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PROYECTO DE GRADO FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA UNIVERSIDAD EL BOSQUE

Sistema de control en el hogar para personas cuadrapléjicas

Autores: Cesar Mauricio Perdomo Rozo, Javier Enrique Bocanegra Palma

Bogotá, Enero de 2009

c SISTEMA DE CONTROL EN EL HOGAR PARA PERSONAS CUADRAPLÉJICAScc c

Cesar Mauricio Perdomo Rozo Javier Enrique Bocanegra Palma

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UNIVERSIDAD EL BOSQUE FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA ELECTRÓNICA c c c c c

Bogotá, Enero de 2009

SISTEMA DE CONTROL EN EL HOGAR PARA PERSONAS CUADRAPLÉJICAScc c

Cesar Mauricio Perdomo Rozo Javier Enrique Bocanegra Palma

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Director Ingeniera Sandra Patricia Guevara c c

UNIVERSIDAD EL BOSQUE FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA ELECTRÓNICA c c c

Bogotá, Enero de 2009 c

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Agradecemos a la Universidad El Bosque y a la Facultad de Ingeniería Electrónica, por su constante colaboración y apoyo en el proceso de formación y en el desarrollo de nuestro proyecto de grado. Especialmente a los ingenieros: Sandra Guevara, Ernesto Sabogal y la Diseñadora Industrial Rosario Veloza.







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A Dios por darme la fuerza necesaria Para poder afrontar y culminar con éxito Este gran reto. A mis padres Uldarico Bocanegra Y Raquel Palma por brindarme el apoyo La confianza para poder culminar esta meta. A mis compañeros y profesores de Los cuales aprendí todas sus enseñanzas....

A todos Gracias.....

Javier Enrique Bocanegra Palma






El Sistema de control en el hogar, tiene como propósito generar un mejor nivel de vida y de confort a las personas cuadrapléjicas con capacidad de habla, proporcionando mayor comodidad llevando una vida amena en su habitación, sin necesidad de estar asistidos las 24 horas. A partir de estas necesidades surge la idea de controlar ciertos dispositivos de uso cotidiano, como lo es el televisor, la puerta, el bombillo y la seguridad de las ventanas, por medio de una solución que está compuesta por un controlador, un computador, el sensor de seguridad, un micrófono y actuadores que llevan a cabo las órdenes; generando un sistema domótico que cuenta con un programa de reconocimiento de voz, realizando el procesamiento de las órdenes emitidas por el usuario. Por último, se implementó este sistema de control por voz para la ejecución de instrucciones previamente configuradas desde la interfaz, sin que el usuario tenga contacto físico con el modulo central.

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 " Discapacitados, reconocimiento de voz, domótico.

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c c c c c c c c c c c c c c ?he control system at home, aims to create a better standard of living and comfort to people quadriplegic with the ability to speak, providing more comfort wearing a pleasant life in your room, without the need to be assisted 24 hours. From these requirements the idea of monitoring devices for everyday use, as is the ?V, the door, the light bulb and security of the windows, through which a solution is comprised of a controller, a computer, the safety sensor, a microphone and actuators that carry out orders, creating an automation system that has a voice recognition software, making the processing of the orders issued by the user. Finally, this system was implemented to control the execution of instructions by voice from the pre-configured interface, without the user having physical contact with the central module. l#  " People quadriplegic, speech recognition, home automation

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ƒ. ?ítulo ............................................................................................................ ƒc 2. Introducción.................................................................................................. ƒc . Definición del problema ................................................................................. 2c 4. Antecedentes ................................................................................................ c 4.ƒ Universidad El Bosque ........................................................................... c 4.2 Universidad del Valle ............................................................................. 4c 4. Universidad Nacional ............................................................................. 4c 4.4 Universidad de los Andes ....................................................................... 4c 4.5 Universidad Javeriana............................................................................ 5c 4.6 Universidad Autónoma .......................................................................... 5c 4.7 Universidad Industrial de Santander ....................................................... 6c 4.8 Universidades Del Exterior ..................................................................... 6c 4.8.ƒ Universidad de Málaga........................................................................ 6c 4.8.2 Universidad de las Américas ................................................................ 6c 5. Bases teóricas ............................................................................................... 7c 5.ƒ Generalidades domótica ........................................................................ 7c 5.ƒ.ƒ Definición .......................................................................................... 9c 5.ƒ.2 Aplicaciones ....................................................................................... 9c 5.2 Estándares domótica ........................................................................... ƒ
c 5.2.ƒ CENELEC ......................................................................................... ƒƒc 5.2.2 ASIMELEC ........................................................................................ ƒƒc 5.2. AENOR ............................................................................................ ƒ2c 5.2.4 CEBUS ............................................................................................. ƒ4c 5.2.5 EIB .................................................................................................. ƒ5c 5.2.6 KONNEX/KNX ................................................................................... ƒ6c 5.2.7 X-ƒ
............................................................................................... ƒ7c 5.2.8 ZIGBEE ........................................................................................... ƒ8c 5.2.9 BA?IBUS......................................................................................... ƒ9c

