Fundamentos y Componentes de los Sistemas Domóticos Modernos

Introducción a los Sistemas Domóticos

1. Nombra los principales tipos de sistemas domóticos.

RESPUESTA: Basados en autómatas programables, de corrientes portadoras, de bus e inalámbricos.

2. ¿Qué diferencias existen entre un sistema domótico centralizado y uno distribuido?

RESPUESTA: En el sistema centralizado, todos los elementos (actuadores y sensores) están conectados a un único nodo domótico. En un sistema distribuido, existen varios nodos domóticos comunicados entre sí mediante un bus de comunicación, a los cuales se pueden conectar los diferentes sensores y actuadores de la instalación.

3. Nombra las áreas de aplicación de la domótica.

RESPUESTA:

• Seguridad y alarmas.
• Control y gestión de energía.
• Áreas de comunicación.
• Confort.

4. ¿Qué es un nodo domótico?

RESPUESTA: Es el dispositivo encargado de recibir las señales de los sensores, procesarlas y gestionar la activación y desactivación de los actuadores.

5. ¿Cuáles son los elementos característicos de una instalación domótica?

RESPUESTA: Sensores, actuadores y nodo domótico.

Infraestructura y Conectividad

6. ¿Qué es y para qué se utiliza una pasarela residencial en una vivienda?

RESPUESTA: Una pasarela residencial es un dispositivo electrónico que permite conectar la instalación eléctrica de la vivienda y los servicios de telecomunicación con el exterior a través de una red de banda ancha.

7. Di cuáles de estos dispositivos se conectan a las entradas y cuáles a las salidas de un nodo domótico: 1) Interruptor, 2) Pulsador, 3) Sirena, 4) Detector de presencia, 5) Lámpara, 6) Lavadora, 7) Lavavajillas, 8) Termostato, 9) Motor de persiana.

RESPUESTA:

• Entradas: 1) Interruptor, 2) Pulsador, 4) Detector de presencia, 8) Termostato.
• Salidas: 3) Sirena, 5) Lámpara, 6) Lavadora, 7) Lavavajillas, 9) Motor de persiana.

26. Di qué es ZigBee.

RESPUESTA: Es el nombre que se da a una especificación internacional para un conjunto de protocolos de alto nivel para la comunicación inalámbrica.

27. Escribe en inglés los siguientes términos utilizados en instalaciones domóticas:

RESPUESTA:

• a. Domótica – Home Automation
• b. Ahorro energético – Energy saving
• c. Climatización – Climate control
• d. Iluminación – Lighting
• e. Nivel de luz – Light level
• f. Fugas de gas – Gas leaks
• g. Escapes de agua – Water leaks
• h. Teleasistencia – Telecare
• i. Control inalámbrico – Wireless controllers
• j. Seguridad – Safety
• k. Telegestión – Remote management
• l. Controlador (Nodo) – Driver
• m. Actuadores – Actuators
• n. Sensores – Sensors
• o. Distribuido – Distributed
• p. Cableado – Wiring
• q. Persianas – Blinds
• r. Regulador de luminosidad – Dimmer

28. ¿En qué bandas operan los sistemas inalámbricos?

RESPUESTA: En las bandas de 433 MHz, 868 MHz y 2,4 GHz.

29. Dibuja cómo sería la preinstalación domótica del salón de una vivienda en el que se desea controlar lo siguiente: a. Iluminación mediante pulsadores y detector de presencia; b. La temperatura ambiente mediante un termostato o cronotermostato; c. Subida y bajada de persianas de forma manual o remota; d. Detección de humo o incendio para el disparo de alarmas de seguridad técnica.

RESPUESTA: (Espacio para dibujo técnico).

30. Si en una instalación dispone de un sistema domótico distribuido, di cómo se conectarían seis sensores y tres actuadores sabiendo que el Nodo 1 es solamente de tres entradas y el Nodo 2 es de tres entradas y tres salidas.

RESPUESTA: (Espacio para esquema de conexión).

Esquemas y Normativa Técnica

8. Dibuja flechas para indicar cómo reciben o envían las señales, desde o hacia el nodo domótico, los diferentes dispositivos representados en la figura.

9. ¿Cuál es la instrucción del reglamento en la que se especifican las características que deben tener la instalación domótica de una vivienda?

RESPUESTA: La instrucción técnica: ITC-BT-51.

10. Explica brevemente qué es un sensor. Nombra al menos 5 tipos de sensores.

RESPUESTA: Es un dispositivo que envía señales, digitales o analógicas, al nodo domótico. Ejemplos de sensores son: interruptores, pulsadores, detectores de presencia, detectores de temperatura, detectores de viento, detectores de luminosidad, etc.

11. ¿Cómo debe ser la canalización domótica respecto a la de la instalación eléctrica?

RESPUESTA: La canalización domótica debe ser independiente a la eléctrica. Para ello se utilizará un tubo de 20 mm o una sección equivalente si se usa otro tipo de canalización. Las cajas de registro de ambas instalaciones deben estar juntas para una posible conexión entre los dos circuitos.

12. Di cuáles son las características más importantes de los sistemas domóticos de corrientes portadoras.

RESPUESTA:

• Son descentralizados.
• Utilizan el cableado convencional de la instalación eléctrica para transmitir los telegramas de bus.
• Su instalación y configuración es sencilla.

13. Cuáles son los dos sistemas más conocidos entre los sistemas de bus.

RESPUESTA: KNX/EIB y LonWorks.

14. Dibuja un esquema en el que se muestren cómo quedan unidos los diferentes servicios de telecomunicación y domóticos de una vivienda, a través de la pasarela residencial.

RESPUESTA:

15. Nombra los diferentes medios físicos utilizados para comunicar el nodo domótico con los sensores y los actuadores.

RESPUESTA: Esta comunicación puede hacerse mediante cables eléctricos o de forma inalámbrica por infrarrojos o radiofrecuencia.

16. Explica brevemente el concepto de Entrada/Salida en un sistema domótico. Dibuja ejemplos de conexión.

RESPUESTA: El interfaz de entradas es el punto por el que se captan las señales (digitales o analógicas) de los sensores para posteriormente ser procesadas por la CPU del nodo. El interfaz de salidas es el punto por el que se envían las señales (digitales o analógicas) desde el nodo domótico hacia los actuadores.

17. Di qué características tiene el cable de bus para el sistema KNX/EIB.

RESPUESTA: Es un cable de pares trenzados especialmente diseñado para el sistema de bus KNX/EIB. Es tipo manguera y dispone de cuatro hilos rígidos de 0,8 mm² y una armadura metálica que los cubre en toda su longitud. Los cables rojo (+) y negro (-) dan soporte al bus domótico. Los otros dos (amarillo y blanco) se reservan para otros usos en la instalación.

18. Cuál es el lugar en el que se unen los servicios de telecomunicaciones con la instalación domótica de una vivienda. Dibuja un esquema que lo represente.

RESPUESTA: El punto en que se realiza esta unión es el PAU (Punto de Acceso de Usuario).

19. De los sistemas domóticos más utilizados, di cuáles son centralizados y cuáles descentralizados.

RESPUESTA:

• Autómatas programables – Centralizado
• Corrientes portadoras – Descentralizado
• Sistemas basados en bus – Descentralizado
• Sistemas inalámbricos – Descentralizado

20. Dibuja un esquema de bloques que muestre cómo es una instalación domótica basada en bus para el control de sistemas de iluminación, persianas y electrodomésticos mediante detectores de presencia, pulsadores e interruptores, mandos a distancia y termostatos.

RESPUESTA:

22. Di qué se conoce como Power Line Communications.

RESPUESTA: Es una tecnología también conocida por sus siglas PLC, que utiliza la línea eléctrica de potencia como medio de transmisión de las telecomunicaciones. El sistema domótico de corrientes portadoras está basado en dicha tecnología.

23. Qué tipos de señales pueden ser tratadas por los nodos domóticos. Explica en qué consiste cada una de ellas.

RESPUESTA:

• Digital: Una señal digital es aquella que solamente tiene dos valores: 1 ó 0 (todo o nada). Se utilizan para detectar (sensores) o realizar (actuadores) funciones discretas de activación o desactivación.
• Analógica: Una señal analógica es aquella cuyo valor puede estar dentro de un rango desde un máximo a un mínimo. Los sensores envían al nodo domótico una señal dentro de ese rango, permitiendo realizar acciones en función del valor procesado. Los actuadores reciben una señal similar desde el nodo.

24. Dibuja un boceto de cómo debería ser la canalización domótica para un sistema domótico de tipo distribuido que necesita 4 nodos secundarios.

RESPUESTA:

25. Dibuja cómo debe ser la preinstalación domótica de una cocina si se desean controlar los siguientes circuitos: a. Iluminación mediante pulsadores y detector de presencia; b. La temperatura ambiente mediante un termostato o cronotermostato; c. Subida y bajada de persianas de forma manual o remota; d. Detección de humo o incendio para el disparo de alarmas de seguridad técnica; e. Detección de gases; f. Detección de inundación.

RESPUESTA:

26. Di qué es ZigBee.

RESPUESTA: Es un nombre que se da a una especificación internacional para un conjunto de protocolos de alto nivel para la comunicación inalámbrica.

27. Escribe en inglés los siguientes términos utilizados en instalaciones domóticas:

RESPUESTA:

• a. Domótica – Home Automation
• b. Ahorro energético – Energy saving
• c. Climatización – Climate control
• d. Iluminación – Lighting
• e. Nivel de luz – Light level
• f. Fugas de gas – Gas leaks
• g. Escapes de agua – Water leaks
• h. Teleasistencia – Telecare
• i. Control inalámbrico – Wireless controllers
• j. Seguridad – Safety
• k. Telegestión – Remote management
• l. Controlador (Nodo) – Driver
• m. Actuadores – Actuators
• n. Sensores – Sensors
• o. Distribuido – Distributed
• p. Cableado – Wiring
• q. Persianas – Blinds
• r. Regulador de luminosidad – Dimmer

28. En qué bandas operan los sistemas inalámbricos.

RESPUESTA: En las bandas de 433 MHz, 868 MHz y 2,4 GHz.

30. Si en una instalación dispone de un sistema domótico distribuido, di cómo se conectarían seis sensores y tres actuadores sabiendo que el Nodo 1 es solamente de tres entradas y el Nodo 2 es de tres entradas y tres salidas.

RESPUESTA: