ESTUDIO PARA REDUCCIN DE CONSUMO ENERGTICO EN COLOMBIA BASADO EN TECNOLOGA DOMTICA

PAULA ADRIANA CATALINA HURFANO RODRGUEZ

FUNDACIN UNIVERSITARIA KONRAD LORENZ FACULTAD DE INGENIERAS INGENIERA DE SISTEMAS BOGOTA D.C. 2011

ESTUDIO PARA REDUCCIN DE CONSUMO ENERGTICO EN COLOMBIA BASADO EN TECNOLOGA DOMTICA

PAULA ADRIANA CATALINA HURFANO RODRGUEZ

Trabajo de grado

Director de Proyecto Ing. MSc. (c) Leidy Johanna Ortiz Arias

FUNDACIN UNIVERSITARIA KONRAD LORENZ FACULTAD DE INGENIERAS INGENIERA DE SISTEMAS BOGOTA D.C. 2011

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar a Dios que me dio la fortaleza para luchar y perseverar durante toda mi carrera universitaria y que gracias a la oracin de muchas personas me dio fuerzas para terminar este trabajo de grado, a mi familia que me apoy durante la realizacin de este trabajo, se desvel conmigo y me motivo a continuar con el objetivo, a mi directora de Tesis Leidy Ortiz Arias por su labor de acompaamiento a lo largo de la investigacin, a mis amigos quienes nunca me dejaron decir no puedo, a Alex, David, Liza y a mi amiga Meli quien a pesar de las circunstancias personales estuvo acompandome y motivndome con frases de aliento, a la Facultad por haberme brindado apoyo cuando ms lo necesit y a todos aquellos que a travs de la web, diligenciaron las encuestas para que este estudio pudiera realizarse.

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CONTENIDO pg. INTRODUCCIN.................................................................................................................. 8 1. EVOLUCION DE LA DOMTICA A TRAVS DEL TIEMPO ........................................ 12 1.1. Historia ..................................................................................................................................... 12 1.2. Domtica en la actualidad ..................................................................................................... 13 1.2.1. Pasarelas residenciales ...................................................................................................... 14 1.2.2. Pasarelas residenciales Multiservicios ............................................................................. 14 1.3. Domtica en el futuro ............................................................................................................. 14 2. REDES DE COMUNICACIONES Y DOMTICA .......................................................... 16 2.1. Domtica e Inmtica .............................................................................................................. 16 2.2. El contexto social de la casa Domtica .............................................................................. 17 2.3. Caractersticas de una instalacin domtica ...................................................................... 18 2.4. Elementos de una instalacin domtica ............................................................................. 19 2.4.1. Medios de Transmisin. ...................................................................................................... 19 2.4.2. Dispositivos Aislados........................................................................................................... 19 2.4.3. Los Electrodomsticos inteligentes ................................................................................... 20 2.4.4. Aparatos electrnicos inteligentes..................................................................................... 20 2.5. Tipologa de un sistema Domtico ...................................................................................... 20 2.5.1. Sistemas Centralizados ...................................................................................................... 20 2.5.2. Sistemas Descentralizados ................................................................................................ 21 2.5.3. Sistemas Distribuidos (hbridos) ........................................................................................ 22 2.6. Topologa de un sistema Domtico ..................................................................................... 23 2.7. Interaccin de los equipos. ................................................................................................... 23 2.7.1. Redes Domsticas ............................................................................................................... 25 2.7.2. Redes de acceso ................................................................................................................. 26 2.7.3. La pasarela residencial (pasarela Gateway ..................................................................... 26 2.8. Estado del Arte ....................................................................................................................... 26 2.8.1. Estados Unidos .................................................................................................................... 27 2.8.2. Europa ................................................................................................................................... 28 2.8.3. Japn ..................................................................................................................................... 29 3. PROTOCOLOS DE COMUNICACIN ASOCIADOS A LA DOMTICA ...................... 31 3.1. X-10 .......................................................................................................................................... 31 3.2. EIB ............................................................................................................................................ 33 3.3. BatiBus ..................................................................................................................................... 34 3.4. EHS........................................................................................................................................... 35 3.5. KNX........................................................................................................................................... 35

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3.6. CEBus ...................................................................................................................................... 36 3.7. Lonworks .................................................................................................................................. 37 3.8. BACnet ..................................................................................................................................... 38 3.9. SCP........................................................................................................................................... 39 3.10. ZigBee .............................................................................................................................. 39 3.11. Resumen General, sobre algunos Protocolos ........................................................... 40 4. BRECHA TECNOLOGCA Y AMBIENTAL RELACIN CON LA DOMTICA .............. 42 5. CASOS DE XITO A NIVEL MUNDIAL ........................................................................ 51 5.1. Casa internet ........................................................................................................................... 51 5.2. MetalTIC- Hogar Digital (Alicante, Espaa) ....................................................................... 52 5.3. Casa domtica de Premi de Mar Espaa ......................................................................... 52 5.4. Casa domtica en Somosagua (Espaa) ........................................................................... 53 6. LA DOMTICA EN COLOMBIA .................................................................................... 54 6.1. Problemtica Actual ............................................................................................................... 54 6.2. Avances en Colombia ............................................................................................................ 54 6.3. Perspectiva a Nivel Nacional ................................................................................................ 55 6.4. Empresas que prestan Servicio de Domtica .................................................................... 56 6.4.1. Bogot. .................................................................................................................................. 56 6.4.2. Cajic ..................................................................................................................................... 59 6.4.3. Antioquia................................................................................................................................ 59 6.4.4. Cali ......................................................................................................................................... 60 6.4.5. Anlisis empresas ................................................................................................................ 60 6.5. Situacin actual del Mercado Colombiano ......................................................................... 62 6.6. Anlisis del entorno basado en la percepcin de los Usuarios. ...................................... 62 6.6.1. Hallazgos especficos del estudio ..................................................................................... 63 6.6.2. Conclusiones Generales ..................................................................................................... 67 7. AHORRO ENERGTICO EN COLOMBIA .................................................................... 68 7.1. Consumo Energtico ............................................................................................................. 69 7.2. Domtica y Ahorro energtico .............................................................................................. 71 7.2.1. Gestin de Instalaciones .................................................................................................... 71 7.2.2. Usos de Electrodomsticos inteligentes ........................................................................... 73 7.2.3. Edificios bioclimticos ......................................................................................................... 73 8. APRECIACIN SOBRE LA DOMTICA EN COLOMBIA ............................................. 76 9. CONCLUSIONES .......................................................................................................... 78 BIBLIOGRAFA .................................................................................................................. 86 ANEXO 1. ENCUESTA ...................................................................................................... 92 ANEXO 2. ........................................................................................................................... 95 ENTREVISTA REALIZADA A EMPRESA SMART E.U. BLUE HOME .............................. 95

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LISTA DE TABLAS

pg Tabla 1 Sistemas Domticos Centralizados, ventajas y desventajas .................................... 21 Tabla 2 Sistemas Domticos Descentralizados, ventajas y desventajas.............................. 21 Tabla 3 Sistemas Domticos Distribuidos, ventajas y desventajas ....................................... 22 Tabla 4 Comparativa algunos protocolos actuales. .................................................................. 41 Tabla 5 Resumen General Servicios domticos empresariales ............................................ 61

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LISTA DE FIGURAS

pg Figura 1 Tipologa de Sistema Distribuido ............................................................................... 22 Figura 2 Redes de una Instalacin Comn ................................................................................ 24 Figura 3 Modelo Reticular del Hogar Domtico ........................................................................ 26 Figura 4 Formato de Trama para protocolo X-10...................................................................... 32 Figura 5 Topologa Protocolo ZigBee ......................................................................................... 39 Figura 6 Penetracin de Internet y de PCs en Colombia por estratos .................................. 46 Figura 7 Evolucin y penetracin del Internet 2004-2010 ....................................................... 47 Figura 8 Brecha Digital en el mundo 2005/2006 ....................................................................... 48 Figura 9 Brecha Ambiental en el mundo .................................................................................... 49 Figura 10 Resultados tems de Importancia para los encuestados ....................................... 63 Figura 11 Resultado Deseo de Invertir dinero para Ahorro ..................................................... 64 Figura 12 Resultados Tipos de elementos para ahorro energtico ....................................... 64 Figura 13 Resultados Consumo energa elctrica por sitios de la vivienda ......................... 65 Figura 14 Resultado Conocimiento acerca de Domtica......................................................... 65 Figura 15 Resultado Cantidad de Inversin en los hogares ................................................... 66 Figura 16 Resultado Gastos mensuales de energa elctrica en los hogares. .................... 67 Figura 17 demanda de Electricidad Domtica, ltimos meses. .............................................. 69 Figura 18 Consumo de electricidad per cpita .......................................................................... 69 Figura 19 Consumo energtico promedio en la vivienda. ....................................................... 70

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INTRODUCCIN Hace algunos aos el estudio de la tecnologa aplicada al confort, la seguridad y al ahorro en las viviendas se ha hecho mucho ms comn, pero no lo suficiente como para que la totalidad de la poblacin conozca sus beneficios y adquieran este tipo de tecnologas. La domtica, que integra la tecnologa a las viviendas, es la aplicacin tecnolgica que permite la automatizacin de dispositivos al interior de las casas, obteniendo beneficios a corto y largo plazo, supliendo las necesidades actuales de ahorro energtico y de confort. Los servicios que ofrece una instalacin domtica son mucho ms confiables y mucho ms competitivos que los usados actualmente, estos servicios estn integrados en redes internas y externas de comunicacin permitiendo el control de los dispositivos en un nodo central, dando al ser humano el manejo ptimo de cada uno de ellos. La domtica se origina del latn domus (casa) y del francs informatique (informtica) o robotique (robtica), incorporndose a finales de los aos 60 con otros trminos de uso pblico como casa inteligente la cual buscaba integrar dispositivos a las edificaciones en general, usando la tecnologa y dotndolas de inteligencia1. De igual forma, ste concepto hace referencia a la automatizacin de las viviendas y sta es entendida como una ciencia la cual desarrolla servicios e integra la tecnologa de automatizacin para satisfacer necesidades del usuario y de todos los habitantes del hogar.2

Los beneficios de la domtica son bastantes y este estudio surgi a raz de uno de sus pilares principales: el ahorro. El objetivo de este trabajo es determinar las diferentes opciones para implantar a futuro sistemas domticos en Colombia con fines de ahorro energtico, sin embargo el ahorro no es la nica ventaja de implantar un sistema domotizado. Expertos coinciden en que los sistemas domticos mejoran en un 100% el confort y la seguridad; estos tres son tems trascendentes en las viviendas domticas y por lo tanto se referencian a continuacin. AHORRO Encendido y apagado automtico de luces exteriores mediante sensibilizacin de luminosidad y horarios.

