Software domótica libre

Opendomo:

“OpenDomo es un proyecto libre que pretende crear un sistema de control domótico accesible y seguro. La licencia bajo la que se está desarrollando el proyecto es la Licencia Pública General (GPL.) . Esta licencia garantiza la libertad en el uso del software, uno de los principales valores de la sociedad tecnológica actual. En términos generales, esto implica que OpenDomo puede ser usado, copiado, modificado y distribuido libremente.”
Es el primer mensaje que se puede apreciar en la pagina de OpenDomo el proyecto de software libre, que se viene desarrollando desde el 2006.

Ya hablamos del proyecto para casas inteligentes de microsoft HomeOS, ahora es el turno del software libre, OpenDomo fundada en 2006 por Daniel Lerch, es un proyecto en activo desarollo, que ya ofrece los servicios basicos de todo sistema domotico: control de dispositivos eléctricos, videovigilancia, acceso remoto, etc.
Es una apuesta por el bajo costo y la innovacion libre, su objetivo es que se deje de vincular el concepto de domótica con el concepto de lujo, tal como explican: “Durante años se ha vinculado el concepto de domótica con el lujo y el alto standing, por culpa de un mercado controlado por muy pocos fabricantes, lo que repercute negativamente en el coste final de la instalación, al alcance de muy pocas familias. Hoy en día, consideramos que el hogar inteligente (desde el punto de la sostenibilidad, ahorro, seguridad y accesibilidad) ya no es puede considerarse un lujo, si no que se convierte en una necesidad.”

 


 

Domoticz:

Como hemos explicado varias veces en Domótica Doméstica, la domótica del hogar no pasa necesariamente por un servidor domótico al uso, como los de la marca Fibaro por ejemplo. Hay soluciones muy básicas que no requieren de ningún dispositivo de control domótico específico, y también es posible recurrir a un ordenador, Mac o Pc, o a otro tipo de dispositivos, como una Raspberry Pi o un servidor NAS, para controlar nuestra instalación domótica, en cuyo caso necesitamos dos cosas más: un dispositivo que hace las veces de interfaz entre el ordenador y los módulos domóticos, y un software de control.
Nuestro compañero Ramiro Varela nos está acercando a una solución estupenda que va en ese sentido, enfocada a la plataforma Mac, mediante el software Indigo, como pudimos ver en un excelente artículo suyo reciente.


 


Software comercial de control domótico, existe también para Windows, como es el caso de HomeSeer. Pero yo os quiero hablar hoy de software de control domótico Open source, que lo hay y muy bueno. Hace poco mencionaba de refilón en otro post el caso de OpenDomo OS y hoy nos vamos a centrar en Domoticz.
Domoticz, como os decía, es un software libre de control domótico disponible para las plataformas Windows y Linux, pero también, y ahí radica a mi juicio gran parte de su interés, para la Raspberry Pi. Eso nos abre muchas posibilidades ya que nos permite montarnos un centro de control domótico low cost, lo que no significa en absoluto que sea una solución menor ya que ese software ofrece cosas muy interesantes con una interfaz que, así a primera vista, no tiene nada que envidiar a los controladores Vera por ejemplo.


 



Domoticz se caracteriza por consumir pocos recursos del sistema y ofrecer soporte para diversos protocolos domóticos, como Z-Wave, RF, X10, EnOcean… Los dispositivos domóticos que puede controlar Domoticz son pues muy numerosos y variados, además de cámaras IP. Por si todo eso fuera poco, permite crear dispositivos virtuales y admite scripts en Lua. En cuanto a las escenas domóticas, la interfaz es muy sencilla y adopta la misma filosofía que la de servidores domóticos muy conocidos como la Zipabox o el propio Home Center de Fibaro.
Y para redondear esta solución ya de por sí muy completa, existen aplicaciones móviles tanto para iOS (iDomotic) como para Android (Andromoticz y Dromotica), además de ser compatible con las notificaciones por mail y los sistemas de notificaciones Pushover, Powl y NMA en dispositivos móviles.


 



Antes de optar por esa solución, como os decía antes, hay que tener presente que necesitamos, aparte de un ordenador con Windows o Linux o una Raspberry Pi, un dispositivo que hará las veces de interfaz con los módulos y el protocolo domóticos elegidos. La lista de dispositivos compatibles está en el manual de instrucciones de Domoticz.
Entre los dispositivos compatibles, podemos mencionar esta pequeña tarjeta RaZberry, que se conecta al puerto GPIO de la Raspebrry Pi, convirtiendo ésta fácilmente en un centro de control domótico.

