Cómo construir una casa inteligente desde cero - Lo básico


Si está pensando en construir su propia casa inteligente y se siente abrumado por las opciones que existen, está en el lugar correcto. En esta serie de entradas del blog, explicaré todos los aspectos de la automatización del hogar y cómo construir uno desde cero.

 

Has visto todos esos vídeos de YouTube llamados "Smart home tour" y "Ultimate Smart Home", pero nadie se toma la molestia de explicarte qué componentes y consideraciones debes tener en cuenta a la hora de construir tu propia casa inteligente.

 

Las casas inteligentes son hogares controlados por teléfonos inteligentes y asistentes de voz y activados por eventos y sensores. Para construir un hogar inteligente, necesitas una conexión básica a Internet y una buena cobertura WiFI en tu casa. En el mercado hay diferentes proveedores, desde aplicaciones construidas a medida hasta productos del mercado masivo como Google home, Amazon Alexa, Samsung Smarthings y Apple Home Kit.

 

Lo que necesitarás para hacerla:

 

Sólo empezar a trabajar

Yo mismo empecé con las dos cosas más sencillas para controlar las luces y la calefacción/refrigeración:

 

Luces : Kit de inicio de Philips Hue con tres bombillas, un regulador de intensidad y un puente en la Amazonía de EE.UU. o Amazonía España

 

Calefacción inteligente El termostato Nest fue mi primer gadget inteligente a precio de Amazon US o Amazonía España

 

Cubos

home assistant

Red doméstica

Una red doméstica sirve para conectar todos los dispositivos de tu casa a Internet con una única conexión de banda ancha.

Para conectar tu portátil a Internet puedes hacerlo a través de WiFI (sin cable) o con un cable Ethernet conectado a tu router. Esto permite que los datos fluyan a través de su ordenador portátil al router y luego a la Internet en general.

Los gadgets inteligentes que estás considerando comprar se conectarán a tu red WiFi o se conectarán a un Hub (en la siguiente sección hablaré más sobre los hubs).

Es posible que hayas oído hablar del término IoT (Internet de las cosas), que se refiere a la capacidad de los dispositivos para comunicarse entre sí y enviar mensajes, por ejemplo, mi sensor de movimiento puede enviar un mensaje a mi bombilla que detecta el movimiento y le indica que se encienda.

 

Algunos dispositivos IoT necesitarán hablar con la "nube", esto se refiere al hecho de que necesita hablar con un servidor (ordenador) que se encuentra fuera de su red doméstica y en Internet. Esto puede abrir una vulnerabilidad en su configuración y los profesionales de la automatización del hogar están tratando de mantener todo local.

Un ejemplo que puedo dar es el de las cámaras IP:

Las cámaras Nest son bastante populares y transmiten los datos a través de Internet, las imágenes se almacenan en la nube en un servidor de Google (Google es el propietario de Nest). La alternativa es utilizar una cámara IP como la línea de productos UniFi Video, que graba dentro de la red doméstica y no permite conexiones desde el exterior a menos que se configure explícitamente de esa manera.

Esto evita la preocupación de que algún hacker en China mire a tus hijos mientras duermen.

 

¿Cómo interactuar con una casa inteligente?

Si piensas en cómo interactúas con tus dispositivos "tontos", tendrías algún tipo de botón que pulsar y un interruptor que accionar.

Los gadgets inteligentes simulan una pulsación de la acción con el software, tienen una lógica similar utilizan 0s para indicar OFF y 1s para indicar ON, pero ¿cómo interactuamos con ellos?

 

Teléfono

Casi todos los dispositivos domésticos inteligentes requieren que descargues una aplicación en tu smartphone y crees una cuenta con ellos. Si eres como yo, coleccionarás un montón de dispositivos y, por desgracia, tendrás un montón de aplicaciones y contraseñas que recordar.

