1) Arley Stiven Rodriguez Lopez, 2) Nicolas Becerra Aldana, 3) Cesar Martinez
1. Ingeniería Electrónica
Universidad ECCI
Bogota, Colombia
arleys06.67@gmail.com
2. Ingeniería Electrónica
Universidad ECCI
Bogota, Colombia
niveal1208@gmail.com
3. Ingeniería Electrónica
Universidad ECCI
Bogota, Colombia
cesare.martinezo@ecci.edu.co
RESUMEN
¿Como mejorar ambientalmente el entorno del hogar mediante la domótica?
JUSTIFICACIÓN:
Nos han dicho mucho sobre el cuidado del medio ambiente, y todo lo que tenemos que mejorar para poder mitigar el impacto que tenemos los humanos en el planeta, desde apagar las luces, separar la basura, cerrar la llave de agua, desconectar los dispositivos electrónicos etc, pero ¿que tanto realizamos estas actividades diariamente?. La mayor parte de colombianos no realizan estas tareas por distintos factores.
Por esta razón nuestra investigación se enfocara en aplicar la automatización al hogar (domótica), como un recurso que traería beneficios ecológicos, como el ahorro energético, la conservación y cuidado de los recursos naturales, entre otros. Esto con el fin de poder disminuir el impacto ambiental que diariamente estamos aplicando a nuestro planeta y además de esto concientizar a las personas que a pesar de los beneficios que se pueden obtener para el medio ambiente, a través de la domótica es responsabilidad de cada uno ayudar a mitigar el daño ambiental a través de nuestras acciones. igualmente buscamos demostrar el beneficio económico que se puede generar al reducir gastos en el hogar al disminuir el consumo de recursos como luz y agua.
Por esta razón nuestra investigación se enfocara en aplicar la automatización al hogar (domótica), como un recurso que traería beneficios ecológicos, como el ahorro energético, la conservación y cuidado de los recursos naturales, entre otros. Esto con el fin de poder disminuir el impacto ambiental que diariamente estamos aplicando a nuestro planeta y además de esto concientizar a las personas que a pesar de los beneficios que se pueden obtener para el medio ambiente, a través de la domótica es responsabilidad de cada uno ayudar a mitigar el daño ambiental a través de nuestras acciones. igualmente buscamos demostrar el beneficio económico que se puede generar al reducir gastos en el hogar al disminuir el consumo de recursos como luz y agua.
OBJETIVO GENERAL:
- Identificar los diferentes métodos que se pueden implementar en el hogar empleando la domótica como recurso, que minimicen el impacto de los humanos en el medio ambiente.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Establecer las ventajas y desventajas que puede generar la automatización en una casa.
- Advertir del daño ambiental que se esta generando desde el hogar por malas practicas.
- Evaluar la mejor forma de implementar la domótica en Colombia.
- Analizar los diferentes mecanismos para la utilización de energías renovables en el hogar.
PALABRAS CLAVES:
Domotica, medio ambiente, innovacion, automatizacion, ahorrro energetico, fotovoltaica, nanotecnologia,
ABSTRACT
KEYWORDS: (Palabras clave en ingles)
1. INTRODUCCIÓN
El microcontrolador
El badajo
Redes domésticas y la Casa del Milenio
La presente investigación se refiere a la conceptualización e indagación de abordar la domótica o automatización de una casa o edificación, por el punto de vista en el cual se puedan obtener grandes beneficios hacia el medio ambiente. Tomando como foco que la domótica es la implementación de sistemas capaces de automatizar una vivienda o una edificación de cualquier tipo, aportando servicios inteligentes de gestión energética, seguridad, comunicación, que pueden ser integrados de diferentes modos.
La característica principal de este tipo de tecnología es la automatización y control de una vivienda que permita una gestión eficiente del consumo de energía.
La causa principal es el impacto que generamos los seres humanos como seres vivos dominantes en el planeta, a través de mecanismos que en la mayoría de los casos es debido a malas prácticas que se realizan en diferentes ámbitos, los cuales representan una decadencia en el planeta afectando el medio ambiente y el cambio climático.
Realizamos esta investigación con el interés de identificar y analizar los diferentes métodos que se pueden implementar en la domótica para contrarrestar el daño que le estamos haciendo a nuestro planeta ya sea a través de la implementación y utilización de energías renovables, como de diferentes mecanismos de alarma que ayuden a concientizar a las personas de la necesidad de cambiar los ámbitos por el bien común.
En el ámbito profesional nuestro interés al realizar esta investigación es conocer y aprender de las diferentes tecnologías que se manejan en la domótica como son la automatización, las comunicaciones y la inteligencia artificial, etc. Tecnologías que nos pueden servir para muchas otras ramas, con el fin de implementarlas de igual manera para contribuir el mejoramiento del medio ambiente.
