Casa inteligente e intuitiva: Open Hábitat

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El proyecto OPEN HABITAT ha sido desarrollado por los institutos tecnológicos de la Cerámica (ITC), de la Óptica, Color e Imagen (AIDO), el Instituto Tecnológico Textil (AITEX) y el Instituto Tecnológico de la Construcción (AIDICO), bajo la coordinación del Instituto Tecnológico del Mueble, Madera, Embalaje y Afines (AIDIMA), y se enmarca dentro del concepto de Hábitat Inteligente, un área de trabajo orientada a facilitar la interacción de las personas con el entorno, para que éste pueda responder a determinadas necesidades de los usuarios de forma autónoma. El proyecto persigue la creación de una plataforma completa de desarrollo que permita a las empresas relacionadas con el habitat crear productos innovadores, dotados de diferentes dispositivos tecnológicos, que permitan la adaptación de los hogares a las necesidades previamente identificadas en tres colectivos: Infancia, Personas Mayores y Personas con Discapacidad. La finalidad última del proyecto es mejorar la calidad de vida de estos usuarios, facilitando su interacción con el hogar. El proyecto OPEN HABITAT es un proyecto de investigación y desarrollo financiado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional, a través del Instituto de la Pequeña y Mediana Industria de la Generalitat Valenciana (IVACE).

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¿por qué open hÁbitat?

Open Hábitat tiene como objetivo la creación de una plataforma completa de desarrollo que permita a las empresas relacionadas con el Hábitat crear productos innovadores, dotados de diferentes dispositivos tecnológicos para adaptar los hogares a las nece-sidades de tres colectivos: Infancia, Personas Mayores y Personas con Discapacidad. Su finalidad última es la mejora de la calidad de vida de estos usuarios, facilitando su interacción con el hogar. Se enmarca dentro del concepto de Hábitat Inteligente, un área de trabajo orientada a facilitar la interacción de las personas con el entorno, con el propósito de que éste pueda responder a determinadas necesidades de los usuarios de forma autónoma.

Colectivos a los que se dirige Open Hábitat

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La plataforma Open Hábitat, desarrollada como un servicio web, permite la conexión de diferentes tipos de dispositivos y elementos al sistema, de tal forma que es posible configurarlos para realizar acciones concretas. La plataforma actúa de pasarela de comunicación entre productos inteligentes que integran sensores (para recoger infor-mación) y/o actuadores (para ejecutar acciones) y está dotada de un sistema compu-tacional que procesa los datos obtenidos y, en determinados casos, toma automática-mente decisiones para actuar sobre determinados elementos.

En caso de que se precise un procesado complejo de los datos, la plataforma permite que el coordinador transfiera los datos a través de Internet, siendo éste el principal medio de transmisión y control de los datos y, por tanto, de los dispositivos. Las redes inalámbricas de sensores son bidireccionales, es decir, un nodo coordinador puede controlar y actuar sobre otros nodos, bien de forma autónoma, preconfingurada, o bien como resultado de un procesado previo en un servidor conectado a Internet.

La plataforma de control y comunicación se ha desarrollado según los siguientes requisitos:

- Es una plataforma abierta a la que se podrán incorporar fácilmente un gran abanico de dispositivos con sensores y/o actuadores.

- Es una plataforma escalable con una topología en forma de árbol a la que se puede añadir nodos y elementos en función de las necesidades de los usuarios y cuidadores.

- Permite que los diferentes productos desarrollados puedan volcar la información recogida por sus elementos de captación (sensores, cámaras, etc.) utilizando para ello un protocolo estándar.

- Permite la incorporación de las herramientas de computación y procesado adecuadas para analizar la información recogida por los elementos de captación de los productos, relacionarla con las necesidades de los grupos de usuarios y tomar decisiones, de forma automática, para cubrir dichas necesidades.

- Dispone de conectividad externa hacia potenciales proveedores de servicios, como, por ejemplo, servicios de seguridad, servicios asistenciales, etc.

El modelo de datos se ha definido teniendo en cuenta el estándar IEEE 802.15.4 que configura el nivel físico y el control de acceso al medio de las redes inalámbricas de sensores. Es la base de algunas de las especificaciones más extendidas en el ámbito de dichas redes y será el estándar en el que se basa la plataforma de control y co-municación. De esta forma, la gran mayoría de dispositivos, sensores y actuadores, existentes en el mercado se podrán incorporar al sistema. Así mismo, se han definido los requisitos y especificaciones técnicas y funcionales de los diferentes módulos de la plataforma de control y comunicación, incluyendo la definición de la API (Interfaz de Programación de Aplicaciones) de acceso al sistema de información de la plataforma, es decir, a la Base de Datos.

