos AT.
Elaborará programas para enviar datos desde un Celular, vía Bluetooth y mediante una
APP, hacia la tarjeta ARDUINO UNO para activar Leds y controlar giros de un Robot.
3. MATERIALES:
Computadora o Laptop con el Software ARDUINO.
1 Tarjeta ARDUINO UNO + Cable USB.
1 Módulo Bluetooth HC – 05.
Cables de conexión para Protoboard.
Protoboard.
4. PROCEDIMIENTO PRÁCTICO:
EJERCICIO 1: CONFIGURACIÓN DE MÓDULO BLUETOOTH HC – 06
CON COMANDOS AT
4.1. Realice un programa en ARDUINO para configurar el módulo Bluetooth HC – 06,
conectado a los pines 10 (RX) y 11 (TX), ingresando los comandos AT por el Monitor
Serie. El funcionamiento será el siguiente:
Configure los pines 10 como RX (Receptor) y 11 como TX (Transmisor).
Configure la velocidad de comunicación a 9600 bps para el envío de datos a
Bluetooth y Monitor Serie.
106
void
// Comunicación serial con la PC y establecemos
Serial.begin (9600);
velocidad
// Velocidad del puerto del módulo Bluetooth
void setup()
// pin 10 RX va a TX de HC-06, pin 11 TX va a
SoftwareSerial BT (10,11);
RX de HC-06
// Librería para comunicación serie en otros pines
#include <SoftwareSerial.h>
Si llegan los datos desde el módulo Bluetooth, imprimir esos datos en el Monitor
Serie.
Si se ingresan datos en el Monitor Serie, imprimir y enviar esos datos a Bluetooth.
PROGRAMA EN ARDUINO:
if (BT.available()) // si hay datos disponibles de HC-06
Serial.write (BT.read ()); // lee los datos recibidos y lo muestra en monitor serie
if (Serial.available()) // si hay datos disponibles en monitor serie
BT.write (Serial.read ()); // lee los datos y lo envía a HC-06
107
CIRCUITO 1 CON MÓDULO BLUETOOTH HC - 06 Y ARDUINO:
HC1
BLUETOOTH HC-06
Envío de comandos AT a Módulo Bluetooth HC – 06:
4.2. Ingrese el comando AT y presione ENTER o el botón ENVIAR y nos debe
responder OK:
4.3. Ingrese el comando: AT + NAMELUIS u otro nombre y nos debe responder OK.
4.4. Ingrese el comando: AT + PIN1234 u otra contraseña y nos debe responder OK.
4.5 Ingrese el comando: AT + BAUD4 que configura a 9600 baudios y nos debe
responder OK.
4.6. Cierre la ventana del Monitor Serie de ARDUINO, desconecte y vuelva a conectar el
SIM1
RESET
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6
~
5
www.arduino.cc blogembarcado.blogspot.com
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RX
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32
8P
108
Cable USB de la Tarjeta Arduino para ver los cambios realizados.
Enlace de Celular con Módulo Bluetooth HC -06 configurado:
4.6 Active en su celular la opción de Bluetooth para que pueda detectar el módulo.
4.7 De los dispositivos detectados, seleccione el módulo con el nombre que
asignó (LUIS u otro).
4.8 Ingrese el código de vinculación o contraseña asignada (1234 u otra) y clic
en Aceptar:
4.9
NOTA: El nombre HC - 06 viene por defecto. Si hizo los cambios anteriores deberá visualizar el
nombre que asignó asignó en la configuración.
4.10 Luego, el módulo debe aparecer en su lista de dispositivos Bluetooth conectados con
su Celular. Los pasos ejecutados solo se realizan una vez para que quede grabada la
configuración en el sistema del Celular.
109
Configuración de Aplicación BLUETERM en Celular:
4.11 Descargue la aplicación BLUETERM de PLAY STORE e instálela en su celular:
BLUETERM NOTA: La aplicación nos permitirá enviar datos (letras o números) vía Bluetooth.
