SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES III

DISEO DE UNA RED DOMTICA E INMOTICA

TEL-333

NOMBRES: BASCOPE APARICIO LEONARDOSOSA SANTOS RENE

CARRERA: ING. EN TELECOMUNICACIONES

MATERIA: SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES III

LA PAZ - BOLIVIA

DISEO DE UNA RED DOMOTICA E INMOTICA

1. INTRODUCCIN:1.1. Domtica.- Se define como domtica al conjunto de sistemas que realizan diferentes funciones de forma automatizada.La domtica incorpora sistemas de basados en nuevas tecnologas de la informacin (NTI) lo que se da denominacin de casas inteligentes y edificios inteligentes El uso de tecnologa de punta implica cambiar o mejorar continuamente los prototipos a emplear en distintas reas de la casa. sta usa varios controladores electrnicos capaces de satisfacer al usuario mediante una previa y debida programacin, la temperatura ambiente, el sistema de alarmas, las luces, etc.En la domtica uno de los mayores objetivos es la automatizacin a todo nivel del hogar, con una interconectividad total de los dispositivos. En las figuras 1 y 2 se denota la conectividad de un hogar gracias a la domtica.

Figura 1. Ejemplo de implementacin domtica en un hogar.

Figura 2. Ejemplo de implementacin domtica en un hogar.

1.2. Beneficios que ofrece la Domtica.- A medida que la tecnologa avanza los beneficios pueden ser mayores, por el momento se resumen en los siguientes: El ahorro energtico gracias a una gestin tarifaria e "inteligente" de los sistemas y consumos. La potenciacin y enriquecimiento de la propia red de comunicaciones. La ms contundente seguridad personal y patrimonial. La teleasistencia. La gestin remota de instalaciones y equipos domsticos.

Como consecuencia de todos los anteriores apartados se consigue un nivel de confort muy superior. Nuestra calidad de vida aumenta considerablemente.

Las personas con discapacidad o personas mayores con problemas de movilidad ven en la vivienda domtica una ayuda importante en gran parte de sustareas cotidianas. Con las nuevas tecnologas se puede favorecer en un alto grado la comunicacin y el acceso a campos de otro modo inalcanzables, como la educacin, el empleo y el ocio. Teniendo en cuenta que el hombre es fundamentalmente un ser social, la funcin de relacin con el entorno y con sus semejantes es tan bsica para su correcto desarrollo intelectual y emocional, como bsico es el alimento para el crecimiento y el mantenimiento del cuerpo humano.Todos los mecanismos y componentes, tecnologas e interfaces necesarios para poner a punto un edificio domtico se basan en lo que se llama "diseo para todos", que es en conclusin, un tipo de diseo y desarrollo tecnolgico que permite que las diversas ayudas y mandos de la instalacin puedan ser utilizados por todo tipo de personas,tanto con discapacidad como sin ella, independientemente de sus cualidades o limitaciones. Se trata de hacer la vida ms confortable a todos. Desde Domodesk pensamos que nada nos impide integrar unmando por voza un sistema domtico bsico, con este dispositivo se posibilita el manejo de los equipos controlados por infrarrojos con tan solo llamarlo por su nombre (previamente configurado por nosotros) y decir de viva voz el comando que queremos ejecutar.

Teleasistencia remota y teleasistencia mdica.Hoy en da, la teleasistencia domtica est en pleno auge. Consiste en una atencin remota y personalizada a usuarios, que estando en sus hogares, requieren algn tipo de ayuda o seguimiento, utilizando para ello, las tecnologas de la informacin y las comunicaciones.Definimos dos tipos de teleasistencia. La teleasistencia social (o telecuidados) que va dirigida a personas mayores, personas discapacitadas, nios, mujeres maltratadas...ayuda dirigida a personas que requieran un seguimiento asistencial y a personas que viven solas y/o en lugares de difcil acceso. Por otro lado tenemos la teleasistencia mdica que est dirigida a enfermos crnicos, paliativos o convalecientes, pacientes que necesitan un seguimiento mdico especializado y con posibilidad de telemedida de constantes vitales.En teleasistencia mdica, se hace un seguimiento mdico especializado y con posibilidad de telemedida de constantes biomdicas. Entre los objetivos de la teleasistencia mdica encontramos: Actuar de manera ms inmediata (Reducir el tiempo de ingreso hospitalario) Realizar un seguimiento mdico continuado Disminuir el nmero de visitas del personal sanitario al domicilio. Mejorar la satisfaccin de los pacientes al sentirse mas apoyados. Mantener al paciente en su entorno familiar.

1.3. Beneficios que ofrece la inmoticaXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX1.4. Elementos y dispositivos.-1.4.1. Sensores.- Los sensores son los elementos que utiliza el sistema para conocer el estado de ciertos parmetros (la temperatura ambiente, la existencia de un escape de agua, etc.). Entre los ms comnmente utilizados se distinguen los siguientes: Termostato de ambiente, destinado a medir la temperatura de la estancia y permitir la modificacin de parmetros de consigna por parte del usuario. Sensor de temperatura interior, destinado a medir nicamente la temperatura de la estancia. Sensor de temperatura exterior, destinado a optimizar el funcionamiento de la calefaccin a travs de una ptima regulacin de su carga y/o funcionamiento. Sondas de temperatura para gestin de calefaccin, necesarias para controlar de forma correcta distintos tipos de calefaccin elctrica (por ejemplo, sondas limitadoras para suelo radiante). Sonda de humedad, destinada a detectar posibles escapes de agua en cocinas, aseos, etc. Detector de fugas de gas, para la deteccin de posibles fugas de gas en cocina, etc. Detector de humo y/o fuego, para la deteccin de conatos de incendio. Detector de radiofrecuencia (RF) para detectar avisos de alerta mdica emitidos por un emisor porttil de radiofrecuencia (de idntico parecido a los mandos para apertura de puertas de garaje). Sensor de presencia, para deteccin de intrusiones no deseadas en la vivienda. Receptor de infrarrojos.1.4.2. Actuadores.- Son elementos que utiliza el sistema para modificar el estado de ciertos equipos e instalaciones. Entre los ms comnmente utilizados se distinguen los siguientes: Contactores (o rels de actuacin) de carril DIN. Contactores para base de enchufe. Electrovlvulas de corte de suministro (gas y aguas). Vlvulas para la zonificacin de la calefaccin por agua caliente. Sirenas o elementos zumbadores, para el aviso de alarmas en curso.

1.5. Vivienda inteligente.- A partir de un anlisis global del concepto, se pueden determinar rasgos generales propios y comunes a los distintos sistemas de una vivienda inteligente que son los que la caracterizan como tal. El uso de estos sistemas tiene implicaciones que se pueden dividir en inmediatas, en cuanto a que son las que se producen por el simple hecho de habitar en una vivienda inteligente, y a ms largo plazo, ya que trascienden el individuo para afectar al entorno social a travs de nuevos modelos de uso. Estas caractersticas generales, junto con las consecuencias inmediatas emanadas de su uso, son las siguientes:

a) Control remoto desde dentro de la vivienda: A travs de un esquema de comunicacin con los distintos equipos (mando a distancia, bus de comunicacin, etc.). Reduce la necesidad de moverse dentro de la vivienda, este hecho puede ser particularmente importante en el caso de personas de la tercera edad o discapacitadas. b) Control remoto desde fuera de la vivienda: Presupone un cambio en los horarios en los que se realizan las tareas domsticas (por ejemplo: la posibilidad de que el usuario pueda activar la cocina desde el exterior de su vivienda, implica que previamente ha de preparar los alimentos) y como consecuencia permite al usuario un mejor aprovechamiento de su tiempo. c) Programabilidad: El hecho de que los sistemas de la vivienda se pueden programar ya sea para que realicen ciertas funciones con slo tocar un botn o que las lleven a cabo en funcin de otras condiciones del entorno (hora, temperatura interior o exterior, etc.) produce un aumento del confort y un ahorro de tiempo. d) Acceso a servicios externos: Servicios de acceso a Internet, telecompra, etc. Para ciertos colectivos estos servicios pueden ser de gran utilidad (por ejemplo, unidades familiares donde ambos cnyuges trabajan) ya que producen un ahorro de tiempo.

1.6. Sistema domtico.- Para poder clasificar tcnicamente un sistema de automatizacin de viviendas, es necesario tener claros una serie de conceptos tcnicos, como son: tipo de arquitectura, medio de transmisin, velocidad de transmisin y protocolo de comunicaciones.

a) Tipo de Arquitectura:La arquitectura de un sistema domtico, como la de cualquier sistema de control, especifica el modo en que los diferentes elementos de control del sistema se van a ubicar. Existen dos arquitecturas bsicas: la arquitectura centralizada y la distribuida. 1. Arquitectura centralizada: En ellos la unidad de control est concentrada en un nico dispositivo, en el que se ejecuta un programa previamente introducido. Las soluciones generalmente se basan en adaptaciones de sistemas industriales, ampliamente utilizados y experimentados. La ventaja fundamental que tiene este tipo de sistemas es su bajo coste, ya que ningn elemento necesita mdulos especiales de direccionamiento, ni interfaces para distintos buses. Adems, su instalacin es ms sencilla y es posible utilizar una gran variedad de elementos comerciales, ya que los requisitos que se les exigen son mnimos. El principal inconveniente es su limitada flexibilidad, por lo que las reconfiguraciones son costosas. Adems, al tener toda la inteligencia concentrada cabe citar que su fallo inutiliza al sistema completo.

Figura 3. Esquema de sistemas centralizados

2. Arquitectura descentralizada: En un sistema descentralizado, hay varios controladores, interconectados por un bus, que enva informacin entre ellos y a los actuadores e interfaces conectados a los controladores, segn un programa, la configuracin y la informacin que recibe de los sensores, sistemas interconectados y usuarios. Son sistemas que pueden instalarse con una programacin previa para facilitar su empleo y que por el contrario poseen la opcin de programacin posterior para ampliar su capacidad. Una de sus ventajas es su amplia flexibilidad ya que permiten la configuracin del sistema con opciones de acceso al usuario.

Figura 4. Esquema de sistemas descentralizados

3. Sistemas distribuidos: En este tipo de sistemas el control se encuentra descentralizado, y se alberga parte en cada uno de los componentes. Las instalaciones son, de esta forma, mucho ms flexibles e independientes, aunque la programacin se vuelve ms complicada al tener que hacerlo sobre cada uno de los componentes individuales que conforman el sistema. Deber existir algn protocolo de comunicaciones entre los diferentes componentes. Esta idea tambin se est aplicando a los sistemas industriales, como los conocidos buses de campo. En este tipo de sistemas, por tanto, puede que no exista como tal un mdulo o unidad central. En algunos casos, los sistemas distribuidos pueden requerir una unidad que permita albergar una estrategia de control, como puede ser una simulacin de presencia, la realizacin de rutinas, etc. En estos casos se puede aadir un mdulo al bus, pero con la distincin de que ste no lleva el control sobre los otros, slo les transmite las instrucciones adecuadas para llevar a cabos algunas de las tareas comentadas. Por ltimo, si este mdulo se desconectara, accidental o intencionadamente, el sistema seguira funcionando en perfectas condiciones.

Figura 5. Esquema sistemas distribuidos1.7. La tecnologa X-10.- Las transmisiones X-10 se sincronizan con el paso por el cero de la corriente alterna. Los interfaces Power Line proporcionan una onda de 50 Hz. con un retraso mximo de 100 seg. Desde el paso por el cero de la corriente alterna. El mximo retraso entre el comienzo del envo y los pulsos de 120 KHz. es de 50 seg.Un 1 binario se representa por un pulso de 120 KHz. durante 1 milisegundo, en el punto cero, y el 0 binario se representa por la ausencia de ese pulso de 120 KHz. El pulso de 1 milisegundo se transmite tres veces para que coincida con el paso por el cero en las tres fases para un sistema trifsico. La Figura 6 muestra la relacin entre estos pulsos y el punto cero de la corriente alterna.

