el hogar digital

UNIVERSIDAD DE VALLADOLID

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR

DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN

Sistemas de Telecomunicación II

La banda ancha como impulsor de la

domótica: el Hogar Digital

AUTORES:Miguel Herrero BernabéElisa Morais QuintanillaMª Cristina Pastor del Pozo

Abril de 2008

Índice PresentaciónÍndice PresentaciónI. IntroducciónII. Acerca de la domótica y el Hogar Digital

A. DomóticaB. Hogar digitalC. Infraestructuras

III. Servicios del Hogar digitalIV. Análisis del entorno

A. Tendencias sociales y tecnológicasB. Barreras a la implantación de servicios de hogar digitalC. Iniciativas de los distintos agentes involucradosD. Ejes básicos de evolución

V. El consumo digital y previsiones de evoluciónVI. Las infraestructuras comunes de telecomunicaciones

(ICT)VII. Banda ancha, impulsor de la domótica

A. Descripción de la vivienda domóticaB. Tecnologías en un sistema domóticoC. La pasarela residencialD. Aparatos electrónicos inteligentesE. Importancia del acceso de Banda Ancha

VIII. El negocio actual del hogar y sus protagonistasIX. Perspectivas de futuro: Del Hogar Digital al Ambiente

InteligenteA. Concepto de ambiente inteligenteB. Elementos habilitadores del ambiente inteligente

X. Conclusiones

Banda Ancha, impulsor de la domótica

IntroducciónIntroducción

El desarrollo de las comunicaciones de banda ancha y la oferta de servicios asociados, junto con el alto nivel de consumo de servicios digitales en el hogar han llevado a materializar el concepto de Hogar Digital.

La banda ancha aporta la conectividad permanente a las viviendas, que gracias a la alta integración de aplicaciones y sistemas se incorporarán fácilmente a la Sociedad de la Información.











X. Conclusiones


Acerca de la domótica y el Acerca de la domótica y el Hogar Digital : domóticaHogar Digital : domótica La domótica es la automatización y control

centralizado y/o remoto de aparatos y sistemas eléctricos y electrotécnicos en la vivienda.

Control de sistemas. Acciones:– encendido/apagado– regulación – apertura/cierre– …

Aparatos e instalaciones eléctricas: – Iluminación– climatización– persianas y toldos– puertas y ventanas – el riego– …


DomóticaDomótica Objetivos principales de la domótica son aumentar

el confort, ahorrar energía y mejorar la seguridad.

Dispositivos de los que consta un sistema de domótica:– Controlador : gestionan el sistema– Actuador: realiza una acción sobre un sistema o aparato– Sensor: recoge información del entorno– Bus: transporte de información entre los dispositivos– Interfaz: donde los usuarios interactúan con el sistema

Estos dispositivos no tienen porqué estar físicamente separados, sino que varias funcionalidades pueden estar combinadas en un mismo equipo.











X. Conclusiones


Acerca de la domótica y el Acerca de la domótica y el Hogar Digital : el Hogar Hogar Digital : el Hogar DigitalDigital

Hasta el momento los distintos dispositivos electrónicos presentes en el hogar funcionaban de forma independiente y aislada realizando labores específicas.

Ejemplos: telefonía, sistemas de acceso, la televisión, las redes de datos, electrodomésticos, equipamiento de audio y video, seguridad, calefacción, aire acondicionado, riego, iluminación, etc.

Ahora estos dispositivos electrónicos se conectan entre sí (Home Networking) y con el exterior (Internet) para poder disfrutar de servicios cada vez más avanzados.

El Hogar digital es una vivienda que mediante la convergencia de servicios, infraestructuras y equipamientos ofrece a sus habitantes funciones y servicios que facilitan que éstos tengan un control íntegro de la casa.


Áreas del Hogar DigitalÁreas del Hogar Digital


El Hogar DigitalEl Hogar Digital El hogar conectado implica la integración de

todos esos ámbitos y la posibilidad de programarlos para que se adecuen a las expectativas del usuario.

Objetivos principales: – facilitar la gestión y el mantenimiento del

hogar, – aumentar la seguridad y el confort– ,mejorar las telecomunicaciones– mayor eficiencia y ahorro de energía, costes y

tiempo– nuevas formas de entretenimiento, ocio y– …











X. Conclusiones


Acerca de la domótica y el Acerca de la domótica y el Hogar Digital : Hogar Digital : infraestructurasinfraestructuras Home networking engloba distintas redes físicas, elementos y

equipamiento necesario que permiten el acceso desde el hogar a los diferentes servicios contemplados en el resto de las áreas.