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HUIDOBRO MOYA, Jos M. Concepto, campo de aplicacin y beneficios. En: La domtica como solucin del futuro. Madrid: 2007. p. 15-44 2 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005.

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Persianas automticas para proveer mayor luminosidad. Riego automtico.

SEGURIDAD: Simulacin de Presencia. Alarmas. Llamadas automticas por telfono ante anomalas. Sistema anti-incendios Deteccin de gases txicos. Deteccin de presencia. Controles de Acceso. CONFORT Temperatura ambiente Climatizacin de piscina. Automatizacin de determinados electrodomsticos. Domoportero (uso de aparatos telefnicos pre-instalados como portero) Msica ambiental. Despertador. TV Control remoto desde PC. 3

Todos estas posibilidades, permiten dar un avance en las comunicaciones; dando al usuario la sensacin de tranquilidad y de tener un control sobre todos los elementos pertenecientes al hogar domtico.

Una de las razones por las cuales la domtica se empez a estudiar ms a fondo es que esta tecnologa permite la gestin de la energa. Las aplicaciones que se brindan al usuario son ilimitadas asociadas todas ellas, a las necesidades particulares.4

Esta investigacin est encaminada a estudiar a profundidad la domtica, con el fin de conocer los beneficios de esta tecnologa, mostrando las ventajas de su implantacin, estudiando las diferentes posibilidades que se tendran a futuro con la implantacin de domtica en Colombia y que sta sea usada para la reduccin de consumo energtico,

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TISCONIA, Edgardo. La vivienda Inteligente. Universidad de Palermo Espaa ESPAA. FUNDACIN PRIVADA INSTITUT ILDEFONS CERD. Ahorro, confort, seguridad y comunicaciones, la vivienda domtica. Barcelona. Ministerio de Industria y Energa, Direccin General de Industrias y Tecnologas de la Informacin, 2000. 1 ed.

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as como para el surgimiento de nuevas oportunidades de negocio, dando argumentos para establecerla como un estilo de vida para las viviendas colombianas y minimizando la crisis energtica que se vive actualmente. Este trabajo usa el mtodo cientfico, descubriendo las propiedades de la domtica, fijndose en un problema, identificando la situacin actual ambiental y generando posibles soluciones para aliviar esta problemtica. Esta metodologa permite estudiar hechos y casos de xito para determinar la reduccin energtica que la domtica produce, adems se plantean las diferentes posibilidades de implantar domtica en Colombia y las condiciones para que esto se d ms rpidamente. En el captulo uno se enfoca en mostrar a la domtica a travs del tiempo, su historia, cmo est actualmente y cmo ser el futuro, este captulo permite establecer ideas de la evolucin de esta tecnologa y para qu ha sido usada. En el captulo dos se busca contextualizar al lector en la teora de la domtica, su significado, sus componentes y su funcionamiento dentro del hogar, describe la topologa y tipologa de una red domtica y muestra cmo interactan los diferentes dispositivos domotizados en la vivienda. Adems se establece como es la situacin de la domtica en pases con acceso a sta y que la usan hace bastante tiempo. El captulo tres rene los protocolos que a travs del tiempo han servido a la domtica, sus caractersticas y donde fueron desarrollados, muestra como algunos de estos protocolos se han vuelto importantes en los sistemas domticos y establece un comparativo entre los ms conocidos y vigentes. El captulo cuatro define uno de los obstculos para la implantacin de la domtica en Colombia, la llamada brecha digital que hoy da a nivel nacional marca una diferencia entre las personas con acceso a tecnologas y las personas que no tienen este acceso, sin embargo Colombia es un pas que en cuanto biodiversidad tiene muchas riquezas, lo que permite determinar que la brecha ambiental colombiana actual es mnima y que podra aprovecharse para generar energa; este captulo establece la relacin entre la brecha digital y ambiental Colombianas, que desventajas y ventajas tiene cada una de ellas en todo el territorio Colombiano. El captulo seis se establece en determinar la situacin actual de la domtica en Colombia, que avances e investigaciones ha tenido esta tecnologa, dando una visin global de los servicios que prestan las empresas dedicadas a este mercado, se realiza una encuesta que establece la percepcin de los usuarios y da a conocer los posibles campos de accin para que la domtica pueda ser implantada en Colombia con fines de ahorro energtico.

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En el captulo siete se conoce el beneficio del ahorro energtico, se da a conocer de manera clara porque la domtica ahorra energa y que elementos usa para tal fin. El captulo ocho es una compilacin de ideas originadas durante todo el trabajo de grado, se da una apreciacin de la situacin actual y a futuro, el autor rescata las ideas de los captulos anteriores y se atreve a dar opciones para que pueda ser implantada la domtica en Colombia. Por ltimo las conclusiones dan los puntos clave para comprender el tema domtico y los posibles caminos a tomar para que la implantacin de domtica en Colombia con fines de ahorro energtico sea un xito.

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1. EVOLUCION DE LA DOMTICA A TRAVS DEL TIEMPO

1.1. Historia El trmino domtica fue usado oficialmente en el ao 1984 por la empresa American Association of House Builders, primera en pensar en las casas electrnicas; estas fueron construidas por aficionados y de all parti el concepto de casas inteligentes, no por su ambiente amigable, ni el uso de celdas solares, lo que las hace inteligentes es la interaccin de las tecnologas que estn en su interior. Desde 1967 hasta hoy da, el trmino de Casas Inteligentes no tuvo mucha acogida porque su costo era muy elevado, el inventario para la adecuacin era antiguo, ofreca muy poca conectividad entre redes y la tecnologa manejada no daba la usabilidad que el usuario necesitaba.5

Mucho antes de que el trmino domtica surgiera, se hablaba del Protocolo X-10, este era y an sigue siendo el lenguaje que usan algunos dispositivos para hablarse entre ellos, todos los dispositivos X-10 son compatibles entre s, combinndose para formar sistemas, permitindoles controlar luces y electrodomsticos, aprovechando las instalaciones elctricas sin instalar cables adicionales; el sistema X-10 desde sus inicios ha tenido una ventaja con relacin a otros sistemas domticos, ste solo utiliza la red elctrica interna de la vivienda, conectando solo un mdulo que maneja las funcionalidades y cualquier otro dispositivo que se conectara a ese mdulo podra ser controlado en forma remota. X-10 la tecnologa de corrientes portadoras fue desarrollado entre 1976-1978 por ingenieros de Pico Electronics Ltd, proveniente de la familia de chips de la serie X, idendolo como un circuito para implementarlo en un dispositivo y que pudiera ser controlado remotamente.6

En la domtica existen dos trminos importantes y que gracias a estos se han regido los desarrollos a travs del tiempo; se refieren a los sistemas domticos centralizados y los sistemas domticos modulares, el primero de ellos concentra la inteligencia, en un mdulo central, obteniendo informacin de todos los dispositivos y canalizando las ordenes, por otro lado en los sistemas domticos modulares (distribuidos), los dispositivos son capaces de procesar la informacin por s mismos, actuando de forma independiente y utilizando un bus propietario, pero ste obliga usar cableado extra, los

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HARPER, Richard. Inside the Smart Home: Ideas, Possibilities and Methods. London: Springer. 2003. TISCONIA, Edgardo. La vivienda Inteligente. Universidad de Palermo Espaa

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sistemas domticos modulares solo tienen un controlador y un receptor permitiendo tener un control sobre cualquier equipo del hogar, en cambio los centralizados solo tienen control sobre algunos dispositivos ya configurados, por esta razn el estndar X10 se encuentra como parte de los sistemas domticos modulares. 7

En Estados Unidos surgi el trmino de Edificios Inteligentes, debido al incremento de la construccin de edificaciones dando origen al primer sistema para la gestin de edificios, integrando y monitorizando ventilacin, calefaccin y aire, tuvieron as tambin la necesidad de una red de datos para evitar los largos cableados por toda la edificacin y una de las razones que se vivencia desde el pasado, es buscar soluciones a la crisis energtica que en ese tiempo empez a estar presente.

La domtica empez a conocerse hasta los aos 2002-2003 tomando auge por el crecimiento y uso de esta tecnologa en los edificios, as fuera en dispositivos muy pequeos que algunos de los usuarios de estas edificaciones no percataban, pero que el simple hecho de estar instalados, automatizaban el lugar.8 Actualmente se han creado empresas y viviendas que operan con esta tecnologa, regulando el mercado y dando a conocer los beneficios de una casa domotizada.

1.2. Domtica en la actualidad Los cambios actuales en las edificaciones de acuerdo a las necesidades de los individuos, ha hecho que cada vez ms el desarrollo de la tecnologa se oriente a mejorar la infraestructura de las viviendas para adaptarse a la demanda social. Sin embargo el control de estas tecnologas y el uso de la pasarela residencial, an no son intuitivos (Lastres)*, necesitando un desarrollo mejorado, aumentando su usabilidad. 9

Hoy da el problema de las redes de comunicacin entre los dispositivos, est resuelto gracias a la flexibilidad de las tecnologas inalmbricas, reduciendo el precio de los dispositivos que las utilizan, permitiendo distribuir los elementos del sistema y adaptndolos a las necesidades cambiantes; sin embargo se limitan un poco respecto a las tecnologas cableadas; las tecnologas inalmbricas disminuyen la seguridad y la robustez en las comunicaciones, los dispositivos no pueden estar tan alejados y tienen

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TISCONIA, Edgardo. La vivienda Inteligente. Universidad de Palermo Espaa HUIDOBRO MOYA, Jos M. Concepto, campo de aplicacin y beneficios. En: La domtica como solucin del futuro. Madrid: 2007. p. 15-44 9 MNDEZ, Francisco Javier. La domtica: nuevas formas de entender la vivienda. En: Directivos Construccin. Diciembre, 2010. no. 239, p. 48

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menor ancho de banda de transmisin;10.. Ver Cap 1.4 por esto vale la pena tener en cuenta las dos tecnologas que existen actualmente, estudiando el ambiente y el lugar de la instalacin.

En la actualidad la Pasarela Residencial11 juega un papel muy importante en la red del hogar Digital, sta proporciona la conexin de redes, el control centralizado y las aplicaciones. Hay varios tipos de pasarela residencial.

1.2.1. Pasarelas residenciales de Banda Ancha. Como routers, hubs, o mdems ADSL, stas hacen una adaptacin de Datos de la red interna de la vivienda con la conexin de Banda ancha de Internet. 1.2.2. Pasarelas residenciales Multiservicios Proporcionan interfaces para las redes de datos y de control, su potencia las hace complejas pero son capaces de ejecutar aplicaciones con requisitos de tiempo real.12 Ver cap. 7.4.1

1.3. Domtica en el futuro La domtica en el futuro tendr como uno de sus principales dispositivos para el ahorro la bombilla de LEDs creciendo en un 50% en participacin en el mercado se ver la Revolucin de la iluminacin de estado Slido13 Ver cap 7.2

Los Proveedores de Servicio controlarn de forma remota la energa y tendrn el control sobre la demanda. De all que un papel fundamental del futuro sern los cientficos sociales, quienes tendrn partida en el desarrollo del entendimiento de todo el mercado domtico, haciendo que las personas entiendan la tecnologa y la usen de la forma ms adecuada.

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HUIDOBRO MOYA, Jos M. Concepto, campo de aplicacin y beneficios. En: La domtica como solucin del futuro. Madrid: 2007. p. 15-44 * Carmen Lastres. Gestora de Proyectos de Investigacin del Centro de Domtica Integral de la Universidad Politcnica de Madrid. 11 Pasarela Residencial: Dispositivo que conecta las infraestructuras de telecomunicaciones del hogar digital a una red pblica de datos. 12 HUIDOBRO MOYA, Jos M. Concepto, campo de aplicacin y beneficios. En: La domtica como solucin del futuro. Madrid: 2007. p. 15-44 13 HERRERA QUINTERO, Luis Felipe. Gestin tecnolgica para domtica y telecontrol. Trabajo de Maestra en Telecomunicaciones. Bogot D.C.: Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniera, 2004.

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Por otra parte, una de las cosas ms atractivas para los empresarios es que en el futuro las personas tendrn ms poder de inversin para la tecnologa domtica gracias a la inversin por etapas que se ha estado planeando. La usabilidad de los productos ser mayor siendo un beneficio an mayor para los empresarios locales, ya que los dispositivos tendrn ms atraccin.14

Al asegurar que la gran mayora de las personas migrarn a las ciudades, se prev que aunque el mercado sea menor, la domtica se usar para ayuda de ancianos y discapacitados, obligando a los proveedores y desarrolladores a plantearse una estructura de tecnologa diferente ofreciendo resultados ms eficientes y ofreciendo comodidad y cubrimiento de las necesidades. Para las personas discapacitadas, habr nuevas aplicaciones que facilitarn el acceso a la vivienda, como sensores visuales y vibraciones para personas con dificultad auditiva o visual, el uso del iris como medio de comunicacin entre otros que seguramente sern de gran utilidad.15

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HARPER, Richard. Inside the Smart Home: Ideas, Possibilities and Methods. London: Springer. 2003. MNDEZ, Francisco Javier. La domtica: nuevas formas de entender la vivienda. En: Directivos Construccin. Diciembre, 2010. no. 239, p. 48

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2. REDES DE COMUNICACIONES Y DOMTICA Este captulo busca introducir al lector y ponerlo en contexto con los trminos ms comunes dentro la domtica, adems de hacer referencia a los conceptos tcnicos y estructura de sta tecnologa, enfocados en la arquitectura, redes y dispositivos electrnicos para esta tecnologa en especial. La domtica est compuesta por elementos, que se vern de forma individual y cuando stos componen una red de tecnologa enfocada a prestar un servicio de Seguridad, Ahorro y confort.

2.1. Domtica e Inmtica El trmino de vivienda domtica es en s donde se instala un sistema de control que permite una mayor calidad de vida a travs de la tecnologa, reduciendo y racionalizando distintos consumos presentes hoy da, es decir es la superficie en donde los elementos partidarios de la tecnologa, se apropian para mejorar los servicios de la vivienda. La vivienda tradicional no difiere de la vivienda domtica, ya que posee la misma infraestructura, electrodomsticos y superficie; lo que la hace diferente es la incorporacin de la tecnologa para la gestin eficiente de energa y con la comodidad que el usuario necesita. 16

La domtica se origin a travs del tiempo por los avances de la Inmtica, stos dos trminos tienen mucho que ver, la primera es la destinada a la automatizacin de las viviendas como se ha mencionado antes y la segunda es el trmino adecuado para las otras edificaciones del sector terciario, entre estas hospitales, oficinas, parques y grandes superficies las cuales tienen un consumo energtico mayor en todos los sentidos. La inmtica surgi mucho antes y dio los controles para la comunicacin, gestin y monitorizacin de los automatismos integrados en las edificaciones; tambin conocida como GTE (Gestin Tcnica del Edificio) y al igual que la domtica, la inmtica tiene como uno de sus objetos la reduccin energtica, prestando servicios y cubriendo necesidades para las grandes edificaciones.1716

ESPAA. FUNDACIN PRIVADA INSTITUT ILDEFONS CERD. Ahorro, confort, seguridad y comunicaciones, la vivienda domtica. Barcelona. Ministerio de Industria y Energa, Direccin General de Industrias y Tecnologas de la Informacin, 2000. 1 ed. 17 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005.

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2.2. El contexto social de la casa domtica Al manejar el trmino, contexto de la casa domtica, se refiere a las circunstancias actuales que rodean a la domtica y cules de stas circunstancias ejercen influencias sobre la esta tecnologa; para este caso el contexto o las circunstancias actuales que rigen a la domtica, dependen de las costumbres y formas de vida de la sociedad, por esta razn para entender el objetivo de la tecnologa domtica en la sociedad actual, se debe identificar y estudiar muy bien a los individuos que componen la colectividad de hoy da .

Los dispositivos son actualmente diseados haciendo observaciones y estudios de las familias y sus miembros, de cmo estos dispositivos digitales, pueden ser utilizados y con qu frecuencia, comprendiendo las diferencias de cada individuo que los usa y sus preferencias, sin embargo muchas veces estos dispositivos son rechazados, contrario a lo que esperaban los fabricantes y diseadores como consecuencia de los cambios sociales.

El contexto moral de la tecnologa hoy da se basa en la forma de vida social; el entendimiento de la tecnologa se establece en cmo las personas dan sentido a cada avance tecnolgico, observando su comportamiento en la adquisicin de nuevas tecnologas para el bienestar de sus hogares y de s mismos, todo esto de acuerdo a las prcticas domsticas actuales. 18

En los ltimos tiempos la familia no ha cambiado en su composicin, pero si lo ha hecho en las costumbres y hbitos de cada uno de los miembros de sta. Al aumentar los hogares unipersonales de jvenes y de parejas sin hijos se conduce a una disminucin del tamao del hogar y al cambio de las viviendas en su infraestructura; en un futuro el ambiente social actual, har que las viviendas sean para individuos y no para familias, esto conlleva al uso de tecnologas en forma individualizada, brindando ms seguridad, ahorro, automatizacin y confort, redefiniendo los espacios e involucrando cada vez ms dispositivos tecnolgicos y domticos en las viviendas.

En conclusin las necesidades humanas evolucionan constantemente segn los individuos, pero tambin crecen las posibilidades de que la tecnologa crezca, los factores ms importantes dentro de una sociedad convergen en el estudio de cambios sociodemogrficos como el envejecimiento poblacional, la progresiva disminucin de las18

HARPER, Richard. Inside the Smart Home: Ideas, Possibilities and Methods. London: Springer. 2003.

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familias, incremento de la vivienda individual, la movilidad laboral y el ritmo de vida actual, son las causas del cambio en la tecnologa aplicada a las viviendas. 19 Ver cap. 3 2.3. Caractersticas de una instalacin domtica Una de las principales caractersticas de un sistema inteligente es la integracin o interoperabilidad de todos sus elementos, esto se logra haciendo uso de un protocolo compartido y definiendo un conjunto comn de interfaces de acceso; la vivienda domtica rene y procesa los sucesos tanto en el exterior como en el interior y esta integracin permite la reunin de otras caractersticas como que los aparatos sean reconfigurables y actualizables dando la perfecta cohesin con el sistema a cada elemento.20

En general, las caractersticas que todo dispositivo digital y vinculado a una instalacin domtica debera tener pueden resumirse en:

Flexibilidad: permite que el sistema se adapte con facilidad a nuevos dispositivos y subsistemas, es decir si en la actualidad existe un dispositivo adaptado al hogar, ms adelante en un futuro, este mismo dispositivo podra relacionarse con otro ms actualizado, permitiendo que la inversin anterior no se pierda sino que se transforme para brindar un nuevo servicio.

Fiabilidad, dando al sistema la seguridad de un rango mnimo de fallos y reduccin de errores para incurrir en consecuencias menores. Esta caracterstica da al usuario la tranquilidad para confiar en los dispositivos y controles que tiene integrados en su casa, olvidndose de eventuales fallas que permitiran acceso o control a individuos ajenos al ncleo familiar.