4.12 Ejecute la aplicación BLUETERM y seleccione PREFERENCIAS. Luego,
active la casilla de ECHO LOCAL para visualizar en la pantalla los caracteres
que se ingresen por teclado:
4.13 Luego, clic en el botón CONECTARSE A UN DISPOSITIVO y de la lista seleccione su
módulo Bluetooth:
110
4.14 En la parte superior aparecerá el estado de CONECTADO y al presionar una
tecla, se enviará y visualizará en la pantalla:
111
HOJA DE EVALUACIÓN Nº 1
ESTUDIANTE: ……CICLO : ……………..PROMOCION: ………..NOTA:
TURNO : ……………...………..
FECHA : ………………………........
Lea con atención y responda
¿Qué es para usted la comunicación Bluetooth?
1. ¿Qué tipos o clases de Bluetooth existen y cuáles son los alcances de cada uno?
112
113
2. ¿Para qué nos sirven los comandos AT en la configuración de un módulo
Bluetooth?
3. ¿Cuál es el rango de alimentación del módulo Bluetooth y para
que nos sirven sus pines TX y RX?
4. Mencione los comandos AT y valores utilizados para cambiar el
nombre del módulo Bluetooth HC – 06, código de vinculación y
velocidad de comunicación:
114
5. ¿Cuál es la función de la aplicación (APP) “BlueTerm” instalada en un Celular?
115
HOJA DE PRESUPUESTO DEL PROYECTO
En las siguientes tablas se especifican los costos de todos los materiales utilizados.
Cantidad Descripción Costo Unitario Costo Total
1 Tarjeta Arduino UNO + Cable USB 30,00 30,00
1 Sensor PIR 7,00 7,00
1 Sensor de GAS MQ – 5 10,00 10,00
1 Sensor de Temperatura y Humedad DTH11 7,00 7,00
1 Módulo Bluetooth HC – 05 23,00 23,00
1 Micro Servo SG90 9,00 9,00
1 Ventilador pequeño 12V / 0.09ª 3,50 3,50
1 Buzzer de 5V 2,50 2,50
2 Baterías de Litio de 3.7V / 1400mAH 12,50 25,00
2 Paneles Solares de 5.5V / 100mA 6,00 12,00
10 Resistores de 220Ω a 1/4W 1,00 10,00
5 Resistores de 10KΩ a 1/4W 0,50 2,50
10 Leds ultrabrillantes de color blanco 0,20 2,00
5 Transistores BC548 u otro equivalente 1,00 5,00
10 Metros de cables flexibles de color blanco 0,40 4,00
1 Rollo de Estaño 10,00 10,00
1 Alicate de Pinza 5,00 5,00
1 Alicate de Corte 5,00 5,00
1 Cautín 10,00 10,00
1 Pistola de Silicona 20,00 20,00
10 Tubitos de Silicona 0,50 5,00
TOTAL 1 S/.207,50
116
Cantidad Descripción Costo Unitario Costo Total
1 Plancha de Tecnopor especial 50,00 50,00
1 Botella de Pegamento instantáneo 15,00 15,00
1 Cuchilla para cortar Tecnopor 1,00 1,00
2 Pliegos de Papel de Regalo 1,00 2,00
10 Pedazos de tripley 0,50 5,00
1 Mica Plastificada 3,00 3,00
0,00
TOTAL 2 S/.76,00
PRESUPUESTOS TOTAL DEL PROYECTO COSTOS
TOTAL 1 207,50
TOTAL 2 76,00
TOTAL PROYECTO S/ 283,50
117
Síntesis
La automatización del hogar es la integración y regulación de diversas tecnologías en el
hogar mediante el uso simultáneo de electricidad, electrónica, tecnología de la información
y comunicaciones con un objetivo para mejorar la calidad de vida desde una perspectiva de
seguridad. Es un concepto que apunta a la comodidad, flexibilidad, comunicación, ahorro
de energía, control integral de los sistemas de usuario, nuevos servicios. De esta manera, el
"hogar" puede "sentir" y dar reacción solo ante estos estímulos (ajuste del clima,
iluminación, conexión de alarma). También es posible comunicarse con los residentes a
través de varios medios (pantalla táctil, PC, móvil).