Hogar digital implica la integración de los diferentes sistemas:

– Sistemas de domótica

– Sistemas de seguridad: alarmas de intrusión, cámaras de vigilancia, alarmas personales, alarmas técnicas

– Sistemas multimedia: relativos a los contenidos de información y entretenimiento. Ejemplo: Audio/video “multi-room”.

– Sistemas de comunicaciones: distribución de textos, imágenes y sonidos, acceso a Internet, telefonía, telefonía IP…


Infraestructuras:Infraestructuras:











X. Conclusiones


Servicios del Hogar DigitalServicios del Hogar Digital La existencia de una infraestructura de Home

networking adecuada en los hogares es la base para el desarrollo del resto de las áreas de un Hogar Digital.

Los principales servicios soportados por el Hogar digital pueden clasificarse en tres ámbitos:

Comunicaciones:– Acceso compartido a Internet– teletrabajo– teleducación – comercio electrónico– videotelefonía y videoconferencia


Servicios del Hogar DigitalServicios del Hogar DigitalEntretenimiento:

– Difusión de audio y video– video bajo demanda– videojuegos en red multiusuario

Gestión digital del hogar:– Televigilancia – telemedida– telemedicina– control domótico

También existen servicios que tienen que ver con los tres áreas: videoconferencia sobre la TV, telecompra, teleducación, etc.











X. Conclusiones


Análisis del entorno: Análisis del entorno: Tendencias sociales y Tendencias sociales y tecnológicastecnológicas Motivos sociales:

– Crecimiento actual del equipamiento de ocio e informática en el hogar.

– Aumento del nivel tecnológico.– Mayor demanda de los contenidos digitales.– Necesidad de estar siempre localizable.

Motivos tecnológicos:– Difusión y abaratamiento de las

telecomunicaciones.– Incorporación de una mayor inteligencia en

los electrodomésticos, dispositivos domóticos y PCs.











X. Conclusiones


Análisis del entorno: Análisis del entorno: Barreras a la Barreras a la implantación de implantación de servicios de Hogar servicios de Hogar DigitalDigital Sistemas propietarios.

Penetración aún insuficiente de la Banda Ancha.

Desconocimiento por parte de los usuarios. Necesidad de realizar instalaciones

complejas. Carencia de infraestructuras en los

hogares. Sector de la construcción aún poco

inmerso. Ausencia de una solución integrada.


Barreras a la implantación Barreras a la implantación de servicios de Hogar de servicios de Hogar DigitalDigital Situación actual de infraestructuras en

el hogar:











X. Conclusiones


Análisis del entorno: Análisis del entorno: Iniciativas de los Iniciativas de los distintos agentes distintos agentes involucradosinvolucrados Públicas:

– Unión Europea: Plan de Acción e-Europe 2005.– Gobierno español: Plan de Acción INFO XXI.

Privadas:– Operadores de telecomunicaciones fijas de banda

ancha: ADSL: Par de abonado alquilado a Telefónica o

infraestructura propia. Cable: Triple play.

– Empresas inmobiliarias.– Empresas de seguridad.











X. Conclusiones


Análisis del entorno: Ejes Análisis del entorno: Ejes básicos de evoluciónbásicos de evolución

El escenario ideal de este negocio se caracteriza por:

La convergencia de las redes. Un punto de acceso único al hogar. La utilización de estándares abiertos. La facilidad de configuración de los

dispositivos. La disponibilidad masiva de Banda Ancha.


Análisis del entorno: Ejes Análisis del entorno: Ejes básicos de evoluciónbásicos de evolución

Infraestructuras integradas en el hogar:











X. Conclusiones


Analizando el panorama español observamos: Disponibilidad generalizada de acceso a

Internet. Bajo índice de “PC conectados”. Penetración de banda ancha a nivel europeo. Uso ineficiente de Internet.

La sociedad carece de un conocimiento suficiente de los usos de las TIC por:

Un desarrollo del comercio electrónico limitado por los usuarios.

Una falta de formación tecnológica. Un coste percibido de los equipos es elevado.

El consumo digital y El consumo digital y previsiones de previsiones de evoluciónevolución











X. Conclusiones


Legislación vigente: El Reglamento Regulador de las ICT para el acceso a los servicios de telecomunicación en el interior de los edificios actualmente es el aprobado por el Real Decreto 401/2003 del 4 de Abril, que entró en vigor el 15 de Mayo de 2003.

Cumplimiento y estado de las ICT en España: A día de hoy, el grado de cumplimiento del reglamento está alejado del ideal, aunque su evolución ha sido favorable desde su aprobación.

Las infraestructuras comunes Las infraestructuras comunes de telecomunicaciones de telecomunicaciones (ICT)(ICT)











X. Conclusiones


Descripción de la vivienda Descripción de la vivienda domóticadomótica

El desarrollo de las comunicaciones de banda ancha y la oferta de servicios asociados, hacen que las redes domésticas cobren importancia.

Estas redes permiten la interconexión de todos los equipos que se encuentran en los hogares.

La diferencia entre la vivienda domótica y la tradicional estriba en la incorporación de sistemas que automatizan los equipos.











X. Conclusiones


Tecnologías en un sistema Tecnologías en un sistema domóticodomótico

Las tecnologías utilizadas deben cumplir ciertos requisitos para poder ofrece los servicios adecuadamente:

Es necesario elevado ancho de banda en los dos sentidos de la comunicación: downstream y upstream, así como QoS (Quality of Service )

La conectividad permanente es importante dado que la información intercambiada es poca, pero en muchos y seguidos intervalos de tiempo .



Las tecnologías deben permitir la disponibilidad de los servicios y la protección de la información.

Movilidad y ubicuidad, posibilitan al usuario el desplazamiento mientras se siguen utilizando los servicios residenciales.

Deben ser independientes con respecto a la provisión de los servicios.



Las posibles tecnologías tiene dos ámbitos de aplicación:

•Redes de acceso •Redes domésticas

El nexo de unión entre ellas es la PASARELA RESIDENCIAL



Redes domésticas

Son las encargadas de enlazar los dispositivos, permitiendo la comunicación entre ellos.

Hay distintos tipos:• Red domótica• Red multimedia• Red de datos


Tecnologías en un sistema Tecnologías en un sistema domóticodomóticoRedes domésticas: red domótica

Existen múltiples tecnologías dada la diversidad de aplicaciones, que se pueden subdividir en:

Cableadas: Interconexión de dispositivos: KONNEX, EIB (European

Instalation Bus), BACnet, LonWorks y X-10 Intercambio de datos: Ethernet, PLC y HomePNA (Home

Phoneline Networking Alliance) Inalámbricas: IEEE 802.11, Bluetooth e IrDA.

Característica: Los requisitos de ancho de banda no son fuertes.



Redes domésticas: red de datos

La red de comunicaciones tradicional ha evolucionado hacia una red de datos, de modo que permite:

• Ofrecer el servicio de voz• La provisión de servicios de comunicaciones de datos:

- Interconexión de equipos- Compartición de recursos informáticos - Acceso a Internet desde cualquier lugar de la vivienda.

Característica: requiere un ancho de banda medio-alto Tecnologías utilizadas: USB, FireWire, HomePlug,

Bluetooth, Wi-Fi, etc.


Tecnologías en un sistema Tecnologías en un sistema domóticodomóticoRedes domésticas: red multimedia

Se desarrolla entorno a la distribución de información, por tanto tiene estrictos requisitos de ancho de banda.

A ella se conectan los equipos de línea marrón (TV, vídeo…) con interfaces de grandes prestaciones que permiten el desarrollo de aplicaciones interactivas.• Ej: videoconsolas

Las principales tecnologías son: HAVi, UPnP y Jini.



Redes domésticas: conclusión

Estas redes pueden emplear los mismos protocolos y medios físicos, pero no es habitual.

Cada protocolo está adaptado para unas aplicaciones concretas, por tanto lo habitual no es utilizar el mismo en las tres redes.

En la vivienda nueva se hace un tendido de cable, medio que aporta mayor seguridad, menos coste, mayor distancia…

En viviendas ya construidas se utiliza:

• la red eléctrica • tecnologías inalámbricas

Facilitan la instalación



Redes domésticas: conclusión

Existe una amplia variedad detecnologías que habrá que seleccionar en función de los requisitos concretos de la Instalación.



