ANÁLISIS EN PROFUNDIDAD

Domótica: qué es, cómo funciona, productos, ejemplos y un poco de historia

La domótica es sinónimo de hogar inteligente. Es una ciencia en la que convergen la ingeniería, la arquitectura, la ingeniería eléctrica, la informática, la seguridad y el diseño.

03 Mar 2022

Laura Zanotti

domotica

Domótica como sinónimo de hogar inteligente o, en inglés, smart home o smart building. En realidad, el significado del término proviene de la combinación de dos palabras, una latina y otra griega: domus, o casa, y ticos, que significa estudio interdisciplinar. La domótica, de hecho, es una ciencia en la que convergen diferentes disciplinas y competencias de ingeniería, arquitectura, energía, electrotecnia, informática, seguridad y diseño. Hoy en día se considera una rama del Internet de las cosas y de las ciudades inteligentes en el conjunto de sistemas, instalaciones, equipos y productos que forman parte del edificio inteligente, hay que hacer una distinción.

Qué es la domótica

La domótica consiste en un conjunto de sistemas integrados y avanzados, destinados a mejorar concretamente la calidad de vida y la seguridad de las personas, los animales y las cosas mediante un enfoque holístico. Los edificios inteligentes se centran en maximizar la funcionalidad, el consumo, los beneficios, la seguridad y la ecosostenibilidad. Es en una perspectiva de servicio ampliado que el diseño de una casa inteligente pretende resolver:

  • muchos aspectos de la construcción, relacionados con el diseño y la instalación de sistemas y dispositivos
  • varios parámetros funcionales (prácticos, técnicos y operativos) asociados a la reducción del consumo y del impacto medioambiental
  • una serie de actividades de supervisión que incluyen un control y un mantenimiento más eficaces

Desde la llegada del más avanzado Internet de las Cosas, la domótica incluye también toda una serie de dispositivos conectados y comunicados que, gracias a una programación integrada y avanzada, abren toda una serie de oportunidades de servicio, por ejemplo, realizando funciones:

  • parcialmente autónomas (según las reacciones a los parámetros ambientales de carácter fijo y predeterminado)
  • programado por el usuario (según sea necesario)
  • totalmente autónomo, gracias al uso de mecanismos asociados a la Inteligencia Artificial, el deep learning y el machine learning (capaz de autoaprendizaje y, por tanto, de mejora continua)

La casa inteligente permite controlar el encendido de las luces, los motores de las persianas eléctricas, los aires acondicionados y radiadores existentes, los electrodomésticos, tanto desde casa como desde el exterior, permitiendo establecer la programación según el horario que se prefiera. El sistema de control de la carga energética también es capaz de desactivar automáticamente los servicios públicos cuando se superan los umbrales críticos. Y eso no es todo: gracias a un sistema de sensores y alarmas, el sistema está preparado para avisar al usuario del inicio de incendios, fugas de gas, inundaciones, infracciones y, en general, anomalías, enviando un SMS a todas las personas que comparten la plataforma de gestión.

Domótica: cómo funciona

Tanto si se trata de un solo apartamento como de un edificio entero, la domótica es un campo extremadamente complejo desde el punto de vista técnico y profesional. Diseñar y construir entornos pensados para triangular la calidad de vida, la salud y la seguridad significa diseñar no sólo productos conectados y comunicados, sino también protocolos e interfaces normalizados que permitan a estos productos conectarse a plataformas de gestión cada vez más convergentes e integradas.

Hoy en día la domótica incluye también los llamados tecno-gadgets de interior y exterior, o todos aquellos productos que, entre la creatividad y la innovación, hacen un guiño al lado más geek de los consumidores. Desde el jarrón que, gracias a un sistema de sensores hidrorreguladores, entiende cuándo y cómo regar las plantas hasta los parlantes domésticos con Wi-Fi que, además de música y emisiones de radio, ponen chatbots online asociados a los electrodomésticos inteligentes (que pueden hablar con nosotros incluso sin tener un altavoz incorporado). La domótica 4.0, de hecho, puede funcionar a través de comandos de voz.

