DOMÓTICA

Domótica (Automatización de viviendas)
A) Introducción
El concepto de automatización tiene muchos años de existencia como tal, desde que a un estudiante se le ocurrió conectar dos cables eléctricos a las manecillas de un reloj despertador, para que poco tiempo después, y movidos por dichas manecillas, los cables cerraran un circuito formado por una pila y una lámpara. Ese pudo ser el momento en que nació la idea de temporizar una función eléctrica. Más adelante se fueron perfeccionando los sistemas, primitivos al principio y mucho más sofisticados más tarde, hasta llegar al momento actual donde fundamentalmente las industrias basan gran cantidad de fases de producción en distintos tipos de elementos automáticos o temporizados, desde el sonido de la sirena de entrada de los trabajadores, hasta el precalentamiento de hornos para que cuando lleguen los distintos operarios encuentren sus puestos de trabajo en condiciones óptimas.
La idea de la moderna automatización del hogar para proporcionar a los usuarios mayor comodidad, ahorro de energía y, por supuesto, dinero, tiene pocos años, y fue desarrollada y patentada por una empresa escocesa utilizando un novedoso sistema de transmisión de señales a través de la red eléctrica. Más tarde se fue perfeccionando dicha idea y se utilizaron una serie de emisores que se enchufaban en una parte de la red eléctrica y que eran capaces de emitir una señal que circulaba a través de ella. A su vez, otra serie de receptores, que igualmente iban enchufados en otra parte de la red, eran los encargados de recibir dicha señal y de transformarla en una acción, por ejemplo activar un relé o contacto eléctrico.
En Francia, muy amantes de adaptar términos propios a las nuevas disciplinas, se acuñó la palabra "Domotique". De hecho, la enciclopedia Larousse definía en 1988 el término domótica como el siguiente: "el concepto de vivienda que integra todos los automatismos en materia de seguridad, gestión de la energía, comunicaciones, etc.". Es decir, el objetivo es asegurar al usuario de la vivienda un aumento del confort, de la seguridad, del ahorro energético y las facilidades de comunicación. Una definición más técnica del concepto sería: "conjunto de servicios de la vivienda garantizado por sistemas que realizan varias funciones, los cuales pueden estar conectados entre sí y a redes interiores y exteriores de comunicación. Gracias a ello se obtiene un notable ahorro de energía, una eficaz gestión técnica de la vivienda, una buena comunicación con el exterior y un alto nivel de seguridad".
Para que un sistema pueda ser considerado "inteligente" ha de incorporar elementos o sistemas basados en las nuevas tecnologías de la información, cuyo uso en la vivienda genera nuevas aplicaciones y tendencias basadas en la capacidad de proceso de información y en la integración y comunicación entre los equipos e instalaciones. Así concebida, una vivienda inteligente puede ofrecer una amplia gama de aplicaciones.
En la actualidad, existen multitud de sistemas diferentes de transmisión de señales vía red eléctrica (incluso internet), y por lo tanto hay gran cantidad de empresas dedicadas a esta actividad, tanto en el ámbito industrial como en el doméstico.
A muchos siempre les ha gustado ver cómo en las películas el protagonista, al llegar a su lujosa mansión con su bella acompañante, y con el simple gesto de apretar un botón, se encendían las luces al nivel adecuado, se activaba el equipo de música y se bajaba la cama del techo. Todo esto no es más que AUTOMATIZACION DEL HOGAR.
El avance tecnológico en los procesos de fabricación y la entrada en el mercado de mejores, más rápidos, eficientes, económicos y sobre todo más pequeños componentes electrónicos, ha permitido que dichos elementos (emisores y receptores), al ser mucho más livianos, discretos y atractivos, tengan gran demanda por parte del público. De hecho, fue desde el momento de la miniaturización de dichos elementos cuando se ha experimentado un importante aumento de consumo del concepto de automatización doméstica, tanto en Norteamérica como en la Europa desarrollada. Seguidamente se comentan algunos conceptos de automatización.MÓDULO DE ILUMINACIÓN: Diseñado exclusivamente para control de iluminación, ya que tiene un "dimmer" interno, mediante el cual se puede variar la intensidad de brillo de la luz, además de permitir el encendido y apagado directo. No deberá enchufarse nunca un elemento que no sea de iluminación a este tipo de módulo, ya que su capacidad de "dimmer" puede dañar el elemento enchufado (por ej. un televisor o una radio). Obedecen a los comandos "todo encendido"/ "todo apagado" de un controlador, para el control de todas las luces en forma simultánea.MÓDULO DE POTENCIA: Su función únicamente es la de encendido y apagado. En vez de "dimmer", tiene un potente relé y no presenta ningún tipo de restricción en cuanto a los aparatos que se puedan enchufar, salvo el de no sobrepasar su potencia máxima. Este tipo de módulo no obedece al comando de "todo encendido" pero si al comando "todo apagado", ya que no tiene sentido que se enciendan electrodomésticos como la cafetera, TV, radio etc., todos a la vez; su activación o ha de ser individualizada.
CÓDIGO DE CASA: Corresponde a un código formado por una letra (desde la A a la P), que llevan tanto los controladores como los módulos, y que determina el código general que llevarán todos los elementos que trabajen en conjunto y se comuniquen dentro de una misma casa. Se selecciona a través de un mando rotativo que incluye todo elemento de automatización.CÓDIGO DE UNIDAD: Este otro código corresponde a la dirección específica donde se va a enviar o recibir la señal. Su formato es numérico (de 1 a 16). Mientras que en el caso de los controladores, el código de casa se selecciona a través del mando rotativo, el código de unidad corresponde a cada una de las teclas del controlador. En cuanto a los módulos receptores, éstos tienen dos selectores independientes: uno para la selección del código de casa (letra), y otro para la selección del código de Unidad (número). Vendría ser como el "nombre" y "apellido" de cada módulo.RED ELÉCTRICA: La instalación eléctrica que existe en todas las viviendas constituye la vía mediante la cual se comunican todos los elementos de automatización. A través de ella se envían y reciben señales de alta frecuencia que en nada afectan a otros elementos del hogar. Estas señales permiten que un controlador pueda activar o desactivar cualquier electrodoméstico o punto de luz, a través de su correspondiente módulo, por muy lejos que se encuentre, siempre que esté dentro de los límites del medidor de luz de dicha casa o departamento.¿Quién no ha sufrido alguna vez un siniestro en su casa?. Roturas de tuberías de agua que ocasionaron importantes inundaciones y daños a los vecinos, visitas de intrusos amigos de lo ajeno, o lo que es peor, escapes de gas y/o incendios.Desde hace algunos años se habla de la "vivienda inteligente", asociándose a pisos de gran lujo. Actualmente hay soluciones económicas al alcance de cualquiera, tomando como base un autómata programable y un PC como complemento. Con este equipamiento se pueden automatizar todo tipo de viviendas y locales.
La activación de la alarma por robo, se puede realizar con un pulsador normal de alumbrado en el interior de la vivienda, o por llave en el exterior de la puerta de acceso. También se puede activar o desactivar desde el panel de visualización. Al activar la alarma parpadeará el flash interior y sonará el zumbador durante un corto espacio de tiempo, y el sistema no tendrá en cuenta los detectores. Pasado este espacio de tiempo, que permite al usuario abandonar la vivienda y cerrar la puerta, si se detecta intrusión se activan la sirena y flash exteriores.
Detección de incendio
Al aparecer la señal de incendio (detector de humos) se activan el flash y zumbador interiores y tras un breve retardo se activan los exteriores y la llamada telefónica de incendio, previamente grabada. El sistema está preparado para falsas alarmas como las del humo del tabaco.Detección de fugas de agua y gas
Al detectarse un escape se interrumpe el suministro mediante la activación de la válvula correspondiente, activándose además el zumbador y flash interiores. AL dar acuse de alarma se restablece el suministro.
Sistema de riego
Manual. Al activarlo se realiza la secuencia completa programada (tiempo dado para cada zona)Automático por horario. Se ajustará una hora determinada en la que se realizará la secuencia de riego completaAutomático por humedad: Durante el horario programado y sólo si se activa algún detector de humedad, se regará sólo zona a él asignada, durante el tiempo previsto.
Simulación de presencia
Con esta función se asegura que no queda ninguna luz encendida después de una hora dada.
ToldosEn modo manual se dispone de una entrada para extender el toldo y otra para recogerlo. Se puede aplicar a simulación de presencia. Además se puede complementar con un detector de luminosidad y un anemómetro que mide la velocidad del viento.
Persianas Su funcionamiento es análogo al de los toldos.
Control de cargas
Conexión y desconexión de cargas (enchufes de electrodomésticos, luces, etc.)En caso de sobrecarga eléctrica desconecta diferentes cargas en un orden prefijado. Puede funcionar en modo manual y en modo automático.

ROBOTICA

Antecedentes:
La necesidad cada vez más acuciante de aumentar la productividad y conseguir productos acabados de una calidad uniforme, está haciendo que la industria gire cada vez más hacia una automatización basada en el ordenador. En el momento actual, la mayoría de las tareas de fabricación automatizadas se realizan mediante máquinas de uso especial diseñadas para realizar funciones predeterminadas en un proceso de manufacturación
La palabra robot proviene de la palabra checa robota, que significa trabajo. El diccionario Webster define a robot como un dispositivo automático que efectúa funciones ordinariamente asignadas a los seres humanos. Con esta definición, se pueden considerar que las lavadoras son robots. Una definición utilizada por el Robot Institute of America da una descripción más precisa de los robots industriales: un robot es un manipulador reprogramable multifuncional diseñado para mover materiales, piezas o dispositivos especializados, a través de movimientos programados variables para la realización de una diversidad de tareas. En suma, un robot es un manipulador reprogramable de uso general con sensores externos que pueden efectuar diferentes tareas de montaje.
Con está definición, un robot debe poseer cierta inteligencia que se debe normalmente a los algoritmos de computación asociados con su sistema de control y sensorial.
Muchos robots industriales, que están disponibles comercialmente, se utilizan ampliamente en tareas de fabricación y de ensamblaje, tales como manejo de material, soldaduras por arco y de punto, montajes de piezas, pintura, carga y descarga de máquinas controladas numéricamente, exploraciones espaciales y submarinas, investigación de brazos protésicos y en el manejo de materiales peligrosos. Estos robots caen en una de las tres categorías que definen movimientos básicos:La mayoría de los robots industriales de hoy en día, aunque están controlados por mini y microcoordenadores, son básicamente simples máquinas posicionales. Ejecutan una tarea dada mediante la grabación de secuencias pre registradas o preprogramadas de movimientos que han sido previamente guiadas o enseñadas por el usuario con un control de mando portátil. Más aún, estos robots están equipados con pocos o ningún sensor externo para obtener la información vital en su entorno de trabajo. Como resultado de esto, los robots se utilizan principalmente en tareas repetitivas relativamente simples. Se está dedicando un gran esfuerzo de investigación para mejorar el rendimiento global de los sistemas manipuladores.
Inteligencia del robot
Un problema básico en robótica es la planificación de movimiento para resolver alguna tarea pre especificada, y luego controlar al robot cuando ejecuta las órdenes necesarias para conseguir esas acciones. Aquí planificación significa decidir un curso de acción antes de actuar. Esta parte de síntesis de acción del problema del robot se puede lograr mediante un sistema de resolución de problemas que logrará algún objetivo marcado, dada alguna situación inicial. Un plan es así una representación de un curso de acción para lograr un objetivo dado.Si bien el hombre ha buscado crear máquinas que puedan realizar las mismas tareas que él, ahora su meta va más allá: lograr que éstas no sólo reproduzcan conductas inteligentes, sino que lo hagan utilizando los mismos principios que se han descubierto en los seres vivos y en particular en el hombre.Esta ciencia llamada robótica etológica o fisiológica pretende que la naturaleza indique los caminos. Estos robots permiten a los investigadores entender algunas funciones imposibles de desentrañar directamente a través de la experimentación animal.
FUENTE:http://www.mundopc.net/actual/tecnologia/inforaplicada/3.php

REVOLUCIÓN INFORMÁTICA

Por más de 200 años la economía mundial se sustentó en un aparato industrial en permanente expansión y perfeccionamiento técnico que logró grandes avances: de 1800 a finales del siglo XX la población mundial pasó de poco más de 900 millones de personas a 6 mil millones, un crecimiento nunca antes visto, debido en buena medida al progreso de la medicina y al aumento de la productividad en todos los campos de la economía. En un lapso histórico tan breve se tuvo un gran avance en materia de educación. Se logró que más de la mitad de los habitantes del planeta fueran a la escuela y aprendieran a leer y escribir, mientras que a principios del siglo XIX sólo una minoría tenía esa habilidad. El número de universidades e institutos de estudios superiores se multiplicó exponencialmente y se crearon decenas de nuevas carreras. En síntesis, el conocimiento de la humanidad se multiplicó varias veces. Todo ello gracias a una sociedad industrial mantenida en movimiento principalmente gracias al poder de la electricidad y el petróleo.
En los últimos años del siglo XX la difusión masiva de las tecnologías de la información y las comunicaciones han generado la llamada revolución informática que ha dado origen a una nueva época que se conoce como sociedad de la información. El motor que impulsa la economía pasa de ser los combustibles y la electricidad a ser la información. Para comprender cómo sucedió esto, detengámonos por un momento en algunos acontecimientos clave de los últimos 30 años.
Telecomunicaciones a escala global. A lo largo del siglo XX algunos de los inventos más importantes de las primeras etapas de la era industrial, como el telégrafo y el cine, evolucionaron, se diversificaron en otros medios como el teléfono o la televisión, y se popularizaron, convirtiéndose en importantes canales de comunicación. Sin embargo, no es sino a partir de la década de los setenta que su alcance se amplía a nivel global y su cobertura se expande a todos los rincones. Los avances en la tecnología de satélites hicieron posible que la televisión se convirtiera en un medio mundial de comunicación. En 1969 se estableció la primera red global de telefonía y en la década de los años noventa el uso del cable de fibra óptica, elevó exponencialmente la capacidad de las redes de telefonía. A finales del siglo XX el mundo contaba ya con una sólida red global de telecomunicaciones que han hecho del mundo, un lugar más pequeño.
Nace la microcomputadora. Después de una larga cadena de inventos y descubrimientos, en 1971 se creó el microprocesador, artefacto llamado a generar profundos cambios en la sociedad. En 1975, aparecen las primeras computadoras personales como máquinas de escritorio que hacían uso de él como su unidad central de procesamiento. Estas microcomputadoras, mostraron ser tan útiles y versátiles que desde entonces, se utilizan en una gran diversidad de actividades humanas. Esto se ha visto favorecido por la reducción de su costo. Cabe señalar, la ley que observaba Gordon Moore (fundador de Intel, la empresa fabricante de microprocesadores más grande del mundo), indica que su potencia se ha duplicado y su precio disminuido a la mitad cada 18 meses, Es así como las computadoras personales se han convertido en las herramientas características de nuestra era.
Un sistema económico global basado en la información, su procesamiento y comunicación. A partir de la década de los años setenta, las economías de los distintos países iniciaron un proceso de globalización que dio lugar a una nueva dinámica del sistema económico mundial, en el que los países son cada vez más dependiente de lo que sucede en los otros. Este proceso de globalización económica ha permitido la vinculación de mercados de productos y servicios de diferentes países. Las empresas que participaron en las cadenas de producción provienen de varios países, esto ha generado nuevos retos y grandes oportunidades a la compañías que han sabido enfrentarlos.
La competitividad. A su vez, la globalización introdujo modificaciones esenciales en la naturaleza de la economía. Por ejemplo, cambió las reglas de la competencia: para subsistir en un mercado que se extiende a lo largo y ancho del mundo con una infinidad de variaciones y características, las empresas necesitan ser muy flexibles para adaptarse a las condiciones de cada lugar, y además de creativas y ordenadas para poder establecer alianzas comerciales y redes de compra, procesamiento y venta de materias y mercancías. El factor central de éxito, en este caso, es la capacidad de obtener y procesar toda la información de manera casi instantánea. Ésto les permite identificar oportunidades de nuevos mercados, coordinar a las distintas unidades de producción, controlar los inventarios, y conocer lo que está haciendo la competencia. La información de esta manera, se convierte en un recurso estratégico gracias a que puede ser generada y procesada por computadoras y transmitida a través de las redes de telecomunicaciones.
La productividad. Para que las empresas sean exitosas y tengan una mayor competitividad, la globalización las ha obligado a aumentar su productividad: deben producir un número cada vez mayor de bienes y servicios a un costo siempre menor y han alcanzado esta meta optimizando sus procesos gracias al potencial que ofrece esta tecnología para manejar la información: la espina dorsal de las grandes compañías está formada por redes de computadoras y dispositivos de telecomunicación que hacen más eficientes y expeditos todos sus procesos, desde los administrativos hasta los de producción. En este caso como en la competitividad, el recurso estratégico es la información.
En síntesis, la globalización ha fomentado un sistema económico dominante que tiene en el procesamiento y la comunicación de información su factor estratégico, dejando atrás el viejo esquema económico industrial que giraba en torno al dominio de las fuentes de energía. Hoy, todos los ámbitos de la economía se han visto afectados de manera indirecta o directa por el uso de las microcomputadoras y las telecomunicaciones.

REVOLUCIÓN AGRÍCOLA

Por cientos de miles de años la humanidad vivió en grupos nómadas que se alimentaban de la caza, la pesca y la recolección. Sin embargo, hace alrededor de 10 mil años, el hombre aprendió a cultivar alimentos y a criar animales, ocasionando una verdadera revolución en la estructura social: las personas dejaron de desplazarse para establecerse en pequeñas aldeas que fueron la base de la civilización.
La sociedad agrícola. A partir de ese momento las creencias comenzaron a cambiar, aparecen las religiones, que eran cuerpos de creencias inexistentes hasta ese entonces: Las estructuras de organización más simples como la tribal, poco a poco dieron paso a gobiernos y reinados. La vida de las personas se rigió por los ciclos de la siembra y la cosecha, lo que se reflejaba en las fiestas dedicadas a sus dioses, sus ceremonias y costumbres y su idea de la vida en general. Esta sociedad, profundamente arraigada al campo, evolucionó a través de varios siglos hasta la siguiente revolución social, provocada por la máquina de vapor.
Hasta hace apenas unos 200 años, la organización social se estructuraba en torno a la agricultura, pero algunas circunstancias de gran importancia habían cambiado y estaban por dar paso a un nuevo tipo de civilización. He aquí la cadena de sucesos.
Una tierra redonda. Se descubrió que el planeta era redondo y que tenía continentes hasta hacía poco desconocidos. Estos descubrimientos dieron cabida a una época de exploraciones, conquistas y colonizaciones que estimularon el comercio internacional y la producción de bienes.
Más gente. En segundo lugar, mejoras importantes en la agricultura que hicieron más productiva la explotación agrícola de la tierra, como la rotación de cultivos, y una larga etapa de bonanza económica en los países europeos, provocaron que la población creciera rápidamente generando de esta manera más trabajadores que los que podían ocuparse en el campo. Estas personas se trasladaron a las pequeñas ciudades llamadas burgos, en busca de empleos.
El resultado. Todo esto configuró una situación favorable a la producción de bienes que lleva gran crecimiento de los pequeños burgos que se dedicaban a la manufactura. En los talleres se dio empleo a buena parte de los desplazados del campo, y así se conformó el nacimiento de las sociedades urbanas propias del capitalismo.
La máquina de combustión interna.En estas circunstancias se desarrolló la primera máquina de combustión interna. Al principio funcionó con carbón y más adelante con petróleo y sus derivados y después con electricidad. El empleo de máquinas en la producción resultó tan conveniente que a partir de ellas se comenzaron a hacer cambios profundos en la organización de las fábricas, como la división especializada del trabajo y la producción en serie. Más adelante estos cambios repercutieron en la estructura de la sociedad misma, sus ciudades y sus leyes. Para darnos una idea del poder de la máquina, baste recordar que a fines del siglo XIX, 100 años después de su introducción en Inglaterra, la productividad por habitante había crecido cerca de un 400 por ciento.
Una nueva sociedad. Con la revolución industrial la sociedad dejó de girar en torno a la agricultura y el ámbito rural para dar paso a una civilización urbana, en torno a las ciudades, con la fábrica como institución predominante. La sociedad funciona desde entonces de acuerdo a los ritmos de la producción industrial y las jornadas laborales. El trabajo se mide con base al reloj, las fiestas y celebraciones que tienden a dejar atrás sus significados agrícolas, para centrarse más en el consumo y dar satisfacción así a sistemas de producción cada vez más exigentes. Con la revolución industrial la sociedad cambia de manera muy dramática, generando una era de extraordinarios progresos y nuevos retos en todos los campos de la actividad humana.