facultad de ciencias matemÁticas y fÍsicas carrera de...
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
PROYECTO DE TITULACIÓN
“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DOMÓTICO PARA LA
AUTOMATIZACIÓN DE LOS SERVICIOS, CONFORT Y SEGURIDAD EN LOS
LABORATORIOS DE LA CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS CON EL
PROTOCOLO X10 USANDO ARDUINO.”
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
AUTOR:
STEVEN ABRAHAM PEREZ JAMA
TUTOR:
ING. JOSÉ LUIS ALONSO ANGUIZACA, M. SC
GUAYAQUIL – ECUADOR
2019
I
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS
TITULO: “Diseño e implementación de un sistema domótico para la automatización de los
servicios, confort y seguridad en los laboratorios de la carrera de ingeniería en sistemas con
el protocolo x10 usando Arduino.”
AUTOR/ES:
Steven Abrahám Pérez Jama
REVISOR:
Ing Gary Reyes Zambrano,M. Sc
INSTITUCION:
Universidad de Guayaquil
FACULTAD:
Ciencias Matemáticas y Físicas
CARRERA:
Ingeniería en Sistemas Computacionales
FECHA DE PUBLICACIÓN:
Nº DE PAGS: 182
ÁREAS TEMATICAS:
Domótica y Tecnologías de la Información
PALABRAS CLAVES: Domótica, Internet de las cosas, Automatización,
Telecomunicaciones, X10.
RESUMEN: El presente proyecto se enfocará en el diseño e implementación de un sistema
domótico que nos permita controlar de manera fácil y sencilla todos dentro de los procesos
que ofrece el laboratorio que en la actualidad se realizan de manera. El objetivo de este
proyecto será realizar el diseño que será implementado a escala en una maqueta que simulará
todos los procesos manuales del laboratorio ya automatizado funcionando bajo el protocolo
x10 que hará el envío de información a través de la red eléctrica, por lo consecuente todos los
resultados del proyecto serán evidenciados en un portal web todo esto se logrará aplicando la
metodología Scrum que agiliza el proceso en este tipo de Desarrollos.
Nº DE REGISTRO: Nº DE CLASIFICACIÓN:
DIRECCIÓN URL:
ADJUNTO URL (TESIS EN
LA WEB):
Si
No
CONTACTO CON
AUTOR/ES:
TELÉFONO:
0989252687
EMAIL:
CONTACTO CON LA
INSTITUCIÓN:
Carrera Ingeniería En
Sistemas Computacionales
NOMBRE: Ab. Juan Chávez Atocha
TELÉFONO:
042307729
X
II
APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de investigación, “Diseño e implementación
de un sistema domótico para la automatización de los servicios, confort y
seguridad en los laboratorios de la carrera de ingeniería en sistemas con el
protocolo x10 usando Arduino.“, elaborado por el Sr. STEVEN ABRAHAM
PEREZ JAMA, Alumno no titulado de la Carrera de Ingeniería en Sistemas
Computacionales, Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad
de Guayaquil, previo a la obtención del Título de Ingeniero en Sistemas
Computacionales, me permito declarar que luego de haber orientado, estudiado y
revisado, la Apruebo en todas sus partes.
Atentamente,
_______________________________________
Ing. José Luis Alonso Anguizaca, M. Sc
TUTOR
III
DEDICATORIA
“Dedico este trabajo principalmente para Dios, por
haberme dado la vida y haber llegado hasta este
momento tan importante de mi formación
profesional.
A mis padres Jina Jama Bazurto y Joselito Pérez
Jama por su apoyo incondicional en todo, a mi familia
por la motivación dada a lo largo de esta carrera,
amigos y a esos seres queridos que no pudieron
palpar este logro, pero sus consejos fueron de gran
ayuda.”
Steven Abrahám Pérez Jama
“
IV
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por haberme dado las fuerzas,
dedicación y tempos necesario para cada día cumplir
con este objetivo.
A mis Padres, por su amor incondicional, porque son
la razón de ser quién soy, por haberme dado ese
empuje en momentos de flaqueza, por su cariño y
fuerzas para seguir adelante; a mis familiares por
apoyarme en todo momento y para esos seres
queridos que ya no están pero que sus consejos me
motivaron para seguir en este camino.
Al Ingeniero José Luis Alonso, por guiarme y
brindarme sus conocimientos en la realización,
ejecución y culminación del presente proyecto.
Steven Abrahám Pérez Jama
V
TRIBUNAL DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
VI
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de este
Proyecto de Titulación, me corresponden
exclusivamente; y el patrimonio intelectual de
la misma a la UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL”
STEVEN ABRAHAM PÉREZ JAMA
VII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS
COMPUTACIONALES
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DOMÓTICO
PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LOS SERVICIOS, CONFORT Y SEGURIDAD
EN LOS LABORATORIOS DE LA CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS
CON EL PROTOCOLO X10 USANDO ARDUINO.
Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de
INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
Autor:
STEVEN ABRAHAM PÉREZ JAMA
C.I. 0951797836
Tutor: ING. JOSÉ LUIS ALONSO ANGUIZACA, M. SC
VIII
Guayaquil, 12 de Abril de 2019
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo
Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de
Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por el estudiante STEVEN
ABRAHAM PÉREZ JAMA como requisito previo para optar por el título de
Ingeniero en Sistemas Computacionales cuyo título es:
Diseño e implementación de un sistema domótico para la automatización de
los servicios, confort y seguridad en los laboratorios de la carrera de
ingeniería en sistemas con el protocolo x10 usando Arduino.
Considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
STEVEN ABRAHAM PÉREZ JAMA C.I. 0951797836
Tutor: ING. JOSÉ LUIS ALONSO ANGUIZACA, M. SC
Guayaquil, 12 de Abril de 2019
IX
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN DE PROYECTO DE TITULACIÓN EN FORMATO DIGITAL
1. Identificación del Proyecto de Titulación
Nombre Alumno: Steven Abrahám Pérez Jama
Dirección: Guasmo Sur Coop. Pablo Neruda Mz 4014 Solar 2
Teléfono: 0989252687 - (04)-3098375 E-mail: [email protected]
Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas
Carrera: Ingeniería en Sistemas Computaciones
Proyecto de titulación al que opta: Ingeniero en Sistemas Computacionales
Profesor Guía: Ing. José Luis Alonso Anguizaca M.Sc
Título de Proyecto de Titulación: Diseño e implementación de un sistema domótico para la automatización de
los servicios, confort y seguridad en los laboratorios de la carrera de ingeniería en sistemas con el protocolo x10
usando Arduino.
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de titulación.
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad de Ciencias
Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este proyecto de titulación.
Publicación electrónica:
Inmediata X Después de 1 año
Firma alumno(s):
_________________________
Steven Abrahám Pérez Jama
3. Forma de envío
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo. Doc. O RT. y Puf para PC.
Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.
DVDROM CDROM
X
X
ÍNDICE GENERAL
APROBACIÓN DEL TUTOR ............................................................................ II
DEDICATORIA ............................................................................................... III
AGRADECIMIENTO .......................................................................................... IV
TRIBUNAL DEL PROYECTO DE TITULACIÓN .......................................... V
DECLARACIÓN EXPRESA ............................................................................... VI
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR........................................... VIII
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN DE PROYECTO DE
TITULACIÓN EN FORMATO DIGITAL ...................................................... IX
ÍNDICE GENERAL................................................................................................ X
ABREVIATURAS ............................................................................................. XIV
ÍNDICE DE IMAGENES .................................................................................... XV
ÍNDICE DE CUADROS .................................................................................... XVI
ÍNDICE DE GRÁFICOS .................................................................................. XVII
Resumen ........................................................................................................... XVIII
Abstract .............................................................................................................. XIX
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 1
CAPÍTULO I ............................................................................................................ 3
UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO ................................... 3
SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS .............................................. 5
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA ....................................... 6
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................... 7
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA .............................................................. 11
XI
Formulación del problema ................................................................................ 12
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA ................................................................. 12
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ......................................................... 13
ALCANCE DEL PROBLEMA ........................................................................ 14
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN ................ 15
METODOLOGÍA DEL PROYECTO .............................................................. 17
CAPÍTULO II ........................................................................................................ 19
MARCO TEORICO ............................................................................................... 19
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ...................................................................... 19
FUNDAMENTACION TEORICA ........................................................................ 26
Domótica ................................................................................................................ 26
Elementos de un sistema Domótico ....................................................................... 28
Controlador ............................................................................................................ 28
Actuadores.............................................................................................................. 30
Sensores ................................................................................................................. 30
Canal de comunicación .......................................................................................... 31
Aplicaciones ........................................................................................................... 31
Seguridad ............................................................................................................... 32
Climatización. ........................................................................................................ 32
Sistemas automatizados ......................................................................................... 33
Sistemas de información ........................................................................................ 34
Confort (Automatismos) ........................................................................................ 34
Protocolos de comunicación .................................................................................. 35
X.10 o Power Line Carrier (PLC) .......................................................................... 37
LonWorks ............................................................................................................... 39
XII
CEBus .................................................................................................................... 40
EHS (European Home System) .............................................................................. 41
KONNEX ............................................................................................................... 42
ZigBee .................................................................................................................... 42
Protocolo X10 ........................................................................................................ 44
FUNDAMENTACIÓN LEGAL ....................................................................... 69
CAPÍTULO III ....................................................................................................... 80
PROPUESTA TECNOLÓGICA ........................................................................... 80
ANALISIS DE FACTIBILIDAD ..................................................................... 80
FACTIBILIDAD OPERACIONAL ................................................................. 80
FACTIBILIDAD TÉCNICA ............................................................................ 84
FACTIBILIDAD LEGAL ................................................................................. 88
FACTIBILIDAD ECONOMICA...................................................................... 90
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO ................................. 92
PLANIFICACIÓN DE LOS SPRINTS ............................................................ 93
ENTREGABLES DEL PROYECTO ............................................................... 98
CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE PROPUESTA ....................................... 98
Juicio de Expertos ............................................................................................. 99
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS ................................................................ 101
POBLACIÓN Y MUESTRA .......................................................................... 101
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO .................. 114
INFORME DE ACEPTACIÓN Y APROBACIÓN PARA PRODUCTOS DE
HARDWARE/SOFTWARE ................................................................................ 115
INFORME DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD PARA PRODUCTOS
DE HARDWARE/SOFTWARE .......................................................................... 115
XIII
MECANISMOS DE CONTROL ......................................................................... 116
MÉTODOS DE CORRECCIÓN ......................................................................... 116
MEDIDAS, MÉTRICAS E INDICADORES ...................................................... 116
MEDIDAS ........................................................................................................... 116
MÉTRICAS ......................................................................................................... 117
INDICADORES ................................................................................................... 118
CONCLUSIONES ............................................................................................... 119
RECOMENDACIONES ...................................................................................... 120
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 121
ANEXOS……………………………………………………………………… 125
XIV
ABREVIATURAS
UG Universidad de Guayaquil
IOT Internet de las Cosas
SGSI Sistema de Gestión de Sistema de Información
BD Base de Datos.
X10 Protocolo de Comunicación.
WWW World Wide Web
Ing. Ingeniero
CC.MM.FF Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas
URL Localizador de Fuente Uniforme
Html Lenguaje de Marca de salida de Hyper Texto
http Protocolo de transferencia de Hyper Texto
XV
ÍNDICE DE IMAGENES
Figura 1 - Domótica .............................................................................................. 26
Figura 2 -Historia de la Domótica ......................................................................... 27
Figura 3 - Módulos Controladores ........................................................................ 30
Figura 4 - Los sistemas automatizados de Revenue Management ........................ 33
Figura 5 - Importancia los Sistemas de Información en la Gerencia Empresarial 34
Figura 6 - Dispositivos de Automatización ........................................................... 35
Figura 7 - Tipos de Protocolo para Domótica ....................................................... 36
Figura 8 - protocolos Estándar para domótica ...................................................... 37
Figura 9 - Estándares Propietarios ........................................................................ 38
Figura 10 - The Basics of LonWorks .................................................................... 39
Figura 11 - Topología CEBus ............................................................................... 41
Figura 12 - Alianza Zigbee ................................................................................... 44
Figura 13 - Controladores X-10 ............................................................................ 46
Figura 14 - Codificación de bits en X-10 .............................................................. 49
Figura 15 - X-10 Introducción Técnica ................................................................. 49
Figura 16 - Esquema Módulo Aparato .................................................................. 50
Figura 17 - Comunicación Serial .......................................................................... 55
Figura 18 - Arduino Mega..................................................................................... 57
Figura 19 - Detección por Infrarrojos(PIR) .......................................................... 58
Figura 20 - Internet de las Cosas ........................................................................... 59
Figura 21 - Las telecomunicaciones han permitido la comunicación entre diversos
grupos de personas sin importar las distancias y regiones geográficas ................ 61
Figura 22- Samuel Morse desarrolló en 1837 el primer sistema electrónico de
comunicaciones. .................................................................................................... 62
Figura 23 - Las Telecomunicaciones .................................................................... 67
Figura 24 - Sistema Control de Temperatura ........................................................ 81
Figura 25 - Sistema Control de Gases ................................................................... 82
Figura 26 - Control Automático de Luces............................................................. 82
Figura 27 - Sistema Automático de Puerta ........................................................... 83
Figura 28 - Diagrama General del Proyecto ......................................................... 94
XVI
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 - Causas y Consecuencias ....................................................................... 6
Cuadro 2 - Comparación de Protocolos Domóticos ................................................ 8
Cuadro 3 - Delimitación del Problema.................................................................. 11
Cuadro 4 - Ventajas y Desventajas de los protocolos domóticos ......................... 51
Cuadro 5 -Diferencias entre los Protocolos ......................................................... 52
Cuadro 6 - Detalles Técnicos Módulo ESP8266................................................... 84
Cuadro 7 - Detalles Técnicos de Sensor de Gas MQ-2 ......................................... 85
Cuadro 8 - Detalles Técnicos de Sensor DHT-11 ................................................. 85
Cuadro 9 - Detalles Técnicos de Arduino Mega ................................................... 86
Cuadro 10 - Detalles Técnicos Sensor de Movimiento PIR .................................. 86
Cuadro 11 - Detalles Técnicos del Módulo Relay ................................................ 87
Cuadro 12 - Detalles Técnicos de Transistor BC548 ........................................... 87
Cuadro 13 - Detalles Técnicos de Transistor 2n2222 .......................................... 88
Cuadro 14 - Presupuesto Vida Real ...................................................................... 90
Cuadro 15 - Presupuesto de Maqueta Simulada ................................................... 91
Cuadro 16 - Roles del Equipo Scrum del Proyecto .............................................. 93
Cuadro 17 - Planificación de los Sprints ............................................................... 95
Cuadro 18 - Rol de los Especialistas ..................................................................... 99
Cuadro 19 - Nivel de evaluación de Juicio de Experto ......................................... 99
Cuadro 20 - Evaluación Visual del Juicio de Experto ........................................ 100
Cuadro 21 - Evaluación Técnica del Juicio de Experto ...................................... 100
Cuadro 22 - Tamaño de la Muestra ..................................................................... 102
Cuadro 23 - Matriz de Criterios de Aceptación del Proyecto ............................. 114
XVII
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Estadísticas Pregunta N°1 ................................................................. 103
Gráfico 2 - Estadísticas Pregunta N°2 ................................................................. 104
Gráfico 3 - Estadísticas Pregunta N°3 ................................................................. 105
Gráfico 4 - Estadísticas Pregunta N°4 ................................................................. 106
Gráfico 5 - Estadísticas Pregunta N°5 ................................................................. 107
Gráfico 6 - Estadísticas Pregunta N°6 ................................................................. 108
Gráfico 7 - Estadísticas Pregunta N°7 ................................................................. 109
Gráfico 8 - Estadísticas Pregunta N°8 ................................................................. 110
Gráfico 9 - Estadísticas Pregunta N°9 ................................................................. 111
Gráfico 10 - Estadísticas Pregunta N°10 ............................................................. 112
XVIII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
“ DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DOMÓTICO PARA LA
AUTOMATIZACIÓN DE LOS SERVICIOS, CONFORT Y SEGURIDAD EN LOS
LABORATORIOS DE LA CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS CON EL
PROTOCOLO X10 USANDO ARDUINO.”
Resumen
El objetivo principal de este proyecto es el de conocer las nuevas tecnologías que
se presentan en la actualidad en todo el mundo. Este proceso parte mediante el
levantamiento de información, que se realiza en la encuesta y la entrevista, que
es realizado a las fuentes para obtener información que servirá, para la correcta
validación de nuestra propuesta. Se realizó el análisis correspondiente de los
sistemas posibles a automatizarse presentados en el transcurso de esta
propuesta, se considera las técnicas empleadas que intervinieron en el proceso,
para la creación de las recomendaciones. Todo el proceso se basa en una
detallada técnica que permite conocer cuáles son los puntos más débiles que se
presentan en el sistema. La técnica empleada para llevar a cabo el proyecto se
trata de x10. Por lo expuesto anterior, se podrá mostrar que, como parte del
desarrollo del presente tema de tesis, se debe implementar algún control que
ayude a obtener todos los resultados de los servicios que se presente en el
laboratorio, evidenciando que el diseño sistema apoye a la facilitación de los
servicios, al ahorro energético y recursos económicos.
Palabras clave: Domótica, Internet de las cosas, Automatización, Telecomunicaciones
Autor:
Steven Abrahám Pérez Jama
Tutor:
Angel Veloz Rodriguez.
XIX
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
"DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A DOMOTIC SYSTEM FOR THE
AUTOMATION OF SERVICES, COMFORT AND SECURITY IN THE
LABORATORIES OF THE ENGINEERING CAREER IN SYSTEMS WITH
PROTOCOL X10 USING ARDUINO."
Abstract
The main objective of this project is to know the new technologies that are currently
present around the world. This process starts with the gathering of information,
which is carried out in the survey and the interview, which is done to the sources
to obtain information that would serve, for the correct validation of our proposal.
The corresponding analysis of the possible systems to be automated presented in
the course of this proposal was carried out. The techniques employed in the
process were considered for the creation of the recommendations. The whole
process is based on a detailed technique that allows us to know which are the
weakest points that are presented in the system. The technique used to carry out
the project is about x10. Due to the foregoing, it can be shown that, as part of the
development of this thesis topic, some control should be implemented to help
obtain all the results of the services that are presented in the laboratory, thus
avoiding the system design support the facilitation of services, energy savings and
economic resources.
Keywords: Domotics, Internet of Things, Automation, Telecommunications
Autor:
Steven Abrahám Pérez Jama
Tutor:
Angel Veloz Rodriguez.
1
INTRODUCCIÓN
La domótica en el Ecuador es uno de los temas de más preocupantes de
hoy en día, por lo cual se busca conocer y dar soluciones, para mejorar la
calidad de vida de las personas ya que estas tecnologías ayudan
significativamente en la consecución de tareas diarias. Cada sistema
domótico, es diferente y tendrá sus niveles dependiendo bajo el protocolo
con el que cuenta.
La domótica es la integración de diferentes tecnologías para el control y
gestión inteligente de un edificio o vivienda. Debido a la demanda y utilidad
de sus aplicaciones, este campo está emergiendo con mucha fuerza.
Algunos ejemplos sobresalientes son sus aplicaciones son el ahorro
energético, confort, seguridad en los edificios; aportando un ambiente
saludable e inclusivo para las personas.
Analizando el estado actual de la domótica y los diferentes tipos de
sistemas de control domótico que se han desarrollado hasta el momento,
se ha constatado claramente el avance tecnológico que ha tenido este tipo
de sistemas es por tal razón mi interés de presentar esta propuesta a la
Universidad de Guayaquil, la cual debería de tener en sus instalaciones la
implementación de este sistema para estar a la vanguardia del avance
tecnológico que se evidencia a nivel mundial siendo una de las
universidades de renombre en Ecuador.
A través del protocolo X10 el cual es ahora mismo la tecnología más
asequible para realizar una instalación domótica no muy compleja, el
mismo es estándar de comunicación que utilizan los productos compatibles
para hablarse entre ellos y que le permiten controlar dispositivos, tales
como luces y los electrodomésticos de áreas cerradas principalmente. A
pesar de ser una tecnología desarrollada hace varios años aún se sigue
2
usando debido a que los dispositivos basados en este protocolo son de fácil
instalación, y óptimo funcionamiento dentro de las viviendas
Capítulo 1. En su marco teórico de la investigación se plantea el problema
e información que es necesaria desarrollar, en base a esto se plantea un
diseño y la implementación de un sistema domótico en las instalaciones de
la Carrera.
Capítulo 2. Se dará a conocer cuál es el origen los sistemas domóticos y
todas sus funcionalidades, por medio de la redacción de un marco teórico,
exponiendo los métodos para su detección y que servirán para aplicarlos o
no.
Capítulo 3. Se expresa el tipo de investigación a llevar para obtener los
resultados que requiere el proyecto, el tipo de metodología investigativa a
utilizar, como son los métodos de encuesta, entrevista, recolección de
datos que nos den información y resultados para la toma de decisiones. Al
lograr obtener estos resultados del análisis del proyecto se permite decidir
cuál será la aceptación del proyecto del cual se trabaja.
Capítulo 4. En este capítulo se da a conocer el resultado final del diseño
que será representado en una maqueta la cual simulará los procesos del
laboratorio, de las estrategias aplicadas, además se da recomendaciones
respecto a los resultados obtenidos en el diseño de este proyecto.
3
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO
Analizando el estado actual de la domótica y de los diferentes tipos de sistemas
de control domótico que se han desarrollado hasta el momento, se evidencia
claramente el avance tecnológico que ha tenido este tipo de sistemas.
Se ha escuchado o en otras palabras se ha visto muy poco la implementación de
sistemas de control domótico en centros educativos.
Por lo tanto este tipo de sistemas de control, podrían generar un auge, ya que
permiten una mayor interacción entre el usuario y el sistema, y a la vez mayor
comodidad para la persona, debido a que puede controlar su casa por medio de
diferentes tecnologías.
Los principales problemas identificados son detallados a continuación:
• Tareas rutinarias no automatizadas como por ejemplo el controlar el
sistema de
iluminación, apertura y cierre de puertas y ventanas; actualmente se
controla todo de forma clásica a través de un interruptor, para cerrar las
puertas y ventanas es necesario la intervención humana quitando el
confort y ahorro energético.
• La explotación de los recursos que poseen los sistemas domóticos que es
desconocido en algunos estratos de la sociedad, esto ha provoca la poca
implementación de estas nuevas tecnologías la cual nos facilitaría la
realización de las tareas cotidianas.
• Los dueños de viviendas no tienen conocimiento sobre las nuevas
tecnologías acerca de la domótica, sus beneficios que se están volviendo
esenciales en este mundo tan cambiante y cada vez más tecnológico.
4
• La instalación, configuración y manipulación de los sistemas de alarma es
compleja, por tal motivo se necesita personal especializados en diferentes
campos para su correcta ejecución.
• El conocimiento que se tiene de tecnologías nuevas que pueden ser
software y hardware libre para procesos de automatización en nuestro
medio es insuficiente.
El acelerado avance de la tecnología electrónica permite actualmente tener
automatizados los hogares, por tal razón en los países industrializados gran
número de viviendas y áreas en universidades que tienen implementados
sistemas domóticos que interactúen con el ser humano, en busca de mejorar el
estilo de vida y aumentar el confort de las personas.
Los países de Sudamérica aun no cuentan al 100% con las nuevas tecnologías,
debido a muchos factores entre ellos: un bajo presupuesto, pobre investigación,
pocos laboratorios equipados, estos sistemas automáticos facilitarían el
aprendizaje a los estudiantes. En nuestro país la automatización del hogar para la
mayoría de la gente es un tema de exclusividad y sobre todo de altos costos. Es
desconocido para muchos, contrario a lo que se piensa, que hoy en día es posible
tener un hogar muy de vanguardia, con tecnología y estética con poco
presupuesto que permita facilitar el desenvolvimiento de las personas.
5
SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS
El gobierno tienes grandes iniciativas para poder mantener el equilibrio entre la
generación de electricidad y la demanda por ella. El desarrollo de las energías
renovables, la generación de políticas e implementación de mejoras de eficiencia
energética provocan que el tema de la energía eléctrica no pase desapercibido
para ningún sector ya que todos los sectores dependen de esta fuente para
realizar sus actividades productivas.
Se están impulsando proyectos sociales como los de viviendas que incorporan
sistemas de calentadores de agua solares, están generan beneficios económicos
para familias de escasos recursos además son amigables con el medio ambiente
y por ende favorece económicamente al país.
Confort, seguridad, ahorro son palabras claves y que identifican a Domótica la cual
es un conjunto de tecnologías que se encuentra actualmente en pleno desarrollo,
sus orígenes comenzaron en la automatización industrial, hoy podemos encontrar
viviendas totalmente equipadas con este tipo de tecnología que además de
proporcionar confort, brinda mayor seguridad en las casas y permite hacer un uso
más eficiente de la energía.
Existen en la actualidad un sin número de empresas dedicadas a la
automatización de viviendas, también una gran cantidad de fabricantes de
dispositivos para estos sistemas, otros cuantos protocolos, pero, los costos de
estos sistemas son bastante elevados; ¿cuál sería la mejor alternativa para ser
implementada en viviendas sociales?, debemos apostar a esta tecnología y con
protocolo X10 es una gran solución para empezar a vivir de una manera más
confortable.
6
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA
Cuadro 1 - Causas y Consecuencias
CAUSAS CONSECUENCIAS
• Terreno o lugar donde se
implementará el sistema domótico
• Provoca una inestabilidad en la
consecución del proyecto
• Poco conocimiento sobre el
desarrollo de estas nuevas
tecnologías
• Retrasara la fabricación del sistema
• Recursos financieros insuficientes.
• Los costes de estos proyectos son
un poco elevados debido al poco
conocimiento de estas tecnologías
• Incomodidad en la red eléctrica
donde se instalará el proyecto.
• Provocara problemas e inseguridad
en la funcionalidad del proyecto
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
7
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En este tiempo la matriz productiva enfrenta a las personas e instituciones al
desafío de la eficiencia, la velocidad y la automatización de actividades; en este
mundo cada vez más moderno una de las desventajas competitivas en cualquier
ámbito es la de no poder realizar las actividades de forma eficiente. Dentro de esta
realidad, la automatización de los espacios y su dinamización con la incorporación
de herramientas y tecnologías informáticas y las telecomunicaciones es más que
un lujo, es una necesidad inminente. Los estudiantes universitarios tenemos la
necesidad de querer tener todo bajo control para así minimizar nuestro nivel de
stress y tareas tan simples pueden llegar a convertirse en algo tedioso.
Son múltiples los componentes que caracterizan las formas de vida de las
personas hoy en día, como por ejemplo jóvenes que desean estudiar, pero
presentan alguna discapacidad, incluso los mismos avatares de la modernidad
que requieren todo con prontitud y ahorro del tiempo que no les permite siquiera
descender del vehículo.
La domótica pretende dar soluciones al hogar y porque no implementarlos en los
laboratorios de la carrera de Ingeniería en Sistemas, este tipo de sistemas a los
laboratorios ayudara a desarrollarse a los estudiantes de manera eficaz.
Pero al pensar en este tipo de sistemas siempre se nos viene a la mente nuestra
situación económica ya que la domótica puede ser muy cara o muy económica,
depende de cómo la quieras implementar y que sistemas utilices.
El protocolo X10, o más concretamente A10, es una solución perfectamente válida
en entornos donde no necesitemos un gran nivel de automatización y se ajusta a
nuestro bolsillo. Es muy fácil de instalar todos los controles se manejarían de una
forma más automática aplicando el protocolo x10 que hace referencia de todas
sus comunicaciones a través del sistema eléctrico del mismo.
Este sistema está orientado a un mundo actualizado y evolucionado en cuestiones
a sistemas automatizados del hogar, de manera fácil y segura.
8
Es así como podemos observar directamente que es una solución práctica a
los problemas a los que nos vemos inversos en el diario convivir en nuestros
hogares, principalmente el de la inseguridad, ya que gracias al uso del dispositivo
X-10, ya que se puede simular la presencia en nuestros hogares, controlando las
luminosidades desde nuestras computadoras. De la misma manera se conoce que
la reducción de precios en cuanto al pago de facturas eléctricas es considerable,
pues al ser un sistema automatizado se puede manipular fácilmente sus funciones
de encendido y apagado.
Aquí en el siguiente cuadro demostramos cuales son los protocolos mas usados
para la domótica donde también encontramos el protocolo a utilizar:
Cuadro 2 - Comparación de Protocolos Domóticos
Protoc
olo
Red
eléctri
ca
Radiofrecue
ncia
¿Código
abierto?
¿Necesita
cableado
neutral?
inBus No sí
sí, a través
de CI
preprograma
dos
no
C-Bus No sí sí
no (usa
category-5
UTP)
Insteon Sí sí sí Generalmente
9
Protoc
olo
Red
eléctri
ca
Radiofrecue
ncia
¿Código
abierto?
¿Necesita
cableado
neutral?
KNX Sí sí sí no
UPB Sí no no no
X10 Sí sí sí no
ZigBee No sí sí no
Z-Wave No sí no
Generalmente l
ista Z-wave
que necesita
Neutral
Con la implementación de la domótica en el hogar o edificios se disminuye el grado
de dificultad, ahorro energético y de tiempo para realizar estas tareas. Además,
posee una gran ventaja a la hora de su instalación porque no es necesario ningún
cableado extra para implementar una red de dispositivos en este caso para el
control de los tomacorrientes basta con conectar el dispositivo en un enchufe
común del hogar para que estos se controlen mediante protocolo X10.
En este caso para nuestro proyecto realizado verificando los costos elevados de
cada aparato que nos ayudaran a la consecución del proyecto, se plantea la idea
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
10
de proporcionar una solución a escala donde se resuelva todos los problemas
mencionados, implementando una maqueta que estará simulando las actividades
diarias de los laboratorios con distintos dispositivos electrónicos a bajo coste que
ayudaran para la implementación del proyecto a escala simulando las mismas
funcionalidades en la vida real de los laboratorios con el presupuesto adecuado
para la consecución del mismo.
Esto nos dará una idea más clara de cómo funcionará la implementación de este
proyecto en la vida real viéndolo desde una perspectiva adecuada el
funcionamiento o comportamiento que tendría una vez adaptado a los
laboratorios.
11
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
Cuadro 3 - Delimitación del Problema
• Problemas con la comunicación en el fluido eléctrico
• Falta de la línea de tierra que es la que se usara para el envío de
información.
• Problemas con la fluidez de la energía
• En el caso de un corte de energía, se debería tener un sistema de
alimentación de respaldo
CAMPO: Tecnologías de la información y
comunicación
ÁREA: Domótica
ASPECTO: Instalación de sistemas domóticos.
TEMA: Diseño e implementación de un sistema
domótico para la automatización de los
servicios, confort y seguridad en los laboratorios
de la carrera de ingeniería en sistemas con el
protocolo x10 usando Arduino.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
12
Formulación del problema
¿Cuál es el impacto que se generará en la población universitaria al automatizar
los laboratorios de la Carrera con sistemas domóticos?
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
Delimitado
Los laboratorios no cuentan con los mecanismos para la automatización necesaria
para el confort de los servicios para estar a la vanguardia tecnológica a la que
hace referencia las carreras de estudio que se ofrecen.
Evidente
No se tienen los elementos para automatizar los procesos. Es muy evidente que
las condiciones en las que los estudiantes reciben clases es muy retrograda
afectando en cierta parte al verdadero aprendizaje que se espera obtener en las
carreras que se cursan actualmente.
Claro
Se necesita tener conocimientos claro sobre domótica para integrar diferentes
tecnologías en el interior de la edificación. De donde nace aquí un concepto muy
importante que es el tener el poder de controlar las cosas que tenemos alrededor
y guardar su información en nubes para posteriores presentaciones.
Relevante
El poco interés en tener laboratorios de vanguardia en nuestra facultad. Una de
las causas que siempre afectaría es la carencia de recursos económicos.
13
Factible
Existen dispositivos electrónicos que ayudan a la automatización edificios. Solo es
cuestión de proponerse a insertarlos de a poco en la vida real para poder tener
mas relación al internet de las cosas que es lo que se encamina todos los días el
avance de la tecnología.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVO GENERAL
Diseñar e implementar un sistema domótico con el protocolo x10 usando la
plataforma electrónica de Arduino para automatizar servicios, confort y seguridad
en los laboratorios de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Realizar una revisión documental de las implementaciones de sistemas
domóticos, sus estructuras y sus características funcionales
• Investigar los parámetros relacionados con el sistema domótico basados
en el protocolo X10 en los laboratorios de la carrera de Ingeniería en
Sistemas Computacionales.
• Investigar el grado de automatización que poseen los laboratorios de la
carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales
• Realizar el diseño e implementación a escala(maqueta) de un sistema
domótico que garantice el control en los laboratorios de la carrera de
Ingeniería en Sistemas Computacionales
14
ALCANCE DEL PROBLEMA
Se optó por la implementación de un sistema de domótica que permita la
automatización de todos los servicios, confort y seguridad en los laboratorios de
la Carrera Ingeniería en Sistemas Computacionales.
Una ejecución real sería demasiado costosa, es por esto por lo que se decidió
hacer una implementación a una escala más pequeña, con dispositivos
electrónicos que no sean tan costosos y permitan realizar la función deseada. Por
medio de esta implementación simularemos en un entorno adaptado como
funcionaria una aplicación domótica sencilla, donde no se necesita tener mucho
dinero y además de esto se puede ejecutar de manera eficiente.
Dentro de las actividades que vamos a automatizar en la simulación a pequeña
escala de este estarían:
• Encendido automático de las luminarias.
• Control en la apertura y cierre automático de las puertas.
• Control de la climatización automática del lugar.
• Conteo de personas que ingresan al laboratorio.
• Pagina Web para mostrar resultados en tiempo real del proyecto.
El servicio ofrecido por este sistema será de gran ayuda para las personas que
usan los laboratorios de la carrera, ya que les facilitara los servicios con un
esfuerzo mínimo.
15
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
Importancia
La domótica es una tecnología que permite tener una vida más cómoda y tranquila
por lo tanto se ha convertido en algo más que indispensable. Con esta técnica
podemos tener el control desde el encendido y apagado de luces hasta el abrir y
cerrar de una persiana de los laboratorios de la carrera de Ingeniería en Sistemas
Computacionales.
Al tener los laboratorios de la facultad domotizados permitiríamos la realización y
eficacia de las actividades y por ende el desarrollo más automatizado de las
cátedras al cual podemos acceder a la web por medio de cualquier dispositivo
móvil u ordenador.
Esto permite a los estudiantes, profesores desarrollarse en un ambiente más
cómodo, confortable y seguro que además permite estar en comunicación
constante con todos los dispositivos electrónicos del área, formando profesionales
para el futuro.
Por lo tanto, la domótica se presenta como un plan de ahorro en las diferentes
aplicaciones, creando así distintas soluciones que disminuirán la carga que genera
el consumo de energía excesivo y simultáneamente crear conciencia sobre el
adecuado manejo de los recursos.
Justificación
Estos tipos de sistemas no solo han sido implementados en compañías sino
también en hogares de diferentes partes del mundo, evolucionando de una forma
inconmensurable hasta hacer del área un ambiente totalmente automático en
donde cualquier funcionalidad es controlada a través de un botón en un control
remoto.
Con el auge de Internet y el aumento del porcentaje de su uso en todo el mundo
sería una herramienta bastante útil en términos de seguridad y confort para los
16
laboratorios de la facultad posicionándonos como una universidad del futuro, este
sistema que se propone en este trabajo investigativo no es precisamente un lujo
sino una necesidad porque permitiría suplir necesidades básicas de los
estudiantes y profesores.
Al realizar este proyecto tendremos un mayor enfoque en el ámbito tecnológico de
los sistemas domóticos inculcando así las bases para futuras investigaciones
dentro de la comunidad universitaria y así promover una nueva a investigar en la
universidad y porque no del país.
El campo donde actúa la domótica es parte esencial de las necesidades actuales
de la sociedad que cada día busca estar en la vanguardia tecnológica para mejorar
así la calidad de vida y cuyo propósito principal es ofrecer confort, seguridad y
ahorro energético.
Además, una vez implementado este sistema, se podría considerar extender su
alcance a diferentes laboratorios y aulas de la universidad, donde automatización
es fundamental al momento de recibir las cátedras universitarias.
Esta tecnología presenta una excelente oportunidad para dar a conocer en
nuestra universidad este tipo de sistemas y los beneficios que puede aportarnos
para facilitar actividades diarias.
17
METODOLOGÍA DEL PROYECTO
Para la realización de este proyecto estaremos basados en las siguientes
metodologías que nos ayudaran tanto en la parte investigativa como también para
la parte del desarrollo a continuación, estaremos detallando cada una de ellas:
Método Deductivo
En términos muy generales, consiste en establecer enunciados universales
verídicos a partir de la experiencia, esto es, ascender lógicamente a través del
conocimiento tecnológico, desde la observación de las necesidades que tenemos
los seres humanos o hechos de la realidad que percibimos al hablar de domótica.
Es por eso que este método será utilizable en la tesis, porque parte de un marco
general de referencia y se va hacia un caso en particular como la tecnología e
implementación de un sistema domótica en el laboratorio de la carrera de
Ingeniería en Sistemas.
Mediante una investigación de la diferente tecnología que se podría utilizar en la
implementación de un sistema domótico de una forma sencilla y económica;
protocolo X10 en nuestra investigación uno de los pioneros en ser utilizados en
domótica.
Metodología Scrum
La realización del proyecto se ha llevado a cabo mediante la metodología ágil
Scrum. Esta metodología se caracteriza por seguir una estrategia de desarrollo
incremental, en lugar de utilizar una planificación y ejecución completa del
producto.
Además, que permite obtener entregas tempranas de resultados tangibles y hacer
cambios durante el transcurso del proyecto en función de los resultados obtenido.
Para este proyecto Scrum funcionará perfectamente ya que al tener una fecha
límite y un tiempo de dedicación ajustado, permite ser más flexible respetando
siempre el esfuerzo y trabajo diario y semanal.
18
Este proyecto estará programado por etapas que estarán a la par con las
investigaciones en su rango de tiempo determinado lo que facilitará el avance de
la estructura de este conforme se está desarrollando, cada parte estará
evidenciada en el documento para lograr una mejor comprensión de las
actividades realizadas.
19
CAPÍTULO II
MARCO TEORICO
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
En el año 1984 data el nacimiento de la domótica en Europa. Consecutivamente,
el 6 de noviembre de 1985 como consecuencia de una propuesta francesa en
Hannover se llevó a cabo una iniciativa innovadora denominada Eureka.
Este proyecto consistía en una estrategia europea que se adoptó para reforzar
su capacidad industrial frente a las otras grandes potencias. Nace el proyecto IHS
(Integrated Home System) dentro del programa Eureka que fue
desarrollado, con intensidad en los años 87-88 y que dio lugar al programa
actual ESPRIT (European Scientific Programme for Research & Development
in Information Technology), con el objetivo de prolongar los trabajos iniciados
bajo el Eureka.
La definición de una norma de integración de los sistemas electrónicos domésticos
y analizar cuáles son los campos de aplicación de un sistema de éstas
características en eso consistía el objetivo final, de esta forma se pretendía
alcanzar un estándar que permitiera dar hincapié hacia las aplicaciones integradas
en el hogar.
Posteriormente, en Francia, se acuñó la palabra “Domotique” refiriéndose “la
definición de vivienda integra todos los automatismos en materia de
seguridad, gestión de la energía, comunicaciones, etc.” El concepto más completo
sería: “conjunto de servicios de la vivienda garantizado por sistemas que realizan
varias funciones, los cuales pueden estar conectados entre sí y a redes interiores,
20
exteriores de comunicación. Gracias a esto se adquiere un notable ahorro de
energía, una eficaz gestión técnica de la vivienda, buena comunicación con el
exterior y un nivel alto de seguridad”.
Pero la verdadera definición del término “domótica” se encuentra de
forma sobreentendida en la propia estructura de la palabra, porque viene de la
unión de “domus” que significa casa más automática. Sin embargo, para poder
reconocer a la domótica como un sistema dotado de inteligencia es necesario
incorporar elementos o sistemas basados en las Nuevas Tecnologías de la
Información (NTI). El uso de éstas NTI en las casas genera nuevas aplicaciones y
tendencias basadas en la capacidad de proceso de información y en la integración
y paso de información entre los equipos e instalaciones.
Para la presente investigación se ha realizado un análisis de diferentes proyectos
desarrollados sobre este tema, obteniendo información que se relaciona con el
mismo y con el objeto de investigación.
La domótica se inició alrededor de los años 70, exactamente en 1975,
donde después de muchas investigaciones resulto la automatización de edificios
basados en la tecnología X-10, que actualmente se utiliza; este protocolo se
desarrolló no solo en Estados Unidos, sino que también por Europa, Reino Unido
y España, fueron los países que más se acoplaron a este patrón.
A raíz de este protocolo, procedieron gran cantidad de aplicaciones, y
actualmente se siguen creando empresas en base de este protocolo, aportando
novedades que mejoran la experiencia del usuario final: aunque este protocolo
también evidencia 3 ciertos inconvenientes, entre los cuales se destaca la
vulnerabilidad que se muestra debido a las corrientes portadoras (Jiménez
Buendía, 2009).
Al mismo tiempo que se expandía el protocolo anteriormente mencionado, algunas
empresas del sector eléctrico decidieron unirse y crear KNK, el cual está basado
en EIB, BatiBus y EHS, y en sus inicios recibió el nombre de Konnex. Este
protocolo tuvo una gran aceptación en el mercado, por tal motivo se convirtió en
21
un estándar mundial, el ISO/IEC 14543-3. “Integración de sistemas domóticos
multimedia y comunicación en el hogar” se desplegó un sistema domótico para
controlar los dispositivos como sensores, actuadores y cámara web haciendo uso
del microcontrolador PIC-18F4550, integrando todos los dispositivos en un solo
sistema controlado por vía web, en dicha investigación concluye que la
implementación de este sistema tiene muchas ventajas en cuanto a comodidad y
seguridad en la vivienda” (Coarite, 2011).
Los sistemas domótico inalámbricos RF, nacen en el año 2006; algunos de los
cuales son compatibles con el primer protocolo de domótica y a su mismo a los
diferentes protocolos creados hasta este tiempo. La domótica, es uno de los
efectos de la globalización, donde países desarrollados está teniendo un gran
avance. Inicialmente presento muchos inconvenientes, debido a los altos costo
que representaba para los usuarios, hoy en día es mucho más accesible que en
sus primeros períodos, y las ventajas que ofrecen son mucho más claras,
podemos mencionar el ahorro energético, confort, seguridad, accesibilidad, entre
otras.
