sistema de control remoto para aplicaciones domóticas a través de internet

206 Pages·2014·10.19 MB·Spanish

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR
PROYECTO FIN DE CARRERA
SISTEMA DE CONTROL
REMOTO PARA
APLICACIONES DOMÓTICAS A
TRAVÉS DE INTERNET
Mario Rodríguez Cerezo
Octubre 2014

SISTEMA DE CONTROL
REMOTO PARA
APLICACIONES DOMÓTICAS A
TRAVÉS DE INTERNET
AUTOR: Mario Rodríguez Cerezo
TUTOR: Nasib Fahim Fernández
PONENTE: Guillermo González de Rivera Peces
HCTLab
Dpto. Tecnología Electrónica y de las Comunicaciones
Escuela Politécnica Superior
Universidad Autónoma de Madrid
Octubre 2014

Agradecimientos
En primer lugar, quiero empezar dando las gracias a mis padres, Antonio y María
del Pilar, por todo lo que han hecho por mí durante toda su vida, por su apoyo
constante y por haber estado a mi lado siempre. Asimismo, me gustaría dar las
gracias al resto de mi familia, en concreto me acuerdo de mis abuelos Pedro (in
memoriam) y Patricia, y de mis abuelos Antonio (in memoriam) y Pepita. También
quiero dar las gracias a mis tíos, Eusebio y María Luisa, y a mis primos Patricia y
Pablo. Gracias también a Tina y Paloma.
Muchas gracias a mi tutor, Nasib Fahim, y a Guillermo González de Rivera por
la ayuda que me han prestado y por haberme dado la oportunidad de realizar este
proyecto. También quiero agradecer al resto de personas que me han ayudado en
determinadas fases del proyecto: Fernando López, Julio, Javi y David.
Noquieroolvidarmedemisamigosdela‘Urba’: Willy, Pablo, Victor, DanielyDiego,
a quien quiero agradecer la ayuda que me ha brindado durante la carrera.
Quiero agradecer de forma especial a mis compañeros y amigos de clase Guille, Por-
ras, Ángel y Pencho por los grandes momentos compartidos durante estos seis años.
Especial mención a Juanma y David, con los cuales, además de buenos momentos,
he compartido muchas horas de prácticas.
Finalmente, me gustaría dar las gracias a todas las personas que han estado a mi
lado durante el transcurso de mi vida.
Mario Rodríguez Cerezo
Madrid 2014
v

Resumen
Enelpresenteproyectofindecarrerasedesarrollaunsistemadomóticocompletopara
el control de diferentes elementos de una vivienda y para la obtención de parámetros
de interés. El control del sistema se realiza remotamente a través de Internet. El
PFC se enmarca dentro de un proyecto del HCTLab para disponer de un sistema
domótico avanzado que se vaya ampliando y perfeccionando con el tiempo.
En primer lugar, se realiza un análisis del estado del arte para conocer los tipos de
sistemas domóticos existentes y poder seleccionar la alternativa más adecuada con el
fin de cumplir los objetivos establecidos. Tras esto, se estudia el funcionamiento de
las tecnologías y los equipos que se emplean a lo largo del proyecto.
A continuación se realiza el diseño del sistema, es decir, se crea la red domótica de
control que conecta inalámbricamente todos los nodos que formen parte del sistema,
estableciéndose los parámetros de comunicación y de configuración. Como elementos
fundamentales para crear esta red inalámbrica se usan módulos de radiofrecuencia
(XBee). El desarrollo del sistema completo implica, además, el diseño y construcción
de un nodo de control de red y de otro nodo periférico, de tal manera que éste último
se pueda conectar y pueda controlar elementos habituales en una vivienda (luces,
ventiladores, calefacción, etc.) y que, a través de sensores, sea capaz de recoger
información de interés para el usuario (temperatura, humedad,etc.).
El nodo de control va conectado a Internet y sirve de pasarela entre la red domótica
inalámbricaylareddeinternet. Sedesarrollaunaaplicaciónwebquesirvedeinterfaz
para que el usuario acceda al sistema y lo controle, permitiendo interactuar con cada
uno de los dispositivos. El elemento fundamental del nodo de control es una tarjeta
con microprocesador, denominada BeagleBone, que gobierna el sistema y donde se
encuentra el software desarrollado.
Por último se evalúa el sistema verificando que funciona y cumple los objetivos es-
tablecidos al inicio del proyecto.
Palabras claves: sistema domótico, módulos XBee, sensores, actuadores, sis-
tema remoto, aplicación web, BeagleBone.

Abstract
The aim of this project is to develop a complete home automation system to control
different elements of the home and to obtain parameters of interest. The system will
be controlled remotely via the internet. It forms part of a project of the HCTLab
group to provide an advanced home automation system which will be expanded and
improved over time.
Firstly, we carry out research on the systems currently in use to obtain an overview
of the home automation market and select the best alternatives in order to meet the
objectives. After that, we will study the technologies and equipment to be used on
the project.
Then, we will design the wireless home automation network, which is formed of the
nodes which are part of the system. We will set up configuration and communication
parameters. For key elements in creating the network we will use XBee wireless
communication modules. The development of the entire system also involves the
design and construction of a controller node network and a remote node, so that the
latter can be connected and can control common elements in a home (lights, fans,
heating, etc.) and which, through sensors, is able to collect information of interest
to the user (temperature, humidity, etc.).
The controller node will have an internet connection and will serve as a gateway
between the wireless home automation network and the Internet network. We shall
developawebapplicationwhichprovidesauserinterfacetocontrolthehomeautoma-
tion system. The key element of the controller node is a card (called BeagleBone)
with a microprocessor, where the developed software is running.
Finally, the system is evaluated to verify that it works and that the project´s objec-
tives have been met.
Key words: home automation system, XBee modules, sensors, actuators,
remote system, web application, BeagleBone.