Domótica: Sistemas de Control, Redes y Protocolos

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.

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