Diseño, desarrollo e implementación de sistemas domóticos aplicables para la utilización cotidiana en el edificio de la Universidad del Norte, Facultad Comunitaria Caacupé 2015

Juan Agustín Melgarejo Giménez1, Martín Fretes Salvioni1

1Carrera de Ingeniería Informática, Facultad Comunitaria de Caacupé, Universidad del Norte

 

Introducción

Tomando en cuenta el gran aporte de los avances tecnológicos y las facilidades que pueden generar en los hogares o en las instituciones, surgió la idea de diseñar, desarrollar e implementar un sistema que esté adaptado para la utilización en el edificio de la Universidad del Norte ubicada en Caacupé, que permite el control y monitoreo a través de red y dispositivos móviles, apoyados con la tecnología del Arduino. Pero, ¿Qué es la demótica? Se podría definir como el conjunto de tecnologías aplicadas al control y la automatización inteligente de una vivienda o edificio, que permite una gestión eficiente del uso de la energía además de aportar seguridad, confort, y comunicación entre el usuario y el sistema.

Arduino es una plataforma de hardware libre creada en 2005, basada en una placa con un Microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares. Para crear el sistema domótico han de tenerse en cuenta varios aspectos. Se debe conocer el capital para invertir en el sistema y seleccionar los dispositivos que más se dispone a las necesidades de cada proyecto. Hasta hace pocos años el término domótica parecía lejano y difícil de implementar en el Paraguay. En la actualidad es una tecnología económicamente viable y factible para su uso. Esta herramienta útil y práctica ofrece soluciones que minimizan el esfuerzo para poner en marcha el funcionamiento de ciertas estructuras; que representan un gran avance en materia de vigilancia, seguridad, y ahorro de energía ya que permite tener un control centralizado total del edificio.

Ante esta situación se plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Es aplicable el sistema domótico para el control de sistemas eléctricos y electrónicos en la Universidad del Norte, Facultad Comunitaria Caacupé? La presente investigación se centra en brindar comodidad y alto rendimiento al edificio de la Universidad del Norte, dotándolo de equipos que faciliten las tareas diarias y cotidianas en la institución. Esta investigación consistió en el desarrollo de pruebas a un sistema de automatización adaptado para la conversión de un edificio tipo a la de un edificio inteligente, en donde los sistemas estén modificados acorde a las necesidades que día a día se presentan en el transcurso del tiempo, se integran diversos tipos de mecanismos y tecnologías como medio para desarrollar un sistema domótico de gestión de distintos elementos dentro de la instalación, de la misma manera se utilizará un acceso vía web encargado de la gestión informática relacionada con el control del edificio.

Como objetivo de este proyecto se propuso crear un sistema domótico sencillo utilizando las placas de Arduino y otros dispositivos, que estén aplicados a una maqueta de representación del edificio la Universidad de Norte, que permitirá la demostración de la conexión y programación; como la interpretación y pensamiento en el que nos hemos basado para comunicar las placas que estarán controlando las habitaciones en las cuales hayan sido instaladas. A medida que pacen los años la información será crecientemente gestionada desde cualquier lugar donde se encuentren los usuarios conectados a la red del edificio en cuestión y en muchos casos el control a distancia se convertiría en una actividad común. Siendo así el objetivo planteado representa una excelente oportunidad para dar a conocer a la Universidad del Norte esta tecnología y los beneficios que puede aportar su implementación a las actividades diarias.

Alcance y Limitaciones

El alcance del proyecto en la instancia del análisis y diseño será el que abarque todo los controles y automatizaciones que se desearía tener en algún momento. Por lo tanto, será necesario conseguir la factibilidad técnica de todo el sistema. De esta manera el alcance se verá acotado en el análisis de cada etapa de implementación de forma que la factibilidad practica y económica se pueda evaluar en el momento correspondiente.

Entorno de desarrollo

Prototipo de servidor domótico

En punto vamos a proponer un modelo sencillo de servidor domótico utilizando placas Arduino y otros dispositivos acoplables. Se comentarán el montaje del sistema y su funcionamiento intentando demostrar el porqué de cada elección.

Interacción con el usuario

Se mostrará a la interacción del usuario, para entender cómo puede controlar el edificio de manera sencilla y cómoda. Es muy importante diseñar sistemas que sean efectivos, eficientes, simple y a menos a la hora de utilizarlos, dado que los usuarios disfrutarán de estos avances.

Usuario

Hay que tener en cuenta que el ser humano tiene una capacidad limitada de procesar información; lo cual es muy importante considerar al hacer el diseño. Nos podemos comunicar a través de cuatro canales de entrada/salida: visión, audición, tacto y movimiento. La información recibida se almacena en la memoria sensorial, la memoria a corto plazo y la memoria a largo plazo. Una vez recibimos la información ésta, es procesada a través del razonamiento y de habilidades adquiridas, como por ejemplo el hecho de poder resolver problemas o el detectar errores.

El usuario en función de su experiencia

Aunque las personas que tienen contacto directo con las computadoras pueden ser definidas colectivamente como usuarios, de forma individual tienen numerosas diferencias (edad, sexo, conocimientos previos, motivación, etc.).

Sin embargo, hay situaciones en que es necesario clasificarlos en una sola categoría; por ejemplo, para fines de evaluación. Una de las más utilizadas es la que clasifica a los usuarios según su nivel de conocimiento (avanzado, principiante. intermedio). Se define de la siguiente manera: 1) Inexpertos: Son las personas que no tienen experiencia en el uso de máquinas y tecnología. 2) Principiantes: Personas que han tenido algún contacto con maquinaria y tecnología. 3) Habilitados: Son usuarios competentes. Pero que les falta algo (al nivel de conocimiento o comprensión) que les permitan ser clasificados como expertos. Se podría decir que la mayoría de los usuarios entran en esta categoría. 4) Expertos: Se trata de personas que poseen tan vasto conocimiento sobre la maquinaria y tecnología, que serían capaces de desmontarla y volver a montarla si fuera necesario. Constituyen un grupo relativamente pequeño de personas.

Estructura general del prototipo

Figura 1. La conexión al sistema se realiza mediante cualquier dispositivo con conexión a wifi.

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