Bolivia es un país donde se ven avances muy considerables en esta área de la
domótica, diversas empresas incursionan en este ámbito y ofrecen servicios
completos de asesoramiento, diseño de instalación, mantenimiento, etc. En las
ciudades de La Paz, Cochabamba y Santa Cruz es donde se visualizan más
iniciativas de negocio y por consiguiente se realizan investigaciones de como
poder hacer que la domótica sea aún más fácil, práctica en su implementación y
manejo.
Se desarrolló en el año 2012, el proyecto de grado de Sistema domótico orientado
al ahorro de energía a través de una lógica difusa en la Universidad Mayor de San
Andrés, que representa un control remoto de dispositivos domésticos utilizando
sensores.
En el año 2013 se desarrolló un sistema distribuido para la aplicación de domótica
22
usando el sistema embebido de Hardware libre Arduino en la Universidad Mayor
de San Andrés.
También se desarrolló un proyecto de grado en la Universidad Mayor de San
Andrés que realiza la revisión de consumo de energía eléctrica dentro de una
vivienda en el año 2014
“Prototipo de un Sistema de Telemetría y Control para Seguridad en
vehículos, soportado en Redes Móviles”. Cárdenas Valencia, A.H. Echeverry
Giraldo A.F. (2011) Tesis de pregrado. Universidad Católica de Pereira. El objetivo
de este proyecto fue desplegar un sistema para controlar un vehículo, el cual le
permitía al usuario a través de mensajes de texto manejar el encendido o apagado
del vehículo, bloqueo de puertas, temperatura y nivel de aceite. Este prototipo se
compone de una parte de telemetría y la otra del control; en cuanto a la parte de
telemetría está instalada en el vehículo mediante un modem de telefonía celular
GSM, el mismo permite la comunicación por medio de un mensaje de texto que
va dirigido al número celular del dueño del vehículo, suministrándole información
actual sobre el estado de éste. En la parte de control, el usuario utiliza el teléfono
celular para llamar al vehículo y el sistema modem automáticamente contesta y
se establece una comunicación para controlar por medio del teclado del teléfono
las diferentes funciones que se mencionan anteriormente. (Cárdenas Valencia,
2011)
“Desarrollo de un prototipo de simulador de un sistema domótico para
hogares, basado en redes de protocolo x10”. Marulanda Mesa J.S. y Campo
Franco J.F. (2010) Monografía para optar al título de Ingenieros de Sistemas y
Computación, Universidad Tecnológica de Pereira, este trabajo tuvo como
principal objetivo analizar y diseñar un prototipo de software para la simulación de
un sistema de domótica; nos permitió simular todas las variables principales e
involucradas en la automatización de una vivienda (iluminación, calefacción,
sistemas eléctricos, etc.), utilizando como base el protocolo de comunicación X10,
el mismo utiliza la red eléctrica como soporte físico de transmisión de los datos.
Este software fue establecido en el lenguaje de programación java, el software
permite al usuario realizar el control y programación sobre determinadas variables
23
en el hogar, además podrá crear escenarios en donde ocurran eventos cotidianos
para observar las reacciones. (Meza, 2010)
“Control domótico de una vivienda”. Barberan Villacampa F. Barcelona –
Universidad Rovira I –Virgili – Facultad de Ingeniería; el objetivo de este proyecto
fue el diseño e instalación y puesta en marcha de un sistema de domótica para
una vivienda diseñado para alcanzar los niveles de seguridad y confort deseados,
para el proceso de este plan se eligió una estructura centralizada en la cual un
controlador se encarga de gestionar todas las actividades y tareas de los sensores
y actuadores; el hardware de este sistema de control se ha basado en la
tecnología proporcionada por SIMON, específicamente en los módulos de
domótica que ofrece la serie SIMON VIS, el sistema de control es cableado, desde
la central. Debido a que los softwares de domótica no son de código abierto se
programó una simulación de software a través de Visual Basic, el cual permite ver
el comportamiento del sistema en una instalación real. (Barberan, s.f.)
“Diseño e implementación de una arquitectura multimedia para el
hogar digital”. Jiménez Suárez C.J. (2011) Gran Canaria – Universidad de Las
Palmas; la implementación de la infraestructura telemática de una red informática
para el hogar digital ese es su principal objetivo, fundamentada en la arquitectura
UPnP que está concertada por cinco electrodomésticos. Dos de estos
electrodomésticos son de multimedia y permiten la reproducción de audio y video,
también se implementó un equipo de control, el cual permite la relación entre el
usuario y los servicios integrados a la red. (Jimenez Suarez, 2011)
“Control de una casa domótica para personas dependientes” Hernández
Portugués D. Universidad de Barcelona; este proyecto se radicó en la construcción
de una API para el control de dispositivos en redes KNX, así como la
implementación de una aplicación de escritorio y otra para móviles Android, con
el fin de controlar dichos dispositivos desde cualquier sitio vía TCP/IP.
Conjuntamente, se ha diseñado, implementado y construido un prototipo de
extensor inalámbrico WiFi para el control de dispositivos multimedia, por ejemplo,
24
el televisor o el reproductor de música, a través de esta misma API. (Hernández
Portugués, 2011)
“Software para el procesamiento estadístico de los telegramas de
comunicación generados por las instalaciones domóticas knx”. Tramunt
Rubio E. Gran Canaria - Universidad de Las Palmas. Este proyecto residió en
desarrollar un nuevo paquete informático para extender el software SKoA, de
forma que logre clasificar y analizar estadísticamente los datos albergados en los
telegramas de comunicación creados por una instalación domótica KNX, para
visualizar los resultados adquiridos. Para ello, la aplicación es capaz de clasificar
y traducir los telegramas según las direcciones de grupo, gracias a que SKoA
almacena gran cantidad de información que se genera en la instalación de
domótica KNX en los denominados ficheros de actividad, se deben tratar de
manera que obtengamos la información asociada a cada uno de los dispositivos
domóticos de la instalación. Cada telegrama posee la fecha de emisión del mismo,
la caracterización del dispositivo domótico y el cálculo realizado por dicho
dispositivo en ese instante. El valor de la medición está codificado, por lo que hay
que realizar la traducción usando la librería Calimero. La información se almacena
en una base de datos, por lo que durante el proyecto se diseñó dicha base de
datos y se implementó el proceso de actualización de la misma con base a las
copias del fichero de actividad. Teniendo toda la información necesaria para
realizar análisis estadístico almacenado en una base de datos, se definieron las
consultas a dicha base de datos, según el tipo de análisis a realizar. (Tramunt
Rubio , s.f.)
“El hogar digital automatización doméstica basada en tecnología IP”. Moreno
Barajas Miguel Ángel (2006) Comillas – Universidad Pontificia. El objetivo de este
proyecto fue realizar una pasarela que funcione como enlace directo entre Internet
y un relé que pueda proceder sobre distintos elementos de la casa. En la
actualidad la comunicación se realiza llegando desde el exterior, mediante el
protocolo de Internet (IP), a una pasarela en la vivienda, cambiando en dicho punto
a diversos protocolos (X10, EIB.) que permiten la comunicación con los distintos
actuadores o sensores domóticos del hogar. El proyecto proyecta que se dé la
25
comunicación con dichos actuadores directamente por IP, mediante un desarrollo
basado en programación de microcontroladores. (Moreno Barajas, 2016)
“Diseño de un sistema de control domótico basado en la plataforma
Arduino”. Lledó Sánchez Emilio (2012) Valencia - Escola Tècnica Superior
d’Enginyeria Informàtica Universitat Politècnica. Este proyecto se responsabiliza
de ofrecer los conocimientos básicos para entender qué es y cómo funciona un
sistema domótico; utilizando el hardware libre de Arduino se puede crear 16 un
sistema estable con un presupuesto menor al de las viviendas de alta categoría.
(Lledó Sánchez, 2012)
26
FUNDAMENTACION TEORICA
Domótica
Analizaremos las conclusiones de diversos autores refiriéndose al termino
domótica debido es un campo nuevo en las tecnologías de la comunicación
que hace referencia a hogares inteligentes.
Figura 1 - Domótica
La termino domótica tiene su origen a través de la unión de dos palabras del latín:
domus, casa, e informática. Por tal motivo se entiende que domótica es el conjunto
de sistemas capaces de automatizar las funciones que se realizan en una
vivienda, aportando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y
comunicación, y que pueden estar compuestos por medio de redes interiores y
exteriores de comunicación, cableadas o inalámbricas, y cuyo control goza de
cierta ubicuidad, desde dentro y fuera del hogar. Se podría definir también como
la combinación de la tecnología en el diseño inteligente de un recinto cerrado
(Biblioteca Politécnica. Memorias XII Semana de la Ciencia – 2012).
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
27
Figura 2 -Historia de la Domótica
Según la Revista de Administración de Negocios de Colombia nos menciona
que “El término domótica es acuñado en español y posterior a su referente anglo-
sajón House Automation, proviene del latín domus: casa; y automática:
funcionamiento autónomo. Hace referencia a la incorporación, en la vivienda, de
un conjunto de tecnologías informáticas y de comunicaciones que permiten
gestionar y automatizar, desde un mismo sistema, las diferentes instalaciones de
uso cotidiano, proporcionando una mejor calidad de vida de los usuarios y una
mejor conservación y cuidado del edificio” (G, Pereira Poveda, & Vega S, 2015).
Para la Revista de Contribuciones a las Ciencias Sociales “La palabra
domótica está formada por el prefijo “domus” que significa casa, y el sufijo “tico”
que significa automático, se concluye que domótica se relaciona a la
automatización dentro de la casa, aunque al principio la domótica sólo tenía como
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
28
propósito ofrecer una mejor calidad de vida en la residencia o lugar de trabajo de
las personas , la perspectiva ahora va más allá, este busca disponer de los
recursos energético mediante de mecanismos regulables teniendo en cuenta el
ahorro de energía.” (Urdiales Ponce, 2015).
El siguiente párrafo nos muestra cómo actúa la domótica “Conjunto escalable de
servicios que en grado mayor o menor se integran en la vivienda y son
suministrados por sistemas que pueden configurarse en una o varias redes
internas del hábitat y que, a su vez, pueden comunicarse con redes exteriores a
la vivienda. Estos servicios realizan funciones relacionados con el ahorro de
energía, la gestión técnica de las instalaciones, la información, la comunicación,
el ocio, la accesibilidad, la asistencia, el confort… etc. Y su control puede
realizarse en uno o varios puntos o centros de gestión.” (Millán Angles, García
Santos, Jimenez Leuble, & Higuera Rincon, 2014).
En el siguiente articulo el autor concluye que “La domótica es una de las formas
como la automatización busca mejorar el estado actual de la sociedad,
aumentando la calidad de vida de la humanidad” (Herrera Quintero, 2015).
Elementos de un sistema Domótico
Los elementos primordiales de un sistema domótico son, el controlador, nodos,
actuadores, sensores y canal de comunicación. El sistema domótico puede estar
formado de una cantidad específica de redes, que pueden ser de control como de
comunicación que se pueden encontrar en el interior o en el exterior de la
instalación, como las redes de acceso a internet que trabajan en conjunto para
generar un mayor confort, proporcionar servicios de gestión energética y servicios
de comunicación. Debido a la combinación de los servicios de comunicación,
desde cualquier parte del mundo podemos controlar un sistema domótico.
Controlador
El controlador es el que se encarga de ejecutar las tareas necesarias para
tomar los datos enviados por los nodos del sistema, como medidas de
29
humedad, temperatura, iluminación, etc. y procesarlos para tomar una
acción al respecto. Tienen terminales de entrada y salida; estos terminales
de entrada que permite la conexión de diversos dispositivos y
transductores, los de salida en cambio, admiten el accionamiento y control
de motores, válvulas, entre otros. El accionar de los terminales de salida se
concibe en función de los terminales de entrada, en relación a las señales
que los dispositivos o transductores transmitan al controlador y según el
programa almacenado. Dentro de los varios controladores que se pueden
hallar en el mercado para un sistema domótico, se puede hacer la
diferencia entre los controladores diseñados concretamente para tareas de
control domóticos y aquellos que si bien no han sido diseñados para estas
tareas son posibles de utilizar y obtener las mismas o mejores prestaciones.
Una
desventaja de los controladores no específicos para domótica, es que al no
estar diseñados para el control en viviendas, su configuración puede ser un
tanto más complicada y sus capacidades quizás sobredimensionadas, este
es el caso de los PLC, por ejemplo. Los sistemas determinados para el
control domótico proveen al instalador y al usuario una configuración de
software pre establecida para accionar tareas específicas e invariables
dentro de la vivienda, son sistemas físicamente compactos, en general, no
permiten realizar otras tareas para las que no fueron diseñados. La
desventaja de estos sistemas en comparación a
controladores como los PLC, es que no poseen un estándar concreto que
permita la interconexión de distintos elementos provenientes de otros
fabricantes como si lo permiten los PLC o auto programables con sus buses
de datos estandarizados.
30
Figura 3 - Módulos Controladores
Actuadores
Un elemento actuador, permite concretar la operación iniciada por el
controlador y se encarga de convertir un tipo de energía en la aceleración
de un proceso cualquiera; este elemento toma la señal de control y activa
por ejemplo un extractor de aire si existe humedad relativa sobre un nivel
máximo o activa la electroválvula del riego automático o la electroválvula
encargada de inspeccionar el paso del gas o el agua en caso de mostrar
alguna fuga.
Sensores
Los sensores son los encargados de transformar un tipo de magnitud física
en una señal eléctrica conforme a la variable medida que son
fundamentales en el control de estado de las diversas variables existentes
en una vivienda usadas para a continuación enviarlas al controlador
principal o procesarlas en primer lugar y posteriormente transmitirlas. Las
variables a censar dentro de una vivienda son múltiples y señalan unas
cuantas que son utilizadas para el control de variables comunes.
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
31
• Luminosidad
• Humedad en plantas
• Humedad relativa
• Presencia
• Detector de humo
• Detector de gas,
Canal de comunicación
Este canal hace posible el intercambio de información y captación de
estados de las diversas variables de estado de la vivienda. Los sistemas
domóticos que se ofertan en el mercado permitiendo establecer la
comunicación de los elementos del sistema a través de cableado exclusivo
para el sistema, de forma inalámbrica o utilizando la red eléctrica de la
vivienda.
Aplicaciones
Gracias a la gran versatilidad y aplicaciones de un sistema domótico por
el hecho que permite la combinación de todos los sistemas de control de
una casa, no solo obtener un mayor confort, sino que además, genera un
valor agregado que es el correspondiente al ahorro energético por no tener
una o varias luces encendidas sin necesidad alguna.
32
Seguridad
Aporta no solo facilitando las actividades que se realizan de la vivienda,
sino que además controla los gases peligrosos dentro de la vivienda, o
inflamables, como gas; al existir una fuga, el sistema lo detecta y se
encarga de cerrar la electroválvula de la red de gas, o la electroválvula de
la red de agua en caso de presentarse una rotura en la red.
• Detectar humo. Se puede detectar un incendio antes de que
acontezca, una cierta concentración de humo en la casa, tomando
como medida la activación del sistema de incendios en la habitación
alertada.
•
Alarmas de intrusos. Con la instalación de un sistema domótico es
posible alertar al dueño de la vivienda la presencia de un intruso en
la misma generando una señal local y remota del suceso.
•
Monitoreo. Se puede acceder a la red domótica fácilmente a través
del internet gracias a la integración de los sistemas de comunicación,
se puede monitorear el estado de la vivienda a través de los
indicadores del sistema o de cámaras destinadas para ello.
Climatización.
La funcionalidad de la climatización será eficiente y no existían quejas en
el hogar por el calor, la gestión de la climatización ofrece confort absoluto
al usuario. Un sistema de climatización domotizado segmenta los espacios
de la vivienda por habitación, si alguna persona se encuentra en el hogar
mantiene la temperatura a un nivel óptimo calefaccionando o enfriando,
manteniendo temperaturas mucho más bajas en ausencia de moradores.
33
Además se puede programar el horario y las zonas que el usuario
desee calefaccionar, un ejemplo claro seria programar la calefacción en
invierno para que a medida que se acerque la hora de despertar se
aumenta la temperatura a unos 20°C y obtener un mayor nivel de confort al
desertarse, a su vez, programar el sistema para que las persianas se abran
o la luces enciendan paulatinamente.
Sistemas automatizados
“Es utilizado hoy en día de manera muy habitual y para referirse a muchas,
variadas y distintas cuestiones, en fin se emplea para designar un concepto
o una herramienta para explicar como es y o que ocurre e una determinada
tarea como la económica, la social, la tecnología, la física entre otros”
(Pablos , Lopez, Agius, Romo, & Medina, 2012).
Según el estudio realizado en la siguiente tesis define que “Un sistema es
un plan práctico y completo para generar, controlar y coordinar las acciones
de una organización, basado en sus políticas y procedimientos, funciones
y organigramas que son ejecutadas por el elemento físico y humano, con
un plan tácito de corrección” (Santiago Marquez & Adela Rojas, 2013).
Figura 4 - Los sistemas automatizados de Revenue Management
Fuente: Diana Jens Elaborado por: Diana Jens
34
Sistemas de información
Este concepto “lo definen como un conjunto de recursos técnicos, humanos
y económicos, interrelacionados dinámicamente y organizados en otrno al
objetivo de satisfacer las necesidades de la información de una
organización empresarial para la gestión y correcta adopción de
decisiones” (Pablos , Lopez, Agius, Romo, & Medina, 2012)
Confort (Automatismos)
El campo automatizado de sistemas e instalaciones eléctricas es muy
amplio, acatando las necesidades e ideas del beneficiario, como más
significativos destacamos:
• Accionamiento automático de persianas para evitar los efectos
atmosféricos, sobre estos elementos para restringir sus pérdidas térmicas.
• Accionamiento automático de la iluminación en función del nivel de
iluminación y de la presencia de personas.
• Centraliza y supervisa la información del estado de los sistemas
instalados.
Figura 5 - Importancia los Sistemas de Información en la Gerencia Empresarial
Fuente: Alberto Rivas Elaborado por: Alberto Rivas
35
• Posibilidad de agrupar un conjunto de tareas con una sola orden. Por
ejemplo: apagar las luces, cerrar las persianas y cortar el abasto de agua,
gas y poner el sistema de alarma en estado de vigilancia con un mismo
interruptor con llave.
• Utilización de mandos a distancia para las diferentes instalaciones
Figura 6 - Dispositivos de Automatización
Protocolos de comunicación
Es un conjunto de reglas y normas aplicadas a un software permitiendo la
comunicación a un número específico de dispositivos de una red, además
define la sintaxis, la sincronización de la comunicación, la forma en que los
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
36
mensajes circularan por la red permitiendo la detección y corrección de
errores.
Hay tres tipos básicos de protocolos de acuerdo a la libertad de sus usos,
protocolos propietarios, estándar bajo licencia y estándar libres.
Los protocolos Propietarios los conforman protocolos diseñados
únicamente por constructores de sistemas domóticos para uso propio de
sus sistemas, por lo mismo sus dispositivos solo son compatibles entre sí.
En general los fabricantes ofrecen una gran gama de productos que son
capaces de interactuar entre los mismos obviamente no son compatibles
con productos de otros fabricantes.
Protocolos estándar bajo licencia; como el nombre lo indica son protocolos
accesibles solo instalando la licencia, en cambio, los protocolos estándar
libres son protocolos de uso público que no necesitan licencia, cualquier
fabricante puede usarlos por lo que aumenta la relación de productos entre
una empresa y otra. Fueron desarrollados en conjunto a diversos
fabricantes, usuarios uorganismos como la IEEE, ITU, o ISO.
Figura 7 - Tipos de Protocolo para Domótica
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
37
Figura 8 - protocolos Estándar para domótica
X.10 o Power Line Carrier (PLC)
Pico Electronics Ltd. diseño el protocolo X10 en los años 76 y 78 siendo el
más antiguo, es un protocolo estándar abierto, su único requerimiento para
elaborar productos bajo X.10 es que se utilicen circuitos de Pico
Electronics; se utiliza para la transmisión de datos el tendido eléctrico de
baja tensión a través de corrientes portadoras. Una de la ventaja más
prominente de este tipo de protocolo de red es que no necesita de una red
propia o adicional a las ya existentes en la vivienda liberando de la
instalación de nuevas y molestas redes cableadas.
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
38
También, es un protocolo de arquitectura descentralizada con una máxima
cantidad de dispositivos que interactúan entre sí de 256
considerando una única red domótica. Utilizando la red de baja tensión para
la intercomunicación de los dispositivos de la red, X.10 es una excelente
opción para viviendas construidas previamente.
La sencillez y ante todo la accesibilidad al protocolo, se derivaron multitud
de aplicaciones (software y hardware), una variada red de distribución,
incluso bajo internet (tele tienda), se crearon marcas con productos X10
(DiLArtec) que pasaron a instalarse de forma intensificada en grandes
promociones inmobiliarias. Por otra parte, el principal problema de X10 está
en su origen porque utiliza las corrientes portadoras para transmitir la señal,
la cual depende directamente de la calidad con que se aplique a nuestros
hogares y por lo tanto es vulnerable a las habituales alteraciones de la
misma. Tomado de DomoPrac Domótica Paso a Paso Guía Aplicada. Hay
filtros que mitigan ese efecto, o lo minimizan, pero nunca consiguen
suprimir el problema del todo, la mayoría de los usuarios de X10 viven con
estos problemas.