Accesibilidad y simplicidad de los protocolos generados por muchas aplicaciones
(software y hardware) en la década de 1990. Del mismo modo, la creación de marcas que
utilizan productos X10 instalados en grandes cantidades en el diseño de varias redes de
distribución, incluyendo Internet (televenta) y (alarmas, televisores, contestadores
automáticos, interfaces de computadora, etc.) EE. UU., China, Eslovenia En el desarrollo
inmobiliario a gran escala en Europa, los Emiratos Árabes Unidos y Europa, hemos
alcanzado estándares y fabricantes que son compatibles con la topología única de la red
eléctrica como un bus de comunicación.
La automatización del hogar, por otro lado, ha desarrollado su topología de manera
flexible por parte de compañías que brindan noticias como control de voz, integración
multimedia y miles de aplicaciones basadas en la corriente del operador, utilizando un
sistema de transmisión de manera distribuida. Es decir, no hay razón. El elemento central
del que dependen todos los controles. Sin embargo, hay intercambios de seguridad,
pantallas táctiles, temporizadores, programadores, cámaras IP, software para PC, etc., que
actúan como controladores y envían órdenes al módulo receptor, por lo que la
118
automatización del hogar comenzó a instalarse hoy. Gracias a la evolución de muchos
protocolos aplicados a la automatización del hogar, como Cebus, Modbus, Bus-CAN,
BUSing, Dupline, xAP, xPL, puede regular, programar y automatizar funciones cada vez
más simples.
Desde entonces, la automatización del hogar ha experimentado un crecimiento
continuo, proporcionando servicios de administración de energía, seguridad, bienestar y
comunicación, y su control goza de una ubicuidad específica dentro y fuera del hogar,
Soporte de automatización y control que incluye iluminación de control (abrir /
cerrar), TV, puertas, suministro de agua, electrodomésticos, riego, cerraduras ventanas,
etc. Además de la seguridad, se incluyen alarmas personales, alarmas de intrusión, alarmas
técnicas (cortes de energía, gas, agua, humo, incendio), pero las telecomunicaciones tienen
incluido la transmisión de voz y datos con una red local compartida (LAN). Acceso a
Internet de alta velocidad, recursos e intercambio entre todos los dispositivos,
especialmente entre servicios como telefonía IP y TV digital. También incluye audio y
video que distribuye imágenes de video capturadas usando cámaras dentro y fuera del
hogar, en todo el hogar y a través de Internet.
Hay distintos tipos de redes, no obstante, la más fácil de colocar es el sistema más
ahorrador y flexible, lineal, fácil de modular cuando hay muchos puntos para conectar.
Arduino se le dice a una plataforma de hardware gratuita basada en un
microcontrolador y un entorno de desarrollo Atmel AVR y una placa con puertos de
entrada y salida, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos
interdisciplinarios. Los microcontroladores más utilizados son Atmega168, Atmega328,
Atmega1280 y Atmega8. Simple y de bajo costo para desarrollar múltiples diseños.
El software, por otro lado, consiste en un entorno de desarrollo que implementa el
lenguaje de programación de procesamiento / cableado y un cargador de arranque que se
119
ejecuta en la placa. La computadora está programada para que la placa controle los
componentes electrónicos.
Arduino es capaz de obtener información ambiental mediante entradas digitales y
analógicas, motores, otros actuadores y luces de control. El microcontrolador en la placa
Arduino es programada usando el lenguaje de programación Arduino (se basa en el
cableado) y en el ámbito de desarrollo Arduino (basada en el procesamiento). Los
proyectos hechos con Arduino se ejecutan conectarse a una computadora.
Arduino tiene su propio software que se puede descargar desde el sitio web oficial y
ya incluye controladores para todas las tarjetas disponibles, por lo que puede cargar
fácilmente el código de la computadora o desarrollar objetos interactivos autónomos. El O
conéctese a software como Adobe Flash, Processing, Max / MSP, Pure Data. La
preferencia técnica es usar Arduino como una tarjeta de compilación de información a
través del desarrollo de interfaces de software como JAVA, Visual Basic y LabVIEW.
Las placas podrían ensamblarse o comprar. Un entorno de desarrollo integrado
gratuito se podría obtener de forma gratuita.