 

Historia Arduino

 Historia Arduino:

Arduino se inició en el año 2006 como un proyecto para estudiantes en el Instituto IVREA, en Ivrea (Italia). En ese tiempo, los estudiantes usaban el microcontrolador BASIC Stamp, cuyo coste era de 100 dólares estadounidenses, lo que se consideraba demasiado costoso para ellos. Por aquella época, uno de los fundadores de Arduino, Massimo Banzi, daba clases en Ivrea.
El nombre del proyecto viene del nombre del Bar di Re Arduino (Bar del Rey Arduino) donde Massimo Banzi pasaba algunas horas. El rey Arduino fue rey de Italia entre los años 1002 y 1014. En la creación de este proyecto contribuyó el estudiante colombiano Hernando Barragán, quien desarrolló la tarjeta electrónica Wiring, el lenguaje de programación y la plataforma de desarrollo.Una vez concluida dicha plataforma, los investigadores trabajaron para hacerlo más ligero, más económico y disponible para la comunidad de código abierto (hardware y código abierto). El instituto finalmente cerró sus puertas, así que los investigadores, entre ellos el español David Cuartielles, promovieron la idea. Banzi afirmaría años más tarde, que el proyecto nunca surgió como una idea de negocio, sino como una necesidad de subsistir ante el inminente cierre del Instituto de diseño Interactivo IVREA. Es decir, que al crear un producto de hardware abierto, éste no podría ser embargado.
Posteriormente, Google colaboró en el desarrollo del Kit Android ADK (Accesory Development Kit), una placa Arduino capaz de comunicarse directamente con teléfonos móviles inteligentes bajo el sistema operativo Android para que el teléfono controle luces, motores y sensores conectados de Arduino.
 ¿Qué es arduino?

Arduino es un proyecto de hadware libre , que ideó y desarrolló una plataforma completa de hardware y software compuesta por placas de desarrollo que integran un microcontrolador y un entorno de desarrollo (IDE), diseñado para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinarios. Toda la plataforma, tanto para sus componentes de hardware como de software son liberados bajo licencia de código abierto que permite libertad de acceso a los mismos.
El hardware consiste en una placa de circuito impreso con un microcontrolador, usualmente Atmel AVR, y puertos digitales y analógicos de entrada/salida, los cuales pueden conectarse a placas de expansión (shields) que amplían las características de funcionamiento de la placa arduino.
Por otro lado, el software consiste en un entorno de desarrollo (IDE) basado en el entorno de Processing 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, haciendo uso de comunicación serial mediante un convertidor de niveles RS-232 a TTL serial.



 

Arduino Arduino

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 2

#define DHTTYPE DHT11

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

int ledPin = 7;

void setup() {

Serial.begin(9600);  

dht.begin(); 

int ledPin = 7;

}

void loop() {

float h = dht.readHumidity(); 

float t = dht.readTemperature(); 

Serial.println("Humedad: "); 

Serial.println(h);

Serial.println("Temperatura: ");

Serial.println(t);

delay(2000); 

if ( t >= 50 ) digitalWrite(7, HIGH);

if ( t < 50 ) digitalWrite(7, HIGH);

}

Software Arduino

Software Arduino

void programa3(){

  Ventilador = digitalRead(2);

  if (Ventilador > 70) {

    digitalWrite(7,LOW);

    digitalWrite(1,HIGH);

  }

}

void programa4(){

  Luz = analogRead(A0);

  if (Luz == 400) {

    digitalWrite(11,HIGH);

  }

}

void setup()

{

  pinMode(1,OUTPUT);

  pinMode(12,OUTPUT);

  pinMode(4, INPUT);

  pinMode(2, INPUT);

  pinMode(7,OUTPUT);

  pinMode(11, OUTPUT);

}

void loop()

{

  for(i=0; i<numThreads; i++){

    if(threads[i] != 0){

      switch (i+1) {

        case 1:

          programa1();

          break;

        case 2:

          programa2();

          break;

        case 3:

          programa3();

          break;

        case 4:

          programa4();

          break;

      }

    }

  }

}

Casa Domótica

Casa domótica.