Figura 9 - Estándares Propietarios
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
39
LonWorks
Es un protocolo estándar bajo licencia de elevado costo, basado en el
modelo de referencia OSI, pertenece a la compañía Echelon.
Generalmente se aplica en edificios de oficinas, hoteles e industrias en
EE.UU. La raíz principal del protocolo LonWorks es el micro controlador
Neuron Chip elaborado por Motorola y Toshiba. Neuron Chip; posee tres
procesadores, dos para que se dé la comunicación, y un tercero para las
aplicaciones.
LonTalk es el protocolo de comunicación utilizado y en cuanto al medio
físico, LonWorks brinda la capacidad de utilizar los siguientes medios de
comunicación:
• Infra rojo
• Cable coaxial
• Par trenzado cat. IV de cinco hilos
• Fibra Óptica
• Radio frecuencia
• Power line
• RS-232
Figura 10 - The Basics of LonWorks
Fuente: Joseph R. Knisley Elaborado por: Joseph R. Knisley
40
CEBus
Consumer Electronic Bus (CEBus) fue desarrollado por la Asociación de
Industrias Electronicas, la cual fue pensado para la automatización de
viviendas. Al contrario del LonWorks, CEBUS que utiliza cuatro de las siete
capas de referencia del modelo OSI, que son las siguientes:
• Capa física
• Capa de enlace
• Capa de red
• Capa de aplicación
Es un protocolo de arquitectura distribuida, donde cada elemento de la red
tiene es capaz de operar pos sí solo. Permitiendo la transmisión de datos a
través de los siguientes medios,
• Red eléctrica
• Par trenzado
• Radio frecuencia
• Coaxial
• Fibra Óptica
• Infrarrojo
41
EHS (European Home System)
Es un sistema abierto que nace como solución a la necesidad de
alcanzar la mayor interoperabilidad de dispositivos que pertenece a
distintos fabricantes de sistemas domóticos; fue desarrollado por la
Asociación de Sistemas Europeos del Hogar, el cual se caracteriza por su
sencilla instalación y porque permite una fácil configuración por parte del
consumidor de acuerdo a sus necesidades. Consta de tres capas del
modelo de referencia OSI, las capas física, de enlace y de aplicación.
El medio de transmisión soportado por este estándar abierto puede ser:
• Cable coaxial
• Radio frecuencia
• Par trenzado, clase 1 y 2
• Red eléctrica
Figura 11 - Topología CEBus
Fuente: Hometoys
Elaborado por: Hometoys
42
KONNEX
Su objetivo principal es la convergencia de los estándares BatiBus, EIB
(European Installation Bus) y EHS creando finalmente un único estándar
Europeo y así conseguir la máxima interoperabilidad de dispositivos entre
los distintos fabricantes. EIB es un protocolo descentralizado propuesto por
la EIBA, sus medios de transmisión son el par trenzado, la red eléctrica,
radio frecuencia e infra rojo. Su medio de transmisión principal es el cable
de baja tensión de 24 v, permite conectar alrededor de 10.000 dispositivos.
ZigBee
Es un conjunto de protocolos de comunicación inalámbrica de alto nivel
para radiodifusión de bajo consumo desarrollado por ZigBee Alliance
la cual es una agrupación de industrias sin fines de lucro, permite realizar
comunicaciones de baja transmisión de datos maximizando lo mayor
posible la vida útil de las baterías, se basa en el estándar IEEE 802.15.4 de
redes inalámbricas de área personal (WPAN). Brinda bajos consumos
energéticos y una fácil integración de dispositivos en topología de malla. Es
de carácter estándar libre, por lo tanto puede ser manejado por cualquier
fabricante.
Características principales
• Velocidad de transmisión entre 20 kB/s y 250kB/s
• Alcance de 10 a 75 metros
• Uso de bandas libres de 2,4 GHz en todo el mundo, 868MHz en
Europa y 915 MHz en EEUU.
• Gestión automatizada de direcciones de dispositivos
• Capacidad de 255 nodos por cada red ZigBee
43
• Coordinador ZigBee, genera las rutas de comunicación para cada
dispositivo.
• Router ZigBee, interconecta disp. separados de la topología de red.
• Dispositivo final
Es un estándar que define un conjunto de protocolos para el armado de
redes inalámbricas de corta distancia y baja velocidad de datos, la cual se
maneja en las bandas de 868 MHz, 915 MHz y 2.4 GHz. Puede transferir
datos hasta 250Kbps, este estándar fue desarrollado por la Alianza ZigBee,
que tiene a cientos de compañías desde fabricantes de semiconductores y
desarrolladores de software a constructores de equipos OEMs e
instaladores. Esta organización sin fines de lucro nació en el año 2002, que
desarrollo un protocolo que adopto al estándar IEEE 802.15.4 para sus 2
primeras capas, la primera es la capa física (PHY) y la subcapa de acceso
al medio (MAC) y agrega la capa de red y de aplicación.
Usar una conexión inalámbrica para controlar sensores y adquirir datos es
una idea ambigua. Existen numerosas soluciones usadas en domótica,
pero el gran inconveniente que tienen es que son incompatibles entre
sensores, controles y equipos de procesamiento de datos que exige hacer
pasarelas para interconectar dispositivos de desiguales marcas.
El estándar ZigBee fue diseñado con las siguientes especificaciones:
- Ultra bajo consumo que permita usar equipos a batería.
- Bajo costo de dispositivos y de instalación y mantenimiento de ellos.
- Alcance corto (típico menor a 50 metros).
- Optimizado para ciclo efectivo de transmisión menor a 0.1 %.
- Velocidad de transmisión menor que 250 kbps. Típica: menor que 20
kbps.
44
Existen muchos estándares que pueden usarse en redes de corto alcance,
tales como el 802.11 y Bluetooth. Cada uno de estos está desarrollado para
una clase de aplicación determinada. ZigBee es el estándar más
reconocido hoy para usarse en redes de sensores y actuadores que deban
operar a batería.
Protocolo X10
Es un estándar de transmisión a través de corriente portadora y permite
conectar dispositivos a su red eléctrica, luces, artefactos y los equipos
restantes que utilicen una alimentación de 110V, son dirigidos mediante
equipos compatibles con esta tecnología.
Fue el primer protocolo usado en aplicaciones domóticas y actualmente
sigue el más difundido; el mismo fue diseñado por Pico Electronics en
Glenrothes, Escocia entre los años 1975 y 1976, con el objetivo de transferir
datos por las líneas de baja tensión a muy baja velocidad (50 / 60 bps) y
costes muy bajos. Al usar las líneas de eléctricas de la vivienda, no es
obligatorio tender nuevos cables para conectar dispositivos.
Figura 12 - Alianza Zigbee
Fuente: IoT Agenda Elaborado por: IoT Agenda
45
Cualquier fabricante puede producir dispositivos X‐10 y ofertarlos en su
catálogo, eso sí, obligatoriamente se deben utilizar los circuitos del
fabricante escocés que diseño esta tecnología y los circuitos integrados que
realizan el X‐10 tienen un royalty muy bajo.
Tiene más de veinte años en el mercado gracias a eso su tecnología es
muy competitiva y a la tecnología empleada los productos X‐10 tienen un
precio muy competitivo, llegando hacer líder en el mercado norteamericano
residencial y de empresas pequeñas porque permite la instalación de los
productos por los usuarios finales o electricistas sin conocimientos de
automatización.
Se puede afirmar que este protocolo es ahora mismo la tecnología más
accesible para realizar una instalación domótica no muy compleja.
La filosofía entorno a la que giran los productos X‐10 y compatibles, es la
interrelación y compatibilidad hacia atrás de los mismos. Es decir, equipos
instalados hace más de 20 años siguen funcionando con la gama actual. El
sistema X‐10 ha sido próspero para ser flexible ya que se puede empezar
con un producto en particular, por ejemplo, un mando a distancia, y
expandir luego el sistema para circunscribir la seguridad o el control con el
ordenador, si así se quiere, con componentes fáciles de instalar y que no
requieren cableados especiales. (Marsal, 2008)
El sistema x-10 se caracteriza principalmente por:
• Ser un sistema descentralizado; configurable, no programable
• De instalación sencilla
• De fácil manejo por el usuario
• Compatibilidad casi absoluta por los productos de la misma gama
fabricante y antigüedad
• Flexible y ampliable
46
El protocolo está formado de tal forma que la señal portadora es captada
por cualquier modulo receptor conectado a la línea de alimentación
eléctrica, traduciéndose en un evento ON, Off, DIM.
Corrientes portadoras es la técnica que se emplea, la cual utiliza señal
senoidal de 60 HZ de la vivienda para que transporte las señales X-10.
Su protocolo de modulación X-10 exige unas normas, que siguen todos los
fabricantes de productos X-10 para lograr una correcta estandarización, de
este modo todos los productos de los distintos fabricantes son compatibles
e intercambiables. Entre los fabricantes más conocidos podemos citar:
Leviton Manufacturing Co., General Electric, C&K Systems, Honeywell,
Busch Jaeger, Ademco, DSC, IBM, etc.
Un problema en la etapa inicial del desarrollo de la tecnología X10 fue la
bidireccionalidad, sin embargo, hoy en día es un problema largamente
superado. (Buendía, 2018)
Historia
Figura 13 - Controladores X-10
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
47
La tecnología se desarrolló entre 1.976 y 1.978 en Glenrothes, Escocia, por
ingenieros de la empresa Pico Electronics Ltd.; en la actualidad se
distribuye X-10 en los cinco continentes, siendo su principal mercado USA.
Durante los últimos 15 años se han vendido más de 150 millones de
equipos X-10.
Desde que empezó su comercialización en 1.978, millones de instalaciones
en todo el mundo avalan este sistema técnicamente conocido por "Power
Line Carrier", su funcionamiento radica en la utilización de la red eléctrica
existente en cualquier tipo de edificio, ya sea casa u oficina, como medio
físico para la comunicación interna de los distintos componentes del
sistema domótico.
Sus más de 25 años de experiencia, con millares de instalaciones
realizadas, la multitud de fabricantes que asegura una amplia gama de
productos, continuidad de la tecnología y el importante hecho de no tener
que realizar obras de infraestructura para cableados especiales, son
suficientes motivos para que el sistema llamado X10 sea el más usado en
instalaciones domiciliarias. (Cabrera, 2010)
Ventajas
Fácil de usar: Cualquier electricista o usuario puede “instalar” un
dispositivo sin conocimientos previos.
Protege el Hogar y la familia: Enciende todas las luces con solo un botón.
También trabaja con los sistemas de alarma y controla el estado de la casa
a distancia.
Valor a la Propiedad: Una casa con un sistema domótico se cotiza más
alto en el mercado inmobiliario. Incorpora características únicas que no
tiene la competencia. Es un valor añadido que le da mayor categoría.
Ahorro de Energía: Añadir inteligencia a la casa, además de ahorrar
energía, la hace más respetuosa con el medio ambiente. Todo el mundo
48
tiene claro que los cristales dobles ahorran energía. Pues de igual forma,
un sistema que supervisa y controla las luces y electrodomésticos
apagándolos cuando no son necesarios también ahorra energía.
Inversión Protegida: Una de las grandes ventajas que tiene el sistema
X10 es que es totalmente universal y por lo tanto transportable. Todos los
productos X10 son tan fáciles de instalar y desinstalar que el día que se
cambie de casa u oficina se los lleva consigo, igual que se llevaría la
televisión, pues le seguirán sirviendo en su nueva ubicación.
Visión de Futuro: Una de las cosas que más preocupa cuando se invierte
en tecnología hoy en día es su vida útil. Todos conocemos ya cual es la
vigencia de un computador o lo que pasa con los formatos que no son
universales (vídeos beta, CD vídeo, etc.). De entre los varios sistemas
domóticos que tratan de imponerse en la actualidad, el sistema X10 es el
único que sigue vigente después de más de 25 años y más de cien millones
de aparatos funcionando por todo el mundo. (Esteban, 2008)
Desventajas
1. No se recomienda implementarlo a nivel industrial o en lugares
donde existan fuentes de perturbaciones, puesto que las cargas
inductivas capacitivas producen ruido en la red eléctrica lo cual no
permite la correcta trasmisión de datos y por ende el funcionamiento
del sistema de control será defectuoso.
2. X10 tiene una trasmisión de datos muy lenta a través de la red
eléctrica y la comunicación no tiene incorporado un mecanismo de
verificación de errores.
3. La atenuación de la señal limita en el control de los dispositivos a
cierta distancia, y es probable que se necesiten de filtros de bloqueo
para mantener algunos aparatos eléctricos, como computadoras y
equipo de entretenimiento, aislados de las señales X10. (Calderón
Castañeda, 2017)
49
Como Funciona
Para modular la señal de 60 Hz el transmisor utiliza un oscilador opto
acoplado que vigila el paso por cero de la señal senoidal.
Se puede insertar la señal X-10 en el semiciclo positivo o en el negativo de
la onda senoidal. La codificación de un bit 1 o de un bit 0, depende de cómo
se inyecte esta señal en los dos semiciclos. Un 1 binario se representa por
un pulso de 120 KHz durante 1 milisegundo y el 0 binario se representa por
la ausencia de ese pulso de 120 KHz. En un sistema trifásico el pulso de 1
milisegundo se transmite con el paso cero para cada una de las tres fases.
Figura 14 - Codificación de bits en X-10
Figura 15 - X-10 Introducción Técnica
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
50
Por lo tanto, el Tiempo de Bit coincide con los 20 msg que dura el ciclo de
la señal. La transmisión completa de una orden X-10 necesita once ciclos
de corriente alterna. Esta trama se divide en tres campos de información:
los dos primeros representan el código de inicio, los cuatro siguiente el
código de casa (Letras A - P), y los cinco últimos códigos numéricos (1 -
16) o bien el código función (encendido, apagado, aumento o disminución
de intensidad).
Un “1” binario del mensaje se representa por un pulso de 120 Khz durante
1 ms, en el paso por cero de la señal de red, y el “0” binario del mensaje se
representa por la ausencia de ese pulso de 120 Khz.
Un mensaje completo en X-10 está compuesto por el código de comienzo
(1110), seguido por la letra de la casa y por un código de control o código
de unidad.
El código de control puede ser o una dirección de unidad o un código de
comandos, dependiendo de si el mensaje es una dirección o un comando.
La tabla A-1 y A-2 muestran los posibles valores de los códigos de casa y
control. (Dominguez Rios, 2013)
Figura 16 - Esquema Módulo Aparato
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
51
Cuadro 4 - Ventajas y Desventajas de los protocolos domóticos
Tecnologías Ventajas Desventajas
X10 No necesita de nuevos cables, se
tiene mayor confiabilidad
Baja velocidad de
transmisión
EHS
Compatibilidad de equipos
Configuración automática y
posibilidad de ampliación
Baja velocidad de
trasmisión
Complejidad en
instalaciones
BATIBUS Red centralizada con posibilidad de
diversas tecnologías
Baja velocidad de
trasmisión
KONNEX Fácil instalación y configuración.
Mayor distancia de transferencia.
Baja velocidad de
trasmisión
LONWORKS Alta velocidad de trasmisión.
Estandar global y fácil programación Tecnología costosa
BACNET Facil integración de elementos Equipos escasos en el
mercado
CEBUS No requiere de controladores
centrales
No cumple normativas
europeas.
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
52
Cuadro 5 -Diferencias entre los Protocolos
Protocolo Tipo
Estándar
Canal
Comunicación
soportado
Total de
dispositivos
en la red
X10 abierto Red Elétrica 256
LonWorks Bajo Licencia
• Infrarojo
• Cable Coaxial
• Par trenzado
cat 4
• Fibra Optica
• Radio
Frecuencia
• Radio
Frecuencia
• Power Line
• RS-232
Casi ilimitado
CEBus Abierto
• Red Electrica
• Par Trenzado
• Radio
Frecuencia
• Coaxial
• Fibra Optica
• Infrarrojo
65.536
EHS Abierto
• Cable Coaxial
• Radio
Frecuencia
1012
dispositivos
53
• Par Trenzado,
clase 1 y 2
• Red Elétrica
KONNEX Bajo Licencia
• Par Trenzado
• Red Electrica
• Radio
Frecuencia
• Infrarrojo
10.000
ZigBee Abierto Inalámbrico 255
Arduino
Es una compañía de hardware libre y comunidad tecnológica, que diseña y
manufactura placas de desarrollo de hardware y software; combinada por
circuitos impresos que componen un microcontrolador, y un ambiente de
desarrollo (IDE) en donde se programa cada placa. Arduino se enfoca
principalmente en aproximar, facilitar el uso de la electrónica y
programación de sistemas impregnados en proyectos multidisciplinarios.
La plataforma, tanto para sus componentes de hardware como de software
son liberados bajo licencia con código abierto y permite libre acceso de los
mismos. El hardware consiste en una placa de circuito impreso con un
microcontrolador, comúnmente Atmel AVR, puertos digitales y analógicos
de entrada/salida, los cuales pueden conectarse a placas de expansión que
amplían características de funcionamiento de la placa Arduino.
Asimismo, tiene un puerto de conexión USB, desde donde se puede
mantener la placa y establecer comunicación serial con el computador. Por
otro lado, el software consiste en un entorno de desarrollo (IDE) fundado
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
54
en el medio del proceso y lenguaje de programación basado en Wiring, así
como en el cargador de arranque (bootloader) que es ejecutado en la placa.
El microcontrolador de la placa se programa a través de un computador,
formando uso de comunicación serial mediante un convertidor de niveles
RS-232 a TTL serial. En el 2005 fue introducida la primera placa Arduino,
ofreciendo un bajo costo y facilidad de uso para novatos y profesionales,
que busca desarrollar proyectos interactivos con su entorno mediante el
uso de actuadores y sensores. Iniciando octubre del 2012, se agregaron
nuevos modelos de placas de desarrollo que hacen uso de
microcontroladores Cortex M3, ARM de 32 bits, coexisten con los originales
modelos que integran microcontroladores AVR de 8 bits. ARM y AVR no
son plataformas compatibles en cuanto a su arquitectura y por lo tanto su
set de instrucciones, pero se pueden programar y agrupar bajo el IDE
predeterminado de Arduino sin ningún cambio.
Los esquemáticos de diseño del Hardware están disponibles bajo licencia
Libre, que permite a cualquier persona crear su propia placa Arduino sin
necesidad de comprar una prefabricada. Adafruit Industries estimó a
mediados del año 2011 que alrededor de 300,000 placas arduinos habían
sido procedentes comercialmente, y en el año 2013 estimó que alrededor
de 700.000 placas oficiales de la empresa Arduino estaban en manos de
los usuarios. Arduino se puede utilizar para desarrollar objetos interactivos
autónomos o puede ser conectado a software tal como Adobe Flash,
Processing, Max/MSP, Pure Data, etc. La tendencia tecnológica es utilizar
Arduino como tarjeta de adquisición de datos desarrollando interfaces en
software como JAVA, Visual Basic y LabVIEW. Las placas se pueden
montar a mano o adquirirse. El medio de desarrollo integrado libre se puede
descargar gratuitamente.
55
¿Por qué Arduino?
Hay otros microcontroladores y plataformas con microcontroladores que
están disponibles para la computación física. Parallax Basic Stamp, BX-24
de Netmedia, Phidgets, Handyboard del MIT, y muchos otros brindan
funcionalidades similares.
Estas herramientas se organizan la complicada labor de programar un
Microcontrolador en paquetes fáciles de usar. Además de facilitar el
Proceso de trabajar con microcontroladores, procura algunas ventajas
respecto a otros sistemas a profesores, estudiantes y amateurs:
• Asequible - Las placas Arduino son más asequibles comparadas con
otras plataformas de microcontroladores. La versión más cara de un
módulo de Arduino puede ser montada a mano, e incluso ya ajustada
cuesta bastante menos de $50. Únicamente vale en la placa son los
componentes, porque debemos pagar el costo de la licencia de su creador,
por el hecho de ser libre.
• Multi-Plataforma - El software de Arduino funciona en los sistemas
operativos Windows, Macintosh OSX y Linux y La parte de los entornos
para microcontroladores están limitados a Windows.
Figura 17 - Comunicación Serial
Fuente: Gustavo Circelli Elaborado por : Gustavo Circelli
56
• Entorno de programación simple y directo - El entorno de
programación de Arduino es fácil de usar para aprendices y lo
adecuadamente flexible para los usuarios adelantados. Pensando en los
profesores, Arduino está basado en el medio de programación de
Procesing con lo que el estudiante aprenda a programar en este entorno se
sentirá adaptado con el entorno de desarrollo Arduino.
• Software ampliable y de código abierto - El software Arduino está bajo
una licencia libre y preparado para ser ampliado por programadores
adiestrados. El lenguaje puede ampliarse a través de librerías de C++, y si
se está interesado en progresar en todos los detalles técnicos, se puede
dar el salto a la programación en el lenguaje AVR C en el que está basado.
Igualmente se puede añadir directamente código en AVR C en tus
programas si así lo deseas.
Hardware ampliable y de Código abierto
Arduino está a raizado en microcontroladores ATMEGA168, ATMEGA328
y ATMEGA1280. Los planos de los módulos están publicados bajo licencia
Creative Commons, por lo que diseñadores de circuitos con experiencia
pueden realizar su propia versión del módulo, ampliándolo u optimizándolo.