Facilidad de Uso: permitiendo una comprensin para todo el que tenga acceso a la administracin del sistema domtico, facilidad en el control de cada componente e instrucciones sencillas para el usuario.2119

DOMNGUEZ, Hugo Martn y SEZ VACAS, Fernando. Domtica Un enfoque sociotcnico. Madrid: Fundacin Rogelio Segovia para el Desarrollo de las Telecomunicaciones, 2006. 20 DOMNGUEZ, Hugo Martn y SEZ VACAS, Fernando. Domtica Un enfoque sociotcnico. Madrid: Fundacin Rogelio Segovia para el Desarrollo de las Telecomunicaciones, 2006. 21 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005.

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2.4. Elementos de una instalacin domtica Por otro lado la domtica no sera posible sin infraestructura; los sistemas integrados, la interaccin de redes y dispositivos electrnicos, son los elementos que permiten que la tecnologa funcione en una superficie hecha para la automatizacin de la vivienda.

2.4.1. Medios de Transmisin. Los medios fsicos que se usan para la transmisin de mensajes, seales y datos de comunicaciones en un sistema domtico son: 22 Corrientes Portadoras. Cable (par trenzado) Radio Frecuencia. Fibra ptica.

2.4.2. Dispositivos Aislados. Los dispositivos son considerados en forma individual y aislados, las funciones que cumplen cada uno y la congruencia con otros dispositivos, los llevan a ser una parte fundamental de las instalaciones domticas. 2.4.2.1. Los sensores o receptores Dispositivos que pertenecen a los operadores domticos que recogen la informacin necesaria de variables monitorizando temperatura (termostatos), intensidad lumnica, detectando fugas de gas, humo y humedad para su posterior procesamiento; los sensores realizan la funcin que se les asigne, por ejemplo los detectores de radiofrecuencia tiles para percibir avisos de un pulsador de emergencia y los sensores de presencia para evitar intrusiones no deseadas. Los sensores incorporan bateras de alta duracin independiente de la corriente elctrica del hogar y por consiguiente ayudan al ahorro energtico.

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HERRERA QUINTERO, Luis Felipe. Gestin tecnolgica para domtica y telecontrol. Trabajo de Maestra en Telecomunicaciones. Bogot D.C.: Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniera, 2004.

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2.4.2.2. Los actuadores Otra clase de operadores capaces de recibir rdenes de un sistema de control, recibiendo informacin digital y analgica, activndose y desactivndose en diferentes mecanismos, modificando el estado de los equipos al interior de la vivienda, como por ejemplo cerrar llaves y tener el control de persianas; entre estos actuadores se encuentran los contactores o rels de maniobra que permiten el paso de corriente hacia el dispositivo donde estn conectadas las electrovlvulas, tiles para el corte de servicios por alarmas. 2.4.3. Los Electrodomsticos inteligentes Aparatos electrodomsticos que tienen la capacidad de intercomunicacin, intercambiando informacin entre ellos y permitiendo el control remoto y monitorizacin a travs de Internet o telfono, la complejidad tcnica de estos va en aumento y el riesgo de avera es mucho mayor pero la facilidad de uso es la gran ventaja gracias a las interfaces grficas que manejan. Ahora bien la importancia de los electrodomsticos inteligentes en este estudio es que tambin contribuyen al ahorro energtico, incorporando energas amigables con el medio ambiente, ya que en la vivienda actual son los que ms consumen energa elctrica.

2.4.4. Aparatos electrnicos inteligentes Dedicados a las actividades de ocio y entretenimiento, permite la comunicacin entre dispositivos de acceso de servicios externos, hacen uso de las redes multimedia y ancho de banda. Los televisores son el ejemplo para ser un aparato inteligente ya que hoy en da la llegada de la TDT (Televisin Digital Terrestre) se puede interactuar con varias redes externas; otros aparatos como las videoconsolas para jugar, conectarse y reproducir audio y video; los i-radios y telfonos mviles vistos como los dispositivos de mayor impacto en la expansin de la Red Universal Digital. 23Ver cap. 5

2.5. Tipologa de un sistema domtico24 La arquitectura de control de la red se da en relacin a cmo la instalacin se realice y cmo se unen los diferentes puntos de la red; existen tres tipos de arquitectura: 2.5.1. Sistemas Centralizados Caracterizados por tener un nico nodo recibiendo toda la informacin de los diferentes dispositivos, procesndola y enviando rdenes a las diferentes conexiones. Este nodo central dispone de las funciones de control y mando de toda la red.23

DOMNGUEZ, Hugo Martn y SEZ VACAS, Fernando. Domtica Un enfoque sociotcnico. Madrid: Fundacin Rogelio Segovia para el Desarrollo de las Telecomunicaciones, 2006. 24 Huidobro J.M. (2007). Concepto, campo de aplicacin y beneficios. La domtica como solucin del futuro. (pp. 15-27). Madrid

20

Los elementos a controlar se cablean hasta el sistema de control permitiendo el envo y recepcin de mensajes en toda la infraestructura.

Tabla 1 Sistemas Domticos Centralizados, ventajas y desventajas

Ventajas

Desventajas

Los sensores y actuadores son de Cableado Significativo tipo universal. Sistema dependiente del El coste es moderado. funcionamiento del mdulo central Fcil uso. Instalacin sencilla Ampliabilidad Limitada Difcil modularidad.

2.5.2. Sistemas Descentralizados Los elementos de la red actan de forma independiente, disponiendo de funciones de autocontrol y mando, sin embargo comparten la misma lnea de comunicacin. Para este tipo de sistemas se requiere un protocolo de comunicaciones comn en todos los elementos esto con el fin de producir acciones coordinadas.

Tabla 2 Sistemas Domticos Descentralizados, ventajas y desventajas

Ventajas Seguridad en el funcionamiento

Desventajas Elementos no universales, limitados a la oferta Manejados ms en la inmtica y no en la domtica Complejidad en la programacin

Posibilidad de rediseo de red Coste elevado Cableado reducido Fcil ampliabilidad

21

2.5.3. Sistemas Distribuidos (hbridos) Combinan los sistemas centralizados y descentralizados; la inteligencia del sistema se localiza en diferentes nodos o mdulos de control y estos tienen acceso a un grupo de elementos de la red. Los sistemas distribuidos tambin requieren un protocolo de comunicaciones para las acciones coordinadas de los dispositivos.

Tabla 3 Sistemas Domticos Distribuidos, ventajas y desventajas

Ventajas Seguridad en el funcionamiento Posibilidad de rediseo de red Cableado reducido Fcil ampliabilidad Coste Moderado Sensores y actuadores de tipo universal

Desventajas

Requieren alta programacin y configuracin

Para implantar un sistema Distribuido, se deben tener en cuenta algunos criterios importantes: 25 Cul ser el medio de transmisin de las comunicaciones? Cul ser la topologa de la red? Cul ser su velocidad? Cul ser el Protocolo a utilizar?Figura 1 Tipologa de Sistema Distribuido26

25

HERRERA QUINTERO, Luis Felipe. Gestin tecnolgica para domtica y telecontrol. Trabajo de Maestra en Telecomunicaciones. Bogot D.C.: Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniera, 2004.26

Imagen Modificada tomada de: domtica Como Solucin del Futuro. Captulo 3, Tipologa de un Sistema Pag 76. Jos Manuel Huidobro. Madrid 2007.

22

Bus De Comunicaciones Mdulos

Sensores y Actuadores 2.6. Topologa de un sistema Domtico27 Es la organizacin fsica y lgica de los nodos en la red domtica; estas son de varios tipos: Estrella: los actuadores y sensores van cableados hasta la central donde se tratan los datos de todos los nodos. Anillo: los nodos se conectan por bucle cerrado y los datos pasan por los nodos siempre en la misma direccin hasta llegar a su destino. Bus: todos los nodos estn ligados sobre una lnea que describe la red. Mesh network: red en forma de malla, los datos se pueden enviar por varios caminos. Reenviando y recibiendo mensajes de los nodos ms cercanos. 2.7. Interaccin de los equipos. Para diferenciar la interaccin que tienen los diferentes dispositivos, se toman tres conceptos generales, El exterior, la Frontera y el Interior, todos estos tomados desde el punto de vista de la vivienda.

El interior de la vivienda tiene redes domsticas integradas por varios dispositivos domticos; en el exterior de la vivienda, las redes facilitan la comunicacin a distancia con otras redes e individuos, proporcionando medios de acceso remoto a los elementos de la vivienda y en la Frontera se sita la pasarela residencial, que intercomunica a los dispositivos externos con los internos.

Las redes de comunicaciones se definen por el tipo de informacin que gestionan, ya sea la informacin referida a la seal o servicio de cada dispositivo (video, audio, texto) o la que le atae al control de los dispositivos (encendido, apagado, intensidad)28

27

Huidobro J.M. (2007). Concepto, campo de aplicacin y beneficios. La domtica como solucin del futuro. (pp. 15-27). Madrid 28 DOMNGUEZ, Hugo Martn y SEZ VACAS, Fernando. Domtica Un enfoque sociotcnico. Madrid: Fundacin Rogelio Segovia para el Desarrollo de las Telecomunicaciones, 2006.

23

Tanto los receptores, actuadores y sistemas que hacen parte de los objetos asilados, se interconectan a travs de sistemas tcnicos y redes, estas nuevas redes son las redes de automatizacin y control y redes de Tecnologas de informacin.29 Como ejemplo de la interconexin de estas dentro de la vivienda se puede denotar:

Figura 2 Redes de una Instalacin Comn30

INSTALACIN INTERIOR ELCTRICA

Alarmas antiintrusin

Alarmas tcnicas

Electrodomsticos

Control de Persianas

Control de Riego

Climatizacin Iluminacin RED DE CONTROL DOMTICO RED ELCTRICA REDES DE ACCESO EXTERIOR Cuadro general de mando y proteccin RED TELEFNICA Telfono Fax

PAU

Pasarela Residencial

TV RED DE TELEVISIN PC Cmara

VCR

RED DE TECNOLOGIAS DE LA INFORMACIN

Impresora

29

HUIDOBRO MOYA, Jos M. Concepto, campo de aplicacin y beneficios. En: La domtica como solucin del futuro. Madrid: 2007. p. 15-44 30 Figura realizada por la autora, basada en: La domtica Como Solucin del Futuro. Captulo 3, Arquitectura de las Instalaciones. Redes de una instalacin 72 p. Jos Manuel Huidobro Madrid 2007.

24

Profundizando en los conceptos de las redes que permiten que una instalacin domtica se haga posible se puede describir:

2.7.1. Redes Domsticas Interconectan los dispositivos al interior de la casa, admitiendo la comunicacin entre ellos y permitindoles ofrecer servicios conjuntos; estas redes domsticas o internas (HAN Home Area Network), de dividen a su vez en la red de datos para el envo y recepcin de mensajes, la red multimedia para soporte de equipos con audio y video; y la red de control a cargo del control y la monitorizacin de los operadores domticos.

2.7.1.1. Redes de Datos Permiten compartir recursos y comunicar mensajes en el interior y en el exterior de la vivienda en forma simultnea, empleada para interconexin de ordenadores, impresoras, escneres entre otros dispositivos.

La red de Datos en sus inicios era una red centralizada, los perifricos eran conectados a un solo equipo, pero en la actualidad estas redes han avanzado y en algunas viviendas implantan terminales distribuidas donde se sita la inteligencia de la red para poder comunicarse, sin embargo esta al no ser una red impuesta en forma general, distancia el ideal de que las subredes se interconecten entre s, siendo transparente para el usuario como si fuera una nica red.

2.7.1.2. Redes Multimedia Redes de alta capacidad que permiten compartir grandes cantidades de informacin, se usa como red dedicada para audio y video, esta red usa arquitectura distribuida y en ocasiones usan la pasarela residencial31 para la comunicacin entre ellos. 3.7.1.3 Redes de control Responsables de la automatizacin y control de los dispositivos, acta como una red independiente y se comunica si es necesario por pasarela residencial, maneja los sensores y el ancho de banda que usa es muy poco. La red de Control es centralizada reduciendo complejidad pero quitando robustez.

25

2.7.2. Redes de acceso Son aquellas que facilitan la comunicacin a distancia con otros sistemas situados en el exterior de la vivienda, haciendo posibles nuevos servicios en el hogar, como acceso remoto. 2.7.3. La pasarela residencial (pasarela Gateway) Unin de la red de acceso externo y la red domstica facilitando la intercomunicacin y la convergencia de las tres redes. Denotando en un grfico todos estos conceptos tenemos (Fig1) 32Figura 3 Modelo Reticular del Hogar Domtico 33

Internet Red de Datos Red Multimedia Red TelefnicaPasarela Residencial

Red de Control Otras Redes

2.8. Estado del Arte En los aos 70 se empez a gestionar el primer sistema para monitorear un edificio, donde sus primeros pasos fueron el control de calefaccin, ventilacin y aire acondicionado, posteriormente con los avances que se fueron dando en sta rea, se fue ideando control de iluminacin y fuego. Asimismo, los nuevos equipos electrnicos fueron involucrando a las redes con el fin de que stos pudieran comunicarse dando cabida a las tecnologas de informacin que han permitido el crecimiento para el buen funcionamiento de los dispositivos involucrados en las edificaciones actualmente. Las necesidades que se evidencian con el transcurrir del tiempo son cada vez mayores y las soluciones que involucran a la tecnologa y a la sociedad llenan cada vez ms las expectativas de las personas; de all que la vivienda siendo uno de los elementos esenciales para el desarrollo de la sociedad, se ha dejado llevar por los cambios

32

DOMNGUEZ, Hugo Martn y SEZ VACAS, Fernando. Domtica Un enfoque sociotcnico. Madrid: Fundacin Rogelio Segovia para el Desarrollo de las Telecomunicaciones, 2006. 33 Figurara realizada por la autora basada en: Domtica Un enfoque sociotcnico. Captulo 6: Segundo nivel. Interconexin de equipos 64 p. Hugo Martn Domnguez, Fernando Sez Vacas. Junio 2006

26

tecnolgicos para cumplir con dichas necesidades, stas llevan a fijarse unos objetivos relacionados a continuacin: Ahorro de trabajo simplificacin del trabajo. Facilidad de uso. Control de tiempo. Control Remoto de los dispositivos. Reduccin de ruido/Ahorro de energa. Impacto Ambiental. Reduccin de Costes. 34 Es as que las diferentes sociedades en los diferentes pases que han participado en el desarrollo de la domtica se tienen los siguientes antecedentes:

2.8.1. Estados Unidos Primer pas en promover un estndar para un hogar domtico, el CEBus (Consumer Electronic Bus), se lanza el proyecto Smart House originado por la Asociacin Nacional de Constructores NAHB (National Association of Home Builders) con la incorporacin de cable unificado.35 A principios de los 90 se empez a instalar en los edificios este sistema de cable, los SCE (Sistema Cable Estructurado) para facilitar la conexin entre los dispositivos con cableado estndar y tomas repartidas en toda la edificacin, a las construcciones que tenan este sistema de SCE, se les asign el nombre de Edificios Inteligentes. Ms adelante estos mismos sistemas se empezaron a expandir hasta las viviendas.36 Las fases que ha tenido la domtica en Estados Unidos en cuanto a marketing fue en primera instancia las casas-laboratorio, las casas prototipo y las casas de demostracin, estas ltimas superaban en nmero a las construcciones de casas anteriores.37

34

GARCIA, Ethel y LOPEZ PEALVER, Francisco Javier. El estado del arte de la tecnologa al servicio de la construccin. Espaa: 2004.35

MENDEZ, Hctor; PARK, Hyun y MUOZ, David. La Domtica. Disponible: http://html.rincondelvago.com/domotica_4.html 36 HUIDOBRO MOYA, Jos M. Concepto, campo de aplicacin y beneficios. En: La domtica como solucin del futuro. Madrid: 2007. p. 15-44 37 MENDEZ, Hctor; PARK, Hyun y MUOZ, David. La Domtica. Disponible: http://html.rincondelvago.com/domotica_4.html

27

2.8.2. Europa A partir del ao 1984 empez la domtica a conocerse y en 1987-1988 seis empresas intensificaron su trabajo con el primer proyecto IHS (Integrated Home System) y dentro del programa EUREKA, hoy da gracias a ese proyecto se tienen el programa ESPIRIT (European Scientific Programme for Research & Development in Information Technology) que se enfoca en definir una norma de integracin para los sistemas electrnicos domsticos analizando sus campos de aplicacin en la vivienda; este programa ya paso por la tercera fase.38 Como el resto de nuevas tecnologas, hay pases receptivos por cuestiones sociales, econmicas y polticas, Alemania y Francia son en la actualidad probablemente los pases ms avanzados en automatizacin de viviendas y edificios.39

En Francia los esfuerzos de normalizacin de la domtica han llevado a involucrarse a empresas y asociaciones de constructores, industria elctrica, electrnica, informtica y empresas de energa, proyectos como Casa Lyon Panorama y HD2000 son importantes avances que se han realizado en este pas. En Espaa la domtica tuvo sus orgenes en los aos 90, donde las primeras investigaciones se dieron en el Institut Cerd, las investigaciones eran mnimas por el desconocimiento en la sociedad, donde los productos eran fabricados y destinados a mercados ms desarrollados en otros lugares del mundo, esto debido a que los costos de las instalaciones a nivel local eran muy elevados. Hoy da el proceso de avance en tecnologa domtica, es acompaado por instituciones que han seguido y credo en la sistematizacin de los hogares, estas son: CEDOM (Comit Espaol para la Gestin Tcnica de Edificios y Viviendas). AFME (Asociacin de Fabricantes de Materiales Elctricos). EIBA (Asociacin del Bus de Instalaciones Europeas). Institut Cerd. Ministerio de Fomento. IDEA (Instituto para la Diversificacin y Ahorro de Energa). El Mundo de la domtica (revista de sistemas de control y gestin tcnica de edificios).

38

MENDEZ, Hctor; PARK, Hyun y MUOZ, David. La Domtica. Disponible: http://html.rincondelvago.com/domotica_4.html 39 HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004.

28

Los sistemas domticos implantados en Espaa son en su mayora en construcciones nuevas y solo un 40% en hogares ya existentes.40 El mercado espaol ha crecido notablemente gracias a su estudio de las necesidades de las personas con discapacidad, amas de casa que deseen comodidad, ahorro energtico y seguridad en el hogar, todo esto ha hecho de la domtica un medio importante para asegurar al cliente la calidad de la tecnologa; los estudios poblacionales llevan al surgimiento de nuevas ideas y a la renovacin del mercado domtico. El Gobierno Espaol ha desarrollado varias iniciativas para fomentar la introduccin de la sociedad de la informacin pero no han tenido los resultados esperados. Una de las tantas iniciativas tan importantes y que tiene visin futura es la tomada a finales del 2003 por ANEI y AENOR con la creacin de una norma para la creacin de una ciudad digital. Espaa ocupaba hace poco el puesto 29 de clasificacin de Tecnologas de la Informacin y las Comunicaciones, los primeros puestos de esta clasificaciones pertenecen a pases nrdicos y los Dragones asiticos, encabezando Suecia, Dinamarca, Islandia, luego Corea del Sur, Noruega, Holanda Hong Kong, Finlandia y Taiwn; sin embargo el precio de las viviendas puede ser una limitante a la integracin de servicios al hogar y al desarrollo futuro de esta tecnologa.41

2.8.3. Japn En este pas muchas viviendas cuentan ya con instalaciones domticas, para 1990 segn42 se estimaba que las instalaciones domticas sobrepasaran la cifra de 600.000, y para fin de siglo, se prev que funcionen en el pas ocho millones de instalaciones domticas. El enfoque de Japn se da hacia la automatizacin de los hogares, incorporando aparatos de consumo pero sin una conexin exterior. La EIAJ43 se inici con su proyecto Home Bus System en (1987) Informes de varias empresas investigadoras de mercado ponen en manifiesto el crecimiento explosivo esperado en torno a la vivienda domtica. Cahners In-Stat Group estima que en el mercado para el equipamiento de las redes domsticas y pasarelas residenciales crecer desde los 800 millones de dlares en el ao 2000 a los 5,7 billones de dlares en el 2004. In-Stat/MDR prev que, aunque el volumen de ventas de equipos de consumo o electrodomsticos inteligentes est estancado y que muchos proyectos se han parado en los dos ltimos aos, se espera un crecimiento anual de 53,4% entre el40

MENDEZ, Hctor; PARK, Hyun y MUOZ, David. La Domtica. Disponible: http://html.rincondelvago.com/domotica_4.html 41 HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004 42 MENDEZ, Hctor; PARK, Hyun y MUOZ, David. La Domtica (p. 41) 43 EIAJ (Electronic Industries Association of Japan)

29

2002 y el 2007, hasta los casi 4 millones de unidades vendidas, para esta gama de productos44

44

HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004

30

3. PROTOCOLOS DE COMUNICACIN ASOCIADOS A LA DOMTICA

Este captulo tiene como finalidad, dar a conocer algunos de los protocolos de comunicacin o de control usados a travs del tiempo y en la actualidad para implantar sistemas domticos alrededor del mundo; se busca establecer las ventajas de cada protocolo y su funcionamiento, permitiendo realizar una comparacin entre ellos. Lo ideal es que un protocolo de control implemente todos los niveles del modelo OSI: Fsico, enlace, red y aplicacin, sin embargo el fabricante puede o no utilizarlos dependiendo del dispositivo donde ser instalado.