Una vez abierta la aplicación, puedes controlar tu dispositivo inteligente y cambiar los ajustes. Algunos dispositivos podrás controlarlos incluso fuera de tu casa, al otro lado del mundo. Esto puede parecer genial, pero podía ser más fácil encender la luz desde la pared, ¿verdad?

hue

Asistente de voz

Puedes usar un asistente de voz con tu voz normalmente necesitas usar una palabra desencadenante como "Alexa" o "Ehi Google" esto asegurará que lo siguiente que digas será recogido por el dispositivo inteligente.

Ejemplo:

¡Alexa, enciende el salón!

 

Los asistentes de voz también pueden actuar como un Hub (ver más abajo) nombres famosos son el Amazon Echo, Google Home y Siri de Apple.

 

Automatización

Si se configura correctamente, esto puede mejorar su vida significativamente, una automatización es una serie de acciones que se activan por un evento:

 

  • Encender las luces del porche cuando llegue a casa.
  • Envíenme una notificación cuando la máquina haya terminado
  • Encender la televisión y cerrar las persianas por la noche.

homekit automation

Las diferentes plataformas implementan la automatización de manera diferente, siendo la más potente la del asistente doméstico.

 

Cómo funciona una casa inteligente - Hubs ?

 

smartthings

Un concentrador actúa como el cerebro de tu instalación doméstica inteligente, enlaza todos los productos que utilizas y gestiona la comunicación con el mundo exterior. Los hubs utilizan diferentes tipos de tecnología (protocolos) para garantizar que todos los dispositivos se comuniquen entre sí.

Productos como el Amazon Echo pueden actuar como un hub, las otras opciones como Samsung Smarthings tienen muchas más personalizaciones en cuanto a automatizaciones y disparadores.

La versión de Apple se llama kit de hogar, cada Mac y dispositivo IOS viene ahora con una aplicación de hogar. Puedes conectar dispositivos a tu aplicación doméstica utilizando la funcionalidad del kit doméstico. Necesitas un Ipad o un Apple TV para que actúe como centro.

 

Otro hub famoso es Philips Hue que controla las luces de tu casa. El kit de inicio incluye el Hue Bridge, que necesitarás para hacer funcionar las bombillas.

 

Auxiliar de hogar

HA o asistente de hogar es un software de código abierto que se puede instalar en múltiples hardware como una Raspberry Pi y te da un control total sobre tus dispositivos y las posibilidades de integración y automatización son infinitas.

Se centra en la privacidad y la seguridad del usuario final. HA es una opción avanzada pero añadiré guías paso a paso en el futuro.

 

Protocolos

Un protocolo es un conjunto de reglas y lenguajes que los dispositivos utilizan para comunicarse entre sí. Al igual que ocurre con las lenguas humanas, para que podamos entender lo que dice la otra persona tenemos que hablar en el mismo idioma.

 

Internet está lleno de protocolos, pero en este artículo hablaremos de los protocolos que están interconectados con la domótica.

 

Las mejores prácticas generales serían elija uno o unos pocos y cíñase a él.

Todos los productos domésticos inteligentes utilizan la radiofrecuencia, que es un tipo de radiación electromagnética que se sitúa en el lado inferior del espectro electromagnético y que tiene dos atributos diferentes: la longitud de onda y la frecuencia:

La longitud de onda x la frecuencia da la velocidad.

Las frecuencias se miden en hertzios (ciclos por segundo), un Ghz (gigahertzio equivale a 1.000.000.000 Hz).

Cuando se lee el término radiación puede parecer aterrador, pero la mayor parte de la radiación de los dispositivos domésticos inteligentes es inofensiva, con una frecuencia de 2,45 Ghz para WiFi, Zigbee y Bluetooth. Sólo como referencia la ionización (que es perjudicial para el uso) se sitúa en una frecuencia de 2,4 millones de GHz.

 

Una mayor frecuencia significa la capacidad de tener un mayor ancho de banda, lo que significa la capacidad de transferir más datos en un corto período de tiempo. Un ejemplo de ello es el WiFi de 5,8 GHz.

Las frecuencias más bajas tienen un atenuador bajo, lo que significa que pueden atravesar objetos sólidos, como las paredes, con mucha más facilidad que las bandas de frecuencia más altas. Las bandas de baja frecuencia están en torno a los 0,433 Ghz.