La investigación se realiza a través del análisis de libros y artículos relacionados con el tema, los cuales serán la principal fuente para nuestra investigación brindándonos los conocimientos necesarios para abordar nuestro tema de forma óptima, demostrando los diferentes métodos y mecanismos que se pueden utilizar a través de la domótica para la ayuda del medio ambiente.
Se realiza una investigación interna dentro del país para evidenciar las dificultades que se pueden presentar en Colombia a la hora de implementar este tipo de tecnología en cuanto a costos, terrenos y con qué tipo de tecnología se cuenta dentro del país y mecanismos de importación.
2. LA DOMÓTICA
2.1. ¿Qué es?
La domótica es un término empleado en el área de la tecnología, para referirse a un sistema domótico es capaz de recoger información proveniente de unos sensores, procesarla y emitir órdenes a unos actuadores. Es un grupo de tecnologías que se encuentran adaptadas para ejercer el control y sistematización dentro de una vivienda, con la finalidad mejorar la calidad de vida, el confort, la seguridad, el control, el ahorro de energía, entre otros y poder proporcionar un uso eficiente de los recursos naturales obteniendo beneficios ambientales y económicos.
Conexiones wifi para la automatización de una casa
Igualmente se podría analizar como un conjunto de mecanismos tecnológicos definir como 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.[1]
Desde hace bastantes años se están desarrollando
numerosas soluciones para una mayor integración entre todos los sistemas y
equipos domésticos. Sin embargo, es importante conocer que se define la
vivienda domótica como: aquella en la que existen agrupaciones automatizadas de
equipos normalmente asociados por funciones que disponen de la capacidad de
comunicarse interactivamente entre ellas a través de un bus domestico que
multimedia que las integra.[1]
La condición necesaria y suficiente
de que una vivienda pueda considerarse como domótica, es que disponga de sistemas
integrados y que sean interactivos.
2.2 Historia
La computadora de
la cocina
Representacion computadora Echo IV
Después de décadas de progreso en la informática y
el desarrollo de la electrónica, nació el primer dispositivo inteligente: el
ECHO IV. Esta máquina podría construir listas de compras, controlar la
temperatura de su hogar y controlar los electrodomésticos. Unos años más tarde,
llegó la computadora de la cocina, llevando la cocina un paso más allá y
ofreciendo recetas, pero desafortunadamente era demasiado costosa y nunca se
vendió.[2]
El microcontrolador
Microcontrolador
En 1971, se
inventó el microprocesador, lo que significa que la tecnología finalmente
estaba tomando medidas para ser fácilmente accesible para todos. El precio de
la electrónica cayó rápidamente, brindando la conveniencia de los
electrodomésticos a las masas.[2]
El badajo
Representacion interruptor de badajo por palma
El badajo fue
un interruptor eléctrico inventado en 1996 y operado a través del sonido, más
comúnmente un aplauso. Este fue el primer paso real hacia la tecnología del
hogar inteligente y fue uno de los inventos más emblemáticos del siglo XX.[2]
Redes domésticas y la Casa del Milenio
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| https://cdn.computerhoy.com/sites/navi.axelspringer.es/public/media/image/2019/08/inteligencia-artificial.jpg Inteligencia artificial |
La
automatización del hogar comenzó a aumentar en popularidad a fines de la década
de 1990 y principios de la década de 2000 a medida que la tecnología de
Internet se desarrolló rápidamente y las casas inteligentes de repente se
convirtieron en una opción más asequible.
La tecnología
doméstica o ‘domótica’ era un tema muy discutido ya que los electrodomésticos
se combinaban con las computadoras. The Millennium House fue un show británico
inaugurado en 1998 para demostrar cómo se puede automatizar el funcionamiento
de una casa con calefacción, seguridad, luces, puertas y jardines controlados
por computadora.[2]
2.3. ¿Para qué?
El fin de la domótica es cubrir
necesidades de los habitantes del hogar, que se pueden derivar de aspectos
como: facilitar el control integral de la casa, aumentar la seguridad,
incrementar el confort, mejorar la calidad de vida, mejorar las
telecomunicaciones, ahorrar recursos naturales, permite el ahorro energético,
ya que ejecuta de manera inteligente todo
lo relacionado con la iluminación,
los electrodomésticos, facilita la oferta de nuevos servicios, etc.[3]
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| https://www.electricasas.com/wp-content/uploads/2008/11/domotica1.jpg Interconexion de dsipositivos electronicos |
Promueve la accesibilidad,
facilitando el manejo de las piezas del hogar a las personas que sufren de
alguna discapacidad.
Aporta seguridad por medio de la vigilancia automática de personas, bienes y
animales, a través de cámaras de vigilancia, alarmas personales, cierre
automático de todas las ranuras o
aberturas. Garantiza la comunicación por medio del control de supervisión
remoto de la casa a través de su teléfono o computadora.[3]
2.4 Medio ambiente
Los cambios experimentados por la sociedad en las últimas décadas han conducido a un modelo de vida en el que el hogar puede pasar a ser el centro de la actividad diaria de muchas personas. Las viviendas tienden además a volverse más responsables debido al control del gasto, tanto económico como energético, que impera en la mentalidad de la mayoría. Existen alternativas renovables ligadas, por ejemplo, a la energía fotovoltaica, como la instalación de plantas solares domésticas que contribuyen considerablemente a reducir la huella ecológica. Otra opción también muy extendida viene de la mano de la domótica o automatización de determinadas parcelas de la vivienda. [5]
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| https://revolucionrenovable.files.wordpress.com/2015/06/loxd.jpg?w=387&h=317&crop=1 Paneles solares en el hogar |
Mediante la instalación y uso de sistemas automatizados puede lograrse una reducción sustancial en el gasto económico y energético de una vivienda. La ingeniería domótica contribuye al consumo responsable del hogar mediante una serie de sistemas que permiten controlar la iluminación, monitorizar el funcionamiento de determinados elementos, controlar equipos y electrodomésticos, programar sistemas de riego o controlar la intensidad de la climatización, así como su aplicación por zonas. Todos estos sistemas contribuyen a un ahorro energético que, indudablemente, se refleja en la economía familiar. Pero además también fomentan acciones responsables con el medio ambiente, al permitir controlar el gasto de recursos, determinando y consumiendo solamente los necesarios para cada acción. Unida a una eficiente central solar (u otra forma de energía renovable), la domótica permite una gestión personalizada y responsable de los elementos del hogar, consiguiendo, por ejemplo, aplicar la potencia eléctrica necesaria a cada uno de ellos.[5]
El usuario puede así reducir el consumo abusivo de recursos haciendo de su entorno un ambiente de mayor sostenibilidad mediante el ahorro de agua, electricidad y combustibles. La ingeniería domótica avanza día a día con el objetivo de hacer más confortable la vida de sus usuarios y reducir en lo posible el impacto ambiental cotidiano. [5]
Ahorro energético
Nuestro uso creciente de la tecnología de automatización residencial a través del Internet de las cosas (IoT) tiene el potencial para sustanciales ahorros de energía y reducciones de emisiones de gas carbono. La adopción masiva de redes y control de iluminación al usarse con propósitos de ahorro, pueden evitar colectiva mente hasta 100 millones de toneladas de emisiones de CO2 (bióxido de carbono) y reducir el consumo de energía en los hogares en hasta 10%.[7]
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| Añadir leyenda |
Esta investigación prueba que la innovación en tecnología de consumo entregadas en nuestra manos y en nuestros hogares a través del Internet de las Cosas puede reducir significativamente nuestra huella de carbono y esto se traduce en un factor de valor para las naciones. Al toque de una pantalla o de un botón, podemos controlar y gestionar nuestros hogares de una manera sencilla y efectiva virtualmente desde cualquier parte del mundo y con ello disfrutar de los beneficios en cuanto a ahorro monetario y compromiso ambiental que hoy la tecnología de consumo puede ofrecer.[7]
2.5 Ventajas y desventajas
Ventajas de la utilización de paneles solares en el hogar
1. Es renovable. Siempre tendremos energía solar. Por miles de millones de años.[8]
2. Es abundante. La tierra recibe 120 mil terawatts de radiación solar, 20 mil veces de energía que la energía que se necesita en el mundo entero.[8]
3. Amigable con el ambiente. Propiamente la energía del sol no causa contaminación. [8]
4. Disponibilidad en todo el mundo. Aún en países del hemisferio norte, o incluso cerca de los polos, es posible usar la energía solar.[8]
5. Reduce los costos de electricidad. Con los nuevos medidores bidireccionales es posible que si un hogar produce más energía de la que consume pueda “regresarla” a la red eléctrica de CFE con lo que el usuario obtiene crédito a favor.[8]
6. Sistemas compartidos. No todas las casas o edificios tienen espacio para ubicar decenas o centenas de paneles solares, es por ello que se están creando los “jardines solares comunitarios”, de tal manera que la gente se puede suscribir a estos parques y ahorrar electricidad.[8]
7. Es silenciosa. No hay ningún ruido asociado.[8]
