DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
CARRERA DE:
INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN
ASIGNATURA: DOMÓTICA
DEBER 1_1_12557_202350
TEMA: INTRODUCCIÓN Y
REDES DE CONTROL
TUTOR: ING. EVELIO GRANIZO
NOMBRE: MORA ANTHONY
FECHA DE ENTREGA: 2023-05-22
QUITO -ECUADOR
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE
DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
DEBER DOMÓTICA
INTRODUCCIÓN Y REDES DE CONTROL
1. Análisis de la realidad en el país de la domótica e inmótica sobre los
aspectos: social, económico, normas, regulaciones.
En el Ecuador aún existen bastantes vacíos, sobre la domótica e inmótica tanto en su conocimiento
como su aplicación, por lo que contar con este tipo de servicios aún esta lejos de que sea algo
normal, como en otros países.
En la parte social, los servicios domóticos e inmóticos, están enfocados en el confort y la
seguridad de las personas, pero esto se encuentra limitado ya que no es accesible para todas las
personas, y son pocos los que hoy en día se arriesgan a implementar este tipo de servicios, ya que
se encuentra limitado por las personas de clase media y alto, debido al mercado actual, que tiene
precios elevados.
En la parte económica, estos servicios, implementan personas o empresas sobre todo dedicadas a
construcción, inmobiliaria entre otros, que cuentan con posibilidades adquisitivas, incluso el
sector público, sin embargo la domótica e inmótica aún no lo consideran imprescindible,
implementar en sus obras. No obstante, la demanda esta creciendo, ya que cada vez se conoce
mas acerca de los alcances de la domótica e inmótica, lo que hace que estos sectores se interesen,
y expertos ofrezcan proyectos relativamente baratos y conforme, avance la tecnología y la
demanda sea mas accesible en el país.
Otro factor importante de la domótica e inmótica que aún no se encuentra considerada a cabalidad
es la parte de normas para la implementación de estos servicios, ya que el Ecuador carece de una
normativa legal que rija en el país a todo lo relacionado con automatización de casas y edificios,
existe el Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN, pero se encuentra limitada, ya que
establece estándares técnicos y normas para la seguridad de sistemas, pero no existen normas que
se encuentren estrictamente ligadas a una normativa internacional o mucho menos a la domótica
e inmótica.
Se espera que según pasen los años, esto sea mas regulado, y basado en una norma internacional,
y sea un proyecto de ley, que sea aplicable en el país, ya que la tecnología avanza cada vez mas
rápido por lo tanto tener una adecuada regulación en esta área es indispensable, ya que cada vez
se aumenta los requerimientos de automatización de casas y edificios.
2. Indicar la orientación de la domótica en las tres visiones principales: la
americana, la japonesa y la europea.
La visión americana de la domótica esta estrictamente al hogar interactivo es decir
intercomunicado, mediante el internet de las cosas, es decir tener acceso a dispositivos inteligentes
del hogar o edificio a distancia e implementar servicios como teletrabajo, telemedicina etc., en
conclusión, la visión americana es la interacción de las personas con los dispositivos domóticos.
La visión japonesa en cambio es mas ambiciosa ya que a diferencia de la americana que quiere
que todo este intercomunicado la japonesa se centra en utilizar los sistemas informáticos todo lo
que se pueda, y mas allá de la interacción de las personas es llevar a la domótica hacia un hogar
completamente automatizado, incorporando el máximo de aparatos electrónicos de consumo.
Finalmente la visión europea sigue un enfoque mas globalizado, dando prioridad a lo que es
bienestar, salud, ecología y tomando en consideración la tecnologías y la economía de estos,
con el fin de lograr casas y edificios inteligentes y la intención de una estandarización de estos
servicios.
3. Análisis de la domótica en el país en el proceso productivo.
En el país la parte productiva y la parte domótica aun no se encuentran vinculadas, como tal,
aun se implementan como de forma separa, sin embargo, el enfoque que se tiene de inmótica
y domótica en la parte productivo es que las empresas desean mejorar la capacidad productiva
de forma indirecta, mejorando los ambientes laborales, la automatización de servicios, la
accesibilidad de las instalaciones, y también se enfocan bastante en lo que es el ahorro de
consumo energético.