Incluso usuarios relativamente inexpertos pueden construir la versión para
placa de desarrollo para entender cómo funciona y ahorrar algo de dinero.
57
Figura 18 - Arduino Mega
Esquemas de conexiones
Entradas y salidas
Exponiendo un ejemplo al módulo Diecimila, este consta de 14 entradas
digitales adaptables como entradas o salidas que operan a 5 voltios. Cada
contacto puede aportar o recibir como máximo 40 mA. Los contactos 3, 5,
6, 9, 10 y 11 pueden proporcionar una salida PWM (Pulse Width
Modulation).
Si se conecta cualquier cosa a los contactos 0 y 1, eso interfiere con la
información USB. Diecimila además tiene 6 entradas analógicas que
proporcionan una resolución de 10 bits. Por defecto son aceptables de 0
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
58
hasta 5 23 voltios, no obstante, es posible cambiar el nivel más alto,
utilizando el contacto Aref y algún código de bajo nivel.
Sensores de Infrarrojos
Actualmente son sistemas activos, que exponen radiaciones no visibles y
que fundamentan su efectividad en la creación de una barrera invisible que
al ser rota activa la alarma.
El sistema puede ser una barrera, con un emisor y un receptor separados
unos cuantos metros, en el que el emisor y el receptor están juntos y el haz
de luz se refleja en un espejo enfrentado al mismo, siendo en este caso el
alcance menor.
La ventaja de este segundo sistema es que toda la electrónica esté en el
mismo dispositivo. Los sistemas réflex polarizados diferencian la luz directa
de la reflejada, tienen un alcance en torno a unos 5 metros y son muy
seguros, evitando las falsas alarmas (Huidoboro, 2010).
Figura 19 - Detección por Infrarrojos(PIR)
Fuente: IluminaTronics
Elaborado por: IluminaTronics
59
Sensores de Ultrasonidos
Los sensores de ultrasonidos, permiten detectar movimiento, basándose en
el efecto Doppler, el mismo que utiliza el radar de vigilancia en carretera,
que hace que varíe la frecuencia de la onda al rebotar en el objeto en
movimiento. Emiten ultrasonidos y tiene un alcance de muy pocos metros,
utilizándose en la vigilancia volumétrica. Podemos comprobar su
funcionamiento estando quietos y moviéndonos: veremos un LED apagarse
y encenderse (Huidoboro, 2010).
Internet de las cosas (IoT)
IoT, (siglas en inglés) es un sistema de aparatos de computación
interrelacionados, máquinas mecánicas y digitales, objetos, animales o
personas que tienen identificadores únicos y la capacidad de trasladar
datos a través de una red, sin requerir de interacciones humano a humano
o humano a computadora.
Figura 20 - Internet de las Cosas
Fuente: Silvia Gonzalo
Elaborado por: Silvia Gonzalo
60
El internet de las cosas, puede ser una persona con un implante de monitor
de corazón, un animal de granja con un transpondedor de biochip, un
automóvil que tiene sensores que se incorporan en el mismo para alertar al
conductor cuando la presión de los neumáticos es baja, o cualquier otro
objeto natural o artificial al que se puede asignar una dirección IP y darle la
cabida de transferir datos a través de una red.
IoT ha evolucionado desde la convergencia de tecnologías inalámbricas,
sistemas micro electromecánicos (MEMS), microservicios e internet. La
afinidad ha ayudado a derribar las paredes de silos entre la tecnología
operativa (OT) y la tecnología de la información (TI), permite que los datos
no estructurados generados por máquinas sean desarrollados para obtener
información que impulse mejoras.
Las aplicaciones prácticas de la tecnología IoT se pueden encontrar en
muchas industrias hoy por hoy, incluyendo la agricultura de precisión,
gestión de edificios, salud, energía y transporte. Hay numerosas opciones
de conectividad para los ingenieros electrónicos y los desarrolladores de
aplicaciones que trabajan en productos y sistemas para internet de las
cosas. (Rouse, s.f.)
Las Telecomunicaciones
Las telecomunicaciones son el cambio de información a distancias
formidables por medios electrónicos, y se relatan a todos los tipos de
transmisión de voz, datos y video. Este es un término extenso que incluye
una gama de tecnologías de traspaso de información tales como teléfonos,
comunicaciones por radioenlaces de microondas, fibra óptica, satélites,
transmisiones de radio y televisión, internet y telégrafos.
61
Las telecomunicaciones se iniciaron desde hace siglos, los primeros
indicios se descubrieron en África, donde se hacía una transferencia de
información a través de uso de señales de humo y tambores,
consecutivamente en los años 1830 se inventaron sistemas eléctricos de
telecomunicaciones.
Samuel Morse desarrolló en 1837 el primer sistema electrónico de
comunicaciones. Usó la inducción electromagnética para transferir
información en forma de puntos, rayas y espacios entre un transmisor y un
receptor sencillos, usando una línea de transmisión que consistía en un
tramo de conductor metálico. Llamó telégrafo a su invento. Alexander
Graham Bell y Thomas A. Watson en 1876 fueron los primeros en transferir
en forma exitosa la conversación humana a través de un sistema sencillo
de comunicaciones con hilo metálico, al que llamaron teléfono.
Figura 21 - Las telecomunicaciones han permitido la comunicación entre diversos grupos de personas sin importar las distancias y regiones geográficas
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
62
Samuel Morse desarrolló en 1837 el primer sistema electrónico de
comunicaciones
Guglielmo Marconi trasfirió por primera vez señales de radio, sin hilos,
mediante la atmósfera terrestre, en 1894, y Lee DeForest inventó en 1908
el tríodo, o válvula al vacío, que permitió contar con el primer procedimiento
práctico para amplificar las señales eléctricas. La radio comercial inicio en
1920, cuando las estaciones de radio comenzaron a emitir señales de
amplitud modulada (AM), y en 1933 el mayor Edwin Howard Armstrong
inventó la modulación de frecuencia (FM). La emisión comercial en FM
comenzó en 1936.
Aunque los conceptos y principios primordiales de las comunicaciones
electrónicas han transformado poco desde su introducción, los métodos y
circuitos con que se ejecutan han sufrido cambios considerables. En los
años recientes, los transistores y los circuitos integrados lineales han
simplificado el diseño de los circuitos de comunicación electrónica,
permitiendo así la miniaturización, mejor eficiencia y confiabilidad y costos
generales menores. En los años recientes ha habido una necesidad
abrumadora de comunicación entre cada vez más personas. Esta urgente
necesidad ha incitado un crecimiento gigantesco de la industria de
comunicaciones electrónicas.
Figura 22- Samuel Morse desarrolló en 1837 el primer sistema electrónico de comunicaciones.
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
63
Los sistemas electrónicos modernos de comunicación incluyen los de cable
metálico, por microondas y los satelitales, así como los sistemas de fibra
óptica.
¿Qué datos se deben respaldar y con qué frecuencia?
Un proceso de copia de seguridad se emplea a las bases de datos críticas
o aplicaciones de línea de negocio afines. El proceso se preside por
políticas predestinadas que respaldan, especifican la frecuencia con la que
se ejecutan la copia de seguridad de los datos y la cantidad de copias
duplicadas, así como los acuerdos de nivel de servicio (SLA) que estipulan
la rapidez con la que se deben restaurar los datos.
Las mejores prácticas insinúan que se debe programar una copia de
seguridad perfecciona los datos al menos una vez a la semana, a menudo
durante los fines de semana o fuera del horario laboral. Para complementar
las copias de seguridad completas semanales, las empresas generalmente
programan una serie de tareas de respaldo de datos incrementales o
mecanismos que solo ejecutan copias de los datos que han transformado
desde la última copia de seguridad completa. (Rouse, s.f.)
64
DEFINICIONES CONCEPTUALES
Domótica
La domótica es el conjunto de tecnologías aplicadas al control y la
automatización inteligente de la vivienda, que permite una gestión eficiente
del uso de la energía, que aporta seguridad y confort, además de
comunicación entre el usuario y el sistema.
Automatizar
Se denomina automatización al acto y la consecuencia de automatizar.
Este verbo, por su parte, alude a hacer que determinadas acciones se
vuelvan automáticas (es decir, que se desarrollen por sí solas y sin la
participación directa de un individuo).
Protocolo
Los protocolos son instrucciones, normativas o reglas que permiten guiar
una acción o que establecen ciertas bases para el desarrollo de un
procedimiento. Comunicación, por su parte, es una noción con múltiples
usos que, a rasgos generales, se emplea para nombrar a la difusión y la
recepción de mensajes.
Confort
Se trata de aquello que brinda comodidades y genera bienestar al usuario.
Sensor
Un sensor es un dispositivo que está capacitado para detectar acciones o
estímulos externos y responder en consecuencia. Estos aparatos pueden
transformar las magnitudes físicas o químicas en magnitudes eléctricas.
Sistema
Del latín systema, un sistema es módulo ordenado de elementos que se
encuentran interrelacionados y que interactúan entre sí. El concepto se
65
utiliza tanto para definir a un conjunto de conceptos como a objetos reales
dotados de organización.
Protocolo
En la informática, un protocolo es el lenguaje que permite comunicar nodos
ósea computadoras entre sí. Al encontrar un lenguaje común no existirán
problemas de compatibilidad entre ellas. (Alegsa, 2010)
Confort
El confort es el placer o la comodidad que manifesta algo en especial.
Puede ser un objeto material, como por ejemplo un sillón, un auto, una
cama, entre otros. También puede ser una realidad o evento ambiental, por
ejemplo, el silencio, una temperatura adecuada, un trabajo tranquilo, entre
otras cosas. Las personas están en continua estarán en la búsqueda del
confort, si es en el trabajo puede obtenerlo al tener una silla cómoda para
trabajar, contar con un comedor dentro de la empresa o negocio donde
trabaje, etc.
Protocolo X10
Es un protocolo de comunicaciones para la observación remota de
dispositivos eléctricos. El mismo utiliza la línea eléctrica (220V o 110V) para
transferir señales de control entre equipos de sistematización del hogar en
formato digital y estuvo desarrollada en 1975 por Pico Electronics of
Glenrothes, Escocia, para acceder al control remoto de los dispositivos
domésticos. Fue la primera tecnología domótica en surgir y sigue siendo la
más disponible. (Marsal, 2008)
Internet de las cosas (IoT)
IoT, (en inglés) es un sistema de dispositivos de computación
interrelacionados, máquinas mecánicas y digitales, objetos, animales o
personas que tienen identificadores únicos y la capacidad de transferir
66
datos a través de una red, sin requerir de interacciones humano a humano
o humano a computadora. (Rouse, s.f.)
Sistema de control
Sistema o subsistema, está constituido por un conjunto de dispositivos que
regulan el comportamiento de un sistema (o de sí mismos) para alcanzar
un objetivo. (Alegsa, 2016).
Sistema domótico
Se considera un sistema domótico o "inteligente" a aquel que bajo una
misma central gestiona todas los servicios de una vivienda, para el colosal
beneficio de toda la instalacion.
Copia de respaldo
La copia de respaldo o backup, hace referencia a la copia de archivos
físicos o virtuales o bases de datos a un espacio secundario para su
conservación en caso de falla del equipo u otro desastre. El proceso de
copia de seguridad de los datos es esencial para un plan de recuperación
de desastres exitoso. (Rouse, s.f.)
Ahorro energético
También conocido como eficacia energética o ahorro de energía, es un
percepción clave para el desarrollo sostenible. En este planeta donde los
recursos naturales, principalmente los energéticos son desperdiciados, el
plan de ahorro energético surge como necesidad de economizar los
recursos aprovechables, salvaguardar las fuentes de energía no
renovables y se reduce el impacto del cambio climático en nuestro planeta.
67
Telecomunicaciones
Las telecomunicaciones son el cambio de información a distancias
formidables por medios electrónicos, y se refieren a todos los tipos de
transmisión de voz, datos y video. Este es término es muy amplio que
contiene una gran gama de tecnologías de transmisión de información tales
como teléfonos, comunicaciones por radioenlaces de microondas, fibra
óptica, satélites, transmisiones de radio y televisión, internet y telégrafos.
(Telectronika, 2018)
Sensor de temperatura
Los sensores temperatura son dispositivos utilizados en aplicaciones de
edificación para medir la temperatura de un fluido, normalmente aire o
agua. Habitualmente, se los conoce también por el nombre de sondas de
temperatura. (S&P, 2017)
Detectores de humo
Los detectores de humo son dispositivos pensados, en el ámbito
edificatorio, para detectar la presencia de un incendio en el interior de un
Las telecomunicaciones han permitido la comunicación entre diversos grupos
de personas sin importar las distancias y regiones geográficas.
Figura 23 - Las Telecomunicaciones
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
68
edificio. La palabra humo hace referencia a la duración de productos
derivados de una combustión ineficiente con partículas en suspensión
(cenizas, entre otros). (S&P, 2017)
Sensores movimiento
Son aparatos asentados en la tecnología de los rayos infrarrojos o las
ondas ultrasónicas para captar en tiempo real las inclinaciones que se
generan en un espacio determinado. (Voltimum, 2010)
Sublime Text
Es un editor de código multiplataforma, ligero y con pocas concesiones a
las florituras. Es un instrumento concebida para programar sin
distracciones. Su interfaz de color oscuro y la riqueza de coloreado de la
sintaxis, centra nuestra atención completamente. (F, 2012)
IBM SPSS
SPSS es un formato que oferta IBM para un análisis completo. Es el
acrónimo de Producto de Estadística y Solución de Servicio. Hay otros
productos disímiles en la suite, cada uno de ellos brindan sus propias
características únicas.
SPSS es un software muy utilizado entre los usuarios de Windows, se
utiliza para realizar la captura y análisis de datos para crear tablas y gráficas
con data compleja. El SPSS es conocido por su capacidad de gestionar
grandes volúmenes de datos y es capaz de llevar a cabo análisis de texto
entre otros formatos más.
Arduino IDE
Es un ambiente de desarrollo y en él se ejecuta la programación de cada
una de las placas de Arduino. Posee como base el entorno de Processing
al igual que un lenguaje de programación fundamentado en Wiring.
69
FUNDAMENTACIÓN LEGAL
Este proyecto está apoyado en la Constitución de la República del Ecuador,
Decreto Presidencial, Ley de la Propiedad Intelectual, y la Ley De Educación
Superior. De aquí encaminaremos nuestro análisis a los artículos que sean
relevantes para nuestra investigación.
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
Título II Derechos
Capítulo Segundo
Sección segunda
Ambiente sano
Art. 15.- El Estado promoverá, en el sector público y privado, el uso de tecnologías
ambientalmente limpias y de energías alternativas no contaminantes y de bajo
impacto. La soberanía energética no se alcanzará en detrimento de la soberanía
alimentaria, ni afectará el derecho al agua. Se prohíbe el desarrollo, producción,
tenencia, comercialización, importación, transporte, almacenamiento y uso de
armas químicas, biológicas y nucleares, de contaminantes orgánicos persistentes
altamente tóxicos, agroquímicos internacionalmente prohibidos, y las tecnologías
y agentes biológicos experimentales nocivos y organismos genéticamente
modificados perjudiciales para la salud humana o que atenten contra la soberanía
alimentaria o los ecosistemas, así como la introducción de residuos nucleares y
desechos tóxicos al territorio nacional.
Título II Derechos
Capítulo Segundo
Sección Tercera
Comunicación e Información
Art. 16.- Todas las personas, en forma individual o colectiva, tienen derecho a:
70
1. Una comunicación libre, intercultural, incluyente, diversa y participativa, en
todos los ámbitos de la interacción social, por cualquier medio y forma, en
su propia lengua y con sus propios símbolos.
2. El acceso universal a las tecnologías de información y comunicación.
3. La creación de medios de comunicación social, y al acceso en igualdad de
condiciones al uso de las frecuencias del espectro radioeléctrico para la
gestión de estaciones de radio y televisión públicas, privadas y
comunitarias, y a bandas libres para la explotación de redes inalámbricas.
4. El acceso y uso de todas las formas de comunicación visual, auditiva,
sensorial y a otras que permitan la inclusión de personas con discapacidad.
5. Integrar los espacios de participación previstos en la Constitución en el
campo de la comunicación.
Capítulo Sexto
Derechos de libertad
Art. 66.- Se reconoce y garantizará a las personas: En especial el numeral 19 que
indica: (Constitucional, 2008) El derecho a la protección de datos de carácter
personal, que incluye el acceso y la decisión sobre información y datos de este
carácter, así como su correspondiente protección. La recolección, archivo,
procesamiento, distribución o difusión de estos datos de información requerirán la
autorización del titular y el mandato de la ley”.
Capitulo Sexto
Trabajo Y Producción
Sección Segunda
Tipos De Propiedad
Art. 322.- Se reconoce la propiedad intelectual de acuerdo con las condiciones
que señale la ley. Se prohíbe toda forma de apropiación de conocimientos
colectivos, en el ámbito de las ciencias, tecnologías y saberes ancestrales. Se
71
prohíbe también la apropiación sobre los recursos genéticos que contienen la
diversidad biológica y la agrobiodiversidad.
DECRETO PRESIDENCIAL
Rafael Correa Delgado
Presidente Constitucional De La Republica
El Uso Del Software Libre
Decreto N# 1014.
(Nacional, 2014) Que en el apartado g) del numeral 6 d la Carta Iberoamericana
de Gobierno Electrónico, aprobada por la IX Conferencia Iberoamericana de
Ministros de Administración Pública y Reforma del Estado, realizada en Chile el 1
de junio de 2007, se recomienda el uso de estándares abiertos y software libre,
como herramientas informáticas; Que es el interés del Gobierno alcanzar
soberanía y autonomía tecnológica, así como un significativo ahorro de recursos
públicos y que el Software de Libre es en muchas instancias unos instrumentos
para alcanzar estos objetivos; Que el 18 de Julio del 2007 se creó e incorporó a la
estructura orgánica de la Presidencia de la República la Subsecretaría de
Informática, dependiente de la Secretaría General de la Administración Pública
mediante Acuerdo Nº119 publicado en el Registro Oficial No. 139 de 1 de agosto
del 2007;
Que el numeral 1 del artículo 6 del Acuerdo Nº 119, faculta a la Subsecretaría de
Informática a elaborar y ejecutar planes, programas, proyectos, estrategias,
políticas, proyectos de leyes y reglamentos para el uso de Software Libre en las
dependencias del gobierno central; y,
En ejercicio de la atribución que le confiere el numeral 9 del artículo 171 de la
Constitución Política de la República;
72
DECRETA:
Artículo 1.- Establecer como política pública para las entidades de la
Administración Pública Central la utilización de Software Libre en sus sistemas y
equipamientos informáticos.
Artículo 2.- Se entiende por Software Libre, a los programas de computación que
se pueden utilizar y distribuir sin restricción alguna, que permitan su acceso a los
códigos fuentes y que sus aplicaciones puedan ser mejoradas. Estos programas
de computación tienen las siguientes libertades:
a) Utilización del programa con cualquier propósito de uso común
b) Distribución de copias sin restricción alguna.
c) Estudio y modificación del programa (Requisito: código fuente disponible)
d) Publicación delo programa mejorado (Requisito: código fuente disponible)
Artículo 3.- Las entidades de la Administración Pública central previa a la
instalación del software libre en sus equipos, deberán verificar la existencia de
capacidad técnica que brinde el soporte necesario para el uso de este tipo de
software.
Artículo 4.- Se faculta la utilización de software propietario (no libre) únicamente
cuando no exista solución de Software Libre que supla las necesidades
requeridas, o cuando esté en riesgo la seguridad nacional, o cuando el proyecto
informático se encuentre en un punto de no retorno. Para efectos de este decreto
se comprende como seguridad nacional, las garantías para la supervivencia de la
colectividad y la defensa del patrimonio nacional. Para efectos de este decreto se
entiende por un punto de no retorno, cuando el sistema o proyecto informático se
encuentre en cualquiera de estas condiciones:
a) Sistema en producción funcionando satisfactoriamente y que un análisis
de costo beneficio muestre que no es razonable ni conveniente una
migración a Software Libre
b) Proyecto es estado de desarrollo y que un análisis de costo - beneficio
muestre que no es conveniente modificar el proyecto y utilizar Software
73
Libre. Periódicamente se evaluarán los sistemas informáticos que utilizan
software propietario con la finalidad de migrarlos a Software Libre.
Artículo 5.- Tanto para software libre como software propietario, siempre y cuando
se satisfagan los requerimientos, se debe preferir las soluciones en este orden:
a) Nacionales que permitan autonomía y soberanía tecnológica.
b) Regionales con componente nacional.
c) Regionales con proveedores nacionales.
d) Internacionales con componente nacional.
e) Internacionales con proveedores nacionales.
f) Internacionales.
Artículo 6.- La Subsecretaría de Informática como órgano regulador y ejecutor de
las políticas y proyectos informáticos de las entidades del Gobierno Central deberá
realizar el control y seguimiento de este Decreto. Para todas las evaluaciones
constantes en este decreto la Subsecretaría de Informática establecerá los
parámetros y metodologías obligatorias.
Artículo 7.- Encárguese de la ejecución de este decreto a los señores Ministros
Coordinadores y el señor Secretario General de la Administración Pública y
Comunicación. Dado en el Palacio Nacional en la ciudad de San Francisco de
Quito, Distrito Metropolitano, el día 10 de abril de 2008.
LA LEY DE LA PROPIEDAD INTELECTUAL
Título Preliminar
Art. 1.- El Estado reconoce, regula y garantiza la propiedad intelectual adquirida
de conformidad con la ley, las Decisiones de la Comisión de la Comunidad Andina
y los convenios internacionales vigentes en el Ecuador. La propiedad intelectual
comprende:
1. Los derechos de autor y derechos conexos.
2. La propiedad industrial, que abarca, entre otros elementos, los siguientes:
a) Las invenciones;
74
b) Los dibujos y modelos industriales;
c) Los esquemas de trazado (topografías) de circuitos integrados;
d) La información no divulgada y los secretos comerciales e industriales;
e) Las marcas de fábrica, de comercio, de servicios y los lemas comerciales;
f) Las apariencias distintivas de los negocios y establecimientos de comercio;
g) Los nombres comerciales;
h) Las indicaciones geográficas; e,
i) Cualquier otra creación intelectual que se destine a un uso agrícola,
industrial o comercial.
3. Las obtenciones vegetales. Las normas de esta Ley no limitan ni obstaculizan
los derechos consagrados por el Convenio de Diversidad Biológica, ni por las leyes
dictadas por el Ecuador sobre la materia.
Art. 3.- El Instituto Ecuatoriano de la Propiedad Intelectual (IEPI), es el Organismo
Administrativo Competente para propiciar, promover, fomentar, prevenir, proteger
y defender a nombre del Estado Ecuatoriano, los derechos de propiedad
intelectual reconocidos en la presente Ley y en los tratados y convenios
internacionales, sin perjuicio de las acciones civiles y penales que sobre esta
materia deberán conocerse por la Función Judicial.
Título I
De Los Derechos de Autor Y Derechos Conexos
Capítulo I
Del Derecho de Autor
Sección I
Preceptos Generales
Art. 5. El derecho de autor nace y se protege por el solo hecho de la creación de
la obra, independientemente de su mérito, destino o modo de expresión. Se
protegen todas las obras, interpretaciones, ejecuciones, producciones o emisión
radiofónica cualquiera sea el país de origen de la obra, la nacionalidad o el
domicilio del autor o titular. Esta protección también se reconoce cualquiera que
75
sea el lugar de publicación o divulgación. El reconocimiento de los derechos de
autor y de los derechos conexos no está sometido a registro, depósito, ni al
cumplimiento de formalidad alguna. El derecho conexo nace de la necesidad de
asegurar la protección de los derechos de los artistas, intérpretes o ejecutantes y
de los productores de fonogramas.
Art. 7. Para los efectos de este Título los términos señalados a continuación
tendrán los siguientes significados:
Autor: Persona natural que realiza la creación intelectual.
Base de datos: Compilación de obras, hechos o datos en forma impresa, en una
unidad de almacenamiento de ordenador o de cualquier otra forma.
Compilación: Agrupación en un solo cuerpo científico o literario de las distintas
leyes, noticias o materias.
Licencia: Autorización o permiso que concede el titular de los derechos al usuario
de la obra u otra producción protegida, para utilizarla en la forma determinada y
de conformidad con las condiciones convenidas en el contrato. No transfiere la
titularidad de los derechos.
Obra en colaboración: La creada conjuntamente por dos o más personas
naturales. Programa de ordenador (software): Toda secuencia de instrucciones o
indicaciones destinadas a ser utilizadas, directa o indirectamente, en un
dispositivo de lectura automatizada, ordenador, o aparato electrónico o similar con
capacidad de procesar información, para la realización de una función o tarea, u
obtención de un resultado determinado, cualquiera que fuere su forma de
expresión o fijación. El programa de ordenador comprende también la
documentación preparatoria, planes y diseños, la documentación técnica, y los
manuales de uso.
Titularidad: Calidad de la persona natural o jurídica, de titular de los derechos
reconocidos por el presente Libro.
76
Disposiciones Especiales sobre ciertas Obras De los Programas de
Ordenador
Art. 28. Los programas de ordenador se consideran obras literarias y se protegen
como tales. Dicha protección se otorga independientemente de que hayan sido
incorporados en un ordenador y cualquiera sea la forma en que estén expresados,
ya sea en forma legible por el hombre (código fuente) o en forma legible por
máquina (código objeto), ya sean programas operativos y programas aplicativos,
incluyendo diagramas de flujo, planos, manuales de uso, y en general, aquellos
elementos que conformen la estructura, secuencia y organización del programa.
Art. 29. Es titular de un programa de ordenador, el productor, esto es la persona
natural o jurídica que toma la iniciativa y responsabilidad de la realización de la
obra. Se considerará titular, salvo prueba en contrario, a la persona cuyo nombre
conste en la obra o sus copias de la forma usual. Dicho titular está además
legitimado para ejercer en nombre propio los derechos morales sobre la obra,
incluyendo la facultad para decidir sobre su divulgación. El productor tendrá el
derecho exclusivo de realizar, autorizar o prohibir la realización de modificaciones
o versiones sucesivas del programa, y de programas derivados del mismo. Las
disposiciones del presente artículo podrán ser modificadas mediante acuerdo
entre los autores y el productor.(congreso nacional, 1998)
Art. 30. La adquisición de un ejemplar de un programa de ordenador que haya
circulado lícitamente, autoriza a su propietario a realizar exclusivamente: Una
copia de la versión del programa legible por máquina (código objeto) con fines de
seguridad o resguardo; Fijar el programa en la memoria interna del aparato, ya
sea que dicha fijación desaparezca o no al apagarlo, con el único fin y en la medida
necesaria para utilizar el programa; y, Salvo prohibición expresa, adaptar el
programa para su exclusivo uso personal, siempre que se limite al uso normal
previsto en la licencia. El adquirente no podrá transferir a ningún título el soporte
que contenga el programa así adaptado, ni podrá utilizarlo de ninguna otra forma
sin autorización expresa, según las reglas generales. Se requerirá de autorización
77
del titular de los derechos para cualquier otra utilización, inclusive la reproducción
para fines de uso personal o el aprovechamiento del programa por varias
personas, a través de redes u otros sistemas análogos, conocidos o por
conocerse.
Art. 31. No se considerará que existe arrendamiento de un programa de ordenador
cuando éste no sea el objeto esencial de dicho contrato. Se considerará que el
programa es el objeto esencial cuando la funcionalidad del objeto materia del
contrato, dependa directamente del programa de ordenador suministrado con
dicho objeto; como cuando se arrienda un ordenador con programas de ordenador
instalados previamente.
Art. 32. Las excepciones al derecho de autor establecidas en los artículos 30 y 31
son las únicas aplicables respecto a los programas de ordenador. Las normas
contenidas en el presente Parágrafo se interpretarán de manera que su aplicación
no perjudique la normal explotación de la obra o los intereses legítimos del titular
de los derechos.
Título VII
RÉGIMEN DELBUEN VIVIR
Sección primera
Educación.
Art. 350.- El sistema de educación superior tiene como finalidad la formación
académica y profesional con visión científica y humanista; la investigación
científica y tecnológica; la innovación, promoción, desarrollo y difusión de los
saberes y las culturas; la construcción de soluciones para los problemas del país,
en relación con los objetivos del régimen de desarrollo.
Art. 351.- El sistema de educación superior estará articulado al sistema nacional
de educación y al Plan Nacional de Desarrollo; la ley establecerá los mecanismos
de coordinación del sistema de educación superior con la Función Ejecutiva. Este
sistema se regirá por los principios de autonomía responsable, cogobierno,
igualdad de oportunidades, calidad, pertinencia, integralidad, autodeterminación
78
para la producción del pensamiento y conocimiento, en el marco del diálogo de
saberes, pensamiento universal y producción científica tecnológica global.
Sección octava Ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales
Art. 385. · El sistema nacional de ciencia, tecnología, Innovación y saberes
ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida, las culturas
y la soberanía, tendrá como finalidad:
a) Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.
b) Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales.
c) Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción
nacional, eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de vida y
contribuyan a la realización del buen vivir.
Art. 386.· El sistema comprenderá programas, políticas, recursos, acciones, e
incorporará a instituciones del Estado, universidades y escuelas politécnicas,
institutos de investigación públicos y privados, empresas públicas y privadas,
organismos no gubernamentales y personas naturales o jurídicas, en tanto
realizan actividades de investigación, desarrollo tecnológico, innovación y
aquellas ligadas a los saberes ancestrales. El Estado, a través del organismo
competente, coordinará el sistema, establecerá los objetivos y políticas, de
conformidad con el Plan Nacional de Desarrollo, con la participación de los actores
que lo conforman.
Art. 387. – Será responsabilidad del Estado:
a) Facilitar e impulsar la incorporación a la sociedad del conocimiento para
alcanzar los objetivos del régimen de desarrollo.
b) Promover la generación y producción de conocimiento, fomentar la
investigación científica y tecnológica, y potenciar los saberes ancestrales,
para así contribuir a la realización del buen vivir, al sumak kawsay.
c) Asegurar la difusión y el acceso a los conocimientos científicos y
tecnológicos, el usufructo de sus descubrimientos y hallazgos en el marco
de lo establecido en la Constitución y la Ley.
79
d) Garantizar la libertad de creación e investigación en el marco del respeto
a la ética, la naturaleza, el ambiente, y el rescate de los conocimientos
ancestrales.
e) Reconocer la condición de investigador de acuerdo con la Ley.
Art. 388. · El Estado destinará los recursos necesarios para la investigación
científica, el desarrollo tecnológico, la innovación, la formación científica, la
recuperación y desarrollo de saberes ancestrales y la difusión del conocimiento.
Un porcentaje de estos recursos se destinará a financiar proyectos mediante
fondos concursables. Las organizaciones que reciban fondos públicos estarán
sujetas a la rendición de cuentas y al control estatal respectivo.
80
CAPÍTULO III
PROPUESTA TECNOLÓGICA
Todo lo que se encuentra en el documento está fundamento o tienes bases en
investigaciones que se han realizado en varias revistas, artículos, paginas, etc y
asimismo se aplico en sus diferentes campos de funcionamiento cada área
mencionada en los procesos, con lo cual podremos observar los resultados
deseados y a la vez puedan ser evidenciados de manera claro y correcta.
ANALISIS DE FACTIBILIDAD
La consecución del presente proyecto de titulación se considera factible, ya nos
da una solución importante a nuestra forma de vida cotidiana, que está enfocada
a las acciones que realizamos de forma física sobre los laboratorios donde se
busca minimizar los esfuerzo automatizando cada acción o servicio que ofrecen
los mismos que beneficiara a toda la comunidad general de la Carrera.
Y en términos generales esto es lo que nos ofrece la domótica haciéndolos
interesantes desde los puntos de vistas tecnológicos (nuevas tecnologías) e
industriales.
La aplicación de estas nuevas tecnologías en los laboratorios traerá un auge en
la carrera dando ideas a futuro de poder implementarlas en las aulas del edificio
llevando nuestro centro a una vanguardia tecnológica.
FACTIBILIDAD OPERACIONAL
La implementación y puesta en marcha del proyecto en la vida real permitirá a los
laboratorios de la Carrera manipular de manera eficaz, automática y segura el
control de todo ambiente general del mismo, también los servicios que ofrece que
81
serán visualizados a través de una página web donde serán visualizados los datos
que se obtiene del sistema periódicamente para la mayor compresión de la
información y del sistema.
A través de la maqueta donde estará implementado nuestro prototipo simulara
cada uno de los procesos de una manera más detallada y clara de cómo
funcionan, también de la manera que será aplicado en la vida dando usos de
ciertos componentes.
Aplicando este sentido nuestra maqueta brindara la oportunidad de ver los
problemas reales en el manejo de los dispositivos de domótica, los posibles
problemas que pueden salir en el diseño del sistema, también las dificultades que
pueden ocasionarse entre el hardware y software lo que nos ayudara para un
aprendizaje mayor para proyectos futuros de esta misma magnitud.
A continuación, mostramos los diseños esquemáticos de la operabilidad de cada
sistema integrado en nuestra maqueta:
Sistema de control de Temperatura
Figura 24 - Sistema Control de Temperatura
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
82
Sistema de Control de Gases
Figura 25 - Sistema Control de Gases
Sistema de Control de Luces Con sensor de Movimiento Pir
Figura 26 - Control Automático de Luces
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
83
Sistema de Control automático de las puertas
Figura 27 - Sistema Automático de Puerta
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
84
FACTIBILIDAD TÉCNICA
Analizando todos los ámbitos que inciden o apoyan a la factibilidad en entorno
técnico, se evaluó el estado en el que se encuentra la red del fluido eléctrico de
los laboratorios la cual será la principal vía de comunicación de la implementación
del proyecto a gran escala o en la vida real, dando un resultado levemente
favorable donde si puede establecerse la comunicación de manera fluida pero con
el pasar del tiempo esto tiende a deteriorarse ya que el edificio como tal es un
poco antiguo, en el sentido estructural el espacio del área de trabajo tiene un
ambiente propicio para la implementación en la vida real dando así las facilidades
y beneficios para el cual fue creado el proyecto donde también podemos
visualizar en la representación de la maqueta que se realizó donde se simulan los
procesos y servicios en la vida real de los laboratorios.
A continuación, se mostrará el detalle técnico de cada componente que fue
utilizado para la consecución del proyecto en nuestra maqueta:
Cuadro 6 - Detalles Técnicos Módulo ESP8266
Especificación Descripción Voltaje de Alimentación (USB):
• 3.3V DC
Voltaje de Entradas/Salidas: • 3.3V DC (No usar 5V) SoC: • ESP8266 (Módulo ESP-12) CPU: • Tensilica Xtensa LX3 (32 bit) Frecuencia de Reloj: • 80MHz/160MHz Instruction RAM: 32KB
Data RAM: • 96KB Memoria Flash Externa: • 4MB
Pines Digitales GPIO: • 17 (pueden configurarse como PWM a
3.3V) Pin Analógico ADC: • 1 (0-1V) Potencia de salida • +19.5dBm en modo 802.11b
Fuente: Steven Pérez Jama Elaborado por: Steven Pérez Jama
85
Cuadro 7 - Detalles Técnicos de Sensor de Gas MQ-2
Especificación Descripción Voltaje de Operación: 5V DC Respuesta Rápida y alta sensibilidad Rango de detección: 300 a 10000 ppm Gas característico: 1000ppm, Isobutano Resistencia de sensado: 1KΩ 50ppm Tolueno a 20KΩ in Tiempo de Respuesta: • ≤ 10s Tiempo de recuperación: ≤ 30s Temperatura de trabajo: -20 ℃ ~ +55 ℃ Humedad: ≤ 95% RH Contenido de oxigeno ambiental: 21%
Cuadro 8 - Detalles Técnicos de Sensor DHT-11
Especificación Descripción Alimentación 3.3V a 5VDC Corriente máxima 2.5mA durante la conversión Lectura de humedad +/- 5% de precisión Lectura de temperatura +/- 2°C de precisión Capaz de medir humedad 20% a 80% Capaz de medir temperatura • 0 a 50°C Velocidad de muestreo No más de 1 Hz Dimensiones: 15.5mm x 12mm x 5.5mm
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
86
Cuadro 9 - Detalles Técnicos de Arduino Mega
Especificación Descripción
Tensión de trabajo 5V Tensión de entrada (recomendada)
7-12V
Tensión de entrada (límite) 6-20V Pines Digitales I/O 54 (de los cuales 15 proporcionan salida PWM) Pines de entradas Analógicas 16 DC Corriente por Pin I/O 20 Ma DC Corriente por Pin 3.3V 50 Ma Memoria Flash 256 KB de los cuales 8 KB se usan por el bootloader SRAM 8 KB EEPROM 4 KB Velocidad del reloj 16 MHz Largo 101.52 mm Ancho 53.3 mm Peso 37 g
Cuadro 10 - Detalles Técnicos Sensor de Movimiento PIR
Especificación Descripción
Rango de detección: 3 m a 7 m, ajustable mediante trimmer (Sx) Lente fresnel 19 zonas, ángulo < 100º Alimentación 4.5 VDC a 20 VDC Tiempo en estado activo configurable mediante trimmer (Tx) Redisparo configurable mediante jumper de soldadura Consumo de corriente en reposo: < 50 μA
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
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Cuadro 11 - Detalles Técnicos del Módulo Relay
Especificación Descripción
Número de contactos: 1 contacto conmutado Corriente nominal (A): 10A Tensión nominal Tensión max (V): 10A 250VAC Tensión de alimentación: 12V Versión de la bobina: DC Temperatura ambiente (°C): -40+85 ºC
Cuadro 12 - Detalles Técnicos de Transistor BC548
Especificación Descripción
Polaridad de transistor: NPN Disipación total del dispositivo (Pc): 0.5 W Tensión colector-base (Vcb): 30 V Tensión colector-emisor (Vce): 30 V Tensión emisor-base (Veb): 5 V Corriente del colector DC máxima (Ic): 0.1 A Temperatura operativa máxima (Tj): 150 °C
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
88
Cuadro 13 - Detalles Técnicos de Transistor 2n2222
Especificación Descripción
Polaridad de transistor: NPN Disipación total del dispositivo (Pc): 0.5 W Tensión colector-base (Vcb): 60 V Tensión colector-emisor (Vce): 30 V Tensión emisor-base (Veb): 5 V Corriente del colector DC máxima (Ic): 0.8 A Temperatura operativa máxima (Tj): 175 °C
FACTIBILIDAD LEGAL
La implementación de este proyecto en la vida real de este proyecto en la Carrera
de Ingeniería en Sistemas Computacionales y Networking no quebrante ni infringe
los reglamentos internos de la Universidad de Guayaquil, tampoco viola las leyes
de la República del Ecuador ni las leyes en el organismo Internacional, además
de seguir estrictamente las bases de la domótica, así como también en los pilares
fundamentales de la informática para ofrecer un mayor resguardo posible.
Todo el contenido que se encuentra relatado en el documento se encuentra
referenciada de la manera adecuada sobre cada uno de sus respectivos autores
para evitar así el plagio de información bajo derechos de autor.
Para la ejecución de nuestro proyecto se han utilizado diferentes tipos de
plataformas para la consecución del proyecto las cuales detallaremos:
Sublime Text
Es un editor de código multiplataforma, ligero y con pocas concesiones a
las florituras. Es un instrumento concebida para programar sin
distracciones. Su interfaz de color oscuro y la riqueza de coloreado de la
sintaxis, centra nuestra atención completamente. (F, 2012)
Xampp Control Pannel: XAMPP es un servidor independiente de plataforma de
código libre. Que nos permite instalar de forma sencilla Apache en nuestro propio
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
89
ordenador, sin importar tu sistema operativo (Linux, Windows, MAC o Solaris). Su
uso es gratuito.
XAMPP incluye además servidores de bases de datos como MySQL ySQLite con
sus respectivos gestores phpMyAdmin y phpSQLiteAdmin. Incorpora también el
intérprete de PHP, el intérprete de Perl, servidores de FTP como ProFTPD ó
FileZilla FTP Serve, etc. entre muchas cosas más.
IBM SPSS
SPSS es un formato que oferta IBM para un análisis completo. Es el
acrónimo de Producto de Estadística y Solución de Servicio. Hay otros
productos disímiles en la suite, cada uno de ellos brindan sus propias
características únicas.
SPSS es un software muy utilizado entre los usuarios de Windows, se
utiliza para realizar la captura y análisis de datos para crear tablas y gráficas
con data compleja. El SPSS es conocido por su capacidad de gestionar
grandes volúmenes de datos y es capaz de llevar a cabo análisis de texto
entre otros formatos más.
Proteus 8 Professional: Proteus es una aplicación para la ejecución de proyectos
de construcción de equipos electrónicos en todas sus etapas: diseño del esquema
electrónico, programación del software, construcción de la placa de circuito
impreso, simulación de todo el conjunto, depuración de errores, documentación y
construcción.
Arduino IDE
Es un ambiente de desarrollo y en él se ejecuta la programación de cada
una de las placas de Arduino. Posee como base el entorno de Processing
al igual que un lenguaje de programación fundamentado en Wiring.
90
FACTIBILIDAD ECONOMICA
Para la realización de este proyecto es factible para realizar la inversión en la vida
real, debido a la escasez de los recursos monetarios en este caso se decidió
realizar en una maqueta un prototipo a pequeña escala del proyecto simulando
cada proceso en la vida real para una mayor compresión tenemos aquí los
presupuestos en la vida real y el de nuestra maqueta simulada para una mayor
comprensión.
En el siguiente cuadro detallamos la inversión en la vida real para poder
automatizar nuestro Laboratorio:
Cuadro 14 - Presupuesto Vida Real
CANTIDAD DESCRIPCIÓN VALOR
UNITARIO
VALOR
TOTAL
11 Módulo Domótica S110115 X10 para Aparatos 33.23 365.53
6 Modulo Domótica S110110 X10 para Lámparas. 33.23 199.38
1 Interfaz S110205 X10 para PC y Receptor RF en un
Solo Módulo. 91.77 91.77
1 Mando por Radio frecuencia e infrarrojos
S110229 86.85 86.85
18 Adaptadores de 220v a 110v 4.89 88.02
1 Regulador De Voltaje Altek 1600w 8 Tomas Precio 10.49 10.49
TOTAL 842.04
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
91
A continuación, detallamos los presupuestos de nuestra maqueta:
Cuadro 15 - Presupuesto de Maqueta Simulada
CANTIDAD DESCRIPCIÓN VALOR
UNITARIO VALOR TOTAL
1 MOD. WIFI +BLUETOOH 10.714 10.714
5 RES 330 V4W 0.045 0.225
2 RES 3.3K V2 W 0.045 0.09
2 RES 4,7 V2 W 0.045 0.09
1 MÓDULO SENSOR GAS BUTANO
HIDROGENO MQ-2 1.417 1.417
1 MÓDULO SENSOR HUMEDAD Y
TEMPERATURA DHT 11 2.6786 2.6786
1 MÓDULO RELAY 8 CANAL 5V 1.6964 1.6964
1 A-AV MEDIANO 0.26 0.26
5 LED RECEPTOR 5MM 0.26 1.3
5 LED EMISOR 0.26 1.3
1 VENTILADOR MINI RASPERRY 3010 1.098 1.098
10 BORNERA 2 PIN VERDE 0.133 1.33
2 LED EMISOR 5MM 0.2679 0.5358
2 LED RECEPTOR 5MM 0.2679 0.5358
1 ARDUINO MEGA 2560 R3-NETO 24.00179 24.00179
2 SENSOR INFRARROJO EMISOR-RECEPTOR
4 PINES 1.1161 2.2322
2 SENSOR DE MOVIMIENTO PIR 3.8 7.6
1 JACK JUMPER HEMBRA A HEMBRA 30
CM 2.5 2.5
1 JACK JUMPER MACHO A HEMBRA 20 CM 2 2
1 JACK JUMPER MACHO A MACHO 30 CM 2.5 2.5
1 JACK JUMPER MACHO A MACHO 20 CM 2 2
92
1 JACK JUMPER HEMBRA A HEMBRA 20
CM 2 2
1 JACK JUMPER MACHO A HEMBRA 30 CM 2.5 2.5
4 TTL 74LS32N 1.5 6
4 TTL IC 74LS02N 1.25 5
4 MPS2222A 0.2 0.8
5 RELAY MEDIANO CUADRADO 12V 0.75 3.75
5 RELAY MEDIANO CUADRADO 5V 0.75 3.75
10 RESISTENCIA DE CARBON 0.1 1
10 RESISTENCIA DE ALAMBRE 0.1 1
8 TRANSISTOR BD135 0.2232 1.7856
12 DIODO ESPECF. 1N4148 0.0536 0.6432
1 MADERA PLYWOOD 3MTS X 3MM 30 30
1 PROTOBOARD BLISTER 3830 3.48 3.48
TOTAL 127.81
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO
Para poder completar este proyecto que tiene como objetivo el diseño e
implementación a pequeña escala de un sistema domótico que mostrara su
información en una página web se utilizó la metodología Scrum, la cual nos facilitó
la consecución del proyecto separándolo por fases, donde se fue evaluando cada
uno de las problemáticas existentes y que el proyecto de manera general debe
suplir , a cada una de estas etapas o fases la llamaremos Sprint, y cada uno de
estos tiene una funcionalidad que será requerida según el avance del proyecto.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
93
Cuadro 16 - Roles del Equipo Scrum del Proyecto
ProductOwner.- Son los clientes a los que les llama la atención producto, es el
responsable de manifestar que los requerimientos que tiene el proyecto se cumpla
para una mayor satisfacción.
Scrum Master.- Es la persona que está a cargo de observar que todos los
requerimientos se cumplan o completen de manera oportuna, de acorde con la
planificación de cada Sprint.
Delivery Team.- Son aquellos que se encargan del desarrollo del proyecto y los
responsables de que se lleve a cabo con éxito teniendo en observación cada
comentario realizado por el Scrum Master.
PLANIFICACIÓN DE LOS SPRINTS
Para la planificación de los sprints se tomara en cuenta los requerimientos que
son vitales para poder ejecutar cada tarea planteada, para poder llevar a cabo el
ROL RESPONSABILIDAD
ProductOwner Ing. Israel Ortega
Scrum Master Ing. José Luis Alonso
Delivery Team Steven Abrahám Pérez Jama
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
94
cumplimiento de cada una de estas etapas debe haber una comunicación
constante entre el ProductOwner y el equipo de trabajo de este proyecto.
Diagrama General del Proyecto
Para comprender mejor la idea de funcionamiento de nuestro proyecto, los
diferentes procesos y herramientas que intervienen en la misma, las cuales hay
que evidenciar para la consecución del proyecto
Figura 28 - Diagrama General del Proyecto
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
95
Cuadro 17 - Planificación de los Sprints
N° Tarea Prioridad Fecha Inicio Fecha Fin Duración Estado Fecha
Entrega Observaciones
1
Definición de herramientas para
usar para la implementación Alta 29/11/2018 4/12/2018 5 dias Entregado 24/02/2019
Estabilización del ambiente de
trabajo, Instalación de IDE'S Alta 5/12/2018 6/12/2018 2 dias Entregado 24/02/2019
Instalación de materiales para la
maqueta Alta 7/12/2018 10/12/2018 4 dias Entregado 24/02/2019
Instalación del Arduino Mega
2560 en la maqueta Alta 11/12/2018 12/12/2018 2 dias Entregado 24/02/2019
Diseño de Base de Datos
(Entidad- Relación) Alta 13/12/2018 20/12/2018 8 dias Entregado 24/02/2019
Diseño del Frontend del Portal
Web Alta 21/12/2018 30/12/2018 10 dias Entregado 24/02/2019
2 Programación de las cadenas de
conexión a la base de datos Alta 30/12/2018 3/1/2019 5 dias Entregado 24/02/2019
96
Diseño e implementación del
sistema automático de control
de Temperatura
Alta 3/1/2019 10/1/2019 8 dias Entregado 24/02/2019
Diseño e implementación del
sistema automático de control
de gases contra incendios
Alta 11/1/2019 18/1/2019 8 dias Entregado 24/02/2019
Diseño e implementación del
sistema de control automático
de luces
Alta 19/1/2019 26/1/2019 8 dias Entregado 24/02/2019
3
Diseño e implementación del
sistema de control automático
de las puertas
Alta 27/1/2019 3/2/2019 8 dias Entregado 24/02/2019
Instalación y configuración del
módulo NodeMcu para la
transferencia de los datos
Alta 3/2/2019 7/2/2019 5 dias Entregado 24/02/2019
97
Instalación del módulo relés de
8 canales para integrar todos los
sistemas automáticos
Alta 7/2/2019 13/2/2019 7 dias Entregado 24/02/2019
Programación del Backend del
portal web Alta 13/2/2019 17/2/2019 4 dias Entregado 24/02/2019
Prueba de la transferencia de
datos desde la maqueta a la
Base de Datos
Media 17/2/2019 18/2/2019 2 dias Entregado 24/02/2019
Prueba de los sistemas
manuales de cada sistema
integrado en la maqueta
Media 18/2/2019 19/2/2019 2 dias Entregado 24/02/2019
Diseño del manual de usuario Media 19/2/2019 20/2/2019 2 dias Entregado 24/02/2019
Pruebas conjuntas del
funcionamiento en general de la
maqueta con el portal web
Media 20/2/2019 23/2/2019 4 dias Entregado 24/02/2019
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
98
ENTREGABLES DEL PROYECTO
Terminado ya el proyecto “Diseño e implementación de un sistema domótico para
la automatización de los servicios, confort y seguridad en los laboratorios de la
carrera de ingeniería en sistemas con el protocolo x10 usando Arduino.” Se estará
realizando la entrega de:
1. Pagina Web y sus Instaladores: Código fuente de la aplicación,
instaladores de las herramientas usadas en la aplicación (servidores con
los que trabajo la aplicación, Base de Datos, etc).
2. Maqueta: En la cual tendremos componentes electrónicos que simularan
todos los procesos del laboratorio en la vida real.
3. Manual de Usuario: En este documento que estará situado en los anexos
se describe paso a paso cada función del sistema, además de detallar
todas las opciones de manejo del sistema para los usuarios.
4. Manual Técnico: En este documento que esta ubicado en los anexos se
describirá paso a paso de manera detallada lo que se debe de hacer para
la correcta ejecución de la aplicación web.
CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE PROPUESTA
Para poder realizar la validación de nuestra propuesta en el presente proyecto de
titulación, se vio necesario hacer uso del recurso de la encuesta de satisfacción,
dicha encuesta fue realizada a los estudiantes de las Carreras de Ingeniería en
Sistemas Computacionales e Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
donde ellos representan la muestra de este. También se realizaron entrevistas y
validaciones con expertos en el área para la validación de la propuesta de nuestro
trabajo de titulación.
99
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Juicio de Expertos
Una vez confirmadas las personas que van a realizar las evaluaciones, los
expertos estarán revisando en las dos formas posibles: visual y técnica.
Cuadro 18 - Rol de los Especialistas
N° de experto Nombre
J1 Ing. Francisco Merchán Reyes
J2 Ing. Carlos Gutiérrez Pincay
Cuadro 19 - Nivel de evaluación de Juicio de Experto
EVALUACION MINIMO MAXIMO
EXCELENTE 3.9 5
ACEPTABLE 2.5 3.8
DEFICIENTE 1 2.4
100
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Cuadro 20 - Evaluación Visual del Juicio de Experto
Evaluación Visual J1 J2 Promedio Evaluación
Selección del color de la pantalla de
inicio 4.1 3.7 3.9 Excelente
Selección de imágenes para la pantalla
de inicio 3.6 4.5 4.05 Excelente
Selección del color de las diferentes
pantallas 4.3 4..6 4.45 Excelente
Ubicación de los botones de navegación. 3.5 4.3 3.9 Excelente
Tamaño del texto en los botones de
navegación 3.5 4.1 3.8 Aceptable
Nivel de satisfacción con el rendimiento
de la página web 3.9 4.3 4.1 Excelente
Cuadro 21 - Evaluación Técnica del Juicio de Experto
Evaluación Técnica Opciones J1 J2
Se cumple con los requisitos del patrón de diseño
utilizado para el desarrollo de la página web
SI x x
NO
Las herramientas utilizadas para el diseño de la página
web son de código abierto
SI x x
NO
SI x x
101
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
El funcionamiento de cada sistema de la maqueta esta
interconectado a la placa controladora NO
La página web cuenta con autenticación y encriptación
de contraseñas desde la capa de presentación a la
capa de datos
SI x x
NO
La distribución de los voltajes y tensiones con los que
trabaja la maqueta son los correctos
SI x x
NO
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS
Para poder hacer nuestro trabajo o la propuesta presentada del presente proyecto
de titulación se vio necesario realizar encuestas de satisfacción la cual fue tomada
o realizada a través de la web usando la plataforma de Google Formularios a los
estudiantes de la Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales e Ingeniería
en Networking de la Facultad de Ciencias Matemática y Físicas, de donde se hizo
posible sacar nuestra población y muestra para realizar los análisis para la
validación de nuestra propuesta.
POBLACIÓN Y MUESTRA
Población:
La población de estudio para la encuesta que realizaremos serán los estudiantes
matriculados en el Periodo 2018-2019 ciclo II, puesto que es el área en análisis
sobre el conocimiento de sus datos almacenados.
Muestra:
De acuerdo con la base de datos de la Universidad de Guayaquil, se encuentran
matriculados en el Periodo 2018-2019 ciclo II de la carrera de Ingeniería en
102
Sistemas, 3845 estudiantes, dicho valor permitirá proceder con el cálculo
respectivo para obtener la muestra.
Cuadro 22 - Tamaño de la Muestra
𝑛 = 𝑚
𝑒2 (𝑚 − 1) + 1
𝑛 = 3845
0,052 (3845 − 1) + 1
𝑛 =3845
(0,0025)(3844) + 1
𝑛 =3845
10.61
𝑛 = 362
Según los cálculos realizados se obtuvo que la cantidad a encuestar son 362
estudiantes de la Carrera teniendo así los siguientes resultados en la encuesta
realizada a través de la plataforma de Google Formularios que fue la herramienta
utilizada para la recolección de los datos. A continuación, presentamos
detalladamente cada resultado:
n Tamaño de la muestra ¿?
m Tamaño de la población 3845
e Error de estimación 0,05
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
103
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
Pregunta N°1
1.- ¿Usted cree que con la implementación del sistema domótico se aportará con
servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación?
Gráfico 1 - Estadísticas Pregunta N°1
Análisis Preg. N°1: El 72% de las personas supieron indicar que, si aceptan la
implementación de un sistema domótico en nuestros laboratorios, el 23%
ratificaron que tal vez podría ser una opción a futuro, y solo el 5% de las personas
encuestadas expresaron que no eran necesaria para las condiciones del edificio.
Con los resultados se deduce que, con relación a la propuesta sobre la
104
implementación de sistemas domóticos se puede ver el interés que existe de las
personas en tener a su alcance nuevas tecnologías.
Pregunta N°2
¿Según su criterio que tanto pueden controlar los sistemas domóticos?
Gráfico 2 - Estadísticas Pregunta N°2
Análisis Preg. N°2: En base a los resultados obtenidos se observa que el 34%
de los encuestados están totalmente de acuerdo en cuanto a la seguridad y
confort, el 24.90% decidieron que la automatización de estructuras son las que
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
105
controlan un sistema domótico, el 22.10% confirmo que es más conveniente
controlar a través de un sistema domótico la comunicación entre dispositivos y el
7% consideraron indiferente. Se concluye que se debe tomar en cuenta las
recomendaciones debido a que la tecnología avanza constantemente y salen a la
luz nuevos mecanismos y tecnologías sofisticadas.
Pregunta N°3
¿Qué importancia le daría usted al valor de instalación o inversión inicial de un
sistema domótico?
Gráfico 3 - Estadísticas Pregunta N°3
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
106
Análisis Preg. N°3: De acuerdo con los resultados adquiridos a través de las
encuestas en cuanto a la importancia que las personas le daría a la inversión inicial
de un sistemas domótico el 76.80% de los encuestados supieron indicar que para
ellos significa mucho ya que esta idea sería algo innovador para ellos, mientras
que el 23.20% no lo saben, esta respuesta genera cierta incertidumbre en ellos
por las circunstancias en la que pasa nuestro centro de estudio.
Pregunta N°4
¿Le interesaría a usted poder controlar el laboratorio a través de un sistema
domótico?
Gráfico 4 - Estadísticas Pregunta N°4
Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Steven Pérez Jama
107
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Análisis Preg. N°4: De acuerdo con los resultados adquiridos a través de las
encuestas el 88.10% de los encuestados supieron indicar que les interesa mucho
la idea de que el laboratorio pueda ser controlado automáticamente sin esfuerzo
alguno, mientras que el 11.90% no tienen el interés en el tema por cierta falta
infraestructura en el lugar.
Pregunta N°5
5. ¿Cómo percibe la evolución de la domótica para el futuro?
Gráfico 5 - Estadísticas Pregunta N°5
108
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Análisis Preg. N°5: El 72.90% de las personas perciben que la evolución de la
domótica es buena ya que ayudara a la implementación de nuevas tecnologías, el
23.2% ratificaron que tal vez podría ser una opción a futuro de manera muy
regular, y solo el 3.90% de las personas encuestadas expresaron que era mala
dada que la situación económica no se adaptaría a los presupuestos. Con los
resultados se deduce que, con relación a la propuesta sobre la implementación de
sistemas domóticos se puede ver el interés que existe de las personas en tener
conocimiento de nuevas tecnologías.
Pregunta N°6
6. Como profesional, ¿Considera necesario tener un mayor conocimiento de
domótica?
Gráfico 6 - Estadísticas Pregunta N°6
109
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Análisis Preg. N°6: El 65.20% de las personas indican que, si fuera bueno tener
más conocimiento sobre este tipo de nuevas tecnologías a nivel profesional, el
29.3% ratificaron que tal vez podría ser una opción a futuro de manera, pero el
aprendizaje de estos puede llegar a tener muchas horas de preparación, y solo el
5.50% de las personas encuestadas expresaron que era mala no consideran
necesario para profesional a las que ellos están siguiendo. Dando como referencia
la necesidad de los estudiantes en conocer nuevas tecnologías para el futuro.
Pregunta N°7
7. ¿Cree usted que los proyectos de construcción que implementen dispositivos
domóticos posicionarían a la universidad en mejor categoría y por ende los
estudiantes tendríamos más oportunidades?
Gráfico 7 - Estadísticas Pregunta N°7
110
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Análisis Preg. N°7: El 66.60% de las personas supieron indicar que, si
aceptan la implementación de un sistema domótico en nuestros
laboratorios para elevar el estándar informático y estar a la vanguardia
tecnológica, el 28.7% ratificaron que tal vez podría ser una opción a futuro,
pero señalaron que el factor económico será importante, y solo el 4.7% no
ayudaría a la recategorización en los momentos actuales de la institución.
Pregunta N°8
8. ¿Cuál grado de satisfacción piensa usted que podría brindar la domótica
a una institución o incluso a su hogar?
Gráfico 8 - Estadísticas Pregunta N°8
111
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Análisis Preg. N°8: referente a los resultados en esta sección nos indican que el
38.70% de las personas encuestadas indicaron que el nivel de satisfacción de la
domótica es bueno, el 38.40% opinaron que el nivel de satisfacción seria
excelente, el 20.40% se pronunciaron mencionando que seria regular, mientras
que el 2.50% opinaron que sería muy malo. Ante estos resultados se deduce que
hay una gran acogida por parte de los estudiantes ante esta posible
implementación.
Pregunta N°9
9. ¿Cree usted importante y de gran ayuda la domótica para los estudiantes
discapacitados de la universidad?
Gráfico 9 - Estadísticas Pregunta N°9
112
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Análisis Preg. N°9: El 65.70% de las personas indican que, si será una gran
ayuda para las personas con discapacidad ayudándolos a tener mayor movilidad,
el 29.30% ratificaron que tal vez podría ser una opción a futuro vital para ellos, y
solo el 5.50% de las personas encuestadas expresaron que no funcionaría de
acorde a las necesidades. Donde podemos deducir de los resultados el impulso
para las personas con discapacidad la implementación de estas nuevas
tecnologías.
Pregunta N°10
10. ¿Cree usted que al tener un laboratorio con tecnología domótica facilitaría las
tareas cotidianas del mismo?
Gráfico 10 - Estadísticas Pregunta N°10
113
Análisis Preg.N°10 : El 58 % de las personas indican que, si será una gran ayuda
para minimizar el esfuerzo en las tareas cotidianas, el 37.60% ratificaron que tal
vez podría ser una opción a futuro vital para ellos, y solo el 4.40% de las personas
encuestadas expresaron que no funcionaría de acorde a las necesidades o tareas
cotidianas que se realizan. Ante esto podemos deducir de los resultados que con
esta implementación se facilitaría las tareas diarias que se realizan ahí.
114
CAPÍTULO IV
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O
SERVICIO
Los criterios para la aceptación para nuestra propuesta son todos los objetivos y
alcances propuestos en el proyecto, donde en el transcurso del desarrollo del
proyecto fueron revidados periódicamente revisados y verificados por los expertos
que aprobaron que la página web en conjunto con la maqueta cumplen con todos
los objetivos y alcances establecidos en el proyecto.
Cuadro 23 - Matriz de Criterios de Aceptación del Proyecto
N° Requerimiento Criterios de Aceptación Cumple
1 Control Automático de
Temperatura
El sistema debe evidenciar el control automático de
la temperatura del lugar. SI
2 Control automático
contra incendios
El sistema debe evidenciar control automático del
lugar a través de una alarma que anuncie ante un
posible incendio.
SI
3 Control automático de
iluminación
El sistema debe controlar automáticamente la
iluminación del lugar. SI
4 Control automático de
acceso al lugar
El sistema debe tener el control automático de los
accesos al lugar. SI
5 Validación de ingreso El sistema debe validar el ingreso a la pagina web
por medio de usuario y contraseña. SI
115
Fuente: Datos de la Investigación
Elaborado por: Steven Pérez Jama
6 Almacenamiento El sistema deberá almacenar todos los datos
recogidos en su respectiva Base de Datos. SI
7 Presentación de datos El sistema deberá presentar los claramente datos en
su página web. SI
INFORME DE ACEPTACIÓN Y APROBACIÓN PARA
PRODUCTOS DE HARDWARE/SOFTWARE
En los resultados que se obtuvieron en el “Diseño e implementación de un sistema
domótico para la automatización de los servicios, confort y seguridad en los
laboratorios de la carrera de ingeniería en sistemas con el protocolo x10 usando
Arduino.” Que fue desarrollado para con el objetivo de obtener una solución ante
la problemática para poder tener la información necesaria de lo que esta
ocurriendo el laboratorio en el tiempo real por lo antes mencionado las pruebas
realizadas al funcionamiento del proyecto por los expertos aprobaron el
funcionamiento correcto del sistema propuesto en base a los requerimientos
básicos que debe cumplir el proyecto donde se concluye que el sistema cumple
con cada uno de los objetivos y requerimientos planteados en esta propuesta.
INFORME DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD PARA
PRODUCTOS DE HARDWARE/SOFTWARE
Después de las pruebas realizadas a cada uno de las partes en el funcionamiento
de nuestro proyecto como son en este caso métricas e indicadores que servirán
116
para medir la calidad del proyecto, donde se verifica si el proyecto planteado
cumple con las características de calidad, también en todas las validaciones
hechas en el transcurso de la consecución del proyecto que nos servirá para
constatar que cada una de las especificaciones establecidas satisfagan y
garanticen que cada uno de los procesos del sistema esta de acorde a los
requisitos planteados en la propuesta.
MECANISMOS DE CONTROL
Una vez culminado el proyecto se aplicaron los mecanismos necesarios para
limitar la seguridad del proyecto, entre todas estas tenemos las siguientes:
• Solo el administrador y los docentes son los encomendados al manejo de
las operaciones del laboratorio.
• Los usuarios generales como estudiantes solo tendrán acceso a una parte
visual de lo que ocurre en el laboratorio.
• El sistema debe garantizar la integridad y seguridad de los datos.
MÉTODOS DE CORRECCIÓN
Los métodos de corrección que se tendrán antes los posibles inconvenientes que
puedan acontecer al proyecto dependerá de cuando se requiera actualizar las
instalaciones donde estará instalado el proyecto será necesario de reacomodar a
las nuevas instalaciones futuras el proyecto planteado, así como también en el
caso existente de algún cambio de la infraestructura.
MEDIDAS, MÉTRICAS E INDICADORES
MEDIDAS
El proyecto presentado, fue planteado para poder controlar de manera autónoma
cada uno de los procesos que realiza el laboratorio, los cuales podrán ser
117
evidenciados a través de una página web que mostrara todo lo que esta ocurriendo
en el laboratorio en tiempo real, cada de unos de los usuarios de la plataforma
tendrán ciertas restricciones de acuerdo al grupo donde pertenezcan sean estos
administrador , estudiantes y docentes, teniendo la seguridad que las personas
que utilizaran la plataforma sean las que estén realmente validadas para su
respectivo uso y no tener usuarios fraudulentos en el sistema.
El sistema fue planteado con el objetivo de que sea entendible y de fácil manejo
para todos lo usuarios que deseen acceder, así también para agregar nuevas
funcionalidades em un futuro si se desean agregar nuevos servicios al laboratorio.
MÉTRICAS
Confiabilidad: El sistema realiza todo el proceso de control automático de los
servicios que ofrece el laboratorio de manera segura, se menciona la seguridad
ya que para poder acceder al sistema el usuario en este caso deberá estar
debidamente registrado y validado según el tipo de usuario tendrá el acceso a las
funcionalidades adecuadas. De esta manera el sistema nos proporcionara mas
confianza y seguridad de que las personas que accedan sean las adecuadas para
poder ver las funcionalidades de nuestro sistema así también como el correcto
manejo de este.
Usabilidad: El sistema web fue diseñado y elaborado de manera que cada una
de las funcionalidades sean de fácil manejo para todos los usuarios, evidenciado
así para el cual fue desarrollado el proyecto, lo cual fue verificado y validado por
el juicio de expertos en el área según cada una de las pruebas en su debido
entorno que dando de manera clara demostrado que cumple con los requisitos
adecuados para su uso.
118
Portabilidad: El sistema fue implementado con herramientas tecnológicas que
nos permiten la portabilidad de este, teniendo en cuenta que se podrá adaptar en
otra plataforma u otro software como este lo vea pertinente.
Mediante las pruebas que se realizaron en las diferentes plataformas de
navegación como son Internet Explorer, Mozilla Firefox, Google Chrome, etc. y en
todas funciona sin ningún inconveniente. También es adaptable hacia las pantallas
de los dispositivos móviles.
INDICADORES
Eficacia: El sistema web debe tener el control total de todos los datos en tiempo
real que ofrece a través de la maqueta a todos los usuarios en este caso a través
de la página web donde evidenciara todos resultados de manera rápida y eficaz.
Eficiencia: El proyecto en el cual se trabajó, se lo hizo de forma que tenga una
rapidez en la gestión de todos los datos al momento de tomarlos en la maqueta
en consecuente manera importarlos a la Base de Datos para su posterior
presentación a través de la página web.
119
CONCLUSIONES
• Después de la recolección de los datos por medio de las encuestas
realizadas a los estudiantes se pudo evidenciar la necesidad de poder
tener control total del laboratorio y a la vez este sea autónomo en todos
sus servicios para aliviar los procesos hacia sus usuarios.
• Dentro del estudio de campo realizado se pudo constatar diversas
instalaciones de sistemas domóticos en estructuras y de cómo estaban
implementadas dando así ideas para futuras instalaciones dentro de
nuestra facultad.
• En el proyecto propuesto da como resultado que se cumplió con el estudio
de ciertas bases para implementación a futuro de sistemas domóticos con
el protocolo x10 en los laboratorios.
• Dentro de todo lo realizado en el proyecto tenemos una página web que
es la encargada de evidenciar los procesos y servicios que ofrecerá el
laboratorio en este caso toma los datos que se envían de la maqueta a la
Base de Datos que simula los procesos del laboratorio teniendo con
certeza que cumple con todos los usuarios evidenciando en tiempo real
cada proceso que realiza el laboratorio.
• Durante el periodo de pruebas realizado por los expertos se constató que
el proyecto cumple con los requerimientos propuestos de forma exitosa
cumpliendo con los objetivos que se establecieron el proyecto.
120
RECOMENDACIONES
• Tener al alcance diferentes repuestos de los dispositivos utilizados en
el proyecto por si alguno sufre algún daño considerable y deja de
funcionar.
• Tener copias de seguridad de todos los códigos de programación en el
caso de pérdida de información o fallos en los sistemas programados.
• Para implementación de un sistema domótico en nuestra facultad es
recomendable empezar con un diseño básico esto nos permitirá
conocer las necesidades de la estructura donde se va a trabajar.
• Este proyecto puede ser ampliado a diferentes áreas de la facultad
como aulas departamentos, etc., Con el fin de tener una estructura
inteligente que ayudara mucho en las actividades diarias.
• Se recomienda capacitar a todos las personas que serán los usuarios
, para que este proyecto sea utilizado de manera responsable para
cualquier fallos causados por los propios usuarios.
121
BIBLIOGRAFÍA
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https://www.voltimum.es/articulos-tecnicos/sensores-movimiento
ANEXOS
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE
INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
MANUAL DE USUARIO
“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DOMÓTICO
PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LOS SERVICIOS, CONFORT Y
SEGURIDAD EN LOS LABORATORIOS DE LA CARRERA DE
INGENIERÍA EN SISTEMAS CON EL PROTOCOLO X10 USANDO
ARDUINO.”
AUTOR:
STEVEN ABRAHÁM PÉREZ JAMA
INFORMACIÓN PRELIMINAR
El presente manual detalla cada una de las características principales de
cada una de las funcionalidades que existen en las opciones de pantalla que
tiene la página web de presentación del proyecto
El objetivo de este es de brindar al lector una visión mas detallada y clara
de la página, indicando paso a paso la utilización de cada componente con
lo que cuenta esta página web, ayudando así para que su funcionamiento
sea óptimo.
GUAYAQUIL – ECUADOR
2019
Pantalla de Inicio del Login
✓ Aquí se presenta el diseño de la página web en su página principal, en esta
pantalla se permitirá Iniciar Sesión con el usuario y contraseña correspondiente.
Pantalla de Registros de Usuarios
✓ En esta página se puede visualizar el formulario de registro para usuario del
sistema caso contrario que no este registrado se le denegara el acceso.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
En esta pantalla se puede registrar un nuevo usuario con su debida contraseña,
el estado que tendrá puede ser activo o inactivo y se define el rol que se le
asignará para que pueda manejar el sistema.
✓ En esta pantalla se puede evidenciar las validaciones de los campos, para que
no se puedan ingresar datos erróneos al sistema y provocar posibles errores a
futuro.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
En esta pantalla se puede evidenciar los métodos de ingreso a la aplicación, la
única forma posible es logueando ya que entrando por las rutas del barra de
navegación se auto refrescará la página al login nuevamente.
✓ Una vez validados los accesos el sistema lo enviara automáticamente a la página
de inicio del sistema que lleva por nombre pagina_inicio.php.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
✓ El cual nos mostrara todas las funcionalidades del proyecto en el cual hemos
trabajado cada automatización del proyecto se vera registrada en esta pagina a
manera de vista para observar lo que pasa en las instalaciones de nuestro
laboratorio.
Nuestra pantalla de inicio esta divida en su barra de menús por 4 opciones que
estaremos detallando a continuación:
• Introducción
• Laboratorio en Tiempo Real
• Estadísticas del Laboratorio
• Sugerencias
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
✓ En la pestaña Introducción podemos chequear una pequeña reseña de lo que
abarca el proyecto y en que beneficiara a nuestra facultad.
✓ Todo ayudara para una mejor compresión del proyecto planteado.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
✓ Una vez explicada esta parte nos dirigimos a la siguiente pestaña Laboratorio en
Tiempo Real que reflejara cada acción en tiempo real del Laboratorio.
✓ En esta pestaña se podrá evidenciar cada servicio que tiene el laboratorio en
tiempo real solo el administrador y docente podrán tener el control de cada unas
de las funcionalidades de este para poder darle uso a conveniencia.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
✓ Podemos evidenciar los datos que tendrá el laboratorio en cuanto a temperatura
y humedad de este para verificar la ambientación del lugar dando así mayor
comodidad y confort.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
✓ Todas opciones podrán ser programables y ejecutadas desde esta pestaña, pero
solo tendrán acceso a esta opción los administradores y docentes que usarán la
aplicación.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
✓ También se podrán controlar los sistemas de luces, así como el sistema de
aire acondicionado será automático si pero también cada sistema tendrá
opciones manuales para que el usuario pueda manejar el sistema a su
conveniencia.
✓ Luego tenemos la pestaña Estadística de Laboratorio que mostrara las
estadísticas diarias de cada sistema que esta recogiendo información dentro de
la infraestructura.
✓ En esta pestaña tendremos la muestro de todos los gráficos estadísticos de
cada sensor o sistema automatizado que estarán recogiendo los datos
simultáneamente para alimentar las bases de datos y representarlos a través
de este sistema para una mayor comprensión de lo que sucede en el lugar.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
✓ Todas estas opciones se estarán mostrando a través de una opción de selección
múltiple para así dar al usuario la versatilidad de poder escoger cual estadística
de su conveniencia desea ver en los respectivos casos.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
✓ Y como ultima pestaña tenemos la opción de Sugerencias que nos ayudara con
un pequeño formulario para que los usuarios expresen sus opiniones dentro de
los posibles o errores futuros, también como posibles recomendaciones para
mejoras futuras.
✓ Aquí se termina las funcionalidades de toda la pagina con cada pestaña
explicada y su característica principal dentro del proyecto.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE
INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
MANUAL TECNICO
“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DOMÓTICO
PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LOS SERVICIOS, CONFORT Y
SEGURIDAD EN LOS LABORATORIOS DE LA CARRERA DE
INGENIERÍA EN SISTEMAS CON EL PROTOCOLO X10 USANDO
ARDUINO.”
AUTOR:
STEVEN ABRAHÁM PÉREZ JAMA
INFORMACIÓN PRELIMINAR
El presente manual detalla cada una de las instalaciones de las aplicaciones
principales que fueron tomadas en cuenta para la presentación del
proyecto.
El objetivo de este es de brindar al lector una visión más detallada y del
proyecto, indicando paso a paso la utilización de cada componente con el
que cuenta todo el proyecto, ayudando así para que su funcionamiento sea
óptimo.
GUAYAQUIL – ECUADOR
2019
Instalación de XAMPP
Antes de instalar un servidor de páginas web es conveniente comprobar si no hay ya uno
instalado, o al menos si no está en funcionamiento. Para ello, es suficiente con abrir el navegador
y escribir la dirección http://localhost. Si se obtiene un mensaje de error es que no hay ningún
servidor de páginas web en funcionamiento (aunque podría haber algún servidor instalado, pero
no estar en funcionamiento).
Una vez obtenido el archivo de instalación de XAMPP, hay que hacer doble clic sobre él para
ponerlo en marcha. Al poner en marcha el instalador XAMPP nos muestra un aviso que aparece
si está activado el Control de Cuentas de Usuario y recuerda que algunos directorios tienen
permisos restringidos:
A continuación se inicia el asistente de instalación. Para continuar, haga clic en el botón "Next".
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Los componentes mínimos que instala XAMPP son el servidor Apache y el lenguaje PHP, pero
XAMPP también instala otros elementos. En la pantalla de selección de componentes puede
elegir la instalación o no de estos componentes. Para seguir estos apuntes se necesita al menos
instalar MySQL y phpMyAdmin.
En la siguiente pantalla puede elegir la carpeta de instalación de XAMPP. La carpeta de
instalación predeterminada es C:\xampp. Si quiere cambiarla, haga clic en el icono de carpeta y
seleccione la carpeta donde quiere instalar XAMPP. Para continuar la configuración de la
instalación, haga clic en el botón "Next".
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
La siguiente pantalla ofrece información sobre los instaladores de aplicaciones para XAMPP
creados por Bitnami. Haga clic en el botón "Next" para continuar. Si deja marcada la casilla, se
abrirá una página web de Bitnami en el navegador.
Una vez elegidas las opciones de instalación en las pantallas anteriores, esta pantalla es la
pantalla de confirmación de la instalación. Haga clic en el botón "Next" para comenzar la
instalación en el disco duro.
El proceso de copia de archivos puede durar unos minutos.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Durante la instalación, si en el ordenador no se había instalado Apache anteriormente, en algún
momento se mostrará un aviso del cortafuegos de Windows para autorizar a Apache a
comunicarse en las redes privadas o públicas. Una vez elegidas las opciones deseadas (en estos
apuntes se recomienda permitir las redes privadas y denegar las redes públicas), haga clic en el
botón "Permitir acceso".
Una vez terminada la copia de archivos, la pantalla final confirma que XAMPP ha sido instalado.
Si se deja marcada la casilla, se abrirá el panel de control de XAMPP. Para cerrar el programa de
instalación, haga clic en el botón "Finish".
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
El Panel de Control de XAMPP
Abrir y cerrar el panel de control
Al panel de control de XAMPP se puede acceder mediante el menú de inicio "Todos los
programas > XAMPP > XAMPP Control Panel" o, si ya está iniciado, mediante el icono del área
de notificación.
La primera vez que se abe el panel de control de XAMPP, se muestra una ventana de selección
de idioma que permite elegir entre inglés y alemán.
El panel de control de XAMPP se divide en tres zonas:
• la zona de módulos, que indica para cada uno de los módulos de XAMPP: si está
instalado como servicio, su nombre, el identificador de proceso, el puerto utilizado e
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
incluye unos botones para iniciar y detener los procesos, administrarlos, editar los
archivos de configuración y abrir los archivos de registro de actividad.
• la zona de notificación, en la que XAMPP informa del éxito o fracaso de las acciones
realizadas
• la zona de utilidades, para acceder rápidamente
Para cerrar el panel de control de XAMPP hay que hacer clic en el botón Quit (al cerrar el panel
de control no se detienen los servidores):
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
El botón Cerrar en forma de aspa no cierra realmente el panel de control, sólo lo minimiza:
Si se ha minimizado el panel de control de XAMPP, se puede volver a mostrar haciendo doble
clic en el icono de XAMPP del área de notificación.
Iniciar servidores
Para poner en funcionamiento Apache (u otro servidor), hay que hacer clic en el botón "Start"
correspondiente:
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Si el arranque de Apache tiene éxito, el panel de control mostrará el nombre del módulo con
fondo verde, su identificador de proceso, los puertos abiertos (http y https), el botón "Start" se
convertirá en un botón "Stop" y en la zona de notificación se verá el resultado de las operaciones
realizadas.
Detener servidores
Para detener Apache (u otro servidor), hay que hacer clic en el botón "Stop" correspondiente a
Apache.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Si la parada de Apache tiene éxito, el panel de control mostrará el nombre del módulo con fondo
gris, sin identificador de proceso ni puertos abiertos (http y https), el botón "Stop" se convertirá
en un botón "Start" y en la zona de notificación se verá el resultado de las operaciones
realizadas.
Para reiniciar de nuevo Apache habría que volver a hace clic en el botón "Start"
correspondiente a Apache.
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Descarga e instalacion del Arduino IDE.
Para ello iremos a la web oficial de arduino: arduino.cc y descargaremos el instalador
correspondiente al sistema sistema operativo que tengamos instalado en nuestro ordenador.
En mi caso, al tener Windows 10, me descargo el instalador que me actualizara a la última
versiónen el caso que tenga una anterior instalada, conservando nuestros programas y librerías
ya instaladas.
Al elegir la opción a descargar, nos solicitarán la colaboración voluntaria para contribuir a “la
causa” para su mantenimiento. Aquí cada uno puede contribuir según sus posibilidades y así
ayudar a que Arduino-Genuino pueda seguir adelante.
Una vez descargado, arrancaremos el fichero .exe y comenzará la instalación hasta que esté
terminada con el mensaje siguiente:
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Instalando IDE Arduino y drivers
Ahora ya podemos ir a nuestro escritorio y arrancar el Arduino IDE a través del icono nuevo que
se nos habrá creado. Si todo ha ido bien, nos aparecerá una ventana como esta:
Conectando nuestro Arduino.
Llegados a este punto, podemos ya hacer nuestra primera prueba con nuestra placa de Arduino.
Para ello conectaremos nuestro cable usb al Arduino y al ordenador para que lo reconozca. Los
drivers para la placa tendrían que estar instalados y asignarnos un puerto COM para nuestra
placa. Primero iremos al menú herramientas y seleccionaremos el modelo de nuestro arduino
conectado y el puerto que nos asigne el ordenador, (no tiene porque ser el del ejemplo), este
numero depende del sistema y del número de periféricos que tengamos conectados:
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Si no podemos seleccionar el puerto, podemos intentar desconectar/conectar el arduino
por si no lo detectase, y tarda en reconocer la placa. En todo caso tiene que quedar
como se ve en la captura anterior para saber que todo esta correcto.
Si esto no ocurre así, es que hay un problema de instalación de drivers, o bien no están
instalados, y si accedemos al administrador de dispositivos del sistema nos aparecerá
un símbolo de advertencia similar a este:
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Para instalarlos, haremos clic-dcho sobre el icono del error y seleccionamos actualizar drivers.
Estos se encuentran en el directorio de instalación del Arduino IDE C:\Program Files
(x86)\Arduino\drivers\ . El tener instalados los drivers es un paso imprescindible para poder
trabajar con nuestra placa. En el caso de algunas placas arduino no originales procedentes de
países de oriente, sustituyen el integrado habitual de comunicación con USB por el CH340. En
este caso hay que instalar los driver específicos de este chip.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE
INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
DISEÑO DE ENCUESTA
“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DOMÓTICO
PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LOS SERVICIOS, CONFORT Y
SEGURIDAD EN LOS LABORATORIOS DE LA CARRERA DE
INGENIERÍA EN SISTEMAS CON EL PROTOCOLO X10 USANDO
ARDUINO.”
AUTOR:
STEVEN ABRAHÁM PÉREZ JAMA
Cuestionario de satisfacción para la implementación de un sistema domótico en el
Laboratorio FCM-D-LAB-01 de la Carrera de Ingeniería en Sistemas
Computacionales de la Universidad de Guayaquil
1. ¿Usted cree que con la implementación del sistema domótico se aportará con
servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación? *
✓ Sí
✓ No
✓ Tal vez
2. ¿Según su criterio que tanto pueden controlar los sistemas domóticos? *
✓ Seguridad y Confort
✓ Automatización de Estructuras
✓ Comunicación entre dispositivos inteligentes
✓ Todas las anteriores
3. ¿Qué importancia ud le daría al valor de instalación o inversión inicial de un sistema
domótico?: *
✓ Poca
✓ Mucha
4. ¿Le Interesa el poder controlar el laboratorio a través de un sistema domótico? *
✓ Me interesa
✓ No me interesa
5. ¿Cómo percibe la evolución de la domótica para el futuro? *
✓ Buena
✓ Mala
✓ Regular
6. Como profesional, ¿Considera necesario tener un mayor conocimiento de domótica?
✓ Sí
✓ No
✓ Tal vez
7. ¿Cree usted que los proyectos de construcción que implementen dispositivos
domóticos posicionarían a la universidad en mejor categoría y por ende los estudiantes
tendríamos más oportunidades?
✓ Sí
✓ No
✓ Tal vez
8. ¿Cuál grado de satisfacción piensa usted que podría brindar la domotica a una
institución o incluso a su hogar?
✓ Malo
✓ Regular
✓ Bueno
✓ Excelente
9. ¿Cree usted importante y de gran ayuda la domótica para los estudiantes
discapacitados de la universidad? *
✓ Sí
✓ No
✓ Tal vez
¿Cree usted que al tener un laboratorio con tecnologia domotica facilitaria las tareas
cotidianas del mismo? *
✓ Sí
✓ No
✓ Tal vez
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE
INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
ESQUEMÁTICOS DE LOS SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DOMÓTICO
PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LOS SERVICIOS, CONFORT Y
SEGURIDAD EN LOS LABORATORIOS DE LA CARRERA DE
INGENIERÍA EN SISTEMAS CON EL PROTOCOLO X10 USANDO
ARDUINO.”
AUTOR:
STEVEN ABRAHÁM PÉREZ JAMA
Sistema de control de Temperatura
Sistema de Control de Gases
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Sistema de Control de Luces Con sensor de Movimiento Pir
Sistema de Control automático de las puertas
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Esquemático de la puerta manual y automática
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE
INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
EVIDENCIAS DEL PROCESO DE LA MAQUETA
“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DOMÓTICO
PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LOS SERVICIOS, CONFORT Y
SEGURIDAD EN LOS LABORATORIOS DE LA CARRERA DE
INGENIERÍA EN SISTEMAS CON EL PROTOCOLO X10 USANDO
ARDUINO.”
AUTOR:
STEVEN ABRAHÁM PÉREZ JAMA
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama
Fuente: Steven Pérez Jama
Elaborado por: Steven Pérez Jama