Redes de acceso

Junto a las redes internas, deberá existir una línea de acceso de banda ancha a Internet, que comunicará la vivienda con el exterior.

La línea de banda ancha es el elemento fundamental en la vivienda domótica, permite:– Conexión permanente con el exterior (teleasistencia,

gestión remota…)– Capacidad de transmisión (vídeo bajo demanda,

videovigilancia…)

También es posible tener un sistema domótico interconectado con el exterior únicamente por la red telefónica (RTB, RDSI o GSM), aunque con una funcionalidad mucho menor.



Redes de acceso

Las tecnologías en general pueden ser:

• Cableadas: usan medios guiados como par de cobre, coaxial, fibra óptica, líneas eléctricas… Su ventaja es la seguridad.

Las principales son: -DSL (Digital Subscriber Line): consolidada, dentro de ella tiene un papel destacada ADSL- HFC (Hybrid Fibre Coaxial): inicialmente para distribución de televisión ahora ofrece acceso a Internet de alta velocidad.- PLC (PowerLine Communications): ancho de banda compartido, por tanto se considera de banda estrecha.

Otras en despliegue: ADSL2, VDSL y acceso con fibra óptica y Ethernet.



Redes de acceso

• Sin hilos: usan el espectro radioeléctrico. Su ventaja es la facilidad de instalación y despliegue gradual.Las principales son: -LMDS, Local Multipoint Distribution Service; -MMDS, Multichannel Multipoint Distribution Service),- acceso celular (GPRS, Global Packet Radio Service; UMTS, Universal Mobile Telecommunication System)-acceso Satélite.

Las principales tecnologías que proporcionan acceso de banda ancha son:

• ADSL: Europa• Cable: EE.UU



Redes de acceso

La tendencia actual es la complementariedad de las tecnologías celulares (largo alcance y movilidad del terminal) y las inalámbricas (corto alcance y movilidad restringida).











X. Conclusiones


Pasarela residencialPasarela residencial La pasarela residencial es el dispositivo frontera

entre las distintas redes de acceso externas y las redes internas del edificio inteligente

Será, por lo tanto, el dispositivo encargado de realizar las siguientes actividades:

La adaptación de los protocolos utilizados por los distintos dispositivos a todos los niveles.

La monitorización y supervisión del funcionamiento de todas las redes de comunicaciones.

La gestión de todos los dispositivos internos de forma local o remota.

La gestión de servicios internos. La gestión de la seguridad y privacidad de las

comunicaciones.











X. Conclusiones


Aparatos electrónicos Aparatos electrónicos inteligentesinteligentes

Son dispositivos que integran cada vez más funciones, teniendo un ámbito de aplicación mayor a aquel para el que fueron concebidos.

Los contenidos digitales creados también a partir de estos aparatos pueden ser además fácilmente retocados, modificados y transferidos de unos a otros.

Estos dispositivos, tradicionalmente aislados unos de otros, están incorporando funciones de comunicación entre ellos, posibilitando la transferencia de información (vídeos, fotos, música, etc.) de una forma rápida y sencilla.


Aparatos electrónicos Aparatos electrónicos inteligentesinteligentes

Dos ejemplos claros: Teléfono móvil: ha ido integrando funciones propias de una

agenda, grabadora, cámara de fotos, consola de videojuegos, etc.

PDA (Personal Digital Agenda) Ambos dispositivos permitirán controlar, en cualquier

momento y desde cualquier lugar, la vivienda domótica.

También merecen especial mención: – las cámaras de fotos digitales, – las cámaras Web, – las Web Pad, – las videoconsolas, – los jukebox o reproductores MP3 con disco duro, – los sistema de cine en casa o Home Cinema, – los decodificadores de televisión digital terrestre, – los DVR (Digital Video Recorder) o grabadoras de vídeo digital

con disco duro, o – las radio Internet o i-radios.











X. Conclusiones


Importancia del acceso de Importancia del acceso de banda anchabanda ancha

La banda ancha ha posibilitado el desarrollo de nuevos servicios, por ello constituye un papel muy importante en el Hogar Digital.

En España el nivel de consumo de bienes digitales y el grado de equipamiento digital en el hogar es muy significativo, pero por debajo de la media europea.

Para que España continúe en el camino iniciado en la era digital es necesario que se produzca un despliegue amplio de infraestructuras de Banda Ancha con acceso disponible para todos.

Un ejemplo de lo que podemos conseguir gracias a ella podemos verlo en : http://www.nova.es/~mromero/domotica/domotica.htm


http://www.nova.es/~mromero/domotica/domotica.htm









Importancia del acceso de Importancia del acceso de banda anchabanda ancha

En el periodo de seis años, del 2002 al 2008, la banda ancha ha crecido y por tanto constituido una importante fuerza impulsora para el sector del hogar digital, ofreciendo así servicios de valor añadido

Evolución de la penetración de acceso a Internet vía xDSL sobre total hogares con acceso.

Evolución de la penetración de acceso

a Internet vía cable sobre total hogares con acceso.











X. Conclusiones


El mercado del hogar inteligente es todavía incipiente: Sistemas domóticos elementales y número reducido de empresas del sector.

La barrera de entrada de estos servicios solía estar en la construcción, esto ha cambiado con la aparición de las ICT.

En este escenario, los actores clásicos: – Sector de la construcción (promotores,

constructores, instaladores, reformadores y arquitectos).

– Proveedores de contenidos y servicios, consultores e ingenieros.

Esta confluencia dará lugar a que exista lo que estamos describiendo como Hogar Digital.

El negocio actual del hogar El negocio actual del hogar y sus protagonistasy sus protagonistas











X. Conclusiones


Perspectivas de futuro: Perspectivas de futuro: Concepto de Ambiente Concepto de Ambiente InteligenteInteligente

El concepto está asociado al de Computación Ubicua.

Existen dos áreas básicas que permiten su realización:

Los sistemas distribuidos que surgieron de la unión de los PCs y las LANs. Sus características son: – Capacidad de comunicación remota.– Tolerancia a fallos.– Alta disponibilidad.– Acceso a información remota y seguridad.

Las redes móviles que han conseguido resultados como:– La comunicación y el acceso a la información móvil.– Un soporte para aplicaciones a medida.– Un reconocimiento de situación.– Unas técnicas de ahorro de energía.











X. Conclusiones


Perspectivas de futuro: Perspectivas de futuro: Elementos habilitadoresElementos habilitadores

Para permitir la existencia del Ambiente Inteligente deben estar presentes las siguientes tecnologías:

Micro-servidores. Terminales y sensores. Biometría. Personalización de los servicios

disponibles en cualquier momento, lugar y apariencia.

Reconfigurabilidad, adaptabilidad y aprendizaje en el espacio y en el tiempo.

Acceso multi-interfaz en cualquier rincón de la vivienda.











X. Conclusiones


El fin de la domótica es aumentar el confort, ahorrar energía y mejorar la seguridad.

Gracias a la Banda Ancha llegamos al Hogar Digital que facilita la gestión del hogar y ofrece nuevos servicios, tanto en el ámbito de las comunicaciones como en el entorno de la gestión digital del hogar.

En un sistema domótico las tecnologías deben cumplir unos requisitos. Haciendo uso de medios cableados o sin hilos, los ámbitos de aplicación de las tecnologías son: redes domésticas y redes de acceso, comunicadas a través de la pasarela residencial.

El entorno del Hogar Digital no ha experimentado aún el crecimiento espectacular que se pronosticaba. Para paliar este problema se han puesto en marcha iniciativas a nivel público y privado. También sectores como el inmobiliario o el de la seguridad buscan una oportunidad de negocio en este campo.

Las previsiones de evolución no son optimistas pues los hogares españoles presentan una brecha notoria en penetración de PC y de Internet, aparte que la sociedad carece de un conocimiento de las TIC.

Con visión de futuro, se prevé pasar del Hogar Digital al Ambiente Inteligente, gracias a los sistemas distribuidos y a las redes móviles. Algunos elementos que permitirán este cambio son los microservidores, el acceso multi-interfaz y la biometría.

X. Conclusiones

ConclusionesConclusionesBanda Ancha, impulsor de la domótica

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

UNIVERSIDAD DE VALLADOLID

AUTORES:Miguel Herrero BernabéElisa Morais QuintanillaMª Cristina Pastor del Pozo

Abril de 2008

La banda ancha como impulsor de la

domótica: el Hogar Digital

Sistemas de Telecomunicación II

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