Instalar una casa domótica casera requiere algunos recursos: 

1. Instalación de cableado.
2. Configurar el wifi en los dispostivos e invertir en software de control. 

El protocolo domótico X10 consiste en conectar los dispositivos a cualquier enchufe y utilizar la línea eléctrica como canal de comunicación, no necesita instalación adicional.

Como sistema software, se ha desarrollado una aplicación de bajo coste y mínimo consumo que permite controlar una casa desde cualquier ordenador, tableta o smartphone conectado a Internet. Con X10RP se pueden añadir dispositivos de control, como encender y apagar luces, abrir una cortina, etc. 

El desarrollo del software pretende ahorrar la energía en los hogares. Además, usuarios que no tienen conocimientos de domótica pueden usarlo, sólo necesitas grabar una tarjeta SD, encender la Raspberry Pi y añadir los dispositivos domóticos que desees. 



La domótica es un concepto que se refiere a la integración de las distintas tecnologías en el hogar mediante el uso simultáneo de la electricidad, la electrónica, la informática y las telecomunicaciones. Su fin es mejorar la seguridad, el confort, la flexibilidad, las comunicaciones, el ahorro energético, facilitar el control integral de los sistemas para los usuarios y ofrecer nuevos servicios.
Algunos de los áreas principales de la domótica son:
· Automatización y Control - incluye el control (abrir / cerrar, on / off y regulación) de la iluminación, climatización, persianas y toldos, puertas y ventanas, cerraduras, riego, electrodomésticos, suministro de agua y gas etc.
· Seguridad - incluye alarmas de intrusión, alarmas personales y alarmas técnicas (incendio, humo, agua, gas, fallo de suministro eléctrico).
· Telecomunicaciones - incluye transmisión de voz y datos con redes locales (LAN) para compartir acceso de alta velocidad a Internet, recursos y el intercambio entre todos los equipos. Además permite disfrutar de nuevos servicios como Telefonía sobre IP y Televisión digital.
· Audio y video - incluye la distribución de imágenes de video capturadas con cámaras dentro y fuera de la casa a toda la casa y a través de Internet. Otra parte de audio / video trata del entretenimiento como el multi-room y el "Cine En Casa".
Con la integración de las específicas funcionalidades de estos sistemas se puede crear servicios de "valor añadido", como por ejemplo:
· Automatización de eventos (apagar y encender iluminación exterior, riego, regular temperaturas etc.)
· Escenarios tipo "Me voy de Casa" que con pulsar un botón podemos bajar todas las persianas, apagar toda la iluminación, armar la casa, bajar la temperatura; "Cine en Casa" que con un simple presión de un botón bajar las persianas del salón, bajar la luz a 25%, armar la planta baja, y encender el amplificador, el proyector y bajar la pantalla motorizada. "Cena" que regula la iluminación del salón y comedor, pone la música al fondo y enciende la iluminación de la terraza.
· Avisos por teléfono, sms o email de la llegada o salida de terceros a la vivienda (hijos, asistenta, etc.) o por el contrario, la ausencia de actividad si se queda alguien en la vivienda (niños, ancianos, etc) en un determinado intervalo de tiempo.

Sensores y actuadores.

El sensor traduce la información que le llega del exterior en un impulso eléctrico, normalmente digital (pasa o no pasa corriente), que puede ser analizado y procesado por la unidad de control del sistema.

Tipos de Sensores

Existen diferentes tipos de sensores, en función del tipo de variable que tengan que medir o detectar:

• De contacto.
• Ópticos.
• Térmicos.
• De humedad.
• Magnéticos.
• De infrarrojos.
  
  
  
  
  Sensores de Contacto
  
  Se emplean para detectar el final del recorrido o la posición límite de componentes mecánicos. Por ejemplo: saber cuando una puerta o una ventana que se abren automáticamente están ya completamente abiertas y por lo tanto el motor que las acciona debe pararse.
  Los principales son los llamados fines de carrera (o finales de carrera). Se trata de un interruptor que consta de una pequeña pieza móvil y de una pieza fija que se llama NA, normalmente abierto, o NC, normalmente cerrado.
  
  
  
  

  Sensores ópticos Detectan la presencia de una persona o de un objeto que interrumpen el haz de luz que le llega al sensor. Los principales sensores ópticos son las fotorresistencias, las LDR. Recordemos que se trataba de resistencias cuyo valor disminuía con la luz, de forma que cuando reciben un haz de luz permiten el paso de la corriente eléctrica por el circuito de control. Cuando una persona o un obstáculo interrumpen el paso de la luz, la LDR aumenta su resistencia e interrumpe el paso de corriente por el circuito de control.

