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APLICACIÓN DOMOTICA CONTROLADA REMOTAMENTE DESDE UN WEB SERVER
LEIDY JOHANA ORDOÑEZ ARIZA COD: 20091273036
STEPHANY VILLAGRAN SOLORZANO COD: 20091273033
ING. HERMES JAVIER ESLAVA BLANCO
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD TECNOLOGICA – INGENERIA EN TELECOMUNICACIONES
SEMINARIO DE INVESTIGACION
BOGOTA D.C
2010
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UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
PROPUESTA DE PROYECTO DE GRADO INGENERIA EN TELECOMUNICACIONES
APLICACIÓN DOMOTICA CONTROLADA REMOTAMENTE DESDE UN WEB SERVER
PROPONENTES
LADY JOHANA ORDOÑEZ ARIZA CODIGO: 20091273036
E:mail : [email protected]
STEPHANY VILLAGRAN SOLORZANO CODIGO: 20091273033
E:mail: [email protected]
DIRECTOR
ING. HERMES JAVIER ESLAVA BLANCO
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD TECNOLOGICA – INGENERIA EN TELECOMUNICACIONES
SEMINARIO DE INVESTIGACION
BOGOTA D.C
2010
3
TABLA CONTENIDO
1.0 REFERENCIA AL CONCEJO….…..………………………………………………………………. 4
2.0 INTRODUCCION...…………………………………………………………………………………… 5
3.0 OBJETIVOS………………………..…………………………………………………………………… 6
3.1 OBJETIVO GENERAL…………………………………………………………………………… 6
3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS……….…………………………………………………………… 6
4.0 MARCOS DE REFERENCIA…….………………………………………………………………… 7
4.1 MARCO TEORICO………………………..……………………………………………………… 7
4.1.1 DOMOTICA………………………………………………………………………………... 7
4.1.2 APLICACIONES DE LA DOMOTICA……………………………………………… 7
4.1.3 CAMARA DE RED………………………………………………………………………. 7
4.1.4 IMAGEN DIGITAL………………………………………………………………………. 8
4.1.5 ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMAGEN.....................................................................................................................………..
12
4.2 ESTADO DEL ARTE…………………………………………………………………………… 13
5.0 SOLUCION PROPUESTA..………………………………………………………………………… 19
5.1 SISTEMAS A CONTROLAR…………………………………………………………………… 19
5.2 DISPOSITIVO CENTRAL DE CONTROL…………………………………………………. 20
5. 3 WEB SERVER ……………………………………………………………………………………. 21
6.0 METODOLOGIA PROPUESTA….……………………………………………………………… 22
7.0 CRONOGRAMA……………………………………………………………………………………….. 23
8.0 PRESUPUESTO Y FUENTES DE FINANCIACION.….…………………………………… 24
9.0 REFERENCIAS.….……………………………………………………………………………………. 26
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REFERENCIA AL CONCEJO
El proyecto consiste en desarrollar una aplicación domotica en donde se controle
algunas funciones que se presentan en un hogar, estas posibles funciones son la
luminosidad de la vivienda, el sistema de alarmas y por ultimo permitir administrar y
controlar el sistema de forma remota por medio de un web server, dando la
oportunidad al administrador o dueño de la vivienda controlar el sistema desde
cualquier punto con acceso a internet. La finalidad del proyecto consiste en
implementar un dispositivo en el interior de la vivienda que se conecte con un modem
para enviar o recibir los datos de control, este dispositivo no depende de ninguna
computadora y su sistema será capaz de comunicarse con la red Ethernet. Aparte de la
implementación de este dispositivo, también forma parte del proyecto el diseño y
desarrollo del web server que será el que se encargue de tener la relación directa con
el administrador de la vivienda y será el medio por donde se visualice y se controle las
aplicaciones domoticas.
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INTRODUCCION
El proyecto a realizar dentro del grupo de investigación TELETECNO, se basa en una
aplicación domotica en la que se controlan aspectos como la luminosidad y el sistema
de alarmas de una casa convencional. Este control lo realiza el propietario de la
vivienda por medio un servidor web server, que podrá ver y manejar desde cualquier
punto con acceso a internet. Este servidor estará debidamente protegido con
contraseñas para garantizar que el único con acceso a este será el propietario de la
vivienda, o la persona autorizada por el mismo.
Para el envió y recepción de la información al y desde el web server, dentro de la
vivienda se implementara un dispositivo que se encargue de procesar las señales
entrantes y salientes, este dispositivo consta de un modem (inalámbrico o por cable),
que se comunica por Ethernet con un procesador que controla el hardware de los
aspectos a manejar (Luminosidad y sistemas de alarmas).
El procesador al que se hace referencia anteriormente se comunica con la red de
internet como lo haría una computadora, pero sin serlo, es decir es un dispositivo que
dentro de su composición tiene elementos que hacen posible esta comunicación,
dentro de estos elementos se habla de microcontroladores que ya manejan tecnología
Ethernet y facilitan la tarea de comunicación.
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OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GENERAL
Desarrollar un sistema domótico, en donde se controlen la luminosidad, las
alarmas y video a través de un servidor web.
3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Desarrollar un elemento de comunicación independiente del pc, que realizara
la comunicación entre los dispositivos de control y la red por medio del
protocolo tcp/ip, conectándose asi directamente con la red de internet.
Diseñar una página web para el control remoto de; el encendido y apagado de
las luces en cada uno de los lugares en donde se halla implementado el sistema
de iluminación, la activación de las alarmas y la visualización del o de los
puntos en donde fue activada la alarma y el manejo de la cámara ip y de la
recepción de las imágenes provenientes de esta.
Diseñar e implementar circuitos de control para cada uno de los sistemas
(luminosidad, alarmas y video).
Implementar los sistemas de control en un diseño a escala de una casa.
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MARCOS DE REFERENCIA
4.1 MARCO TEORICO
4.1.1 DOMOTICA: Se entiende por domotica al conjunto de sistemas capaces de
automatizar una vivienda, aportando servicios de gestión energética,
seguridad, bienestar y comunicación, y que pueden estar integrados 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 como la integración de la tecnología en el diseño inteligente de
un recinto [1].
4.1.2 APLICACIONES DE LA DOMOTICA: La domotica se utiliza en las siguientes
aplicaciones:
Seguridad y alarmas.
Control y gestión de energía.
Áreas de comunicación.
Sistemas de confortabilidad [2].
4.1.3 CÁMARA DE RED: Una cámara de red (cámara IP) es una cámara que emite
imágenes directamente a la red (Intranet o Internet) sin necesidad de un
ordenador, una cámara de red incorpora su propio miniordenador, lo que le
permite emitir video por sí misma.
Figura 1. Cámara de red genius SECURE 300
Su funcionamiento es muy sencillo, se conecta a través de Internet a una dirección IP (incluida en estas) y comienza a transmitir imágenes de lo que está captando. El acceso a estas imágenes puede ser totalmente restringido o también se puede ofrecer acceso libre y abierto si el vídeo en directo se desea incorporar al sitio Web de una compañía para que todos los internautas tengan acceso. Además de comprimir el video y enviarlo, puede tener una gran variedad de funciones:
Envío de correos electrónicos con imágenes. Activación mediante movimiento de la imagen. Activación mediante movimiento de sólo una parte de la imagen. Creación una máscara en la imagen, para ocultar parte de ella o colocar
un logotipo.
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Activación a través de otros sensores. Control remoto para mover la cámara y apuntar a una zona. Programación de una secuencia de movimientos en la propia cámara. Posibilidad de guardar y emitir los momentos anteriores a un evento. Utilización de diferente cantidad de fotogramas según la importancia de
la secuencia. Para conservar ancho de banda. Actualización de las funciones por software.
Existen dos tipos de cámaras IP:
Cámaras fijas.- Posición constante sobre el campo de vigilancia.
Figura 2 Cámara IP AXIS 211
Cámaras PTZ.- Movimientos horizontales, verticales, y de zoom.
Figura 3 Cámara IP AXIS 213 PTZ
4.1.4 IMAGEN DIGITAL: La fotografía, el cine, la televisión, el diseño gráfico e,
incluso, el diseño industrial producen miles de imágenes digitales, que son
almacenadas en algún soporte físico, enviadas por un medio de transmisión
electrónico, presentadas en una pantalla o impresas en papel en algún
dispositivo. Cuando se producen imágenes, tomando fotos o escaneando un
documento se tiene que tomar algunas decisiones para alcanzar un
compromiso entre la calidad de la imagen y el tamaño del archivo. Para tomar
bien esas decisiones hay que tener claros algunos conceptos básicos.
La primera decisión que se debe tomar es si se quiere producir una imagen vectorial o una imagen bitmap. Cada uno de estos tipos de imagen se produce y edita con programas diferentes y tiene aplicaciones diferentes. Conviene comprender bien en qué se diferencian y cuáles son las ventajas e inconvenientes de cada una.
4.1.4.1 Imágenes vectoriales: Las imágenes vectoriales están compuestas por entidades geométricas simples: segmentos y polígonos básicamente. Cada una de estas entidades está definida matemáticamente por un grupo de parámetros (coordenadas inicial y final, grosor y color del contorno, color del
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relleno, etc.) Por compleja que pueda parecer una imagen, puede reducirse a una colección de entidades geométricas simples. La imagen siguiente es una imagen vectorial:
Figura 4 Imagen vectorial.
Al estar compuestas por entidades geométricas simples, las imágenes vectoriales se pueden cambiar de escala, para ampliarlas o reducirlas, sin que la imagen pierda calidad. Esta es su gran ventaja, porque proporcionan siempre imágenes de colores planos con contornos limpios, sin importar el tamaño al que se muestran. Entre los programas utilizados para realizar esta clase de imágenes hay que destacar Corel Draw e Illustrator, que forma parte del producto Creative Suite de la empresa Adobe. Existe una prometedora alternativa, en el mundo del software libre, para la creación de imágenes vectoriales: se llama Sodipodi y por ahora sólo está disponible para plataformas Linux.
4.1.4.2 Imágenes bitmap: Las imágenes de mapa de bits están construidas mediante una gran cantidad de cuadros llamados pixel. Cada uno de estos cuadros está relleno de un color uniforme, pero la sensación obtenida es el resultado de integrar visualmente, en la retina, las variaciones de color y luminosidad entre píxeles vecinos.
Figura 5: Imagen bitmap.
Las imágenes de mapa de bits, también llamadas bitmap, son la alternativa ideal para reproducir objetos sutilmente iluminados y escenas con gran variación tonal. De hecho, es el tipo de imagen utilizado para la fotografía y el cine. Obviamente, la calidad de la imagen dependerá de la cantidad de píxeles utilizados para representarla. Las imágenes bitmap no permiten el cambio de escala. Cuando se hace zoom sobre este tipo de imágenes los píxeles son evidentes y la representación es totalmente irreal. Este efecto, que se conoce con el nombre de pixelado se hace más evidente en las líneas curvas y en las zonas en las que hay cambios bruscos de luminosidad. Los programas más utilizados para generar, o editar, este tipo de imágenes bitmap son el famoso Photoshop de Adobe y el Photopaint de Corel.
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Entonces como conclusión antes de crear una imagen hay que elegir una de las dos tecnologías de imagen digital: vectorial o bitmap. Cada una de ellas tiene unas aplicaciones y su producción exige unos requisitos que hay que conocer. Las imágenes vectoriales son ideales para cartelería, diseño de envases, imagen corporativa, logotipos etc., es decir en todas aquellas situaciones en las que una misma imagen, hecha con una gama reducida de tintas planas, debe ser reproducida en distintos soportes y a distintos tamaños. Las imágenes en mapa de bits, en cambio, son perfectas cuando la gama de colores cambia sutilmente. En este caso, la imagen debe generarse teniendo muy en cuenta dónde y cómo va a mostrarse, con una cantidad de píxeles y una gama de colores adaptados al soporte en el que va a reproducirse. Una vez hecha, las modificaciones comportarán pérdida de calidad.
4.1.4.3 La resolución: Se puede definir la resolución como la capacidad de
reproducir fielmente los detalles de una imagen. Se trata de un concepto
fundamental, que posee distintas acepciones, según el contexto en el que se
utilice.
La resolución de una imagen: La resolución de una imagen es la
cantidad de píxeles que la componen. Suele medirse en píxeles por
pulgada (ppi)1 o píxeles por centímetro (pcm). Cuanto mayor es la
resolución de una imagen más calidad tendrá su presentación pero,
desafortunadamente más espacio ocupará en el disco el archivo gráfico
que la contiene.
Dimensiones de la imagen: Las dimensiones de una imagen se expresan, como es habitual, en cm o mm. Por ejemplo, una imagen de 10 x 15 cm medirá 10 cm de ancho y 15 cm de alto. A veces, sin embargo, los programas expresan el tamaño de una imagen en píxeles. Para calcular el tamaño de una imagen en píxeles basta con multiplicar las dimensiones lineales, en centímetros por ejemplo, por la resolución en píxeles por centímetro. Hay que poner atención para utilizar las mismas unidades de longitud.