Toda la plataforma se ha planteado haciendo uso del concepto de “internet de las cosas”, mediante el cual cada uno de los dispositivos a integrar en el sistema debe cumplir con la capacidad de conectarse a internet a través del protocolo TCP/IP, sim-plificando así la lógica necesaria y las interfaces de comunicación para los diferentes elementos. Este protocolo se imbrica con los de interconexión a nivel local, Zigbee, Wi-Fi, Bluetooh, etc.

base tecnológica

Detalle de la interfaz gráfica de la plataforma

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En el demostrador se encuentran presentes algunas aplicaciones que ejemplifican la potencialidad de la plataforma:

Cama articulada con sistema de monitorización del usuario mediante funda de colchón sensorizada: Se trata de una cama de uso doméstico, que puede utilizarse en situaciones normales para personas mayores y/o discapacitadas, o en caso de hospitalización domiciliaria. La cama está dotada de un somier articulado y motorizado que regula diferentes segmentos mediante gestos del usuario. Integra una funda de colchón con sensores de presión para detectar los movimientos del usuario cuando esté acostado. Esto permite detectar si se ha levantado, cuánto tiempo permanece sobre la superficie sensora y en qué posición, o cuánto tiempo se encuentra ausente, bien con fines de detección y análisis de comportamiento, o bien con fines terapéuticos/clínicos.

Cuna con sistema de vigilancia: Se trata de una cuna que permite monitorizar diferentes parámetros tanto de la habitación donde duerme el bébé como de su actividad, permitiendo actuar en caso de que se detecte un comportamiento anómalo o peligroso.

Sistema de control de presencia y movimientos mediante cámaras: consiste en un sistema que permite realizar un seguimiento de las personas que entren en el campo de visión de cada cámara a emplear, en tiempo real. La realización de este seguimiento permite conocer sus rutinas y tras un tiempo de análisis, detectar anomalías en su patrón de comportamiento.

Sistema de localización basado en el empleo de etiquetas RFID: permite la localización de personas en tiempo real dentro de un recinto, para poder detectar su comportamiento, a partir de unas pulseras que emiten información sobre la localización de dichas personas.

Dispositivo de iluminación autoadaptable: constituido por un sistema de iluminación inteligente con diferentes funcionalidades y de acuerdo a las necesidades de la estancia de hogar en la que se sitúe y a quien va dirigido.

Nodo de consumo eléctrico: Este nodo permite conocer en tiempo real el consumo eléctrico en el entorno de los usuarios sensibles (ancianos, niños y personas con discapacidad).

Nodo de parámetros ambientales: Este nodo permite monitorizar en tiempo real varios parámetros ambientales, como: temperatura, humedad, concentración CO

2…

El nodo contiene varios sensores de diferentes tipos que monitorizan cada cierto tiempo un conjunto de parámetros ambientales y dispone de varias salidas que permiten la actuación sobre distintos elementos o equipos del entorno para adaptar los parámetros ambientales a los valores deseados.

Alfombra o moqueta para la detección de personas: Se trata de una alfombra/moqueta que es capaz de detectar presiones ubicadas sobre su superficie. Cuando se aplica una presión sobre la alfombra/moqueta se modifica su morfología y consecuentemente se genera una variación en la capacidad. Gracias a estas variaciones, se puede detectar que existe una presión en la zona.

Cortina luminiscente: La cortina luminiscente está basada en una tecnología innovadora y original que utiliza un tejido de fibra óptica iluminado desde uno o ambos extremos. Emplea fuentes de luz LED que pueden controlarse mediante sistemas de control avanzados: como sensores de presencia, mandos a distancia y/o aplicaciones de Tablets y Smart Phones.

Lavadora inteligente RFID: Sistema de lavado doméstico inteligente basado en tecnología RFID donde registra las prendas que se introducen en la lavadora y automáticamente selecciona el programa de lavado más adecuado.

Alfombra o moqueta RFID: Se trata de una alfombra/moqueta RFID que permite realizar la función de dispositivo de lectura de elementos etiquetados con RFID. La alfombra ofrece diferentes zonas de forma que pueda detectarse la ubicación del elemento etiquetado. Puesto que la tecnología RFID permite identificar permitirá realizar seguimiento y tracking del elemento etiquetado.

Panel de control general instalado en revestimiento cerámico: Consiste en un panel de control integrado en el revestimiento cerámico de la vivienda que permite controlar las aplicaciones descritas anteriormente y todas aquellas que sean compatibles con Open Hábitat. Su funcionalidad es reconfigurable.

posibles aplicaciones

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aportes al hÁbitat y a los colectivos

Open hábitat aporta mejoras sustanciales a los colectivos analizados, ancianos, personas con discapacidad y niños en su vida diaria. Los ámbitos donde esta plataforma puede colaborar son los siguientes:

Movilidad-Accesibilidad: Eliminación o reducción de las obstáculos que impiden despla-zarse libremente por espacios y superar posibles barreras como puertas, mesitas, etc.