  Las LDR son muy útiles en robótica para regular el movimiento de los robots y detener su movimiento cuando van a tropezar con un obstáculo o bien disparar alguna alarma. También sirven para regular la iluminación artificial en función de la luz natural. El circuito que aparece en la imagen superior derecha nos permitiría controlar la puesta en marcha de una alarma al disminuir la intensidad luminosa que incide sobre un LDR. Sensores de Temperatura Los termistores son los principales sensores de temperatura. Se trata de resistencias cuyo valor asciende con la temperatura (termistor PTC) o bien disminuye con la temperatura (termistor NTC). Por lo tanto, depende de la temperatura que el termistor permita o no el paso de la corriente por el circuito de control del sistema. El símbolo y la apariencia de un termistor es: La principal aplicación de los sensores térmicos es, como es lógico, la regulación de sistemas de calefacción y aire acondicionado, además de las alarmas de protección contra incendios. Sensores de Humedad Se basan en que el agua no es un material aislante como el aire sino que tiene una conductividad eléctrica; por esa razón el Reglamento de Baja Tensión prohíbe la presencia de tomas de corriente próximas a la bañera, como veíamos en el tema anterior. Por lo tanto un par de cables eléctricos desnudos (sin cinta aislante recubriéndolos) van a conducir una pequeña cantidad de corriente si el ambiente es húmedo; si colocamos un transistor en zona activa que amplifique esta corriente tenemos un detector de humedad.  Se representan con este símbolo:   El esquema eléctrico muestra una sonda que detectaría la humedad y gracias a los transistores se amplifica la señal para poner en marcha la bomba de riego. Los sensores de humedad se aplican para detectar el nivel de líquido en un depósito, o en sistemas de riego de jardines para detectar cuándo las plantas necesitan riego y cuándo no. Detecta los campos magnéticos que provocan los imanes o las corrientes eléctricas. El principal es el llamado interruptor Reed; consiste en un par de láminas metálicas de materiales ferromagnéticos metidas en el interior de una cápsula que se atraen en presencia de un campo magnético, cerrando el circuito.   Su símbolo recuerda vagamente al del interruptor convencional: El interruptor Reed puede sustituir a los finales de carrera para detectar la posición de un elemento móvil, con la ventaja de que no necesita ser empujado físicamente por dicho elemento sino que puede detectar la proximidad sin contacto directo. Esto es muy útil cuando interesa evitar el contacto físico, por ejemplo para detectar el nivel de agua de un depósito sin riesgo de cortocircuitos. Sensores Infrarrojos Si recordamos el espectro electromagnético estudiado en un tema anterior, existía una franja de ondas electromagnéticas cuya frecuencia es muy baja para que nuestros ojos la detecten; son los infrarrojos. Existen diodos capaces de emitir luz infrarroja y transistores sensibles a este tipo de ondas y que por lo tanto detectan las emisiones de los diodos. Esta es la base del funcionamiento de los mandos a distancia; el mando contiene diodos que emiten infrarrojos que son recibidos por los fototransistores del aparato. Los diodos de infrarrojos son a simple vista idénticos a los LED, como se puede apreciar en la imagen, y se representan de la misma manera, mientras que el símbolo de los fototransistores es semejante al de los transistores normales pero añadiendo las flechas que representan la luz que reciben. Recordemos que las flechas salen del elemento cuando éste emite luz o radiación infrarroja y entran en él cuando el elemento recibe dicha radiación. ACTUADORES  Los actuadores son dispositivos capaces de generar una fuerza a partir de líquidos, de energía eléctrica y gaseosa. El actuador recibe la orden de un regulador o controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento final de control como lo son las válvulas. Existen tres tipos de actuadores: Hidráulicos Neumáticos Eléctricos Los actuadores hidráulicos, neumáticos eléctricos son usados pera manejar aparatos mecatronicos. Por lo general, los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren demasiado equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento. Los actuadores eléctricos