Universidad Politécnica de Valencia  Departamento de Informática de Sistemas y Computadores        Web de Juan Luis Posadas Yagüe

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Hogar Digital

 


Sistema para la monitorización y control remoto de dispositivos en el hogar digital


Proyecto

Título del proyecto: Sistema para la monitorización y control remoto de dispositivos en el hogar digital
Entidad financiadora: Programa de incentivo a la investigación de la UPV
Duración desde: 31 de Diciembre de 2005 hasta: 31 de Diciembre de 2007
Importe de la subvención: 13.000,00
Investigador principal: D. Juan Luis Posadas Yagüe

Descripción

El proyecto se enmarca dentro del área de la domótica y el hogar digital siendo su principal objetivo el desarrollo e implantación de la infraestructura software necesaria para el control y acceso remoto de los distintos dispositivos que integran un hogar digital.

Dicha infraestructura deberá permitir el acceso desde PC’s, dispositivos empotrados como PDA´s y teléfonos móviles a los componentes del hogar digital comunicados en la vivienda a través de una red doméstica. Debido a que dicha red puede integrar diversas tecnologías (cable, inalámbrica, la propia red eléctrica, etc.), el proyecto deberá contemplar la implementación de una pasarela residencial que ofrezca una interfaz de conexión con las distintas redes físicas de comunicación y un acceso a las mismas desde el exterior a través de Internet.

Para ello, los objetivos propuestos son:

  • Estudio de las diferentes tecnologías de comunicación empleadas actualmente en el ámbito de las redes domóticas, las cuales integran los dispositivos y sensores para la automatización y control del hogar, y las redes de datos y multimedia, las cuales están orientadas para la distribución de ficheros entre ordenadores, la compartición de dispositivos y aplicaciones, y la distribución de audio y vídeo en el hogar.

  • Estudio de los estándares existentes para el desarrollo de pasarelas residenciales que conectan las infraestructuras de telecomunicaciones (datos, control y automatización) de la vivienda a una red pública, como Internet, utilizando distintos métodos de acceso.

  • Comparación de las propuestas de hogar digital existentes en el mercado actual y detección de carencias en cuanto a capacidad de interacción con el usuario, sencillez de configuración, uso de protocolos abiertos y estándares, precios, etc., para investigar posibles soluciones.

  • Implementación de una sencilla red domótica que integre algunos dispositivos básicos y de una red de datos que integre dispositivos tales como una cámara.

  • Desarrollo de una pasarela software que permita la interacción remota y segura con los dispositivos de la red doméstica implementada y que cubra las carencias detectadas en el mercado actual.

  • Evaluación del sistema desarrollado en cuanto a su escalabilidad y sencillez en la integración de nuevos dispositivos y nuevas tecnologías de interconexión.

Resultados

Los principales resultados se enmarcan dentro del área de trabajo de la domótica y el hogar digital, así como en el ámbito de los sistemas de control aplicados a dichos entornos. La financiación obtenida ha servido principalmente para el estudio y comparación de las distintas tecnologías existentes en sistemas domóticos y el desarrollo de un sistema propio, fácilmente escalable, que permita la integración de todas estas tecnologías en un único sistema basado en una interfaz común de mensajes XML, supliendo así la falta de interoperatividad detectada que comercialmente existe entre todas ellas.

En concreto, el sistema desarrollado se ha denominado “Arquitectura SCHome” y contempla los siguientes módulos (fig.1):

Figura 1: Estructura del sistema desarrollado.

1. Arquitectura que dispone los dispositivos domóticos de diferentes tecnologías en una estructura física distribuida con una topología lógica de comunicación “peer to peer” (entre iguales) basada en mensajes XML y técnicas de adquisición de información a través de eventos.

  • Se ha implementado en el laboratorio una sencilla red domótica que integra un conjunto de dispositivos basados en la tecnología Konnex/EIB (sensor de movimiento, sensor de iluminación, interruptores y actuadores de luz) y una red de datos TCP/IP que integra dispositivos tales como una cámara de video.

    Figura 2: Red domótica con dispositivos EIB.

     

  • También se dispone de dispositivos basados en las tecnologías X-10 (red eléctrica) y Zigbee (inalámbrica) para su integración en el sistema.

2. Pasarela residencial software que permite la interacción remota y segura con los dispositivos de la red doméstica implementada independientemente de la tecnología específica de dichos dispositivos. La pasarela residencial está basada en los siguientes componentes:

Figura 3: Estructura física de SCHome.

  • Sistema de comunicaciones que permite la interconexión y control de los distintos dispositivos así como el acceso a los datos desde cualquier localización interna o remota con acceso al sistema. Proporciona una interfaz común de acceso a la información del sistema denominada FSA.

    Figura 4: Estructura lógica de SCHome.

     

  • Base de Datos SQL como repositorio de toda la información presente en el sistema y como cortafuegos temporal para el acceso a la misma.

    Figura 5: Diseño Base de Datos.

     

  • Aplicación pasarela que interconecta la Base de Datos con el sistema de comunicaciones. Accede a los mensajes XML del sistema para actualizar la información de la base de datos.

  • Aplicaciones pasarela que interconectan los dispositivos domóticos de cada una de las diferentes tecnologías con el sistema de comunicaciones. Realizan la conversión entre los mensajes propios de la tecnología específica y los mensajes XML comunes en todo el sistema.

  • Servidor WEB que permite el acceso a la arquitectura a través de Internet. Dicho servidor accede a la Base de Datos y ofrece al usuario una interfaz sencilla para monitorizar e interactuar con los dispositivos del sistema.

    Figura 6: Interfaz de acceso Web.

     

  • Aplicación empotrada con acceso a Internet para dispositivos PDA y teléfonos móviles.

    Figura 7: Acceso desde PDA.

     

  • Aplicación local para la configuración del sistema por parte del usuario.

El sistema desarrollado es fácilmente escalable permitiendo la integración de nuevos dispositivos y nuevas tecnologías de interconexión.

Los resultados obtenidos en el desarrollo del Proyecto se han publicado en varios artículos en congresos de ámbito nacional e internacional, además de haber suscitado un interés social publicándose tanto en televisión como en prensa de ámbito nacional. Actualmente, el objetivo es aprovechar la plataforma desarrollada como escenario ideal para pruebas de acceso remoto e interoperatividad entre tecnologías domóticas y su publicación en una revista internacional.


Última modificación: 21 de marzo de 2008