¿Qué es la arquitectura domótica?

Los controles del hogar pueden ser tan básicos como atenuar las luces con un control remoto o tan complejos como configurar una red de elementos en el hogar que se pueden programar usando un controlador principal o incluso a través de un teléfono celular desde cualquier parte del mundo.

Un sistema de automatización del hogar puede implicar apagar aparatos eléctricos como acondicionadores de aire o refrigeradores cuando se haya alcanzado la temperatura deseada, y luego encenderlos nuevamente cuando la temperatura haya cruzado un cierto valor. También se puede utilizar un sistema de automatización del hogar para proteger una casa de los ladrones enviando alertas a la estación de policía más cercana y al propietario en caso de que se detecte un intruso.

Además de la automatización algorítmica, el usuario puede controlar los dispositivos para adaptarse a sus necesidades personales mediante botones directos, teléfonos móviles, Internet o mandos a distancia por infrarrojos. Una red de dispositivos y sensores puede interactuar entre sí y tomar decisiones para su funcionamiento.

¿Qué tipos de arquitecturas se utilizan en domótica?

• Consideraciones de diseño: Hay varios desafíos y consideraciones de diseño involucrados al desarrollar un sistema de automatización del hogar, muchos de los cuales están determinados por las necesidades del usuario. Una vez determinados, el diseñador puede elegir el procesador, los sensores y el protocolo de comunicación adecuados para el sistema, teniendo en cuenta los siguientes parámetros:

• Tipo de interfaz: es el requisito más básico y crucial en un sistema de automatización del hogar, la interfaz es el protocolo de comunicación básico y la combinación de hardware que se utiliza para enviar y recibir mensajes entre los dispositivos y el usuario. Los diseñadores tienen muchas opciones para ejecutar la comunicación entre los dispositivos, el usuario y el sistema en general, según el sistema, el alcance, el tamaño de la casa, la facilidad de uso, etc. Si un usuario desea controlar los electrodomésticos a través de Internet, el diseñador necesita agregar una interfaz Ethernet/wifi para conectar el sistema a la red doméstica. Si el usuario desea controlar el sistema mediante Bluetooth desde un teléfono celular, el diseñador debe agregar una interfaz Bluetooth para comunicarse con el dispositivo.

La elección de la interfaz de comunicaciones también depende de la topología utilizada entre la unidad de control central y las unidades de control de habitación.

• Requisitos de detección: el diseñador debe determinar los requisitos de detección del usuario y decidir el sensor necesario para realizar la tarea. También debe evaluar las especificaciones del sensor requeridas para diferentes necesidades y usabilidad en diferentes entornos. La gama de sensores que deben considerarse incluyen:

Los termistores se pueden utilizar para controlar aires acondicionados, refrigeradores, géiseres, sistemas de calefacción o en caso de incendio. Los sensores de humedad detectan el nivel de humedad en el ambiente. Los sensores de gas se pueden utilizar para detectar fugas de gas. Se pueden utilizar sensores de luz para detectar la intensidad luminosa en la casa. La información proporcionada por estos sensores (después del acondicionamiento de la señal) es utilizada por el procesador para tomar varias decisiones importantes con respecto a los aparatos y cuándo encenderlos o apagarlos.

• Nivel de seguridad: Otro requisito importante al diseñar el sistema de automatización del hogar es hacer que todo el sistema sea seguro para que no se pueda alterar fácilmente para dar el control de la casa a usuarios no autorizados. Debería poder prevenir la mayoría de los tipos de intrusión. Incluso si el sistema se rompe, debería poder enviar señales al usuario y a la estación de policía más cercana. También es necesario ocultar tantos componentes como sea posible del acceso directo a través del panel de control principal, evitando que se convierta en una caja negra. Además debería poder enviar y comprender datos codificados mientras se comunica con otros dispositivos. Esto evitará que los intrusos accedan al sistema y usen la misma interfaz para piratear dispositivos.

• Topología: La topología define la forma en que las unidades de control de automatización del hogar interactúan entre sí. Una topología de tipo estrella es la más utilizada, ya que hace uso de una unidad de control central (CCU) que interactúa con todas las unidades de control remoto (RCU) disponibles y asume las responsabilidades de toma de decisiones. La función de las RCU es enviar los datos obtenidos de los sensores a la CCU. Una vez que ha evaluado la entrada de los sensores y ha tomado las decisiones necesarias, la CCU envía el comando de regreso a la RCU para tomar una acción específica.

Otra topología a considerar es una topología de malla, que no tiene CCU y hace uso de una constelación de unidades de control de inteligencia y capacidad aproximadamente iguales conectadas entre sí. Cada unidad envía información en la red que es compartida por todas las unidades. Cada Unidad es independiente y toma sus propias decisiones basadas en la información compartida.

Este artículo pretende ser una breve entrada a la arquitectura domótica, se trata de un tema extenso donde cada vez tiene más presencia en el diseño. ¿Conocías algunos de estos términos?