Algunos microcontroladores y plataformas de microcontroladores están capacitados
para la computación física. Parallax Basic Stamp, Netmedia BX-24, Phidgets, MIT
Handyboard y más productos con funciones parecidas. Son estas herramientas que
aprovechan los detalles más complicados de la programación de microncontroladores en
un paquete fácil de utilizar. Arduino también ayuda al proceso de utilización de
microcontroladores y da varias ventas para profesores, estudiantes y apasionados que les
interese otros sistemas.
En Domótica se requiere conocimientos en informática, para desarrollar tecnología
con Android y Arduino.
120
La aplicación de la tecnología Domótica en la sociedad se puede comercializar por la
gran aceptación de la población, a un bajo precio y fácil en su implementación.
Es fundamental el uso de la Domótica para todo ser humano con problema de
discapacidad, principalmente para personas cuadripléjicas.
En la actualidad, la gran parte de las empresas del ámbito electrónico se han
inclinado por diversos protocolos, de forma que se están posicionando fuertemente
en el ámbito con diversidad de productos y soluciones para: Domotica (viviendas),
inmótica (edificios y sector terciario) y Urbótica (control de sistemas, como la
iluminación pública, en ciudades).
121
Apreciación crítica y sugerencias
Continuar mejorando el uso del dispositivo X10. al usar las corrientes portadoras que
transmiten la señal depende netamente de la calidad con la que llegue a nuestras
casas, es decir, está sujeto a las alteraciones frecuentes de la misma.
Satisfacer la funcionalidad de las necesidades en el diseño arquitectónico presentes y
futuras de los ocupantes, propietarios.
Incremento de la seguridad y disponibilidad de medios técnicos avanzados de
telecomunicaciones en los nuevos dispositivos y protocolos de la domótica.
Mejorar un detector en el cuidado del medio ambiente.
122
Referencias
Balibrea, R. H. (2012). Tecnología domótica. Cartagena.
Bayón, D. (2015). Ventajas y desventajas de los sistemas WiMAX. Recuperado de
http://www.davidbayon.net/index.php?mostrar=posts&post_id=128
Evans, A. L. (2015). Tecnología Inalámbrica, Capítulo 7: Tipos e tecnología Inalámbrica,
Recuperado de htp://www.mailxmail.com/curso-tecnologia-informatica-
inalambrica/tipostecnologia-inalambrica
Evans, W. (2007). Arduino Programming Notebook.
Monografía de redes e interconexión de redes, Autor: [email protected].
Recuperado de http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/Sistemas
Operativos/MonogSO/REDES 02.htm
Pederzani, L. E. (2008). Teoría y Aplicación de la Informática II. Asunción.
Portugués, D. H. (2011). Control de una casa. Barcelona.
Quintana, J. (2015). Bluetooth: funcionamiento, Práctica 2 de Redes Informáticas, aptdo 6.
Recuperado de http://www.maismedia.com/q/redes/bluetooth/como.html
Rodríguez, P.A. (2011). Estudio para reducción de consumo energético en Colombia.
Bogotá.
Stefan Junestrand, P. (2004). Domótica y hogar digital. España: Paraninfo.
Wikipedia. Bluetooth. Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Bluetooth
Wikipedia. (2016). Red inalámbrica: Tipos. Recuperado de
http://es.wikipedia.org/wiki/Red_inal%C3%A1ambrica
Zavaleta, J. (2016). Tecnología Inalámbrica, Monografías. Recuperado de
http://www.monografias.com/trabajos37/tecnologia-
inalambrica/tecnologiainalambrica2.sht
123
Apéndices
Apéndice A: Glosario
a. Domótica: El término domótica proviene del latín Domus, "casa" en robótica y el sufijo
"Tica". Consiste en proporcionar servicios de gestión de energía, seguridad, bienestar y
comunicación dentro del hogar.
b. Electromagnetismo: Sector de la física que hace estudio e integra los fenómenos
magnéticos y eléctricos con una sola teoría. Que tiene cuatro ecuaciones de vector
diferencial que relacionan el campo magnético, el campo eléctrico y las fuentes de
material respectivas (polarización eléctrica, polarización magnética y corriente) y es
conocida como la ecuación de Maxwell.