Esta es una lista de productos y áreas de aplicación:

  • lavarropas, hornos y frigoríficos inteligentes, procesadores de alimentos
  • sistemas de termorregulación
  • sistemas de iluminación
  • sistemas de videovigilancia y gestión de accesos (puertas, ventanas, persianas, verjas, etc.)
  • sistemas de audio/video (entretenimiento)
  • Soluciones SOHO (Small Office Home Office)
  • sistemas de riego
  • sistemas de asistencia y cuidado

Instalación de un sistema domótico

¿Por qué es difícil acelerar los proyectos asociados a la domótica? Según los datos del Observatorio del Internet de las Cosas, son los instaladores, competentes y preparados. La mayoría de las personas deben recurrir a la ayuda de un profesional: normalmente un electricista competente bajo la dirección del integrador del sistema.

Las dificultades, de hecho, no están sólo a nivel de conexión de un interruptor, sino de localización de los puntos de contacto (resolviendo la instalación de pantallas táctiles y controles de sala), cableado de los equipos y programación a nivel de distribución de las líneas de señal y control.

En un sistema de automatización del hogar, por ejemplo, se utiliza un cable específico para transmitir información y comandos. En la mayoría de los casos, se trata de un bus de par trenzado apantallado que debe pasar por todo el sistema sin ninguna regla de instalación particular. Si bien es cierto que no siempre es obligatoria una tubería independiente para el cable de bus, también es cierto que sería más funcional crear una dedicada. Cuando existe, es posible utilizar la misma tubería para el cable de bus para las utilidades de datos. En cualquier caso, hay que tener en cuenta, antes de empezar a colocar las tuberías, que algunos sistemas de bus requieren cajas especiales empotradas que deben instalarse previamente. Una cosa que el instalador debe saber es que los mandos asociados al sistema domótico no realizan directamente la función de un interruptor o, en todo caso, los vinculados a la ejecución del mando: esto significa que no es necesario llevar los cables de tensión al interior de las cajas que alojarán los pulsadores y teclados.

Una vez colocado y cableado todo, el integrador del sistema debe encargarse de la puesta en marcha. Uno de los problemas relacionados con la instalación de un sistema domótico es que, sobre todo en el ámbito residencial, resulta difícil encontrar una nomenclatura correcta de los cables de servicio para todos los servicios. Lo que ocurre con más frecuencia es que los operarios se encuentran con que tienen que manejar una madeja indistinta de cables bajo el panel, lo que alarga el tiempo y la complejidad del trabajo. Cuando el sistema de automatización del hogar se diseña de forma nativa, el problema es el lugar de trabajo, donde el trabajo se realiza de forma asíncrona. En este caso, es difícil para el integrador del sistema probar todos los dispositivos: luces, persianas, aire acondicionado, cámaras de vídeo, soluciones de medición inteligente, etc. ¿El consejo de los expertos? Utilice actuadores que tengan un botón a bordo para la activación directa del usuario.

Las soluciones más populares para la automatización de los consumidores (hogar inteligente)

Los datos de domótica de Amazon reportan más de 12 mil tecnogadgets, seguidos por los 5 mil accesorios de Google y los 200 de Apple (que de momento sigue con un enfoque cerrado de su ecosistema iOs). Las tecnologías de conexión más populares utilizadas por los dispositivos domésticos inteligentes son Bluetooth y Zigbee, pero también se utilizan Insteon, Konnex y Z-Wave.

Algunas de las soluciones de automatización del hogar más conocidas son:

Amazon Echo

En el mercado desde 2014, es conocido por el relanzamiento de Alexa, el asistente personal activado por voz con el que se conecta. Alexa responde a la pronunciación del término «Alexa», que el usuario también puede cambiar por «Amazon», «Echo» u «computadora». Alexa puede interactuar con la voz y puede reproducir música, crear listas de tareas, establecer alarmas, transmitir podcasts, reproducir audiolibros y proporcionar información sobre el tiempo, el tráfico y otros datos en tiempo real. Por supuesto, Alexa también puede controlar los componentes de un sistema de automatización del hogar, actuando como un centro.

Google Home

Parlante inteligente desarrollado por Google. Anunciado en mayo de 2016 y puesto en el mercado en Estados Unidos en noviembre de 2016, combina hardware local y software en la nube a través de Google Assistant. Las funciones de Google Home son muy similares a las de Amazon Echo y permiten a los usuarios pronunciar comandos de voz para interactuar con los servicios a través del asistente personal inteligente llamado Google Assistant. Hay un buen número de servicios disponibles, tanto internos de Google como de terceros, que permiten a los usuarios escuchar música, controlar la reproducción de vídeos o fotos o recibir noticias. Los dispositivos Google Home también tienen soporte integrado para la automatización del hogar, lo que le permite controlar los electrodomésticos inteligentes con su voz. Aplicación disponible en Google Play Store.