Al principio los protocolos eran un sistema sencillo para el control de actuadores y sensores, pero al pasar del tiempo se fueron agregando ms funcionalidades de acuerdo a las necesidades de las personas que utilizaban sistemas domticos en sus viviendas, actualmente el coste de hardware se ha reducido y la red de control crece de manera rpida, el ancho de banda actual permite compartir informacin entre dispositivos y aplicaciones, donde estos tendrn la menor intervencin por parte del usuario, configurndose automticamente.45

Los protocolos de control que han sido usados a travs del tiempo y los algunos existentes an, convergen a los protocolos: 3.1. X-10 Es uno de los protocolos ms antiguos, diseado por la empresa escocesa Pico Electronics teniendo como objetivo la transmisin de datos por la red elctrica de baja tensin, la idea era obtener un circuito en un dispositivo que se controlara remotamente, sin utilizar otro medio de comunicacin sino la misma red elctrica de la vivienda. 46 El sistema X-10 proporciona al usuario: Conectar y Funcionar (Plug and Play). Facilidad de manejo. Confort y diversin. Flexibilidad, modularidad y capacidad de crecimiento.

45

HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004 46 bid.

31

Rehabilitacin de casas, optimizando los recursos con X-1047

Este protocolo solo tiene seis funciones, pero es capaz de direccionar rdenes a ms de 256 dispositivos, encender, apagar, reducir, aumentar, todo encendido y todo apagado; esto lo hace por grupos de direcciones o cdigos de casa(letras A-P) y cdigos numricos (Num 1-16). 48

Una trama X-10 est constituida por 11 bits correspondientes a un cdigo de inicio de 2 bits, un cdigo de casa de 4 bits y los ltimos 5 bits representan o bien un cdigo numrico o el cdigo de funcin. Se tratar del cdigo numrico cuando se transmite una trama de direccin y ser el cdigo de funcin cuando la trama que se enva indica una orden concreta al dispositivo con el que se comunic previamente. Esta trama se transmite siempre dos veces por motivos de seguridad49Figura 4 Formato de Trama para protocolo X-1050

Cdigo de Inicio (2 bits)

Cdigo de Casa (4 bits)

Cdigo Numrico o de Funcin (5 bits)

Este protocolo no es propietario porque cualquier fabricante puede producir dispositivos X-10, pero estn obligados a usar los circuitos del diseador inicial, el precio de los dispositivos es bajo y su facilidad en la instalacin, lo han llegado a convertir en el protocolo de control ms usado en el mercado norteamericano y europeo. Los tres tipos de dispositivos X-10 son: Los que transmiten rdenes: direccionan a los receptores mediante un cdigo. Los que reciben rdenes: dotados de dos conmutadores giratorios, uno con cdigo de casa y el otro con cdigo numrico o de Funcin, permitiendo asignar las 256 direcciones posibles. Los que simultneamente envan y reciben rdenes: confirman y responden la correcta realizacin de una orden en el sistema.51

47

Tomado de: HERRERA, Luis Felipe. Gestin Tecnolgica Para Domtica Y Telecontrol. Facultad de Ingeniera Universidad Nacional de Colombia. Maestra en Telecomunicaciones 2004. 70 p. 48 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005. 49 BOUNZAS, Mara y ESTEPA, Alonso. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Tesis de Pregrado no publicada. Espaa: Escuela Superior de Ingenieros. Universidad de Sevilla, 2005. 34 p. 50 Modificada por el autor, basada en: BOUNZAS, Mara y ESTEPA, Alonso. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Tesis de Pregrado no publicada. Espaa: Escuela Superior de Ingenieros. Universidad de Sevilla, 2005. 34 p.

32

3.2. EIB Promovido por la EIBA (European Installation Bus Associtation), protocolo europeo basado en el modelo OSI definiendo los niveles 1, 2, 3, 4 y 7 (Fsica, enlace de datos, red, transporte y aplicacin)52 usa configuracin modular y descentralizada, es decir, los componentes del sistema pueden comunicarse entre s sin necesidad de una unidad central.53

En sus inicios se utiliz como medio fsico un nico cable de dos hilos conductores a travs del cual se comunicaban los dispositivos del Bus. En la actualidad EIB puede funcionar sobre otros medios fsicos como corrientes portadoras, radiofrecuencia e infrarrojo.

EIB utiliza la tcnica CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), lo que significa que todos los dispositivos estn autorizados a iniciar la comunicacin si el Bus se encuentra disponible, si los dispositivos intentan acceder al tiempo al Bus de comunicacin, detectaran una posible colisin y el que tenga prioridad seguir trasmitiendo, esto logra maximizar el ancho de banda evitando reintentos.

Cada dispositivo EIB tiene dos direcciones, la fsica y la lgica, cada una con 16 bits, estas direcciones se utilizan una a la vez, la fsica cuando se configuran los dispositivos de instalacin, identificando los dispositivos y sus diferencias; la lgica es la direccin con la cual el dispositivo trabaja en la instalacin mientras opera, esta direccin no tiene que ser nica, permitiendo configurar dispositivos que reciban la misma orden funcional.

Su funcionamiento consiste en que los dispositivos que estn conectados al Bus se comuniquen iniciando con un paquete de rdenes y se dirijan solo a la direccin indicada en el paquete, si los destinatarios no responden en un tiempo determinado la emisin se repite hasta 3 veces, si no se guarda en la memoria del transmisor con un mensaje de error.

51

HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004 52 bid. 53 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005.

33

La topologa de este protocolo tiene forma matricial, las lneas, primeras formadas, pueden tener conectados 255 dispositivos, utilizando cada uno un acoplador al bus, en un extremo de las lneas se conecta un aparato acoplador de lnea, hasta un mximo de 16 para formar una zona, las zonas conectadas entre s usan cada una un dispositivo llamado acoplador a la red troncal, luego el sistema podr conectarse con otro mediante pasarelas.54

3.3. BatiBus Hace varios aos, este protocolo era utilizado en los sistemas de control industriales franceses, hoy da se considera obsoleto debido a las limitaciones que posee.

Fue desarrollado por la empresa Merlin Gerin Schneider Electric y por ser certificado, es un protocolo abierto el cual lo puede implementar cualquier empresa y sus principales caractersticas son: Basado en el modelo OSI, definiendo las capas 1, 2 y 7. Sencillo de instalar. Bajo coste. Arquitectura flexible que permite que el sistema sea fcil de extender. Comunicaciones: bidireccional, half duplex55 y distribuida. Medio de transmisin: nico bus de par trenzado a 4.8 Kbps (TP0). Para el acceso al medio, emplea la tcnica CSMA-CA con resolucin positiva. As, si se detecta colisin, el que tiene mayor prioridad es el que continua transmisin.56 De la misma forma que EIB su mecanismo de comunicacin est basado en que todos los dispositivos BatiBus escuchen lo que se est enviando a otros dispositivos, y solo si la informacin va dirigida al dispositivo, la pasar de nivel de aplicacin para su procesamiento.57

54

HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004 55 Half dplex: cuando dos equipos se comunican en una red LAN y la informacin viaja solo en una direccin. Basado en: http://www.mitecnologico.com/Main/ModosDeTransmisionSimplexHalfDuplexYFullDuplex citado en: 29 de mayo 2011. 56 BOUNZAS, Mara y ESTEPA, Alonso. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Tesis de Pregrado no publicada. Espaa: Escuela Superior de Ingenieros. Universidad de Sevilla, 2005. 22 p. 57 HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004

34

3.4. EHS Se une a otro estndar Europeo con el objetivo de usar un protocolo abierto que permitiera en forma masiva la implementacin de domtica, basado en el modelo OSI y sus capas 1, 2, 3 y 7. Este protocolo fue pensado para aquellos hogares que queran satisfacer las necesidades de automatizacin sin exigir costos superiores, a cambio se reduce la potencia.

Este protocolo es abierto, y todas las empresas asociadas a EHSA (EHS Association) pueden desarrollar sus productos y dispositivos haciendo uno de EHS.58 59 Sus caractersticas son: Sistema descentralizado. Tcnica de acceso al medio CSMA-CA. Filosofa plug&play, que permite a los dispositivos configurarse automticamente y que la ampliacin de la instalacin resulte ms sencilla. 60 3.5. KNX Nace como iniciativa de 3 empresas europeas (EIBA, BCI y EHSA) para integrar y convertir el resultado en un nico estndar en la automatizacin de viviendas, KNX parti en sus inicios de la unin de protocolos existentes EIB, EHS y BatiBus.

KNX se basa en tecnologa EIB y hereda su topologa, el estndar KNX da tres modelos de configuracin seleccionables de acuerdo a nivel de instalador:

Modo -S: Modo de sistema, los dispositivos son configurados mediante una aplicacin y solo tendrn accesos los administradores o instaladores del sistema.

