Tu casa inteligente sin morir en el intento

¡Atento querido lector!

Bienvenido a un nuevo artículo. Aquí puede que se despierte tu interés por domotizar la casa. Por hacerla un poco menos tonta de lo que son. Seamos honestos, vivimos en casas casi idénticas a las de nuestros tatarabuelos.

Por lo tanto, aquí muestro que en tu hogar todo puede ser domotizado:

• Seguridad
• Cámaras
• Sensores inalámbricos
• Dispositivos conectados
• Motores de persianas
• Toldos
• Puertas
• Luces inteligentes
• Video portero
• Piscina
• Riego
• El televisor, la lavadora, el frigorífico, la calefacción
• Medios multimedia
• Ethernet, wifi, bluetooth, Zigbee, IR, Z-wave, 433.92 MHz y Matter.

Entonces.

¿Quieres una «casa inteligente» y no morir en el intento?

La pregunta es amplia, quizás primero debes responder a lo siguiente:

• ¿Cuál es tu objetivo?
• ¿Cuáles son tus necesidades?
• ¿Cuál es tu presupuesto?
• La seguridad dentro del hogar.
• Y no nos olvidemos del ahorro energético.

¡Cuántas variables a tener en cuenta!

Cómo puedes observar las posibilidades son muchas, las podemos agrupar en tres niveles: Seguridad, Energía, Comodidad. Pero en esta ecuación nos falta lo más importante.

Lo más importante eres tú y tu familia. Tus Objetivos y tus Necesidades. Te ayudaré, mostrando una manera de atajar el problema, con consejos que he probado en carne propia. Ya pasé por esta vivencia y sinceramente me lo pasé muy bien.

Vamos a por ello.

Aquí no nos vamos a poner límites. Vamos a integrar en nuestra casa inteligente: seguridad, cámaras, presencia, sensores, actuadores etc.

FASE 1: planifica tu casa inteligente

Para empezar te comentaré un concepto que me llevó bastante tiempo entender.

Tu entorno domótico se puede desglosar en fases, pero la obra que llevarás a cabo en tu casa inteligente tiene principio y final. Por ello, deberás tener en cuenta todas las aristas.

He elegido el siguiente ejemplo de casa inteligente, tiene unos 90 m², 3 habitaciones, 2 baños, un patio con piscina, garaje y un pequeño huerto.

Le he dado muchas vueltas al tipo de edificación, me he decidido por algo intermedio cuyo ejemplo pueda valer a la mayor cantidad de curiosos.

En el ejemplo propuesto he utilizado iconos chulos y dibujitos, por lo tanto, un papel y los lápices de colores de tus hijos pueden servir a la perfección.

Aquí se puede ver nuestro diseño. La casa inteligente y los dispositivos:

Cada icono dentro del plano de construcción es un dispositivo a controlar.

Tabla de dispositivos Inteligentes para tu casa inteligente

Esta tabla contiene información de cada uno de los diferentes dispositivos de nuestro diseño.

Alimentación, Protocolo y Obra.

Aquí detallo de qué tratan algunas columnas de la tabla anterior.

Alimentación

¿Cómo vamos a alimentar nuestros cacharros?

Parte vital de la estrategia a seguir.

• Con baterías: la posibilidad de alimentar dispositivos con baterías debe de ser nuestra primera opción, como mucho se fijan los dispositivos a la pared con un simple tornillo y taco, en la posición necesaria para que logre su cometido.

• Red eléctrica: por defecto no voy a utilizar ninguno de los enchufes existentes en la casa, cualquier dispositivo que deba de alimentarse vía red eléctrica tendrá su propio enchufe empotrado, eso sí, hablamos de un enchufe inteligente que se pueda controlar y que además me va a permitir apagarlo y encenderlo ante cualquier problema con el dispositivo.

Protocolo

¿Cuál debo utilizar?

Hay que tener en cuenta que cada protocolo afecta directamente a la infraestructura de la casa inteligente y puede provocar un coste adicional en la obra.

• Zigbee y Z-wave: Trabajan en una red tipo malla y consumen poca energía, por lo tanto, tienen un alcance medio (10-15 metros) comparándolo con una señal Wifi. Otra diferencia importante entre ambos es el coste, Z-wave es el doble o más costoso que un dispositivo Zigbee, pero también son mejores.
  Otro tema es que trabajan con frecuencias diferentes 908 MHz para Z-wave y 2,4 GHz para Zigbee, esta frecuencia os debe de sonar (es el rango de Wifi y Bluetooth). Ambos tienen un funcionamiento similar, existen un tipo de dispositivos llamados EndPoint (o End Devices) nodo final que funciona con baterías. Por lo tanto, cero obras.

• Wifi y bluetooth: estos ya los conoces, los utilizas para navegar o escuchar música.
  El rango de Wifi llega hasta 5 GHz, es difícil encontrar dispositivos domóticos que utilicen esa frecuencia a día de hoy.
  Wifi 2,4 GHz alcanza entre 45 y 90 metros mientras que bluetooth alcanza los 10 metros.
  Normalmente, estos equipos deben de ser alimentados por un adaptador/transformador y conectado a la red eléctrica.

• Ethernet: dicen en los centros de gestión de datos que el cobre es el elemento más barato y más duradero. Yo añadiría y el más fiable.
  Lógicamente por este cable por donde fluye este protocolo Ethernet necesita conectarse por un tipo de conector, llamado RJ-45. Por un lado, el dispositivo debe tener este tipo de conector y, por otro lado, debes de conectarlo a un conmutador o hub Switch y de ahí a tu red. Esto tiene un coste como intuirás. Los dispositivos que trabajen con este protocolo tendrán bastante peso en tu casa inteligente.

Obra

Acuérdate que he comentado antes, que no voy a utilizar los enchufes que vienen de fábrica y que añadiré enchufes inteligentes empotrados en la pared. En la tabla indico cada dispositivo que necesite una pequeña obra para su instalación.

Si es relativo verás un signo de interrogación.

FASE 2: cableado y energía en tu casa inteligente

Lo primero que voy a pensar es donde voy a ubicar el Centro de Control. Se trata de tu controlador Domótico, Hub o Switch, NAS u otros…

Hay que tener en cuenta la posición del router de internet, sobre todo por la fibra si es tu caso.

Existen muchas posibilidades, tantas como casas, vamos a desarrollar algunas.

La Seguridad es un punto muy importante en tu diseño.

Yo entiendo por Seguridad que nadie entre en tu casa inteligente, pero sobre todo asustar al que lo intente, disuadirle de alguna manera.

Si vives en un piso podemos pensar que es un poco más difícil que nos roben. En la casa del ejemplo de este artículo, es algo más fácil, ya que la casa linda con la calle.

Trío de dispositivos ganador

Puedes usar una cámara IP, uno o varios sensores de presencia y una luz halógena que se encienda y de visibilidad a todo el patio por la noche en caso de detectar movimiento, puedes tener varias repartidas para que nada se quede oculto.

Pero lo verdaderamente importante es que la comunicación con estos dispositivos sea vía cobre, en este caso cable Ethernet CAT5e que soporta velocidades de 1 GB y es inmune a los inhibidores de señal.

Un inhibidor de señal es un dispositivo que un amigo de lo ajeno puede utilizar para interferir en tus dispositivos domóticos que utilicen algún tipo de frecuencia para comunicarse.

No sé si has ido alguna vez cerca de algún edificio oficial y te has quedado sin señal en el móvil, bueno es algo parecido pero imagínatelo sobre redes Wifi, Zigbee, etc. Ante esta intrusión es muy difícil protegerse, lo más que puedes hacer es tener un aparato que detecte esa perturbación para que se active algún tipo de notificación.

Conclusión: todas las comunicaciones que tú catalogues de críticas deben de ser por cable.

Todos estos dispositivos deben de estar cableados con cable Ethernet CAT5e, lo cual conlleva rozas en las paredes o suelos, tubo para pasar los cables, etc.

¿Dónde conecto estos dispositivos?

Aquí entre en juego el switch, pero no uno normal, me refiero a uno que proporcione PoE Power over Ethernet. Estos switch suministran energía a los dispositivos de red a través de una conexión de datos existente, y efectivamente, utiliza el mismo cable Ethernet para pasar los datos, utilizando ciertos hilos para pasar la energía. Ya tenemos otro dispositivo más a colocar en la casa inteligente.

Un mínimo de 4 puertos es correcto, existen en el mercado muchos fabricantes, yo apuesto por uno mixto, con 4 puertos PoE y 4 normales. Si esto lo añades a los 4 que normalmente trae el router internet creo que estamos bien cubiertos.

El video portero, otro dispositivo a conectar a un puerto de nuestro switch PoE. Si ya tienes uno «Analógico» tendrás un cable que irá desde el video portero hasta el panel donde ves el careto de la persona que te está llamando, esto quiere decir que ya existirá una canalización por dónde meter nuestro cable Ethernet, pero tenemos que llevarla hasta nuestro switch.

El NAS (Network Attached Storage) se trata de un disco duro con conexión de red Ethernet 1 GB (cobre).

Aquí puedes gastarte lo que quieras, los hay de muchos sabores. Lo importante es que debes utilizarlo para almacenar los datos de las cámaras, para ver las grabaciones ante cualquier incidencia. Aunque también, se puede usar para ver pelis, tu Netflix particular.

¿Y si se va la luz?

No lo dudes si se te va la luz, se te va todo al carajo. Todo dispositivo que mantenga datos grabados, por ejemplo algún tipo de disco duro, ya sea SSD, o tarjeta de memoria, es susceptible de tener datos corruptos provocados por un corte de energía. Ante esto, para minimizar el destrozo solo te queda apañarte un SAI Sistema de Alimentación Ininterrumpida (UPS en inglés), aparte de proteger tus dispositivos más preciados de problemas eléctricos y cortes de corriente, pudiendo hacer un apagado de tus dispositivos controlados y óptimo ante una caída o interrupción de tensión.

Por último, no sé si estarás pensando lo mismo que yo:

¿Y si no estoy en casa, cómo me entero de que se ha ido la luz?

En este caso viene en tu ayuda una conexión GSM. Puedes alimentarla con SAI (UPS) y esto nos dará el tiempo suficiente para llamar o enviar un SMS a un teléfono asignado.

Parece un teléfono de datos y efectivamente lleva tarjeta SIM, lo que añade otro gasto, no es escandaloso, las hay entre 3 y 8 € al mes.

Vaya ristra de nuevo equipamiento con el que no contaba, un Switch PoE, Cámara IP PoE (varias), un NAS, un SAI y un módulo GSM.

Adonde quiero llegar, es que entiendas que tus sistemas están creciendo, ya tiene cierta envergadura y todo este equipamiento estaría bien meterlo en algún sitio, me refiero a un mini rack que no es más que un armario anclado a la pared y ventilado para evitar un exceso de temperatura.

¿Y dónde lo pongo?

Esa es buena pregunta:

• Un trastero que tengas en casa.
• La habitación de la caldera, junto con la lavadora.
• Un garaje.
• Tu propio despacho.

Si no tienes nada de esto, no creo que ponerlo en el salón sea buena idea, veo un cisma conyugal. Lo digo medio en broma medio en serio.

Ahora volvamos a nuestro diseño de casa inteligente. En este ejemplo, podríamos poner el mini rack en el garaje, con lo que aparte de la alimentación de todo el entorno, debes poderlo conectar con cable Ethernet, principalmente con el router Internet, con tu controlador domótico y con todos los dispositivos cableados, cámaras, etc.

Si algunas de estas canalizaciones para cables ya sean de datos o energía no existen, aquí tienes trabajo para el electricista/albañil.

También puedes adaptar alguna caja metálica, añadirle unos ventiladores de PC de esos que puedes configurar para que giren con más o menos velocidad dependiendo del calor que haga. Y ya tienes tu rack DIY.

Quizás lo ves todo muy extremo, pero recuerda el principio del artículo, tu entorno domótico lo puedes implementar en fases, pero la obra definitivamente tiene un inicio y un final.

Sistemas Motorizados

Todos los motores para persianas, toldos, ventiladores, cortinas deben de llevar una conexión eléctrica para el motor y para el dispositivo que los accione. La conexión eléctrica es imprescindible, tienes que ver el punto de luz más cercano.

Hay instaladores que hacen maravillas con taladros muy largos y con este tipo de cámaras. Pero si esto no es posible, lo que recomiendo es calar en la pared para acercar los cables de corriente eléctrica al motor.

Ahora hablemos sobre el dispositivo para accionar estos motores.

Aquí también tienes la opción que el motor ya venga con el protocolo instalado, puede ser libre o privativo (también llamado protocolo propietario). El protocolo privativo es compatible solo con ellos mismos.

Muchos motores vienen equipados con el protocolo 433.92 MHz. Para controlarlo necesitas un emisor de esa frecuencia con capacidad para configurar y emitir este tipo de mensajes.

Este equipo del fabricante Broadlink, que también emite en Infrarrojos (IR), tiene buena pinta y puede controlar todos los dispositivos que utilicen un mando de control remoto como: la tele, persianas, ventiladores, etc. Solo acuérdate que en el caso de Infrarrojos los dispositivos se tienen que ver literalmente.

Los motores de las Cortinas se pueden accionar desde una corriente continua de 12V, aquí puedes utilizar un módulo inteligente Shelly 1 que puede trabajar con este tipo de circuitos. El Shelly 1 va por supuesto también a la caja de registro.

Sistema de Luces

Dos opciones, principalmente, utilizar módulos de interruptor de luz inteligente que deben de ir instalados en las cajas de registros de donde salga los cables de alimentación de la luz y como mayor problema puede surgir de que por algún motivo no quepa y debas de ampliar la caja de registro.

El otro dispositivo es un interruptor de pared inteligente, es una opción interesante, hay modelos que pueden estar a la altura de los mecánicos. El problema aquí es que tiene que llegar tanto el cable de fase como el neutro, con lo que el electricista debe cambiar el esquema de cables que alimentan tanto al interruptor como a la bombilla.

Sistema de Calefacción

En la casa inteligente de este artículo los radiadores son los de toda la vida, voy a comprar un sistema Inteligente de calefacción que llevará un termostato inteligente y varias válvulas termostáticas inteligentes (es posible que lleve otro componente que llaman «brigde« que conecta tu instalación a la nube del fabricante). Aquí es muy posible que los radiadores lleven válvulas hidráulicas, no queda otra que cambiarlas todas, otro gasto a añadir a la obra.

Sistema Domótico

Home Assistant, Jeedom, OpenHab y un largo etcétera, a tu gusto. Mi primera idea puede ser ubicarlo lo más cerca del router que me provee el servicio de internet y Wifi, así lo puedo conectar directamente a los puertos giga ethernet del router.

Aunque todo esto depende del tamaño de tu casa inteligente. Si tienes dudas o tu casa es grande, debes de situar tu controlador en el centro de la casa.

Éste donde esté, necesita tanto corriente eléctrica como cable de datos Ethernet CAT5e para conectarlo al router o switch.

Esta imagen puede ser un ejemplo para entender la conexión entre los distintos dispositivos, el nodo central es el switch al que se enchufan todos los equipos conectados por cable de datos ethernet CAT5e: el router Internet, el controlador domótico (raspberry pi con sus adaptadores BT, Wifi, Zigbee, Z-wave), el almacenamiento NAS, las cámaras etc.

FASE 3: LA OBRA

Si has leído hasta aquí, creo que ya sabes por dónde pueden ir los tiros y cuál es la principal decisión que debes de tomar.

• Para mí la ubicación de los dispositivos es la más importante y entre ellos la ubicación de router Internet, controlador domótico y switch PoE son los principales.
  De estos tres, el controlador Domótico debe de ir en la ubicación más centrada de la casa inteligente, que puede o no estar cerca de los otros dos dispositivos principales. Recuerda que para utilizar dispositivos Zigbee o Z-wave debes de conectar a tu controlador Domótico los adaptadores/antenas de esos protocolos, es decir, van agarrados de la mano.
  
• El siguiente paso será identificar todos los dispositivos que van a necesitar energía eléctrica para su funcionamiento, ya sean de conexión interna sacando la electricidad de las cajas de registro o bien externos con la instalación de enchufes inteligentes empotrados en la pared.
  
• Para el patio, en el caso de la piscina, ya tienes electricidad normalmente en el cajón de la depuradora, debes de añadir un pequeño cuadro eléctrico o similar para servir electricidad a los distintos dispositivos que vas a instalar.
  
• Para el huerto, riego, etc. También necesitas puntos de luz, sobre todo para el motor que acciona la válvula que abre o cierra el flujo de agua. Para los dispositivos que solo necesitan 3.3 V o 5 V puede probar a hacer algo con una pequeña placa solar de 3 W del tamaño desde una cuartilla a un DINA4.
• Si te has decidido por los interruptores inteligentes, tienes que cambiar los cables eléctricos, es necesario que al interruptor le lleguen tanto el cable FASE como el NEUTRO.
  
• Todos los sensores tipo presencia, temperatura, apertura, humos, etc. Deben de utilizar el protocolo Zigbee o Z-wave, trabajan con muy pocos miliVatios, por lo que las baterías pueden durar muchos meses, entre 6 y 12 como mínimo.

Conclusiones sobre la Casa Inteligente

Quizás le falta una FASE 4 al artículo, algo tipo fichero excel donde añadir el coste de los dispositivos, para saber cuánto saldrá todo este tinglado a montar y por supuesto tener un esquema para dárselo a la empresa que haga la obra. Lo dejo como práctica.

Dedica tiempo a pensar en el diseño, si crees que me he pasado con tanto dispositivo, diría que me he quedado corto.

En la obra no escatimes, no digo que tires la «casa inteligente» por la ventana, incluso a lo mejor todo esto forma parte de una obra mayor. No importa que pasen 2 años y no utilices el tubo y cable que tiraste desde el Switch PoE a la Cámara IP que al final no pusiste, lo tienes ahí para su uso futuro.

Y busca el mejor sitio para ubicar tus dispositivos principales, no deberían de estar a la vista, pero eso muchas veces no es tan fácil.

Buen diseño, ciao

Gracias a Depositphotos por la cesión de las imágenes.