Apple HomeKit

HomeKit es un framework (un conjunto de bibliotecas de software y funciones) desarrollado por Apple para permitir el uso de dispositivos «inteligentes».

Basándose en HomeKit, otros fabricantes son capaces de diseñar y construir dispositivos que pueden comunicar iPhone/iPad para ser controlados, incluso de forma remota. Otra ventaja de esta integración es la posibilidad de controlar cada dispositivo a través de Siri o, mediante la voz o a través de simples toques. Por ejemplo, puedes ordenar a Siri que encienda las luces del salón simplemente diciendo: «Oye, Siri, enciende las luces del salón».

HomeKit se basa en una función definida como «Home Manager», donde toda la información sobre los dispositivos inteligentes instalados en su aplicación, su disposición y sus características, se guardan y actualizan automáticamente de forma local, en iPhone o iPad. Aplicación disponible en la App Store.

Ejemplos de edificios inteligentes

Un sistema de domótica está diseñado para permitir una gestión coordinada y evolucionada, in situ o a distancia. A menudo pensamos en la domótica como un apartamento amueblado con cosas inteligentes y mecanismos automáticos que ecualizan de forma invisible la temperatura, la humedad y la iluminación, e incluso detectan si hay o no una persona en una habitación para ajustar el sistema en consecuencia. Antes de pensar en quiénes vivirán en las casas inteligentes, debemos pensar en los principios de construcción que caracterizan a una casa inteligente.

Construcción 4.0: la ventaja de utilizar sensores en la fase de fabricación

Por ejemplo, diseñar un sistema de plomería o un sistema eléctrico integrando de forma nativa una serie de sensores antes de terminar la mampostería permitirá a cualquier técnico, incluso sin estar en posesión del mapa con el esquema original, poder localizar inmediatamente fallas y anomalías. Esto reducirá en gran medida las molestias asociadas a todas las actividades de mantenimiento, regulares o extraordinarias.

Cabling &Co: aprender a anticipar las necesidades de red

Comprobar la calidad del cableado y la distribución de las llamadas gateway residenciales antes de fijar suelos, puertas y techos hará que la vida de las personas sea más práctica y escalable, adelantándose a los problemas de conectividad y ancho de banda. De la Internet de las cosas a la Internet del valor, la Red sigue siendo el punto de apoyo de un desarrollo continuo, aportando valor con servicios crecientes que, de diversas maneras, pasan por la Web. La domótica es un mundo conectado, pero la mayoría de los productos son inalámbricos: todos los componentes se comunican entre sí por radio. Las tecnologías inalámbricas, por tanto, son un componente fundamental de un sistema de domótica. Preste atención, por tanto, a la presencia de materiales de blindaje que pueden alterar la calidad de la conexión y, por tanto, el funcionamiento de los mandos. La casa inteligente es una casa en la que todos los dispositivos compatibles e integrados son controlados y gestionados por una unidad de control o una computadora que se comunica con todos los dispositivos compatibles presentes dentro de las paredes de la casa. Por lo tanto, basta con conectar el sistema a la red eléctrica y conectarlo a un módem para tener siempre el control total de su casa, incluso a distancia. Si, por el contrario, se proyecta un edificio inteligente, como en el caso de una gran empresa o un centro de negocios, es importante diseñar un espacio adecuado para contener la sala de máquinas desde el principio, resolviendo no sólo los aspectos de la red sino también los relacionados con la climatización y la seguridad.

Medición inteligente, nuevos servicios (y nuevos proveedores)

Siempre son los sensores, conectados a las plataformas de control y gestión, los que hacen posible una prestación de servicios más eficiente. Es el caso de la medición inteligente asociada a los contadores inteligentes con los que los proveedores de MultiUility miden nuestro consumo de agua, luz, gas y electricidad, contabilizando automáticamente los costes y controlando el estado de los servicios.

En cambio, para los que instalan sistemas de videovigilancia inteligentes, el seguro de hogar es menor. Incluso las propias compañías de seguros proponen a sus clientes sistemas y soluciones con ofertas acordes a sus necesidades.