58

BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005. 59 HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004 60 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005. 21 p.

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Modo E: Modo fcil, los dispositivos son configurados en el punto de fbrica para realizar funciones concretas, la configuracin en la instalacin es mnima, solo para detalles menores, no necesita de PC para su instalacin; la funcionalidad es menor que en el Modo-S por su configuracin inicial(fbrica).

Modo A: Modo automtico, esta sigue la filosofa Plug & Play61 , permite una instalacin rpida y sencilla, til al querer ampliar las redes internas del hogar, ste modo es usado para electrodomsticos y dispositivos de entretenimiento.62 63

En el sistema KNX, igual que en el EIB, los dispositivos se conectan a lneas y cada lnea va a contar con su fuente de alimentacin, si una lnea falla las otras siguen su funcionamiento, lo que permite la facilidad en mantenimiento y ampliacin de la red. KNX se ha ido extendiendo a ANubis (Advanced Network for Unified Building Integration and Services) lo que significa la mezcla de protocolos, interfaces, modelos y herramientas para la integracin de KNX con LAN o WAN.64 3.6. CEBus CEBus (Consumer Electronics Bus), es un estndar americano desarrollado para conseguir un bus domtico que soportara ms funciones que solo apagar y prender luces, estas funcionalidades novedosas se resuman en: Control remoto. Indicacin de estado. Gestin de energa. Sistemas de Seguridad. Coordinacin de los dispositivos de entretenimiento.

Protocolo abierto que utiliza las capas 1, 2, 3 y 7 del modelo OSI, se caracteriza por ser de fcil instalacin y por su capacidad de extenderse, muy parecido a EHS. La comunicacin entre los diferentes dispositivos se realiza a travs de red elctrica de baja tensin y soporta una topologa flexible, aunque las conexiones son tratadas como si61

La tecnologa Plug and Play, permite a un sistema configurar automticamente los dispositivos al conectarse, stos funcionan sin necesidad de una configuracin con software. 62 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005. 63 HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004 64 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005.

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fuese un Bus, los dispositivos conectados reciben el paquete de datos al mismo tiempo leyendo la direccin y el dispositivo con esa direccin contenida en el mensaje, lo leer y responder.65

Una ventaja es que los dispositivos adems de recibir mensajes individuales, pueden recibir tramas con destino a todos los dispositivos, conteniendo una direccin Broadcast66 nica, a esta accin responden todos.

El lenguaje que maneja este protocolo es conocido como CAL (Common Application Language), orientado a comandos controlando los dispositivos y asignando recursos a estos (pedir, usar y liberar) este lenguaje pertenece a la capa de aplicacin.67

3.7. Lonworks Tecnologa propietaria, usada en la automatizacin industrial por su gran costo, cada uno de los dispositivos debe tener un microcontrolador llamado Neuron Chip para comunicarse.

La instalacin y configuracin siempre debe ser realizada por profesionales, Neuron Chip est constituido internamente por 3 microprocesadores, 2 de ellos son optimizados para la ejecucin del protocolo de comunicaciones y el otro ejecuta el programa de control. La produccin de este microcontrolador sigue en cabeza de Echelon (creadores), pero concedieron tres licencias a otros fabricantes como Toshiba, Cypres Semiconductor y Motorola.

Lonworks se basa en las 7 capas del modelo OSI, lo que permite que cuando se pierda una trama se reenve automticamente, adems tambin se tiene la autenticacin del emisor de la trama, til en muchos casos para asegurar la confiabilidad de la orden dentro del sistema.

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HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004 66 Broadcast: transmisin de un paquete que ser recibido por todos los dispositivos en una red. 67 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005.

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La comunicacin de los diferentes dispositivos o nodos de Lonworks se establece por LonTalk, desarrollado por la misma empresa Echelon, permitiendo que los programas de aplicacin de los dispositivos se enven mensajes entre s sin conocer su topologa propia.

Lonworks con su Neuron chip proporciona un puerto especfico de 5 pines, que puede ser configurado para interfaz de transceptores68 funcionando a diferentes velocidades, estos transceptores son de banda estrecha ofreciendo comunicacin ms robusta, el Neuron Chip tiene una direccin nica permitiendo direccionar cualquier nodo sin equivocacin alguna y cuando el nodo se instala en una red le asigna una direccin de dispositivo, encaminado los mensajes de forma rpida y eficiente; los dispositivos Lonworks usan el concepto de variable de red, simplificando el diseo de programas para la conexin de dispositivos de diferente fabricante. 69 70 3.8. BACnet BACnet (Building Automation and Control NETwork) protocolo norteamericano abierto que interconectaba sistemas de aire acondicionado y calefaccin, realizando una gestin energtica inteligente de la vivienda o edificio.

Este protocolo soporta 5 tipos de tecnologa de red y no se fija solo en capa fsica y de enlace de red; entre estos se encuentran: Ethernet, ARCNET, MS/TP, PTP y LonTalk.71

El protocolo realiza un esfuerzo por comunicar a dos dispositivos que usan protocolos diferentes, para esto define un conjunto de reglas representando las funciones de cualquier dispositivo, estas funciones son representadas como una coleccin de objetos (estructuras de datos, coleccin de informacin), adems los dispositivos tambin poseen una serie de propiedades que los describen. A la coleccin de objetos que representan las funciones que realiza un recurso (dispositivo) se le denomina recurso BACnet. 72

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Transceptor: dispositivo que realiza, funciones tanto de trasmisin como de recepcin, utilizando componentes de circuito comunes para ambas funciones 69 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005. 70 HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004 71 Para ms informacin consulte: HUIDOBRO, Jos Manuel y MILLAN, Ramn. Domtica Edificios Inteligentes Mxico: Limusa, 2006 72 HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004

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3.9. SCP Protocolo creado por Microsoft y General Electric, (Simple Control Protocol) busca conseguir la convergencia de los protocolos existentes en Estados Unidos(X-10, CEBus, Lonworks) siendo un protocolo abierto permite una optimizacin robusta y segura entre los dispositivos que conformen la red. SCP es un dispositivo P2P (Peer-to Peer) lo que permite que dos dispositivos puedan comunicarse sin pasar por un sistema centralizado, transmite los datos en la red elctrica de baja frecuencia y ms adelant se quiere que este protocolo soporte otros medios como par trenzado y radiofrecuencia. Cada dispositivo tiene un identificador, intercambiando mensajes punto a punto sin necesidad de un asentimiento previo, posee tambin la caracterstica de reconocer los dispositivos automticamente, permitiendo as la ampliacin de la red de una forma ms rpida.

La comunicacin con sistemas que usen X-10 y CEBus, no es posible, pero no interfiere sobre las ondas portadoras de este tipo de dispositivos. 73

3.10. ZigBee Estndar de comunicaciones de bajo costo, inalmbrico diseado por Zigbee Alliance, se basa en el IEEE 802.15.4 de redes inalmbricas de rea personal (WPAN), permite la comunicacin entre dispositivos de distintos fabricantes. ZigBee se ha desarrollado para satisfacer la demanda de capacidad entre varios dispositivos de baja potencia en una red inalmbrica. ZigBee, tiene dos tipos de recursos, FFD (Full Function Device) y RFD (Reduce Function Device), el primero encargado del control de la red y encaminamiento de paquetes y el segundo encargado de los nodos esclavos; la topologa manejada por este protocolo se divide en: estrella, rbol y malla.74 75Figura 5 Topologa Protocolo ZigBee76

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HUIDOBRO MOYA, Jos Manuel y MILLAN TEJEDOR, Ramn Jess. Domtica Edificios Inteligentes. Espaa: Creaciones COPYRIGHT, 2004 74 BOUNZAS, Mara J. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Trabajo de grado Ingeniero en Telecomunicaciones. Sevilla: Escuela Superior de Ingenieros. Departamento de Ingeniera de Sistemas y Automtica. rea de ingeniera Telemtica, 2005. 75 ORTEGA, Carlos Alberto; ROQUE, Deyanira y ASBEDA, Leslie. Zigbee: El nuevo estndar global para la domtica e inmtica. Universidad Nacional de Ingeniera. Facultad de Electrotecnia y Computacin. Nicaragua: 2008 Disponible: http://www.monografias.com/trabajos-pdf/zigbee/zigbee.pdf 76 Imagen Modificada por el Autor, Tomada de: BOUNZAS, Mara y ESTEPA, Alonso. Panormica de los sistemas domticos e inmticos. Tesis de Pregrado no publicada. Espaa: Escuela Superior de Ingenieros. Universidad de Sevilla, 2005. 32 p.

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rbol Estrella FFD RFD Malla

ZigBee puede estar formada hasta por 255 nodos y la conexin entre sus dispositivos puede usar dos sistemas: con balizas y sin balizas; el primero permite a los nodos saber cundo pueden trasmitir, hay un coordinador de red el cual controla el canal y las transmisiones, este enva un mensaje a todos los dispositivos (broadcast) y cualquier dispositivo que quiera intervenir debe registrarse con el coordinador, determinando si hay mensajes para l, luego entra en estado dormido y el coordinador despus del balizamiento vuelve a dormirse. En el segundo sistema sin balizas, todos los dispositivos son autnomos y se despiertan en forma regular para establecer su pertenencia a la red, cuando hay un evento los dispositivos despiertan y envan mensajes al coordinador de red que despierta y da la alarma correspondiente, en este sistema el coordinador se alimenta de la red principal en todo el tiempo.77 3.11. Resumen General, sobre algunos Protocolos La (Tabla 4), da un resumen de los protocolos, usados en la actualidad en diferentes lugares del mundo, unos con mayor uso que otros, pero todos con sus diferencias.