Profundidad de color: Cada uno de los píxeles de una imagen bitmap está coloreado con un color homogéneo. Así pues, el archivo que contiene los datos de la imagen debe contener la información del color de cada uno de los píxeles. Profundidad de color es el número de bits utilizados para describir el color de cada pixel de la imagen. Es obvio que, cuanto mayor sea la profundidad de color de una imagen, más colores tendrá la paleta disponible y, por tanto, la representación de la realidad podrá hacerse con más matices, con colores más sutiles. Si se dispone de 8 bit para describir el color de cada pixel, se puede elegir entre 256 colores. Esta
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es una profundidad de color suficiente para las imágenes construidas en el modo denominado escala de grises, porque con 8 bits cada pixel puede adoptar un tono entre 256 valores posibles de gris, entre el negro absoluto (00000000) y el blanco absoluto (11111111). Cuanto mayor sea la profundidad se utilizará una cantidad mayor de colores para describir la imagen. En la tabla siguiente se tiene el cálculo de los colores disponibles para cada profundidad:
Profundidad Colores
1 bit 2
4 bit 16
8 bit 256
16 bit 65536
32 bit 4294967296
El tamaño del archivo: El tamaño del archivo es una cifra, en bits o en bytes, que describe la cantidad de memoria necesaria para almacenar la información de la imagen en un soporte (disco duro, CD, tarjeta de memoria, etc). El tamaño del archivo dependerá de varios factores y, especialmente, de la resolución (R), las dimensiones de la imagen (Largo x Ancho) y la profundidad de color (P). Se puede calcular el tamaño de un archivo con la siguiente fórmula:
Tamaño = R²*L*A*P Compresión de archivos: Una vez creada la imagen, ya sea capturada
con la cámara o creada a mano, se guarda en un archivo. El archivo, con un nombre y una extensión, no sólo contiene la información de cada pixel. Tiene también una cabecera en la que se guarda información destinada al programa encargado de abrir la imagen y mostrarla en el monitor. Aunque, por regla general, los archivos vectoriales tienen tamaños mucho menores que los archivos bitmap, todos los archivos gráficos suelen tener tamaños muy grandes. Este gran consumo de espacio en disco hizo necesario el desarrollo de tecnologías capaces de comprimir archivos gráficos. Cada sistema de compresión utiliza un algoritmo matemático propio para reducir la cantidad de bits necesarios para describir la imagen, y marca el archivo resultante con una extensión característica: bmp, wmf, jpg, gif, png, etcétera.
Formato JPG: Es un formato de compresión con pérdidas, pero que desecha en primer lugar la información no visible, por lo que las pérdidas apenas se notan. El algoritmo jpg está basado en el hecho de que el ojo humano percibe peor los cambios de color que las variaciones de luminosidad. jpg divide la información de la imagen en dos partes: color y luminosidad y las comprime por separado. Admite modos en
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escala de grises con una profundidad de 8 bits y en color hasta 24 bits. Permite la carga progresiva en un navegador, lo que lo ha convertido en el formato estándar en la web. No es un formato adecuado para imágenes con alto contraste de color. Además, hay que tener en cuenta que la compresión se produce automáticamente cada vez que se guarda el archivo, por lo que es aconsejable guardar en este formato una única vez, cuando la imagen esté ya terminada.
Formato GIF: Es un formato que devuelve imágenes de tamaño muy reducido. Esa reducción se consigue indexando los colores, es decir, asimilándolos a uno de los 256 colores de su tabla. Su profundidad de color máxima, por tanto, es de 8 bits. El formato gif permite hacer algunas cosas curiosas: puede hacerse transparente uno de los colores indexados en la tabla, lo que permite suprimir fondos. También permite enlazar varias imágenes gif en una secuencia, lo que se conoce con el nombre gif animado. El pequeño tamaño de los archivos gif hizo que fuera el formato más extendido en los primeros tiempos de Internet. Pero su principal defecto consiste en que es un formato propietario (CompuServe Inc.), lo que ha provocado la aparición del formato libre png que, además, comprime mejor que gif.
Formato PNG: Es el formato de más rápido crecimiento en la web, porque reúne lo mejor de jpg y gif. Se trata de un formato de compresión sin pérdidas, con una profundidad de color de 24 bits. Soporta hasta 256 niveles de transparencia, lo que permite fundir la imagen perfectamente con el fondo. Entre sus inconvenientes hay que citar que no soporta animaciones y que el tamaño de los archivos png, debido a la capa de transparencia, siempre es mayor que el de los archivos jpg.