Hogar inteligente es igual a confort y servicio inteligente

Gracias a la domótica, podemos regular la temperatura, la humedad o la iluminación, equilibrando el consumo de energía a partir de un cálculo realizado por una aplicación que señala los picos injustificados mucho antes de que se dispare el contador. Podemos controlar nuestra casa aunque estemos en la otra punta del planeta, regar nuestras plantas, cerrar o abrir puertas o ventanas, encender o apagar luces, sistemas de aire acondicionado, sistemas de audio/vídeo o cualquier otro dispositivo conectado y comunicado gracias al uso de sensores avanzados y aplicaciones inteligentes, ahora disponibles en nuestros smartphones y tablets a través de una simple app.

En el mundo de los electrodomésticos inteligentes, los gigantes tecnológicos llevan años invirtiendo en la domótica y el IoT. Hoy puedes echar un vistazo a tu heladera mientras estás en el supermercado, poner en marcha el lavarropas a distancia, programar la cocción de una comida mientras estás en la oficina, climatizar tu casa de vacaciones para que esté cómoda cuando llegues… En el futuro, cuando los productos del supermercado estén todos etiquetados, será la propia heladera la que ordene lo que falta cruzando la lista de la compra y el comercio electrónico o para avisar lo que está a punto de caducar y debe consumirse a tiempo.

Domótica y Smart Health

En el ámbito de la asistencia sanitaria y el cuidado de pacientes, ancianos y discapacitados, la domótica permite resolver muchas cuestiones críticas relacionadas con la vigilancia constante y la administración de terapias. Algunos ejemplos de Smart Health, o salud inteligente.

  • Las camas sensorizadas e inteligentes permiten seguir los movimientos del paciente en tiempo real, transfiriendo la información a un sistema dedicado que procesa los parámetros vitales asegurando la protección del paciente encamado.
  • Equipo médico operado a distancia que, mediante un sistema de cámaras, permite al personal sanitario realizar los tratamientos adecuados.
  • Dispensadores inteligentes que, a tiempo, liberan pastillas y medicamentos en las dosis y horas preestablecidas, registrando y sistematizando la información.
  • Las pulseras y tarjetas inteligentes permiten seguir la marcha de los pacientes (por ejemplo, niños pequeños o enfermos de Alzheimer), permitiendo su geolocalización inmediata en el espacio.
  • Cuando oscurece, a través de una app es posible gestionar a distancia el apagado de toda la iluminación de servicio, activar la iluminación nocturna, cerrar las persianas de las habitaciones, configurar el sistema de climatización y tener feedback de la implementación realizada.

Gestión de la seguridad domótica

Según los analistas del sector, muchos de los interesados en la domótica (51%) están preocupados por los riesgos relacionados con la privacidad y los ciberataques al sistema.

«A pesar del fuerte crecimiento, todavía hay muchas barreras en las que las empresas deben centrar sus esfuerzos -explicó Angela Tumino, Directora del Observatorio del Internet de las Cosas-. En particular, las dificultades en la instalación de los productos, la falta de servicios que realmente permitan crear valor y el escaso reconocimiento de muchas de las marcas que hoy presiden el mercado. La privacidad, la ciberseguridad y los nuevos algoritmos de Inteligencia Artificial son aspectos cruciales para el desarrollo de soluciones fiables y atractivas en el mercado, centradas en la correcta gestión y explotación de los datos que en el futuro pondrán cada vez más a disposición los objetos conectados en nuestros hogares».

Si bien es cierto que los objetos conectados y comunicados son útiles e interesantes, también es cierto que pueden exponer a las personas a nuevas vulnerabilidades si se dejan desatendidas. El problema es una adecuada cultura de la seguridad: las soluciones domóticas forman parte del IoT, es decir, de los sistemas de información y, como tales, deben actualizarse periódicamente.

Los fabricantes de confianza lanzan constantemente parches para cerrar las brechas de seguridad y corregir los fallos de funcionamiento. Estos parches están diseñados para contrarrestar y gestionar la evolución de los virus y proteger los dispositivos, las aplicaciones y los datos de la mejor manera posible. Hay que prestar especial atención a los routers, que son la puerta de entrada digital al hogar inteligente. Es importante mantenerlos bajo control:

  • las contraseñas no sólo del wi-fi sino también del que ha elegido como administrador del sistema
  • ejecutar el firmware, es decir, el núcleo de la aplicación del sistema, que debe actualizarse a la última versión

La casa inteligente, interconectada, supervisable y gestionable a distancia, es un hogar que funciona apoyándose en estructuras de red por las que viajan los datos y la información que permiten los servicios prestados. Una cosa es que un hacker sea un bromista y bloquee la cocción programada de un pollo en el horno inteligente. Otra cosa es que un ciberdelincuente decida robar datos personales, imágenes, vídeos, audios y otra información sensible.