también son muy utilizados en los aparatos mecatronicos, como por ejemplo, en los robots. Los servomotores CA sin escobillas se utilizaran en el futuro como actuadores de posicionamiento preciso debido a la demanda de funcionamiento sin tantas horas de mantenimiento Por todo esto es necesario conocer muy bien las características de cada actuador para utilizarlos correctamente de acuerdo a su aplicación especifica. Actuadores hidráulicos : Los actuadores hidráulicos, que son los de mayor antigüedad, pueden ser clasificados de acuerdo con la forma de operación, funcionan en base a fluidos a presión. Existen tres grandes grupos: cilindro hidráulico motor hidráulico motor hidráulico de oscilación Actuadores neumáticos:   A los mecanismos que convierten la energía del aire comprimido en trabajo mecánico se les denomina actuadores neumáticos. Aunque en esencia son idénticos a los actuadores hidráulicos, el rango de compresión es mayor en este caso, además de que hay una pequeña diferencia en cuanto al uso y en lo que se refiere a la estructura, debido a que estos tienen poca viscosidad. En esta clasificación aparecen los fuelles y diafragmas, que utilizan aire comprimido y también los músculos artificiales de hule, que últimamente han recibido mucha atención. De Efecto simple Cilindro Neumático Actuador Neumático De efecto Doble Con engranaje Motor Neumático Con Veleta Con pistón Con una veleta a la vez Multiveleta Motor Rotatorio Con pistón De ranura Vertical De émbolo Fuelles, Diafragma y músculo artificial Partes de un actuador: 1 SISTEMA DE "LLAVE DE SEGURIDAD" : Este método de llave de seguridad para la retención de las tapas del actuador, usa una cinta cilíndrica flexible de acero inoxidable en una ranura de deslizamiento labrada a máquina. Esto elimina la concentración de esfuerzos causados por cargas centradas en los tornillos de las tapas y helicoils. Las Llaves de Seguridad incrementan de gran forma la fuerza del ensamblado del actuador y proveen un cierre de seguridad contra desacoplamientos peligrosos. 2 PIÑÓN CON RANURA: Esta ranura en la parte superior del piñón provee una transmisión autocentrante, directa para indicadores de posición e interruptores de posición, eliminando el uso de bridas de acoplamiento. (Bajo la norma Namur). 3 COJINETES DE EMPALME: Estos cojinetes de empalme barrenados y enroscados sirven para simplificar el acoplamiento de accesorios a montar en la parte superior. (Bajo normas ISO 5211 Y VDI). 5 PASE DE AIRE GRANDE: Los conductos internos para el pasaje de aire extra grandes permiten una operación rápida y evita el bloqueo de los mismos. 6 MUÑONERAS: Una muñonera de nuevo diseño y de máxima duración, permanentemente lubricada, resistente a la corrosión y de fácil reemplazo, extiende la vida del actuador en las aplicaciones más severas. 7 CONSTRUCCIÓN: Se debe proveer fuerza máxima contra abolladuras, choques y fatiga. Su piñón y cremallera debe ser de gran calibre, debe ser labrado con maquinaria de alta precisión, y elimina el juego para poder obtener posiciones precisas. 8 CERAMIGARD: Superficie fuerte, resistente a la corrosión, parecida a cerámica. Protege todas las partes del actuador contra desgaste y corrosión. 9 REVESTIMENTO: Un revestimiento doble, para proveer extra protección contra ambientes agresivos. 11 ACOPLE: Acople o desacople de módulos de reposición por resorte, o de seguridad en caso de falla de presión de aire. 12 TORNILLOS DE AJUSTE DE CARRERA: Provee ajustes para la rotación del piñón en ambas direcciones de viaje; lo que es esencial para toda válvula de cuarto de vuelta. 16 MUÑONERAS RADIALES Y DE CARGA DEL PIÑÓN: Muñoneras reemplazables que protegen contra cargas verticales. Muñoneras radiales soportan toda carga radial. 17 SELLOS DEL PIÑÓN - SUPERIOR E INFERIOR: Los sellos del piñón están posicionados para minimizar todo hueco posible, para proteger contra la corrosión. 19 RESORTES INDESTRUCTIBLES DE SEGURIDAD EN CASO DE FALLA: Estos resortes son diseñados y fabricados para nunca fallar y posteriormente son protegidos contra la corrosión. Los resortes son clasificados y asignados de forma particular para compensar la pérdida de memoria a la cual esta sujeta todo resorte; para una verdadera confianza en caso de falla en el suministro de aire. Actuadores eléctricos: