ES2338511B1 - Convertidor de señales electronicas domoticas a objetos de identificacion real para su tratamiento. - Google Patents

Abstract

Convertidor de señales electrónicas domóticas a objetos de identificación real para su tratamiento, consistente en un interfaz (1) comprendiendo: un computador embebido (2), una pantalla TFT (3), un panel táctil (4), una cámara digital (5), un micrófono (6), un altavoz (7) puertos serie RS-232 (8), puertos ETHERNET (9) y puertos USB (10); dicho computador embebido (2) consta de una placa base (2a) estando incluidos, dentro de una tarjeta común Compact Flash, la aplicación del convertidor y un sistema operativo embebido (2b) que permite programar sólo las funciones que interesen respecto las que ofrece el sistema operativo general no embebido que incorpora medios de hardware/software capaces de monitorizar y controlar diversas tecnologías actuales de fabricación de sistemas domóticos por medio de captar las señales provenientes de estas tecnologías, con identificación de los parámetros concernidos, almacenamiento y procesamiento de las mismas que las convierten en objetos de identificación real a través del tacto, visión o voz, directamente o mediante comunicación alámbrica o inalámbrica.

Description

Convertidor de señales electrónicas domóticas a objetos de identificación real para su tratamiento.

Campo de la invención

Esta invención concierne a un dispositivo que está destinado a complementar instalaciones de sistemas domóticos con el fin de establecer un control centralizado de ellas, mediante la traducción de parámetros de las mismas en objetos de identificación real que representan una acción a ejecutar por los elementos del sistema domótico.

Se entiende por domótica el conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda con el objetivo de aumentar el confort, ahorrar energía y mejorar la seguridad, los cuales pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores, cableadas o inalámbricas, y cuyo control goza de cierta ubicuidad, desde dentro y fuera del hogar. En términos generales, la domótica aplicada se encarga de gestionar cuatro aspectos del hogar: la energía eléctrica, los servicios (calefacción, agua caliente, refrigeración, iluminación, accesos, ventanas, riego, etcétera), la seguridad de los bienes y las personas, y las comunicaciones (de dispositivos diferentes, desde el teléfono hasta el portero eléctrico, la TV por satélite o los sistemas de audio).

En este campo por "objeto de identificación real" se designa el medio por el que el usuario, incluso el no experto, es capaz de percibir lo que ha de hacer para obtener una determinada acción de respuesta por parte del sistema domótico.

Estado de la técnica anterior

En general un sistema domótico comprende elementos de los siguientes tipos: controlador, que es un dispositivo encargado de gestionar el sistema según la programación y la información que recibe; actuador, que es un dispositivo capaz de ejecutar y/o recibir una orden del controlador y realizar una acción sobre un aparato o parte del sistema (encendido/apagado, subida/bajada, apertura/cierre, etc.); sensor, que es un dispositivo que monitoriza el entorno captando información que transmite al sistema (sensores de agua, gas, humo, temperatura, viento, humedad, lluvia, iluminación, etc.); bus, que es el medio de transmisión que transporta la información entre los distintos dispositivos por un cableado propio, por las redes de otros sistemas (red eléctrica, red telefónica, red de datos) o de forma inalámbrica; interfaz, que se refiere a los dispositivos (pantallas, móvil, Internet, actuadores físicos) y los formatos (digital, gráfico o audio) en que se muestra la información del sistema para los usuarios (u otros sistemas) y donde los mismos pueden interactuar con el sistema.

Otros términos usados en el glosario domótico son conjunto, escenario (o escena), agenda y función lógica. Conjunto, se refiere a un grupo formado, sin excepción, por una misma clase de elementos de la instalación domótica, por ejemplo, conjunto de bombillas, de persianas, etc. Escena, se emplea también para agrupar elementos de la instalación domótica, pero, a diferencia del conjunto, se trata de elementos de distinta clase seleccionados por el usuario, por ejemplo las bombillas y las persianas de una determinada estancia o planta del edificio. Agenda, se refiere a la prestación de poder programar el momento de realizar una acción determinada por el sistema domótico. Función lógica, se refiere a la activación o desactivación de un escenario cuando se cumple una serie de condiciones en el sistema, tales como la activación de un sensor, etcétera.

En este campo son conocidas interfaces de diversos tipos. Algunos carecen de sistema operativo de software y, a cambio, tienen una parte electrónica que está diseñada específicamente para las funciones que ofrece, lo que tiene el inconveniente de que las modificaciones para adaptarse a variaciones o ampliación de las necesidades de una determinada instalación domótica sean complicadas y costosas, sino inabordables por la misma. Estos tipos de sistemas domóticos se conocen como "prisioneros", por contraste con el concepto de "abiertos" que se aplica a aquellos que no condicionan el empleo de unos medios o tecnologías que son propios y exclusivos de un determinado tipo de fabricación. En este apartado cada sistema ofrece unas ciertas prestaciones y prescinde de otras; en general, ofrecen el control de escenarios, algunos, además, ofrecen agenda y/o interfaz gráfica que permite la visualización y el control mediante pantallas visuales, y/o servidor Web que hace posible el control de la instalación a través de Internet, si bien algunos de éstos sólo permiten esta prestación para algunas de las funciones que, sin embargo, son disponibles con la utilización directa del producto.

También es conocido algún tipo de interfaz que incorpora un sistema operativo y ofrece más prestaciones y capacidad para adaptarse a nuevas necesidades y ampliaciones.

En este caso el inconveniente es que su diseño está ligado a una determinada tecnología propietaria (como el estándar X.10 que utiliza la red eléctrica por bus), es decir, responde al concepto de sistema prisionero antes mencionado, obligando al usuario a depender de un determinado fabricante para el futuro.

Explicación de la invención y ventajas

Frente a este estado de cosas, la presente invención propugna un dispositivo convertidor de señales electrónicas domóticas a objetos de identificación real para su tratamiento, el cual consiste en un interfaz que comprende los siguientes elementos: un computador embebido, una pantalla TFT, un panel táctil, una cámara digital, un micrófono, un altavoz, puertos serie RS-232, puertos ETHERNET y puertos USB; en donde, dicho computador embebido consta de una placa base en la que están incluidos, dentro de una tarjeta común Compact Flash, la aplicación del convertidor y un sistema operativo embebido del tipo que permite programar sólo las funciones que interesen respecto de las que ofrece el sistema operativo general (no embebido), y este sistema embebido incorpora medios de hardware/software capaces de monitorizar y controlar diversas tecnologías actuales de fabricación de sistemas domóticos, tales como las denominadas DUPLINE, SCS-TICINO y EIB-KNX, por medio de captar las señales provenientes de estas tecnologías, con identificación de los parámetros concernidos, el almacenamiento y el procesamiento de las mismas que las convierten en objetos de identificación real a través del tacto, la visión o la voz, directamente o mediante comunicación alámbrica o inalámbrica.

El dispositivo así concebido permite el control centralizado de instalaciones domóticas, haciendo posible su control a través de diferentes canales, tales como son la voz, la pantalla táctil y cualquier computador o agenda digital personal (por sus siglas en inglés, PDA-Personal Digital Assistant), con conexión alámbrica o inalámbrica; el control se realiza mediante pantallas gráficas muy intuitivas que cumplen con las normativas de accesibilidad vigentes, así como a través de comandos por voz que resultan muy útiles para personas con discapacidades físicas y/o visuales. Además, es capaz de controlar diversas tecnologías, debido a que interpreta los diferentes comandos que se obtienen y envían a través de las interfaces de cada fabricante de las mismas, puesto que estas interfaces permiten leer y escribir los comandos de control y estado a través del puerto serie, del puerto TCP o del puerto USB al que se conecta nuestro dispositivo conversor, siendo los tres tipos de conexión estándares, RS-232, RJ-45/ETHERNET y conectores USB Tipo A, Tipo B, Micro USB, etcétera.

De acuerdo con todo esto, el convertidor propugnado ofrece la gran amplitud de prestaciones, gran versatilidad y capacidad de adaptación a nuevas prestaciones y/o necesidades de ampliación futuras, que son propias de sistemas conocidos que emplean un sistema operativo, pero sin la servidumbre inherente al concepto de "prisionero" de éstos; es decir, ofrece las capacidades derivadas del empleo de un sistema operativo informático (hardware/software), pero de manera abierta, para que el usuario pueda elegir el implementar su instalación domótica con medios ofrecidos por otros fabricantes y no ser prisionero de lo que en cada caso le pueda proporcionar el fabricante de esta instalación de manera exclusiva y a precios que, por lo tanto, están fuera de competencia. A este respecto, el convertidor ahora propugnado emplea un sistema operativo del tipo XP Embedded, de Microsoft, que difiere del XP general en que es posible incluirle las funciones que interesan para la aplicación que queremos embeber o incrustar, con lo que el sistema de nuestro dispositivo tiene menos carga de procesador y los recursos de hardware son mejor aprovechados.

Más adelante, se incluye la exposición de una realización preferente del invento, en la que se detallan tanto la constitución descrita más arriba como las múltiples funcionalidades de la misma, en relación con algunas representaciones gráficas adecuadas al propósito.

Dibujos y referencias

Para comprender mejor la naturaleza del invento, en el dibujo adjunto se representa una forma de realización industrial que tiene carácter de ejemplo meramente ilustrativo y no limitativo.

La figura 1 es un diagrama de bloques correspondiente a la arquitectura del convertidor de la invención.

En esta figura están indicadas las siguientes referencias:

1.-

Interfaz

2.-

Computador embebido

2a.-

Placa base de computador embebido (2)

2b.-

Sistema operativo embebido

3.-

Pantalla TFT

4.-

Panel táctil

5.-

Cámara digital

6.-

Micrófono

7.-

Altavoz

8.-

Puertos serie RS-232

9.-

Puertos ETHERNET

10.-

Puertos USB

Exposición de una realización preferente

Con relación a los dibujos y referencias arriba enumerados, se ilustra en los planos adjuntos un modo de ejecución preferente del objeto de la invención, referido a un convertidor de señales electrónicas domóticas a objetos de identificación real para su tratamiento, el cual consiste en un interfaz (1) que comprende los siguientes elementos: un computador embebido (2), una pantalla TFT (3), un panel táctil (4), una cámara digital (5), un micrófono (6), un altavoz (7), puertos serie RS-232 (8), puertos ETHERNET (9) y puertos USB (10); en donde, dicho computador embebido (2) consta de una placa base (2a) en la que están incluidos, dentro de una tarjeta común Compact Flash, la aplicación del convertidor y un sistema operativo embebido (2b) del tipo que permite programar sólo las funciones que interesen respecto de las que ofrece el sistema operativo general (no embebido), y este sistema embebido incorpora medios de hardware/software capaces de monitorizar y controlar diversas tecnologías actuales de fabricación de sistemas domóticos, tales como las denominadas DUPLINE, SCS-TICINO y EIB-KNX, por medio de captar las señales provenientes de estas tecnologías, con identificación de los parámetros concernidos, el almacenamiento y el procesamiento de las mismas que las convierten en objetos de identificación real a través del tacto, la visión o la voz, directamente o mediante comunicación alámbrica o inalámbrica. La placa base (2a) del computador embebido (2), al disponer de un sistema operativo embebido (2b) que sólo incorpora las funciones precisa para la aplicación concreta, es reducida en sus dimensiones, consumos y potencia; esta placa base (2a) es similar a las placas base o madre de un ordenador personal (PC) convencional. La pantalla táctil se consigue al sobreponer en la pantalla TFT (3) el panel táctil (4) (o controlador táctil), transparente, que recoge por inducción la posición del dedo que toca sobre él. Por definición los puertos USB (10) son universales. Los puertos serie RS-232 (8) permiten también los conectores según la norma RS-485, mediante un adaptador estándar. Todos los elementos mencionados, por medio de conectores USB, se conectan a la placa base (2a) a través de un módulo de entradas/salidas (E/S) que, además de habilitar la comunicación con todos ellos, dispone de conexiones RJ-45, para Ethernet, que permite la conexión a Internet, y RS-232, o puerto serie (8), que permite la conexión a las instalaciones domóticas de la tecnología de que se trate en cada caso.

El convertidor propugnado puede trabajar indistintamente con una de las tres tecnologías diferentes integradas en el mismo, a saber: DUPLINE, que usa el bus (soporte) de conexión Modbus, el estándar EIB, o el SCS, de BTicino- Para ello, sólo se precisa una sencilla configuración de nuestro convertidor, consistente en indicar al computador embebido (2) qué dispositivos integran la instalación domótica y qué dirección identificativa tiene cada uno, con lo que el convertidor propugnado ya permite el control de los elementos domóticos a través de representaciones gráficas de la vivienda (pantallas de la aplicación) o a través del reconocimiento de comandos de voz, en la propia vivienda en que esté instalado o desde cualquier lugar mediante una conexión de Internet.

Para cualquiera de estas tres tecnologías el convertidor de la invención habilita un control domótico centralizado y multicanal de una multitud de funciones como las que de modo no limitativo se exponen a continuación:

- Monitorización del estado y control de los dispositivos domóticos instalados. A modo de ejemplo pueden citarse como más usuales las bombillas, los "dimmers" (bombillas de intensidad regulable), las persianas, los termostatos y los sensores, éstos a modo de ejemplo pueden ser de agua, de humo, de presencia de personas o animales, etc.

- Control de conjuntos o escenarios que pueden controlarse como si cada agrupación de elementos fuera una unidad.

- Programación de escenarios, mediante el establecimiento de día y hora para activar/desactivar una función; en este capítulo también es posible una función de simulación de presencia a base de programar activaciones/desactivaciones en horarios concretos.

- Vídeo-Vídeo-comunicación. Comprende la función tradicional de vídeo-portero y la función de vídeo-conferencia entre vecinos y al exterior de la comunidad vecinal, permitiendo comunicarse entre personas que dispongan del mismo convertidor o de un PC conectado a Internet.

- Gestión de cámaras de vigilancia, tanto a través de Internet como desde la aplicación.

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Recapitulando los medios de acceso del objeto de la invención son:

- Pantalla táctil. Controla el sistema domótico por actuación física directa.

- Por voz. Sin necesidad de aprendizaje ni de grabaciones previas permite reconocer comandos por medio del micrófono (6) incorporado o a través de una PDA, habilitando el control de los elementos o los escenarios de la instalación domótica.

- Por PDA. Mediante la conexión del interfaz (1) preconizado a un "router" (enrutador) wi-fi.

- Por Internet. El convertidor propugnado tiene un servidor Web que, mediante un "router" conectado a Internet, permite el acceso desde cualquier punto.

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En definitiva, el convertidor de la invención está desarrollado en base a un computador embebido (2) con sistema operativo embebido (2b), de modo que la inclusión de nuevas funciones es muy sencilla y la potencialidad de cálculos y operaciones es muy elevada comparada con la de citados dispositivos conocidos que funcionan en base a una electrónica específicamente elaborada al efecto; todo ello con la sustancial particularidad de que no está condicionado a una única y determinada tecnología, así como al hecho de que el reconocimiento por voz no requiere de la previa grabación de los comandos.

Claims (1)

1. Convertidor de señales electrónicas domóticas a objetos de identificación real para su tratamiento, caracterizado porque consiste en un interfaz (1) que comprende los siguientes elementos: un computador embebido (2), una pantalla TFT (3), un panel táctil (4), una cámara digital (5), un micrófono (6), un altavoz (7), puertos serie RS-232 (8), puertos ETHERNET (9) y puertos USB (10); en donde, dicho computador embebido (2) consta de una placa base (2a) en la que están incluidos, dentro de una tarjeta común Compact Flash, la aplicación del convertidor y un sistema operativo embebido (2b) del tipo que permite programar sólo las funciones que interesen respecto de las que ofrece el sistema operativo general no embebido, y este sistema embebido incorpora medios de hardware/software capaces de monitorizar y controlar diversas tecnologías actuales de fabricación de sistemas domóticos por medio de captar las señales provenientes de estas tecnologías, con identificación de los parámetros concernidos, el almacenamiento y el procesamiento de las mismas que las convierten en objetos de identificación real a través del tacto, la visión o la voz, directamente o mediante comunicación alámbrica o inalámbrica.