Otra parte también que integra la domótica en procesos productivos es en la parte
administrativa, tanto de los productos de una empresa como los trabajadores, aquí se tiene
ejemplos como control de ingreso y salida de trabajadores, mediante procesos biométricos,
también servicios estadísticos de análisis de venta producción entre otra.
A mas de ello ahora desde la pandemia se han fortalecido, lo que conlleva a los teleservicios,
telepresencia, trabajo en casa, reuniones administrativas en videoconferencia entre otras,
servicios que permiten el crecimiento del proceso productivo y la integración con la domótica.
4.
Indicar y explicar las características que cumplen la inmótica en el país del
“Decálogo de la automatización de edificios”.
•
Componentes de control
En el país los componentes de control no se encuentran enfocados a tos los elementos, ya que
depende de la zona en donde se encuentren por ejemplo en la costa ecuatoriana es importante
un control de aire de la climatización de centros comerciales, casa y edificios, lo que no
sucede en la sierra que se tiene un control mas de calefacción, independientemente de esto,
siguen ciertos controles en el país generalmente enfocados en
o Seguridad
o Iluminación
o Alertas de fuego
o Sonido
o Persianas y ventanas (Poco usado actualmente en el país)
o Ahorro energético
•
Comunicaciones de voz y datos.
En la parte de comunicación de voz y datos se ha mejorado bastante en el Ecuador, ya que se
ha implementado mejores redes de comunicación y mas ancho de banda, aunque aun se
encuentra limitada sigue un desarrollo, principalmente en el país se encuentra enfoca a lo que
son sistemas de videoconferencia, audio y sonido, sistemas de edificio como control de
accesos, parqueaderos y oficinas, que puede ser por tarjetas de accesos, biométricos entre
otros, también para la seguridad se implementan circuitos cerrados de televisión tanto en
edificios comerciales como residenciales, redes de comunicación LAN, WAN para todo tipo
de aplicaciones.
Sin embargo a pesar de que se implementa comunicaciones en la domótica cabe recalcar que
por lo general también se tiene falencias, por ejemplo como en la actualidad según los
usuarios del metro de Quito, estar ahí es imposible una comunicación de cualquier tipo sea
de datos, telefonía o mensajes, por lo que impide tener un control remoto sobre algo si este
se requiere y nos encontramos usando este servicio.
•
Calefacción, ventilación y aire acondicionado HVAC
En el Ecuador se puede evidenciar principalmente en la parte de servicios turísticos, en
hoteles, centros comerciales, donde se implementa aires acondicionados, para regular la
temperatura, también en salas de estar de casa o edificios. También se implementa en lo que
son oficinas y áreas de trabajo, para mejorar el ambiente laboral.
•
Control Inteligente de Iluminación
Este tipo de control es uno de los que mas se implementa sea de menor y gran medida en el
país ya que es relativamente fácil de implementar y se realiza en casas, edificios, centros
comerciales, parqueaderos, habitaciones en todo lo que se pueda iluminar, uno de los
problemas es que no se da un domotización como tal ya que no se saca el provecho a las
tecnologías existentes, ya que existen focos, o iluminarias inteligentes que cumplen su
función pero no se encuentran integradas a los demás sistemas, lo cual funciona pero no se
tiene una domotización por completo, no obstante el control de iluminación cada vez crece
en la medida de las necesidades de las personas.
•
Seguridad
Con la situación actual del país este tipo de sistemas y servicios ha tenido una gran demanda
por la delincuencia que se vive actualmente en el país por lo que tanto viviendas, conjuntos
residenciales, edificios privados y gubernamentales, entre otros se puede evidenciar
principalmente sistemas de vigilancia y control de intrusión, mediante cámaras, sensores, de
movimiento, temperatura, y activación de alarmas, integración de tarjetas de accesos control
remoto de videovigilancia entre otros, permite brindar un soporte a la seguridad, y que hoy
en día se evidencia un gran aumento de este tipo de sistemas.
•
Sistemas de Seguridad de vida
Aun son pocas las empresas que ofrecen este tipo de servicios, y también las personas que los
incorporan, pero se encuentran en sistemas o empresas con zonas peligrosas, áreas como
hospitales modernos, centros comerciales que integran servicios de evacuación como apertura
de todas las puertas, detectores de humo, señaléticas automáticas entre otros.
•
Ascensores y Escaleras
En el país se realiza un control de ascensores y escaleras en centros comerciales
principalmente y ascensores en los edificios, generalmente en la actualida implementan
tarjetas de control de acceso a los ascensores.
•
Eficiencia energética
Se integran, principalmente para controla y reducir costos de la energía eléctrica por lo que
se implementan sistemas de control de iluminación, equipos electrónicos, como por ejemplo
ascensores que se apagan y no consumen si no se encuentran en uso, entre otros, en el país
actualmente se está pensando mucho en el ahorro y la eficiencia energética, sobre todo en las
grandes industrias y empresas.
5. Análisis de los servicios a gestionar de la domótica e inmótica que se tiene
en el país.
•
Gestión del confort
Este tipo de servicios de confort es el que mas esta presente en el país, ya que contempla lo
control de iluminación, persianas, mandos a distancia entre otros, por lo que en las viviendas
se implementan mucho estos sistemas, con el fin de mejorar bienestar, ergonomía facilidad
con lo que permite un estado de confort a los usuarios.
•
Gestión de la seguridad y protección
Actualmente es el que tiene una alta demanda en el país debido a la situación de inseguridad
que esta atravesando el Ecuador, por lo que se implementa servicios de seguridad, y estas
empresas están en crecimiento lo que se incorpora alarmas, detección de intrusos,
videovigilancia, gestión de riesgos, entre otros y se están implementando tantos en viviendas,
conjuntos residenciales, centros comerciales, edificios privados y gubernamentales.
•
Ahorro energético
La parte de la gestión del ahorro energético en el país se da principalmente en la gestión de
iluminarias y climatización principalmente con el fin de reducir las facturas del servicio
eléctrico.
•
Comunicaciones.
En la actualidad en la parte domótica e inmótica en el país las comunicaciones están
principalmente enfocadas en lo que es el teletrabajo, y teleeducación ya que la pandemia,
demando este tipo de servicios y que ahora se encuentran repotenciándolos y buscando nuevas
formas de comunicación.
•
Entretenimiento
En el Ecuador, servicios de entretenimiento ha tenido solo crecimiento en plataformas de
streaming, y esto que esta ligado a las comunicaciones, se ve aún un retraso como por ejemplo
no existe TV interactiva, canales virtuales, el audio y video en tiempo real si se encuentra en
el país pero no es como tal en tiempo real ya que tiene un retraso o deley.
•
Persona mayores o discapacitadas.
En el Ecuador no existe mucho desarrollo tecnológico de servicios como telemedicinas, tele
gestión automatización de viviendas según las necesidades, mas de control, entre otros, ya
que la tecnología para personas que sufren problemas de movilidad, de discapacidad o adultos
mayores es económicamente bien alto.
•
Servicios específicos de edificios
El Ecuador también tiene una fuente de ingreso que es el turismo es por eso que se encuentran
bastante ligado estos servicios, como en hoteles servicios de confort, energía seguridad
comunicaciones entre otros, con el objetivo de mejorar la estadía de los turistas, cada vez se
busca integrar de mejor forma estos servicios, sin embargo estos servicios también podemos
encontrar en hospitales por ejemplo que se necesita control de energía, seguridad, control de
humedad aislamiento de quirófanos etc.
6. Análisis de las arquitecturas de control, topologías de red, y medios de
transmisión; más utilizados en la domótica e inmótica actual.
6.1. Arquitecturas de control
En la domótica se puede distinguir tres tipos de arquitecturas.
6.1.1.
Arquitectura Centralizada
De forma sencilla una arquitectura centralizada, es aquella donde existe un único controlador
o unidad central, realizando un análisis una de las ventajas es que es mas barato, y fácil de
implementar, aunque se puede usar en sistemas pequeños, sin embargo tener una caída o
problema del controlador puede significar la caída de todo el sistema, por ello es poco usado
para sistemas grandes
6.1.2.
Arquitectura Descentralizada
Una arquitectura descentralizada esta basada en tener, mas de un controlador que permita
recibir información, a ambos controladores y estos se integren, teniendo un sistema de
comunicación, indispensablemente se necesita un sistema de comunicaciones bueno para la
interacción de controladores, dispositivos como sensores y actuadores, también es un
arquitectura mas compleja en cuanto costos, programación e integración, sin embargo permite
adquirir y procesar la información de distintos puntos y transmitirlos, por lo que la caída de
un elemento no implica la caída de todo el sistema
6.1.3.
Arquitectura distribuida
En esta arquitectura se da un sistema de nodos, lo que puede abarcar diferentes lugares y
distancias a lo largo de un edificio, en donde se puede tener acceso a todo y cada uno de los
dispositivos, ya que esta enfocada en la comunicación e integración de todos los dispositivos
a gran escalaba principalmente por un sistema de BUS de datos, que permite enviar y recibir
la información por dicho canal, y se toma lo necesario para su control, este sistema es
altamente costoso, pero es fácilmente escalable, robusto, fácil mantenimiento y reemplazo,
reducción del cableado, ya que la caída de un dispositivo no compromete en casi nada al resto
del sistema, sin embargo se encuentra limitado por anchos de banda, o problemas de
comunicación por la compatibilidad de protocolos lo que implica un costo extra.
6.2. Topologías de red
Las topologías de red son las que se conocen comúnmente en un sistema de red, realizando
un análisis mas exhaustivo, no existe una red que sea mejor que todas ya que esto depende de
las necesidades que se requiera, sin embargo existe unas que se usan mas que otras, ya que
permiten una escalabilidad y permiten una comunicación requerida según las aplicaciones
realizadas.
6.2.1.
Topología en estrella
Consiste en que todos los puntos o dispositivos se encuentra enlazados a un único punto
dedicado al control central o concentrador, permitiendo una comunicación entre todos, la
desventaja principal es si existen un fallo en el concentrador se pierde toda la comunicación.
6.2.2.
Topología en anillo
Los dispositivos forman un anillo lo cual se comunica uno a uno siguiendo un anillo en una
dirección, es una arquitectura fácil de implementar, pero se degrada la red, perdiendo sus
capacidades tanto de los dispositivos como de la propia red.
6.2.3.
Topología tipo bus
Es una de las mas costosas, pero con mayor escalabilidad y beneficios permiten conectar
dispositivos y no implica una perdida de comunicación si un dispositivo falla, es fácil de
implementar, y una desventajas son las longitudes del canal, ancho de banda si se tiene
demasiados elementos.
6.2.4.
Topología tipo malla
Es una red donde los dispositivos tienen distintos caminos de comunicación formando una
malla como tal, esto es importante cuando se requiere sistemas redundantes y se usa en
sistemas donde es indispensable no perder la comunicación, a mas que son ruteables, para
una mayor integración, no obstante, es una red poco eficiente por los distintos enlaces que
existen y que no se usan todos a la vez.
6.2.5.
Topología en árbol
Es una topología jerárquica, que permite tener una gobernación en pirámide, teniendo un
control especifico de ciertos dispositivos, según se requiera, es una comunicación punto a
punto e individual, y su desventaja es que si un elemento o nodo falla, la comunicación que
se encuentra debajo de su jerarquización se cae.
6.2.6.
Topología Mixta
Es una topología que mezcla todas las demás, lo que no tiene un esquema básico, si no mas
bien se da según las necesidades, y las personas expertas ya que es básicamente adaptado a
las necesidades y en obras extremadamente grandes lo que implica un diseño exhaustivo, para
que la red sea eficiente y cumpla las necesidades requeridas.