c. Edificaciones Inteligentes: El concepto resulta un poco abrumador para los demás, no
pensemos que se habla a una construcción impersonal en la que trabaja y/o viven robots
y donde las computadoras tienen el control de comandos; más bien es un concepto que
pierde de vista que el fin esencial de toda edificación es “dar comodidad y servicio a un
grupo de personas.
d. Protocolo x10: Aterrizó en 1975 gracias a "Telecontrol". Este fue el primer protocolo
para la automatización del hogar poco después de la llegada del protocolo cerrado, y su
"sencillez y accesibilidad" permitió una alta penetración en ambos Estados Unidos.
Como ciertos países europeos.
e. X10 es un protocolo de comunicación para el control remoto de equipos eléctricos que
utiliza cables existentes (220V o 110V) para enviar señales de control entre equipos de
domótica (Domotics) en forma digital. Los dispositivos X10 vendidos están dedicados a
entornos personales y domésticos de hasta 250 m2, teniendo en cuenta el ancho de
banda y la cantidad máxima de dispositivos a controlar (256). Sin embargo, hay
124
elementos especialmente innovadores que incorporan el protocolo X-10 extendido para
proporcionar funcionalidad para soluciones de comunicación como la bidireccionalidad.
f. Android:Es un sistema operativo para dispositivos móviles (celular, Tablet) que está
basado en Linux, gratuito y multiplataforma que pertenece a Google, con este podemos
programar usando fórmulas matemáticas, podrías mover un robot mediante bluetooth,
constatación automática, SMS, etc
g. Arduino: Es una plataforma de software y hardware gratis que se basa en una placa con
un microprocesador y entorno de desarrollo, diseñado para hacer más fácil utilizar la
electrónica en proyectos interdisciplinarios. Este recoge datos ambientales mediante
entadas digitales y analógicas y puede usar controles, motores, luces y otros actuadores.
h. Estándar de la Domótica: Existe estandarización para sistema domóticos como
CENELEX (comité europeo de normalización electroctecnica), ASIMELEX
(Asociación Multisectorial de empresas españolas de electrónica y comunicaciones)
AENOR (asociación española normalización y certificación) CEBUS, EIB, KONN EX
/KNX, X10, Zig Bee, Batibus, lonworks, UPnp, el más utilizado es X10.
i. Zig Bee: Este es el nombre de un grupo de descripciones de protocolo de comunicación
inalámbrica de nivel alto para su utilización con transmisiones digitales de consumo
bajobasadas en el estándar IEEE 802.15.4 para redes inalámbricas de área personal
(WPAN). Su propósito son las aplicaciones que requieren una comunicación segura y la
máxima duración de la batería a bajas tasas de entrega de datos.
j. Sistema de corrientes portadoras: Este es un sistema de portadores en la red eléctrica,
caracterizado porque la instalación eléctrica del edificio es el medio de soporte y
comunicación del sistema. Use una línea de alimentación (220V o 110V).
k. Sensor:
Mide este dispositivo las cantidades químicas o físicas denominadas variables de
125
medición y las convierte en variables eléctricas. Las variables de instrumentación
incluyen intensidad de luz, temperatura, aceleración, distancia, inclinación, presión,
torsión, fuerza, desplazamiento, humedad y PH. La cantidad de electricidad es la
resistencia eléctrica, la capacidad eléctrica (como el sensor de humedad), el voltaje y la
corriente. Es un dispositivo este sensor porque convierte un tipo de energía en otro, por
ejemplo, un termómetro de mercurio que se expande o contrae utilizando las
propiedades del mercurio bajo la influencia de la temperatura.
l. Detector: Este dispositivo tiene la capacidad de detectar ciertos fenómenos físicos, tales
como el humo de un incendio, la presencia de un gas en el ambiente o la de un ladrón
en la casa. En el área del control de proceso, se le dice detector a los sensores que solo
son capaces de diferencias entre dos posibles valores o estado del sistema que se mide,
por lo tanto, recibe también el nombre de sensor binario o sensor todo/nada.