Figura 6. Relacin entre pulsos y el punto cero.

Para una mayor claridad, las seales de la Figura 6 se muestran tal como se veran a travs de un filtro paso-alto. La forma de la curva de 50 Hz. slo se muestra como referencia. En realidad, las seales van superpuestas con la curva de 50 Hz. y su resultado es ms similar al de la Figura 7.

Figura 7. Relacin entre pulsos y el punto cero A travs de un filtro pasa alto.

La transmisin completa de un cdigo X-10 necesita once ciclos de corriente. Los dos primeros ciclos representan el Cdigo de Inicio. Los cuatro siguientes ciclos representan el Cdigo de Casa (letras A-P), los siguientes cinco representan o bien el Cdigo Numrico (1-16) o bien el Cdigo de Funcin (Encender, Apagar, Aumento de Intensidad, etc). Este bloque completo (Cdigo de Inicio, Cdigo de Casa y Cdigo de Funcin o Numrico) se transmite siempre dos veces, separando cada 2 cdigos por tres ciclos de la corriente, excepto para funciones de regulacin de intensidad, que se transmiten de forma continua (por lo menos dos veces) sin separacin entre cdigos.Las funciones de regulacin de intensidad son excepciones a esta regla, y se transmiten de forma continua (al menos dos veces) sin separacin entre cdigos. Ver figura 8.

Figura 8. Transmisin en x-10.

Dentro de cada bloque de cdigos, cada cuatro o cinco bits de cdigo deben ser transmitidos en modo normal y complementario en medios ciclos alternados de corriente. Por ejemplo, si un pulso de 1 milisegundo se transmite en medio ciclo (1 binario), entonces no se transmitir nada en la siguiente mitad del ciclo (0 binario). Ver figura 9.

Figura 9. Transmisin de datos en x-10.1.8 Topologas.- Se distinguen varios tipos segn como est distribuido el cableado y los diferentes nodos del sistema. Los tipos ms utilizados son: 1. Topologa en estrella: Desde el ncleo central de proceso de datos sale una lnea a cada sensor o actuador del sistema de gobierno.

Figura 10. Topologa en estrella2. Topologa en anillo: Se simplifica ampliamente el envo de mensajes a todos los controladores cuyo principal inconveniente es que una avera en el sistema puede bloquear la red.

Figura 11. Topologa en anillo3. Topologa en bus: se caracteriza por tener un nico canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre s.

Figura 12. Topologa en bus1.9 Medios de transmisin.- El medio de transmisin de la informacin, interconexin y control entre los distintos dispositivos de domtica puede ser de varios tipos. Los principales medios de transmisin son: 1. Cableado propio: La transmisin por un cableado propio es el medio ms comn para los sistemas de domtica; principalmente son del tipo:

Par apantallado o par trenzado: El coste del par y su instalacin es muy reducido, siendo el medio ms asequible aunque su porcentaje de errores no es nada despreciable. Coaxial: Posibilidad de enviar video y gran fiabilidad, sin embargo el coste del material y la instalacin es bastante elevado. Fibra ptica: Gran ancho de banda disponible e inmune a las interferencias aunque, actualmente, contina siendo la opcin ms cara para su instalacin e imposibilita el envo de alimentacin para los dispositivos. 2. Cableado compartido: Varias soluciones utilizan cables compartidos y/o redes existentes para la transmisin de su informacin, ejemplo la red elctrica, la red telefnica o la red de datos.3. Inalmbrica: Muchos sistemas de domtica utilizan soluciones de transmisin inalmbrica entre los distintos dispositivos, principalmente tecnologas de radiofrecuencia (Sistemas Bluetooth, ZigBee, etc.) o infrarrojos.

2. OBJETIVOS:2.1. Objetivo General: Disear una red domtica e inmotica para facilitar servicios de bienestar, seguridad y comunicaciones. 2.2. Objetivos Especficos: Implementar seguridad, de modo que siempre estn al tanto de lo que pasa Ahorro de energa disminuyendo el uso de altas potencias o de muchas luminarias. Realizar un estudio acerca del tipo de red de Internet a utilizar.