Seguridad: Eliminación o reducción de las situaciones de riesgo, peligro o accidentes a nivel interno de la vivienda. Se incluyen los accidentes derivados de posibles caídas o tropiezos, o de recibir golpes en general. Así mismo, comprende una amplia gama de posibles situaciones: a nivel de toda la vivienda el control de acceso a enchufes de la luz; en la cocina, al uso de electrodomésticos y control de las superficies. En la cocina se da una especial incidencia de la seguridad derivada de: emisión de gases (caldera…monóxido de carbono por la cocina) o partículas asfixiantes, contacto con productos tóxicos (polvos y su posible ingestión), etc.

Seguridad externa: mejora de la protección en el hogar (estando dentro del mismo) o bien fuera de él (salidas del mismo) frente a incidentes del tipo: defensa ante intrusos, evitar robos, avisar de inundaciones, incendios, etc. En este caso, se da especial con-sideración a los accesos a balcones, por las terrazas, etc. Situación especial sería una vivienda tipo adosado o chalet.

Salubridad: mejora de los aspectos vinculados principalmente con higiene y limpieza para optimizar la calidad interior de la vivienda. Engloba aspectos como control de la ventilación (movimiento del aire en función de la estación), olores (control de las corrientes de aire), humos (control de la ventilación), etc.

Salud: mejora de aspectos relacionados con la medicación, más importante en perso-nas mayores y en el caso de niños para evitar que se tomen medicamentos. Supone también facilitar actuaciones de teleasistencia (seguimiento constante de la evolución de la enfermedad del paciente), telemedicina (atención al paciente en su propio hogar y de forma puntual) y/o con servicios de salud esenciales. Con respecto a la detección de problemas de salud, incluiríamos la medición de temperatura corporal, constantes vitales, etc.

Desarrollo profesional y/o formativo: Podría considerarse como un conjunto de nece-sidades acordes con características específicas de parte de los grupos de referencia. Como ejemplo es posible que entre las personas mayores así como en el grupo de dis-capacitados se realice algún tipo de actividad vinculada con el concepto de “teletrabajo”. Asimismo, se engloban las actividades realizadas con el fin de adquirir o mejorar la formación (tele formación y/o teleducación).

Desarrollo personal y/o social: Incremento del desarrollo personal. Por ejemplo dis-frutar del ocio, personalizando el espacio. Conllevaría evitar sensaciones de malestar personal o psicológico, como por ejemplo la detección de pesadillas, necesidades de relajación o estímulos de descanso. Y supondría reducir al mínimo las tensiones físicas, psicológicas, inclusive sociales.

Comodidad: Se incluyen situaciones vinculadas con la comodidad del ambiente y que hagan la vida “más fácil” a los usuarios (no necesariamente a los grupos de referencia pero si a sus cuidadores, familiares, etc.) Podría incluirse el poder recibir avisos sobre el estado de la vivienda, o bien poder acceder a visualizar habitaciones o estancias estando fuera de la vivienda.

confortDesarrolloprofesionaly formativo

saluD

salubriDaD

seGuriDaDeXterna

seGuriDaD

moviliDaD

otros...

sostenibiliDaD

Desarrollopersonal,

social ycultural

vivienDa

confortabiliDaD

Mapa de necesidades y parámetros analizados

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Desarrollos futuros

Actualmente los cinco Institutos Tecnológicos que constituyen la Unit del Hábitat están desarrollando nuevas aplicaciones basadas en el estándar de la plataforma Open Hábitat dirigidas al incremento de la sostenibilidad y el confort en el hábitat.

Se trabaja tanto en el seguimiento de condiciones externas como en las internas. Las derivadas de agentes externos se asociarían con vecinos, la luz, el clima, el ruido del tráfico, etc. Sirva como ejemplo la repercusión sobre cómo evitar la contaminación so-nora a través del asilamiento acústico, la necesidad del control de la iluminación natu-ral, etc. Se actuaría sobre este parámetro con el fin de conseguir un adecuado confort higrotérmico (ausencia de malestar térmico: nivel de temperatura de la vivienda en to-das las estancias e torno a los 20º; Humedad relativa óptima entre 50-70%). Asimismo, conllevaría actuaciones internas derivadas de la necesidad del encendido o apagado de la luz nocturna, etc

Igualmente, se mantienen e incrementan los aspectos realcionados con la sosteni-bilidad en el hábitat. Se incluye en el mismo las necesidades vinculadas con el ren-dimiento de las instalaciones de la vivienda: ahorro de energía, eficiencia energética (electrodomésticos, iluminación, etc.), Y también incluye aspectos como el gasto de agua, el reciclaje de basuras, el control de las emisiones de CO2 o la utilización de sistemas pasivos y activos para el aprovechamiento de las energías renovables.

contacto openhabitat.aidico.es

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