 

Z-Wave

Z-Wave tiene la frecuencia más baja en comparación con los otros protocolos, alrededor de 0,9 Ghz, lo que le da su mayor línea de visión entre los dispositivos, sin embargo, para lograr esto tiene que sacrificar la velocidad.

Z-Wave cuenta con la licencia de Sigma y adopta las reglas de la escritura para la interoperabilidad y la compatibilidad. Utiliza una tecnología de red en malla que permite que los dispositivos se comuniquen entre sí a través de otros dispositivos.

 

Zigbee

Zigbee estándar de comunicación abierto que funciona de forma inalámbrica y utiliza una frecuencia más alta que Z-Wave, en torno a los 2,45 Ghz, igual que Bluetooth.

También crea una red de malla como Z-Wave, ten en cuenta que esta sería una red de malla diferente, puedes tener más de una.

 

Zigbee puede soportar hasta 65.000 nodos dentro de una sola red con un alcance de 30 a 65 pies.

Muchos dispositivos populares utilizan el protocolo Zigbee, como:

  • Amazon Echo Plus
  • Samsung SmartThings
  • Calefacción de la colmena
  • Philips Hue
  • Cerraduras inteligentes Yale
  • Ikea Tradfri

 

 

WiFi

Este es el tipo de tecnología más común que la mayoría de nosotros ya tenemos en nuestra casa. Cuando normalmente tenemos un router que viene con nuestro ISP y generalmente nos pide como punto de acceso.

Cada dispositivo que utilice la red WiFi, como tu smartphone o smart tv, se conectará de nuevo a tu punto de acceso. Dependiendo del tipo de punto de acceso y del número de dispositivos, puedes tener una buena experiencia WiFi o una mala.

 

Personalmente utilizo los productos UniFI con diferentes puntos de acceso repartidos por la casa para conseguir una buena cobertura. Por lo general, si puedes conectar algo en el cable ethernet, deberías hacerlo.

En cuanto a los dispositivos inteligentes tienes tus cámaras IP como el timbre Ring o el Nest Hello y algunos termostatos inteligentes como el Nest Thermostat que se conectan directamente a tu Wifi generalmente utilizando la banda de frecuencia más baja de 2,4 Ghz.

 

En general, el WiFi es mucho más capaz que los otros protocolos, pero hay que hacerlo correctamente. La principal ventaja es la posibilidad de tener dispositivos inteligentes conectados sin el coste adicional de un concentrador.

El Wifi tiene diferentes estándares y niveles de ancho de banda, la siguiente tabla proviene de Wikipedia:

Generación Ancho de banda Adoptado Frecuencia
Wi-FI 1 (802.11 b) De 1 a 10 Mbit/s 19992,4 Ghz
Wi-Fi 2 (802.11 a) 1,5 a 54 Mbit 19995 Ghz
Wi-Fi 3 (802.11 g) De 3 a 54 Mbit/s 20032,4 Ghz
Wi-Fi 4 (802.11 n) 72-600 Mbit/s 20092,4/5 Ghz
Wi-Fi 5 (802.11 ac) 433-6933 Mbit/s 20205 Ghz
Wi-Fi 6 (802.11 ax) 600-9608 Mbit/s 20192,4/5Ghz

 

MQTT

MQTT significa MQ Telemetry Transport y es un protocolo de conectividad máquina a máquina. Es muy ligero en términos de transferencia de datos.

Para que MQTT funcione se necesitan Clientes y Brokers, se trata de una configuración muy potente que hay que conocer a la hora de configurar el Home assistant.

 

Productos

Para que se haga una idea de los principales productos/categorías dentro de la domótica son:

  • Calefacción / Refrigeración
  • Iluminación
  • Seguridad en el hogar
  • Fugas de gas y agua
  • Robots de vacío
  • Electrodomésticos inteligentes
  • Cámaras CCTV e IP
  • Cerraduras de puertas
  • Persianas inteligentes

home kit

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giordano

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