8. De bajo mantenimiento. Apenas se necesita limpieza de los paneles, los cuales llegan a tener hasta 20 años de garantía.[8]
9. Avances exponenciales en tecnología. La innovación en nanotecnología y en física cuántica representan la esperanza que obtener hasta el triple de energía desde paneles solares cada vez más pequeños.[8]
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| https://ismd.com.co/wp-content/uploads/2019/03/B-medioambiente.jpg Union entre medio ambiente y tecnologia |
Desventajas
1. Es costosa. Un exhaustivo análisis determinará el costo de un sistema de paneles solares; Se trata de soluciones custom en las que dependen la cantidad de sol que puede captarse en determinada ubicación, el nivel de gasto y los hábitos de consumo de una familia.[8]
2. Es intermitente. Aunque siempre está presente, no se sabe cuanta radiación solar tendremos en determinado punto. Puede haber nubosidad o lluvia que reduzcan su efectividad.[8]
3. El almacenamiento es caro. En efecto existen bancos de baterías para usarse en casa que pueden almacenar la energía solar, sin embargo esto todavía resulta costoso para aplicaciones residenciales.[8]
4. Paneles de fabricación mediante materiales exóticos. Algunos paneles ocupan materiales raros en la naturaleza como los que usan telurio de cadmio o selenio galio indio y cobre.[8]
5. Mucho espacio. No todas las ciudades cuentan con el beneficio de la captación solar (densidad energética) que se mide en watts por metro cuadrado. Hay lugares donde se necesitan muchos más paneles para recolectar la misma cantidad de energía.[8]
Algunos ejemplos de casas que aportan beneficios para el medio ambiente
Algunos ejemplos de casas que aportan beneficios para el medio ambiente
Colombia
Los constructores de vivienda en Colombia cuentan con varios proyectos pensados para ser 100% automatizados desde el momento de su diseño inicial.
Casa inteligente que no requiere energía hecha en Antioquia
En Medellín un grupo de investigadores luego de recoger diferentes experiencias mundiales del tema, crearon un modelo de una casa que genera su propia energía y aprovecha varios recursos naturales.
Primera obra que recibe reconocimiento LEED for Homes en Colombia
Esta casa ubicada en Rionegro (Antioquia) recibió el reconocimiento internacional por su innovación y diseño, otorgado por el Consejo de Construcción Sostenible de Estados Unidos (USGBC) con el certificado de Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (Leed).
3. CONCLUSIONES
Teniendo en cuenta lo presentado anteriormente podemos observar que las ventajas y aplicaciones de la domotica son bastante amplios y casi ilimitados, y uno de los puntos en el que más nos podemos beneficiar, es el de mitigar el impacto ambiental que producimos, esto se puede implementar en una casa inteligente a través de diferentes métodos como el ahorro energético y la obtención de energías renovables que sean la fuente principal de alimentación de la casa y sus alrededores.
De igual forma pudimos tener un análisis amplio de las principales categorias de aplicación de la domótica como lo son la seguridad, las comunicaciones, el confort y el ahorro energético este último el cual fue el que tomamos como punto de referencia para la investigación.
Cada una de estas categorías en las cuales se puede aplicar la domotica no sólo nos otorga un aporte ambiental si no también innovador y a su vez económico ya que permite la implementación de nuevas alternativas que mejoran la calidad de vida y la comodidad.
AGRADECIMIENTOS
REFERENCIAS
[1] Junestrand Stefan, Passaret Xavier, Vasquez Daniel, 2004 Domótica y hogar dijital https://books.google.com.co/books?id=8ERFqWcdHAEC&printsec=frontcover&dq=que+es+la+domotica&hl=es-419&sa=X&ved=0ahUKEwix_IXmhd_oAhWrdN8KHUIbCy0Q6AEIODAC#v=onepage&q=que%20es%20la%20domotica&f=false
05-04-2020_ 14:00
[2] Breve historia sobre la domótica, https://casadomotica.site/articulos/breve-historia/ 05-04-2020_ 15:30
[3]Domotica, https://conceptodefinicion.de/domotica/ 05-04-2020_ 17:00
[4]De que manera la domotica ayuda al medio ambiente, https://blog.adt.cl/de-que-manera-la-domotica-ayuda-al-medioambiente/ 09-04-2020_ 13:00
[5]Ingeniería Domotica a favor del medioambiente, https://www.axialstructural.com/ingenieria-domotica-favor-del-medio-ambiente 09-04-2020_ 15:00
[6] Ingeniería sostenible para un hogar autosuficiente https://www.axialstructural.com/ingenieria-sostenible-para-un-hogar-autosuficiente 09-04-2020_ 16:00
[7] La automatización realmente ahorra energía en casa https://www.multimedia.com.mx/2018/07/03/la-automatizacion-realmente-ahorra-energia-en-casa/ 10-04-2020_ 14:00
[8] Ventajas y desventajas de los paneles solares en el hogar http://multimedia.com.mx/blog/index.php/component/content/article?id=186:energia-solar-en-tu-casa-ha-llegado-el-momento 10-04-2020_ 15:30