6.3. Medios de transmisión
Los medios de transmisión es la parte física por donde se transmitirán las señales en las
distintas redes, y depende de las necesidades, ya que cada una tiene sus ventajas, sea en
velocidad, ancho de banda, simplicidad, robustez entre otras.
6.3.1.
Cableado
Se encuentran los mas conocidos que es la línea eléctrica, que es de bajo costo, y fácil
conexión sin embargo es de baja conexión y poco fiable para transmisión de datos. Otro es el
par trenzado que esta enfocado a las comunicaciones, independientes de la red eléctrica y
finalmente tenemos el UTP, que es ampliamente usado en la industria, domótica inmótica ya
que sus prestaciones permiten una gran rapidez de comunicación de datos y no es tan costoso
dependiendo el tipo de UTO, usa un estándar por lo que la mayoría de dispositivos integran
este tipo de conexión.
6.3.2.
Inalámbrico
Existen conexiones como RF, que esta esta limitado al ser tecnologías diseñadas por los
fabricantes, lo que no sigue un estándar, y lo hace complicado al momento de integrar. Otros
como Zigbee sigue un estandar y protocolos de alto nivel de comunicación usado
principalmente por baja tasa de envió de datos, y finalmente las mas conocidas bluetooth que
permite transmisión de voz y datos, aunque limitado por la distancia, y el Wifi que es uno de
los mas usados, en todas partes, usando estándares y protocolos.
6.3.3.
Óptico
Tenemos el infrarrojo que trabaja a ciertas frecuencias y permite aplicaciones como mandos
a distancias entre otros. Pero aquí se destaca la Fibra Óptica este tipo de tecnología realizando
un análisis es el que mayor prestaciones tiene sin embargo por su elevado costo, la
implementación es limitado, aunque en la actualidad ya se encuentra en viviendas, edificios
empresas etc, teniendo una gran velocidad y volumen de datos, el problema radica en la
conversión de los datos ya que los datos se envían por medio de haz de luz, este se debe
transformar a señales eléctricas de datos.
7. Diferencias entre protocolos domóticos y protocolos de datos & multimedia.
La diferencias entre los protocolos domóticos y protocolos de datos y multimedia, radica en la
aplicación, funcionalidad y las características específicas, de forma general los protocolos
domóticos, están diseñados para la automatización del hogar y la gestión de sistemas domésticos,
comunicando datos, y multimedia de forma que sean especializados para la automatización de las
casa y edificios mientras que los protocolos de datos y multimedia se enfocan en la comunicación
y transferencia de datos, mas general, un ejemplo puede ser, que en un protocolo domótico se
necesite obtener los datos de un sensor de luz ambiental, para que el control decida prender unas
luminarias, por lo que se envía y recibe datos constantemente de los sensores y actuadores, por lo
que se usa protocolos dedicados y especializados en este tipo de lecturas y escrituras necesarias,
que procesan estos datos necesarios mientras que si se usa protocolos de datos de forma general,
este me puede dar datos en crudos, y lo cual se tendría que hacer un procesamiento sobre los datos
que realmente se necesitan para determinar si se encienden o no las luminarias.
Otra diferencia de los protocolos domóticos como BacNet, e-WSC, SCADA WSC, frente a los
protocolos normales de datos y videos es que se encuentran, diseñados para automatizar viviendas
y edificios, y ofrecen servicios como, menor riesgo de perdida de información, escalabilidad,
almacenamientos en la nube, bases de datos, integración de servicios, monitorización, depuración
y gestión de los datos, control eficiencia energética entre otras, lo cual al usar protocolos de datos
y multimedia generales no me ofrecen estas utilidades, teniendo datos sueltos, que no se
encuentran orientado a la automatización de casas y edificios.
BIBLIOGRAFIA
E. Granizo, Curso de domótica, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Sangolquí, 2023.