Formato BMP: Es un formato de compresión sin pérdidas. Admite cualquier tipo de resolución y una profundidad de color máxima de 24 bits. Es el formato nativo de Microsoft y se usa en todas sus aplicaciones (Windows, Office, etc.). Por esta razón es muy frecuente encontrar archivos bmp, pero su tasa de compresión es ridículamente baja. Entre los navegadores, sólo es soportado por Internet Explorer [3].
4.1.5 ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMAGEN: Los componentes generales de un sistema de tratamiento digital de imagen se pueden organizar de la siguiente forma:
Digitalizador (unidad de entrada de datos): Es un dispositivo que convierte una imagen en una representación numérica (imagen digital). Existen multitud de aparatos que realizan esta función.
Procesador (unidad de proceso de datos): Se entiende por tal un dispositivo capaz de realizar algún tipo de manipulación con imágenes digitales. Entran en esta categoría desde pequeños microprocesadores especializados hasta grandes ordenadores. Hay que indicar una parte
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muy importante y diferenciable del procesador es la memoria, o dispositivo físico en el que de alguna forma quedan almacenados los datos, tanto los introducidos por el digitalizador como los resultados de algún proceso.
Pantalla (unidad de salida de datos): La función de la pantalla es la inversa que la del digitalizador, esto es, convertir las matrices numéricas que representan imágenes digitales en alguna forma de representación discernible por el ser humano a través de los sentidos. Los principales dispositivos pantalla son: tubos de rayos catódicos y sistemas de impresión.
4.2 ESTADO DEL ARTE
Para iniciar con el desarrollo de la aplicación domotica es importante el estudio
de las tecnologías y productos existentes en el mercado, junto con sus
especificaciones y precios. Es claro que la aplicación que se va a desarrollar
esta dirigida para los hogares y su implementación será a escala de un hogar
promedio. Con el termino escala se hace referencia a que el proyecto no será
implementado en un hogar especifico sino que por medio de una maqueta a
escala, se mostrara el diseño y la puesta en marcha del mismo.
Este estudio del estado del arte es importante para conocer el mercado
existente y tener así un conocimiento previo de lo que se va a trabajar, de esta
forma se logra que no se implementen dispositivos ya realizados o que se
mejoren las aplicaciones de los mismos. A continuación se listan algunos de los
dispositivos que se encuentran disponibles comercialmente.
4.2.1 SMART SYSTEMS TECHNOLOGIES
Esta compañía tiene como función principal facultar a sus clientes con servicios
únicos y productos que mejoren la seguridad, manejen el uso de energía y
mejoren el modo de vivir sin complicaciones y costos innecesarios. Smart
Systems fue fundada en 1995 sobre el principio exclusivo de hacer sistemas de
control beneficiosos, simples, y exitosos para sus clientes, compañeros, y
miembros de equipo.[6]
Su principal producto es un “Sistema Domótico para aplicaciones residenciales y
comerciales”
Figura 9
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Cuyas funciones son:
Seguridad Interactiva
20 Zonas de Seguridad Programables.
Teclado de seguridad en Pantalla.
Salida de Sirena dedicada.
4 Números de Teléfono para Aviso por Voz.
2 puertos para Sensores de Humos (2 hilos).
32 Códigos de Usuario (32 caracteres).
32 llaves Smart Key de Usuario (20 caracteres).
2 Particiones de Seguridad.
Protocolo de Monitorización Contact ID.
Panico: Fuego, Alarma Medica e Intrusion.
Reacciones activadas por zonas de seguridad.
Climatización – HVAC
Control de Climatización Total desde cada Pantalla: Aire Acondicionado,
Calefacción, Ventilador y Aux.
7 modos HVAC: Auto Calor/Frío, Auto Calor, Auto Frío, Vent On, Calor On,
Frío On, Off.
Control Iluminación X-10
Capacidad para control de hasta 200 luces, etiquetadas
Activación mediante Pantalla Táctil, Teclado, Pulsador, Smart Key,
Programación, Escena, Teléfono
Control Aparatos X-10
Capacidad para control de hasta 50 aparatos, etiquetados
Totalmente interactivo con el resto de funciones del sistema
Estilo de Vida
100 Escenas Programables por el usuario
Activadores: Smart Key, códigos X-10, Horarios, Temperaturas, Zonas de
Seguridad,
Amanecer, Anochecer
Condiciones: Armado, Desarmado, Away, Home, Día, Noche, Fin de semana,
Día de semana
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Gestión de la Energía
12 Escenas de Gestión Energética (independientes) para apagado/reajuste
de sistema de
Climatización-HVAC, Iluminación y Aparatos
Configuración y parámetros de programación similares a Escenas de Estilo
de Vida
Y sus especificaciones son:
Sistema
Microprocesador Intel 32 BIT
8 MB DRAM de alta velocidad
Disco Duro on Chip de Estado Sólido
Memoria Flash
Batería de Seguridad
Sistema operativo en tiempo real
Puerto RS-232C DB9 full duplex para PC
Puerto RJ45 para conexión telefónica
Relés integrados, 1A de corriente
Terminal con pantalla LCD táctil
Display LCD de alto contraste
Retroiluminación de cátodo frío
Resolución 240 x 128
Matriz táctil con protección EMI
Termistor integrado para Climatización +/- 1 grado C de precisión
Bajo consumo, menos de 110 mA, con retroiluminación activa
Módulo de Alimentación
Requisito de entrada, 16.5vac @ 40VA o mayor
Suministra +5VDC y +12VDC al sistema
750mA @ 12VDC para periféricos
Testeo de batería dinámico
Termofusibles automáticos para protección
Alimentación protegida: circuitos de seguridad
Cambio automático a batería de seguridad, si se pierde alimentación 220V
Circuito de carga integrado para baterías de 12V de ácido selladas
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*Requiere hardware adicional
4.2.2 DOMOTICA VIVA
Domotica Viva se creó en enero de 2002 contando, entre los componentes de
su equipo directivo, con un Know How superior a 10 años de experiencia en el
mundo de la domotica. Domotica Viva es una empresa de servicios de
instalación e integración de sistemas tecnológicos, aplicados al sector
inmobiliario residencial. Su principal producto es “DomoViva”. [7]
Figura 10
Y sus funcionalidades son:
Integrar a cualquier solución por encima de la Básica el DomoVídeoPortero
y el VisorNet.
VisorNet de Teldat
Producto de la empresa Teldat del mundo de las comunicaciones de alto
nivel.
Router, con características de Pasarelas residenciales, que integra
televigilancia, redes domesticas, vigilancia, control remoto, red domotica,
visionado de cámaras, control de eventos, recepción de imágenes y audio en
el PC y móvil de usuario, y control de accesos.
En su función básica admite 6 entradas de cualquier tipo de sensor de
alarmas (volumétrico, magnético, de infrarrojos, mico ondas, de
temperatura.) para asociarla a la detección de alarma y mandar la secuencia
de 10 segundos de vídeo, previa a la detección y posterior, para su análisis,
a la Central Receptora de Alarmas y a los equipos del Cliente (PC, móvil...).
Mediante módulos externos se puede ampliar hasta 96 sensores.
Desde cualquier PC conectado a la red LAN CAT 5 ó por Wi-Fi, mediante
plano de la vivienda, se puede controlar el sistema domótico ya sea EIB o
Lonworks. De forma remota el control se realiza a través de Internet y
órdenes IP.
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Desde cualquier lugar del mundo, sin llamadas de larga distancia, sólo
usuarios autorizados y a 15 imágenes por segundo, mediante IP y a través
de Internet, se pueden controlar 4 cámaras y su movimiento. Se pueden
tomar fotogramas, almacenar en bases de datos, con comentarios, fecha...
Sirven cualquier tipo de cámaras, el único requisito es que tengan el
formato PAL o NTSC.
Tiene sonido IP bidireccional pudiendo mantener conversaciones remotas o
simplemente escuchar.
El mantenimiento se realiza de forma remota a través de Internet, es decir,
cumple las especificaciones de pasarelas residenciales.
Asociado al Vídeo Portero, cada vez que alguien lo accionara, podría quedar
registrada su imagen y ser almacenada. Si ocurre algún incidente, se
podrían analizar las imágenes en busca de sospechosos.
Se puede ampliar el sistema con el VisorView, para grabar las imágenes en 1
ó 2 discos duros de 80 GB. El dispositivo se conecta a la red LAN.
4.2.3 EUROCABLE, S.L.
Es una empresa instaladora fundada en 1986, dedicada principalmente a la
instalación de todo tipo de sistemas de Calefacción por suelos Radiantes
(eléctricos y por agua), así como a las instalaciones de Aspiración Centralizada,
Domótica y Energía Solar. Es la empresa líder en España, habiendo realizado
más de 15.000 instalaciones, y más de 2.500.000 de m2 de suelo radiante con
la máxima profesionalidad y garantía. Para conseguir esa fiabilidad en sus
instalaciones, EUROCABLE, S.L., sólo trabaja con las mejores marcas.[8]. La
marca más utilizada es “Famidon”.