La historia de la domótica

Es a partir de la segunda revolución industrial que se experimentan soluciones automatizadas para una gestión más eficaz, práctica y cómoda de la calefacción & Co. Y es con la tercera revolución industrial que la domótica se pone en marcha gracias al desarrollo de los sensores asociados a la informática. El despegue de la domótica, sin embargo, se debe a la cuarta revolución industrial: las tecnologías móviles, la nube, el Internet de las Cosas, la gestión y analytics del Big Data, la Inteligencia Artificial, la ciberseguridad, por citar las más conocidas.

1800 – Los inicios

La bibliografía cita a William Penn Powers, un constructor de Wisconsin que a mediados del siglo XIX diseñó un dispositivo con un líquido que respondía a los cambios de temperatura para regular el suministro de energía de un sistema de calefacción, como uno de los progenitores de la domótica. Al trasladarse a Chicago en 1891, Penn Powers fundó más tarde la Power Regulator Company, que ha evolucionado hasta convertirse en la más conocida Siemens Building Technology. La automatización de un elemento importante, que hoy se ha convertido en un componente clave de todos los hogares, fue el primer ejemplo de automatización doméstica industrializada.

1900 – Los orígenes

Con la construcción de los primeros rascacielos, los planificadores comenzaron a pensar en nuevos niveles de automatización y estandarización. El control de la temperatura siempre ha estado en el centro del desarrollo. Se cuenta que en 1907 un gran hotel de Chicago adoptó el primer sistema automático de aire acondicionado. El control de los recursos eléctricos también está en el radar de la dirección, no sólo en términos de consumo sino también de continuidad operativa (ascensores y alumbrado sobre todo).

Sin embargo, el verdadero concepto de automatización de edificios se remonta a los años 50, cuando un equipo de ingenieros energéticos creó en Estados Unidos el primer dispositivo práctico de control múltiple de edificios, llamado System 320. En su momento fue una auténtica innovación: una serie de pantallas de cristal líquido permitían ver en tiempo real toda la información sobre el funcionamiento de los sistemas.

Fue en la década de los 60 cuando empezaron a verse las primeras soluciones domóticas, ligadas a soluciones automáticas y electromecánicas asociadas también a plataformas de gestión más avanzadas. En 1966, Jim Sutherland, un ingeniero en colaboración con la Westinghouse Corporation, creó el primer dispositivo de automatización del hogar llamado Electronic Computing House Operator. El Echo IV fue el primer dispositivo inspirado en la idea de la domótica: el problema, en aquella época, era el tamaño de la computadora que, como todos las de esa época, necesitaba mucho espacio, mucha potencia 3kw (3000 vatios) y muchos conocimientos técnicos. Si se utilizaba correctamente, el Echo IV era capaz de realizar algunos programas educativos (sencillos), generar sonidos, controlar el televisor, encender y apagar el equipo de música y el despertador, hacer previsiones meteorológicas o anotar mensajes en un monitor CRT, incluida la lista de la compra. Hoy en día son funciones que nos parecen obvias, pero en los tiempos en que las computadoras no eran un producto básico parecían casi de ciencia ficción.

En 1970, un grupo de ingenieros escoceses fundó Pico Electronics. De esta empresa surgió el estándar X10, uno de los protocolos más utilizados en la domótica actual. ¿El principio básico? Utiliza la línea eléctrica para las transmisiones.

El primer gadget tecnológico doméstico inteligente salió a la luz en 1990, cuando Simon Hackett y John Romkey crearon la primera tostadora inteligente. En una convención, conectaron a Internet un radiador automático Sunbeam Deluxe (el único defecto era que había que introducir las rebanadas de pan a mano, problema que se solucionó al año siguiente con la introducción de un brazo mecánico que levantaba las rebanadas de pan y las liberaba en la tostadora).

2000 (y más allá)

Desde el comienzo del segundo milenio, la domótica, gracias a la evolución digital, ha crecido de forma exponencial. Las soluciones que hacen que los hogares sean más inteligentes se han beneficiado de las tecnologías móviles, de la nube, del IoT, del Big Data y de la analítica y la IA.

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Laura Zanotti

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