Domótica from scratch

Es un poco atrevido titular a este post domótica from scratch (que sería algo así como domótica desde cero) y lo es más aún si tenemos en cuenta que de domótica se lo poco que veo en la TV y lo que he cotilleado por ahí de opciones existentes en el mercado. Todo un atrevimiento que espero que quede justificado.

Lo evidente es que la domótica no está teniendo el auge que se podía esperar. La tecnología que vemos ahora existe en su mayoría desde hace décadas... varias además. Ahora contamos con tecnología con la que se podrían hacer maravillas por poco dinero (poco al menos si lo comparamos con lo que cuesta una casa, lo que cuestan las cortinas, las ventanas o cosas similares, y si tenemos en cuenta la importante función que puede llegar a desempeñar un buen sistema de domotización).

La clásica imagen de casa inteligente que todos tenemos en mente, compuesta probablemente de fragmentos de distintas películas, y si eliminamos los elementos utópicos más irreales o, cuanto menos, lejanos, sería algo así:

Cuando llegamos a casa no tenemos que sacar la llave del bolsillo, es suficiente con girar el pomo o empujar la puerta. Las luces se encenderán a nuestro paso, y si vivimos solos empezaremos a oír la música que habíamos programado para hoy, un resumen de las noticias del día o información sobre las llamadas que hemos recibido.

Las persianas estarán convenientemente subidas o bajadas según la hora del día, el nivel de luz y nuestras costumbres y deseos, pero si aún así nos apetece cambiar su estado no tendremos más que tocar sobre una pantalla táctil de las que hay en la entrada de cada habitación, desde donde además podremos bajar la intensidad de la luz y encender la televisión. En ese momento la música se detendrá para que empecemos a escuchar la TV.

Emiten "Quiere ser millonario", y Carlos Sobera hace una curiosa pregunta sobre el inventor del disco duro. Como no tenemos paciencia, desde nuestro mando a distancia activamos el acceso a Internet en el televisor, y buscamos en menos que canta un gallo la respuesta.

Estamos tranquilos en nuestro sofá. Si, por ejemplo, hubiese un escape de gas, el sistema nos informaría. Si no estuviésemos en casa nos mandaría un mensaje al móvil y llamaría a los bomberos...

Naturalmente la historia puede hacerse mucho más larga, pero carece de sentido. Lo importante, lo que me interesa, es que todo lo relatado anteriormente es algo que ya está al alcance de nosotros, y que no sería demasiado caro (al menos no si se prodce el hardware a mediana escala y si se desarrolla el software con previsiones de una buena comercialización). Sin embargo nos parece aún muy distante, al menos su implantación en el común de los hogares. La pregunta que cabe hacerse en este punto es ¿por qué?.

Por un lado las constructoras no tienen problemas de demanda, y por ello no tienen que añadir valor a su producto. Por ese motivo la domótica se ha planteado hasta ahora como un "constrúyalo usted mismo". Son los aficionados a la informática, la electrónica o simplemente el bricolaje los que montan estos sistemas. Y por eso los sistemas comerciales están orientados a ser autoinstalables (sin instalación prácticamente) y sencillos de configurar. El problema de esto es que se trata de sistemas muy limitados. En general no pasan de un enorme mando a distancia desde el que puedes controlar todos los aparatos que tienen mando a distancia y además las luces, quizás unas persianas y poco más. ¿Donde queda la automatización? A lo sumo puedes programar el encendido o apagado de luces según la hora, pero no dejan de ser sistemas limitados y, además, caros. Se trata de sistemas descentralizados y eso supone más limitaciones.

En este punto es donde se puede replantear la domótica desde cero. Sabiendo con qué contamos, solo tenemos que preguntarnos qué queremos hacer, desligarnos si es necesario de lo que hasta ahora se ha hecho y, más adelante, preguntarnos como podemos integrar lo que queremos hacer en los estándares existentes.

Un primer paso para el sistema seria construir una interfaz de entrada/salida tanto analógica como digital que se conectase por un puerto estándar (probablemente USB). De este modo contaríamos con un lugar al que conectar todos los dispositivos (sensores y actuadores) que necesitásemos en un entorno pequeño (por ejemplo una habitación de la casa). A esta interfaz conectaríamos directamente dispositivos como motores, sensores de temperatura, detectores de gas, relés, potenciómetros, etc. También conectaríamos aquí las interfaces de control de aparatos como el aire acondicionado o la calefacción.

Esta interfaz se conectaría por USB a otro dispositivo controlador, que sería el que se encargaría de manejar todas las entradas y salidas. La capacidad y características del controlador son variables según las necesidades: desde un pequeño chipset con firmware y interfaz rj45 que facilite un mecanismo para acceder, sobre una red TCP/IP, a los sensores y actuadores, hasta un PC completo, pasando por un pequeño dispositivo con un S.O. embebido, con red inalámbrica y con un pequeño monitor LCD.

Lo más cómodo, desde el punto de vista del desarrollo, sería contar con dos tipos de dispositivos: con o sin interfaz para el usuario. El primero sería un pequeño cliente con linux embebido y que contase con USB-host, que contaría con un pequeño monitor LCD y unos cuantos botones (o incluso un LCD táctil). Una PDA o un dispositivo similar también podrían ser válidos en algunos casos. El segundo sería un pequeño controlador, también con linux embebido pero con mucha menos capacidad (no sería necesaria ni siquiera contar con capacidades gráficas o interfaz VGA) que dotaría de cierta autonomía a la habitación en caso de fallo del sistema central (por ejemplo las luces seguirían encendiéndose y apagándose a demanda), pero que no contaría con una interfaz de usuario.

Sobre toda la red anterior existiría un servidor central que controlaría todo el sistema y que interconectaría todas las habitaciones. Este servidor sería el que permitiría por ejemplo apagar una luz que nos hemos dejado encendida en la planta de arriba, desde el salón de la planta de abajo sin necesidad de subir. También seria el que se encargaría de la programación de tareas, aunque podría trasmitir ciertas órdenes programadas a los controladores, para dotarlos de mayor autonomía. Este servidor también podría actuar como servidor web, de modo que podamos monitorizar y actuar sobre la casa desde fuera.

La televisión se transformaría en un centro multimedia, con DVD, disco duro y acceso a Internet, desde el que por supuesto también podríamos controlar toda la casa. Del mismo modo todos los PCs de la casa estarían conectados a la red y tendrían también acceso al sistema. Esta red permitiría por ejemplo reproducir en el hilo musical una canción que tenemos en nuestro dormitorio, en el salón ver un documento de texto que tenemos almacenado en nuestro ordenador personal o ver en nuestra habitación el final de una película que grabamos en la televisión porque nos tuvimos que ir.

En definitiva, el hogar aparece como un único ente a nuestro servicio. Cada dispositivo del hogar puede ser parte del conjunto, y el contar con controladores que disponen directamente de entradas y salidas digitales y analógicas dota al sistema de flexibilidad y nuevas posibilidades. El contar, por encima de todo, con una red TCP/IP, permite incorporar al sistema también elementos TCP/IP (cámaras IP, PDAs con wifi, etc) y el contar con controladores con un sistema operativo embebido permite conectar interfaces para acceder a otros sistemas o protocolos existentes (por ejemplo manejar dispositivos X10).