Introducción a la Domótica
Una instalación automatizada, como la de una vivienda inteligente, requiere una variedad de componentes. La planificación de la red eléctrica es crucial. Los sistemas de automatización del hogar se basan en sensores que recopilan información y la transmiten a un controlador o actuadores a través de un medio de transmisión. Los actuadores ejecutan acciones según la programación del sistema, que puede residir en un controlador central.
Los elementos esenciales para la automatización son:
- Sistemas de control
- Sensores y actuadores
- Red de control (domótica)
Sistemas de Control
Los sistemas de control determinan la instalación de las redes y sus componentes. Existen tres tipos principales:
Sistemas Centralizados
Un único nodo central recibe y procesa la información de las entradas, enviando las órdenes correspondientes.
Ventajas:
- Coste reducido
- Fácil uso
- Instalación sencilla
Inconvenientes:
- Cableado extenso
- Modularidad difícil
- Capacidad de ampliación limitada
Sistemas Descentralizados
Los elementos pueden operar independientemente, compartiendo la misma línea de comunicación y utilizando un protocolo específico.
Ventajas:
- Cableado reducido
- Fácil ampliación
Inconvenientes:
- Coste elevado
- Complejidad de programación
Sistemas Híbridos
Combinan características de los sistemas centralizados y descentralizados. La inteligencia se distribuye en los nodos de control, requiriendo un protocolo de comunicación.
Ventajas:
- Posibilidad de rediseño de la red
- Fácil ampliación
- Cableado moderado
Inconvenientes:
- Requieren programación y configuración
Tipos de Memoria
RAM
Memoria de lectura y escritura temporal y volátil. Pierde su contenido al desconectarse la energía.
ROM
Memoria de solo lectura, no destructible. La información se conserva incluso sin energía.
EPROM
Memoria borrable y programable. Retiene los datos al apagarse la fuente de energía.
Sensores y Actuadores
Sensores
Elementos que detectan variaciones en una magnitud física y la convierten en una señal eléctrica. Pueden ser analógicos o digitales.
Actuadores
Elementos de salida que modifican el estado de salida y actúan sobre equipos e instalaciones.
Topología de la Red
Describe la interconexión de equipos y sistemas.
Red en Estrella
Utilizada en sistemas centralizados con un único controlador. Requiere un cableado extenso.
Red en Anillo
Cada controlador se conecta a otros dos, formando un anillo. Un fallo en un controlador puede bloquear la red.
Red en Bus
Todos los elementos, con estructura de controladores, se conectan a un único medio de comunicación (bus).
Medios de Transmisión
Transmisión por Conductores
Transmite órdenes y estados mediante cables.
Pares Trenzados
Dos conductores aislados y trenzados. Se usan en telefonía y distribución de audio.
Cable Coaxial
Dos conductores cilíndricos con un material dieléctrico. Se utiliza para transmisión de datos a alta velocidad y largas distancias (ej. cable de TV).
Fibra Óptica
Fibra flexible que conduce energía óptica. No es susceptible a interferencias. Requiere un emisor y un receptor (diodos LED).
Transmisión sin Conductores
Utiliza ondas electromagnéticas.
Infrarrojos
No requiere soporte físico. Utiliza un diodo láser o LED. Necesita un emisor y un receptor sin obstáculos (ej. mando a distancia).
Radiofrecuencia
Envío de información mediante ondas electromagnéticas. Requiere un transmisor y un receptor (ej. Bluetooth, Wi-Fi).
- Omnidireccionales: Transmisión en todas direcciones.
- Direccionales: Transmisión entre un transmisor y un receptor alineados.
Protocolos de Comunicación
Conjunto de normas que definen el formato de las órdenes o paquetes de información entre dispositivos. Aseguran la comunicación entre los elementos del sistema domótico.