Figura 11
Básicamente un sistema domótico ofrece a sus usuarios 4 cosas: SEGURIDAD,
CONFORT, AHORRO ENERGÉTICO Y TELECOMUNICACIONES
18
SEGURIDAD
Detección de intrusos con posibilidad de conexión a CRA (Central
receptora de Alarmas).
Detección y aviso de Incendio/Humos
Detección, aviso y corte de suministro de Fugas de Agua y Gas.
Simulación de Presencia.
Ayuda personal para el cuidado de ancianos o enfermos.
Alarma de pánico.
CONFORT
Control desde pantalla táctil de fácil manejo y diseño vanguardista.
Control desde mandos a distancia.
Escenas: comandos múltiples combinados en un único botón.
Control de iluminación: por presencia, regulación de intensidad, etc
Control de motorizaciones: persianas, toldos, cortinas, etc.
Gestión de la vivienda mediante un PC, PDA o Tablet PC vía WiFi.
AHORRO ENERGÉTICO
Gestión de Climatización (calefacción/aire acondicionado) por
programación horario o control de temperatura por zonas.
Gestión de iluminación: ahorro por regulación, programación horaria,
activación por presencia o por escasa luminosidad, etc…
Gestión de Consumo de electrodomésticos: programación
para funcionamiento en franjas horarias más económicas.
TELECOMUNICACIONES
Control telefónico remoto de la vivienda.
Aviso telefónico en caso de alarmas o incidencias técnicas.
Control remoto y visualización de la vivienda a través de Internet,
Control mediante mensajes cortos.
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SOLUCION PROPUESTA
5. SOLUCION PROPUESTA
Para dar inicio con la implementación de la propuesta de grado, se ha dividido
el proyecto en 3 principales bloques.
1. Sistemas a controlar (luminosidad, alarmas y video).
2. Dispositivo principal de control.
3. WEB SERVER.
Figura 6
5.1 SISTEMAS A CONTROLAR
5.1.1 LUMINOSIDAD: en este sistema se pretende implementar un circuito
que reciba el nivel de luz que hay en un determinado lugar y dependiendo de
este valor tomar las respectivas decisiones antes establecidas por el usuario, es
decir si se desea encender, apagar o variar el nivel de luz emitido por una o
varias bombillas.
La iluminación en edificios modernos es más que un requisito básico puede
desempeñar un papel importante en el diseño arquitectónico y en el
rendimiento energético del edificio, para no mencionar la salud, seguridad y
bienestar de los ocupantes.
Algunos ejemplos de sensores de luminosidad:
Sensores de luminosidad ambiente y exterior para visualización y
control de aplicaciones. La señal de salida es de 4 a 20 mA y el rango
de lux se puede seleccionar en la instalación de entre: 0 a 1000, 0 a
2000, 0 a 4000, 0 a 8000, o 0 a 20000 lux. [4]
20
Figura 7
FOT-050 Sensor de luminosidad de 1500 Watts con fotocelda, para
intemperie. Sensor de luz que te permite controlar el encendido o
apagado de focos o equipos que no superen los 1500 Watts,
dependiendo de la luz del medio ambiente. Como está diseñado para
intemperie, puedes instalarlo en jardines, pasillos, albercas y demás
lugares donde puede ser necesario encender focos automáticamente
al caer la noche. [5]
Figura 8
5.1.2 ALARMAS: en este sistema se implementara un circuito que se
encargara de la apertura y cierre de las puertas y ventanas en la vivienda. Este
circuito dará aviso de cuando estos sucesos ocurran y determinará si estos
sucesos son o no autorizados.
5.1.3 VIDEO: en este sistemas utilizaremos cámaras IP, que se encargaran de
enviar imágenes dependiendo de la programación que se les haga. Estas
imágenes serán observadas desde el web server.
5.2 DISPOSITIVO PRINCIPAL DE CONTROL
Este dispositivo es el encargado del envió y transmisión de señales
provenientes del sistema de control o del web server. El estará en la capacidad
de determinar que señal va para que sistema y establecerá la debida
comunicación. Para el diseño de este dispositivo se pretende utilizar el
microcontrolador PIC32 que tiene dentro sus funciones la comunicación
Ethernet.
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5.3 WEB SERVER
Esta es la parte en donde se visualizan y se controlan remotamente los
sistemas antes mencionados. Aquí se diseñara una página web en donde se
reciban todas las señales del sistema de control y el usuario las pueda observar
y manipular.
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METODOLOGIA PROPUESTA
El desarrollo del proyecto se ha dividido en actividades que se llevaran a cabo en un
periodo de (6) meses que es el tiempo presupuestado para llevarlo a buen término, las
actividades son:
Documentación: Se desarrollará una investigación sobre el microcontrolador
PIC32, sus características, especificaciones de uso y modo de comunicación que
maneja, haciendo pruebas de programación simples para comprobar su
funcionalidad, además se investigara sobre las aplicaciones domoticas sus
características, costos y especificaciones de equipos ya existentes, y para
finalizar se hará un estudio de los dispositivos a controlar desde la aplicación
domotica como lo son elementos de iluminación, alarmas y cámaras de video.
Diseño: teniendo ya los requerimientos de funcionamiento de los posibles
elementos, se iniciara el diseño de todas las partes que conforman el proyecto.
Implementación: Se implementa el diseño del proyecto que se hizo en la
anterior actividad. Esto es, la realización de los circuitos de control, establecer
la comunicación necesaria para el funcionamiento del proyecto, el desarrollo
de los programas, la configuración de las cámaras IP y la puesta en marcha del
web server.
Pruebas: Cuando se tengan todas las partes que conforman el proyecto ya
hechas se pasa a unir todas estas y se hacen las pruebas pertinentes para
comprobar que se haya cumplido los objetivos propuestos desde un principio.
Documentación final: se hará el respectivo informe del proyecto, este informe
contendrá todo lo relacionado al desarrollo del mismo, como es el marco
teórico utilizado, el diseño y resultados de las etapas mencionadas en el
presente documento, cálculos de programación, las conclusiones, entre otros.
Entrega: Se entregara el proyecto totalmente terminado, junto con la
documentación.
23
CRONOGRAMA
El siguiente cronograma está diseñado para los meses entre junio y noviembre
del 20010, que suman un tiempo no mayor a 6 meses con las labores
programadas a continuación:
Tabla 1: Tabla de semanas de duración del proyecto según actividad
DOCUMENTACION
ESTUDIO
PRELIMINAR
ANALISIS DE
TECNOLOGIAS
DISEÑO
REALIZACION
INTERFAZ
REALIZACION
SOFTWARE
REALIZACION
COMUNICACIÓN
MONTAJE
PRUEBAS
PRELIMINARES
MODIFICACIONES
PRUEBAS FINALES
IMPLEMENTACION
DOCUMENTACION
ENTREGA
NOVIEMBREJUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE
24
PRESUPUESTO Y FUENTES DE FINANCIACION
PRESUPUESTO GLOBAL DE LA PROPUESTA POR FUENTES DE
FINANCIACION
(En miles de $)
RUBROS FUENTES
TOTAL Univ. Distrital Contrapartida
PERSONAL 720 720
EQUIPO 1490 1490
MATERIALES 195 112 307
SOFTWARE 1250 1250
TOTAL 2935 832 3767
DECRIPCIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE USO PROPIO (En miles De $)
EQUIPO VALOR (CONTRAPARTIDA) 1 Computador 1300
TOTAL 1300
MATERIALES Y SUMINISTROS (En miles de $)
MATERIALES Valor Internet 100
KIT PIC32 120 Camara IP 350
Otros 75 Papelería 20
Circuitos impresos 150 TOTAL 850
25
DESCRIPCION DE LOS GASTOS DEL PERSONAL (En miles de $)
INVESTIGADOR/ AUXILIAR
FORMACIÓN
FUNCIÓN DENTRO
DEL PROYECTO
DECICACIÓN HORAS POR
SEMANA
Recursos
TOTAL 1
2
Stephany Villagrán
TECNOLOGA ING,
TELECOMUNI-CACIONES
Diseñar e implementa
r
9 X 1500
Lady Ordoñez TECNOLOGA ING,
TELECOMUNI-CACIONES
x 1500
TOTAL
3000
26
REFERENCIAS
[1] “¿ Que es Domótica ? Descripción Domótica - Todo en domótica de fácil
instalación.”
[2] B.W.J.P.D. C, How to Host Your Own Web Server, Lulu.com, 2006.
[3] “Imagen digital: conceptos básicos.”
[4] “pnet.trendcontrols.com/trendproducts/cd/es/ecatdata /pg_wss
[5] “Steren FOT-050 Sensor de luminosidad de 1500 Watts con fotocelda, para
intemperie”.
[6] “empower.pdf (Objeto application/pdf).”
[7] “Domótica Viva Solución Tipo Avanzado.”
[8] “Aplicaciones Domóticas - Soluciones Domótica - Instalación Domótica -
Sistemas Domóticos.