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ORTEGA, Carlos Alberto; ROQUE, Deyanira y ASBEDA, Leslie. Zigbee: El nuevo estndar global para la domtica e inmtica. Universidad Nacional de Ingeniera. Facultad de Electrotecnia y Computacin. Nicaragua: 2008 Disponible: http://www.monografias.com/trabajos-pdf/zigbee/zigbee.pdf

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Tabla 4 Comparativa algunos protocolos actuales.Ventajas

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DesventajasTransmite datos a baja velocidad

FuncionamientoEnvian seales digitalmente codificadas a los mdulos de recepcin a travs del cableado existente. El interuptor remoto puede ser conectado a cualquier toma elctrica. Un electrodomstico queda conectado a un receptor, que comprueba continuamente la llegada de seales codificadas a travs de la lnea elctrica, que son recibidas e interpretadas por la electrnica situada en el un receptor.

No es necesario de nuevo cableado ya que funciona por la red elctrica. No proporciona correccin ni deteccin de errores por lo que cada paquete es enviado varias veces.

X-10

Permite al usuario controlar manualmente cualquier aparato conectado a un interruptor remoto al presionar un botn, que corresponde a un receptor particular. Una vez adoptado el sistema , podr ampliar o modificar su instalacin con equipos de cualquiera de los diferentes fabricantes homologados Ahorro de tiempo con la planificacin e instalacin con ayuda de software. Organizacin Descentralizada Disminucin de costes de utilizacin, por el minimo de interferencias, el ptimo control de los dispositivos garantiza la reduccin de consumo de energa Los dispositivos son configurados por una nica herramienta independiente del fabricante. Brinda tres modelos de configuracin para el nivel de instalador, Modo-S, Modo-E y Modo-A

No tiene inteligencia para ejecutar tareas en modo automtico, para esto requiere la integracin de un microprocesador.

EIB

Altos costos en los equipos.

Su funcionamiento consiste en que los dispositivos que estn conectados al Bus se comuniquen iniciando con un paquete de rdenes y se dirijan solo a la direccin indicada en el paquete, si los destinatarios no responden en un tiempo determinado la emisin se repite hasta 3 veces, si no se guarda en la memoria del transmisor con un mensaje de error.

KNX

Divisin jerrquica entre zonas y lineas, el trfico no afecta a otras lineas consiguiendo una red menos congestionada El sistema se compone de Lneas, si una de estas falla, las otras siguen su funcionamiento, facilitando el mantenimiento de la red. Usa las siete capas del modelo OSI Instalacines Complejas, solo para profesionales Precios altos

Tiene Herramientas ETS(EIB Tool Software )que facilitan el diseo y la configuracin de KNX, donde esta herramienta accede a un conjunto de datos del dispositivo que contiene detalles del mismo, esto con el fin de configurarlo posteriormente en la red, adems tambin sirve para identificar dispositivos nuevos presentes en la red, y si es necesario ajustar un parmetro, la herramienta lo realiza.

LONWORKS

Soporta gran cantidad de medios de transmisin. Reenvio automtico tras una prdida de trama Menor consumo de circuitos, con menor tiempo de espera en el envo y recepcin de paquetes.

La comunicacin de los diferentes dispositivos o nodos de Lonworks se establece por LonTalk, los programas de aplicacin de los dispositivos se envan mensajes entre s sin conocer su topologa propia. Lonworks con el Neuron Chip tiene una direccin nica permitiendo direccionar cualquier nodo sin equivocacin alguna y cuando el nodo se instala en una red le asigna una direccin de dispositivo, encaminado los mensajes de forma rpida y eficiente.

Tasa de Transferencia baja Manipulacin de textos pequeos Usan nodos FFD(Full Function Device ) y RFD (Reduce Function Device ) estos No compatible con Bluetooth, por tasa de trasnferencia y capacidad de reducen el consumo porque pueden permanecer dormidos y cuando se requiere soporte. su uso esntra a funcionar en un tiempo mnimo Menor Cobertura por trabajar con WPAN

ZIGBEE

Menor costo e instalacin sencilla sin cableado.

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REQUERO, Alfonso. Estado actual y perspectivas de la domtica. Instituto de Ciencias de la Construccin Eduardo Torroja (CSIC). Espaa: 1998. Disponible: http://informesdelaconstruccion.revistas.csic.es/index.php/informesdelaconstruccion/article/view/827/912 visitado en: 30 de mayo de 2011.

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4. BRECHA TECNOLOGCA Y AMBIENTAL RELACIN CON LA DOMTICA Estos conceptos surgieron a travs del tiempo y de los cambios que ha vivido la sociedad y el planeta; entendiendo los dos trminos que hoy da para muchas personas no son muy comunes, se define a la brecha digital como la diferencia entre aquellos que tienen acceso a las TICs y aquellos que no, y en materia de brecha ambiental es la diferencia entre aquellos que tienen y los que no tienen recursos naturales suficientes. 79 Al relacionar estos trminos se establece que en el mundo a muchos pases y regiones les corresponde uno de ellos o ambos, sin embargo qu relacin tiene con la domtica?

El trmino de brecha digital se empez a nombrar a finales de la dcada de los 70 y principios de los 80, donde el proyecto Minitel (Francia) que buscaba remplazar los directorios telefnicos por computadores con la misma informacin, puso a pensar a los que dirigan el proyecto, se pensaba si el acceso a esta informacin sera para todas las personas, porque segn el rgimen democrtico de la fecha, no deba marginarse a ningn ciudadano del acceso a la informacin. A finales de los 90, Estados Unidos ve el riesgo de marginar a los menos favorecidos del acceso a Internet, ya que ste se vea como la puerta de entrada a la informacin y el conocimiento, en este pas considerado potencia mundial, la mayor parte de la informacin reposaba all en internet, y desde este se ayuda a la ciudadana en general, los sectores que no tienen acceso a la herramienta ni a la tecnologa, estn en gran desventaja y segn investigaciones realizadas por Estados Unidos uno de los factores de que esta situacin se d, es la marginacin socioeconmica.80 La brecha digital se nota en aquellos pases donde el desarrollo de tecnologa es ms lento, donde los productos se importan y los costos no son accesibles a toda la poblacin. Colombia es un pas que tiene acceso a la informacin, a internet y a la creacin de nuevas tecnologas, sin embargo no todas sus zonas y regiones gozan de este privilegio.

En relacin con la brecha ambiental, hoy da, muchas personas saben del dao al que se ha enfrentado el ambiente, viendo el planeta y sus catstrofes con el fin de buscar culpables, entre estos la tecnologa se juega el puesto principal; sta es catalogada por muchos como un beneficio para el desarrollo social, sin embargo para muchos otros es la causante del dao ambiental, pero en s misma es neutral: por bien o por mal, sus79

DIAZ, Rubn Ral. Cancelar entre s la brecha digital y la brecha ambiental?. Disponible: http://www.eclac.org/socinfo/noticias/noticias/0/36490/bdigitalxbambiental.pdf visitado el: 31 de mayo de 2011 80 VOLKOW, Natalia. La brecha digital, un concepto social con cuatro dimensiones. En: Inegi. Boletn de Poltica Informtica no. 6, Mxico: 2003. Disponible: http://www.inegi.gob.mx/inegi/contenidos/espanol/prensa/contenidos/articulos/tecnologia/brecha.pdf

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efectos dependen del uso que nosotros hacemos de ella.81 A principios de los aos 70 se desarroll la primera revolucin Verde intentando aplacar el impacto negativo hacia la naturaleza, esta consista en que las semillas se modificaban para que los cultivos fueran ms productivos y los fertilizantes tambin hacan que la produccin terminara ms rpidamente, esto agrav la pobreza porque los campesinos que cultivaban sus tierras no tenan acceso a los costos de la semilla y los grandes agricultores se quedaban con las grandes cantidades de dinero. En este caso, las tecnologas fueron tiles para algunos, pero para otros no tanto, las tecnologas bien utilizadas y planeadas para beneficio de todos, pueden ser una solucin definitiva al problema ambiental.82 Utilizadas correctamente pueden llegar a enfocar las necesidades de la poblacin sin daar el medio ambiente, de esta idea surgieron las tecnologas limpias, las cuales deben cumplir con algunos criterios: Desarrollo de procesos secos, con minimizacin en el uso del agua, Eficiencia energtica, Nuevos materiales que sustituyan los requerimientos de recursos no renovables, Cambios de insumos productivos y diseo que anulen o minimicen la generacin de residuos, Procesos que respeten la capacidad de asimilacin y dinmica de la naturaleza, Diseo de productos polifuncionales, que minimicen la diversidad y avancen sobre la miniaturizacin, Revalorizacin del potencial ecolgico que representa la biodiversidad, ecolgica y cultural;83

La crisis actual de contaminacin ambiental no se revierte tan rpidamente porque: la tecnologa segn84 responder solo a la misma lgica con la que fue creada. La brecha ambiental se establece en algunos pases por la disminucin y prdida total de recursos naturales, pero para otras regiones no se visualiza a corto plazo, esta brecha entre los que s tienen y los que no, lleva a idear planes, lo que falta verdaderamente para aplacar la brecha ambiental y digital en todo el mundo, es una propuesta para la construccin de una racionalidad productiva alternativa y que con ayuda de la tecnologa actual, servira para construir una productividad ecotecnolgica85. 8681 82

Revista TUNZA, Tecnologa y medio ambiente. Editorial. PROGRAMA DE LAS NACIONES UNIDAS PARA EL MEDIO AMBIENTE, PNUMA. Tecnologa y el medio ambiente. En: Revista Tunza. t. 5 no. 3. 83 SARTOR, Aloma. La tecnologa y el ambiente. Ctedra Ingeniera y sociedad 84 Ibd. 85 Ecotecnologa: Consiste en usar los avances de la tecnologa para conseguir mejorar el medio ambiente mediante una menor contaminacin y una mayor sostenibilidad. Definicin tomada de: http://www.ecologiaverde.com/la-ecotecnologia/ 86 SARTOR, Aloma. La tecnologa y el ambiente. Ctedra Ingeniera y sociedad. Disponible: http://www.frbb.utn.edu.ar/carreras/materias/ing_soc/tecnologia_y_ambiente.pdf

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Si en la actualidad la Tecnologa y el ambiente no van de la mano, se podran seguir enfrentando como ha sido desde hace varios aos, la lucha entre tecnolog