78. Automatizacion del hogar con Arduino

Published: May 2, 2016, 4:34 a.m.

Aunque la crisis en el sector de la construcci\xf3n ha causado que la dom\xf3tica est\xe9 estancada, en la actualidad hay soluciones basadas en el Open Hardware que pueden dar un empuj\xf3n a este sector. Hoy vamos a hablar de la automatizaci\xf3n del hogar con Arduino.

En la automatizaci\xf3n o dom\xf3tica tradicional, existen grandes inconvenientes que nos permitan implementarlo de una forma sencilla en el hogar. Por un lado encontramos el obst\xe1culo del precio. Si nos centramos en un proyecto t\xedpico, encontramos los siguientes componentes b\xe1sicos:

Unidad central: ser\xe1 el coraz\xf3n del sistema. Puede ser un ordenador o una central dom\xf3tica.
Sensores: captan par\xe1metros del entorno que se registran o que permiten gestionar actuadores.
Actuadores: act\xfaan sobre el sistema seg\xfan unos par\xe1metros establecidos.
Comunicaci\xf3n: protocolo de comunicaci\xf3n utilizado entre los diferentes dispositivos del sistema dom\xf3tico.
Aunque no podemos generalizar en precios, podr\xedamos conseguir un sistema de este tipo desde 130\u20ac hasta lo que nos queramos gastar. Por supuesto que cuanto m\xe1s caro sea, m\xe1s robusto y m\xe1s complejo ser\xe1 el sistema.

Se trata de dispositivos especializados para una labor concreta y est\xe1n pensados para que hagan su funci\xf3n. El precio depender\xe1 mucho del sistema de comunicaci\xf3n y de la marca que elijamos eso s\xed, cuando nos decidamos por una marca o empresa, poco podremos hacer para cambiar.

Dentro de la dom\xf3tica existen est\xe1ndares de comunicaci\xf3n como X10, KNX o Zigbee los cuales son utilizados por los fabricantes para comunicar entre sus dispositivos. Estos est\xe1ndares hacen que podamos utilizar elementos de diferentes marcas dentro de una misma instalaci\xf3n. Aunque yo no soy un experto en la materia, se que en muchos casos esta integraci\xf3n no es sencilla y puede ocasionar verdaderos dolores de cabeza. Lo que si que tengo claro es que no se trata de sistemas abiertos, son sistemas que, aunque utilizan est\xe1ndares de comunicaci\xf3n, no podemos replicar, modificar o mejorar, este es otro de los grandes inconvenientes, que son sistemas cerrados.

Sin duda alguna, las comunicaciones inal\xe1mbricas hacen que el coste se reduzca a costa de la estabilidad y fiabilidad del sistema. Si por el contrario utilizamos un cableado f\xedsico, buses de comunicaci\xf3n o comunicaci\xf3n por cable, los costes se disparan, m\xe1s todav\xeda si el sistema se intenta implantar en una casa ya construida.

Quiz\xe1s uno de los retos a los que nos enfrentamos sea poder aplicar t\xe9cnicas del movimiento Maker y del DIY a la automatizaci\xf3n de los hogares. En este punto, microcontroladores como Arduino MKR1000 o Arduino 101, tengan mucho que decir.

Precisamente el curso que estoy preparando donde ver\xe1s como hacer un dispositivo del IoT de principio a fin, sea un buen punto de partida para crear sistemas dom\xf3ticos. En \xe9l ver\xe1s temas de electr\xf3nica, programaci\xf3n f\xedsica y programaci\xf3n de interfaces de usuario.

Arduino ha cambiado las reglas del juego en temas de electr\xf3nica y programaci\xf3n. Gracias a su car\xe1cter Open Hardware y Open Software, podemos construir sistemas hardware, compartir las ideas y proyectos, todo gracias a la comunidad que hay detr\xe1s de este movimiento. Esto est\xe1 cambiando todo en la automatizaci\xf3n del hogar.

Gracias a Arduino y al Open Hardware, podemos construir nuestros propios sistemas adaptados a nuestras necesidades y totalmente personalizados. Al contrario que los sistemas cerrados tradicionales, tenemos un control total sobre el conjunto, podemos a\xf1adir nuevos dispositivos, ya sean sensores o actuadores, personalizar la interfaz gr\xe1fica y tenemos detr\xe1s una comunidad que nos da soporte los 365 d\xedas del a\xf1o totalmente gratis.

Contra estos beneficios, pocas empresas del sector pueden competir. El mayor inconveniente que encuentro es el rol multidisciplinar que debemos asumir. No se trata de una tarea sencilla, sobre todo cuando hablamos de programaci\xf3n. Debemos tener una buena base para crear un sistema dom\xf3tico decente.

Nos podemos basar en diferentes herramientas que encontramos en Internet. Uno de ellas ser\xeda el OpenDomo, un protocolo creado especialmente para el \xe1mbito dom\xf3tico. Recientemente han anunciado que no se va a actualizar y por lo tanto ya no ser\xeda una buena opci\xf3n.

Sin duda alguna la mejor opci\xf3n es apoyarnos en est\xe1ndares como Firmata, HTML5 y CSS3. Todo esto es accesible para cualquiera de nosotros. Como siempre digo, la dedicaci\xf3n y constancia son los elementos fundamentales para sacar adelante cualquier proyecto.

Arduino y en especial el modelo MKR1000, son una gran oportunidad para hacer crecer la dom\xf3tica y autom\xe1tica. Podemos utilizar la MKR1000 como microcontrolador para gestionar la obtenci\xf3n de datos y la actuaci\xf3n sobre diferentes dispositivos. Por ejemplo, podemos controlar un rel\xe9 para encender o apagar una luz desde un dispositivo m\xf3vil o podemos crear un proyecto que encienda una luz al paso de una persona. Dos proyectos muy sencillos y que pueden servir de base para crear proyectos m\xe1s grandes.

En este aspecto, tambi\xe9n tiene mucho que decir nuestro viejo conocido el ESP8266, m\xf3dulo WiFi de muy bajo coste y consumo. No nos ofrece la facilidad de un Arduino, pero puede ser un buen complemento para una instalaci\xf3n.

Lo ideal ser\xeda que fu\xe9ramos capaces de utilizar Arduino MKR1000 para prototipar y poder sacar el chip de Atmel ATSAMW25 fuera de la placa. Podemos encontrar este chip por solo 19\u20ac, 12\u20ac m\xe1s barato que el Arduino MKR1000. De esta manera estar\xedamos abaratando todav\xeda m\xe1s el proyecto.

Por \xfaltimo hablamos de los rel\xe9s, interruptores el\xe9ctricos de alto voltaje. En este art\xedculo te contmamos c\xf3mo funciona este dispositivo y c\xf3mo utilizarlo con Arduino. Hay que tener en cuenta algo importante y de lo que ya hemos hablado en alguna ocasi\xf3n. Arduino MKR1000 funciona con 3,3 V es decir, por sus salidas digitales vamos a tener ese voltaje. Los rel\xe9s t\xedpicos funcionan con un voltaje de 5 V y por lo tanto no vamos a poder suministrar el voltaje suficiente para hacer que funcione. Existen varias soluciones, entre ellas cambiar por un rel\xe9 de 3 V o utilizar un transistor como interruptor de una fuente que nos suministre los 5 V necesarios para poder trabajar con un rel\xe9 de este tipo.

Ojo al utilizar altos voltajes, dejamos atr\xe1s los 5 V o 3,3 V y empezamos a utilizar 220 V como ocurre en Espa\xf1a. Es un poco peligroso as\xed que pido precauci\xf3n en este sentido.

El recurso del oyente

Otra semana m\xe1s tenemos el recurso de Jos\xe9 Minguez de Logro\xf1o. Nos manda una aplicaci\xf3n para m\xf3viles que se llama WiFi Analyzer que precisamente hace eso, analizar nuestra red WiFi.

Muy \xfatil cuando tenemos problemas de calidad, podemos saber r\xe1pidamente si alguna WiFi de alg\xfan vecino se solapa, en t\xe9rminos de frecuencia, con nuestra red.

Tambi\xe9n resulta \xfatil para medir la calidad en el caso de que queramos utilizar Arduino MKR1000, sabr\xe1s si tienes la se\xf1al suficiente para que se conecte.

Por otro lado, y por segunda semana consecutiva, Lluis Toyos tambi\xe9n nos env\xeda otro recurso, PlatformIO. Es un ecosistema de c\xf3digo abierto para el desarrollo de aplicaciones IoT. Est\xe1 compuesto por un entorno de desarrollo, un m\xf3dulo de integraci\xf3n continua y un gestor de librer\xedas.

Una de las cosas que m\xe1s me han llamado la atenci\xf3n es la utilidad Intellisense que incorpora el IDE. Quiz\xe1s, en el entorno de desarrollo oficial de Arduino, sea una de las cosas que m\xe1s eche de menos, que te proponga sentencias seg\xfan vayas escribiendo.

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