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Lonworks ....................................................................................... 2
c 5.2.ƒƒ EHS .............................................................................................. 2
c 5.2.ƒ2 UpnP ............................................................................................. 2ƒc 5. Reconocimiento de voz ........................................................................ 22c 5. .ƒ Procesamiento de la voz en el dominio del tiempo .............................. 24c 5. .2 Energía y magnitud .......................................................................... 25c 5. . Estimación espectral por predicción lineal (LPC) ................................. 26c 5. .4 Modelos de señales .......................................................................... 27c 5. .5 Procesos discretos y Cadenas ocultas de Markov (HMM) ..................... 28c 5.4 Análisis fonético .................................................................................. 29c 5.5 Procesamiento de señal de voz ............................................................
c 6. Estado del arte ............................................................................................ ƒc 6.ƒ Nivel Nacional ..................................................................................... 2c 6.ƒ.ƒ Wilcatec Ltda ................................................................................... 2c 6.ƒ.2 Home & Office ?echnologies De Colombia S.A.................................... 4c 6.2 Nivel Internacional .............................................................................. 6c 6.2.ƒ BJC ................................................................................................. 6c 6.2.2 PROINSSA ....................................................................................... 9c 6.2. Domotic ........................................................................................... 4ƒc 7. Glosario de términos .................................................................................... 42c 8. Justificación ................................................................................................ 44c 8.ƒ Sociales .............................................................................................. 45c 8.2 ?ecnológicos ....................................................................................... 45c 8. Económicos ........................................................................................ 46c 9. Objetivos .................................................................................................... 47c 9.ƒ Objetivo General ................................................................................. 47c 9.2 Objetivos Específicos ........................................................................... 47c ƒ
. Requerimientos ......................................................................................... 47c ƒ
.ƒ Requerimientos Generales ................................................................. 48c

ƒ
.2 Descripción general de los módulos y elementos necesarios para desarrollar el proyecto .............................................................................. 48c ƒ
. Características ?écnicas ..................................................................... 5
c ƒ
. .ƒ Etapa captura................................................................................. 5
c ƒ
. .2 Etapa de tratamiento de señal ......................................................... 5ƒc ƒ
. . Comparación y validación................................................................ 5ƒc ƒ
. .4 Etapa de potencia .......................................................................... 5 c ƒ
. .5 Etapa actuadores ........................................................................... 54c ƒ
.4 Requerimiento industrial .................................................................... 55c ƒ
.4.ƒc

Requerimientos de interfaz ......................................................... 55c

ƒƒ. Diseño global ............................................................................................ 57c ƒƒ.ƒ Alternativa No. ƒ ............................................................................... 57c ƒƒ.ƒ.ƒ. Diagrama de bloques ..................................................................... 58c ƒƒ.ƒ.2. Bloque Micrófono .......................................................................... 58c ƒƒ.ƒ. Bloque PC ...................................................................................... 59c ƒƒ.ƒ.4 Bloque controlador ......................................................................... 6ƒc ƒƒ.ƒ.5 Bloque Potencia ............................................................................. 64c ƒƒ.ƒ.6 Bloque Actuadores.......................................................................... 66c ƒƒ.ƒ.7 Bloque sensor ................................................................................ 68c ƒƒ.ƒ.8 Bloque Alarma ................................................................................ 68c ƒƒ.2 Alternativa No. 2 ............................................................................... 69c ƒƒ.2.ƒ. Diagrama de bloques ..................................................................... 7
c ƒƒ.2.2 Bloque Micrófonos .......................................................................... 7
c ƒƒ.2. Bloque Comparador ........................................................................ 72c ƒƒ.2.4 Bloque Controlador ......................................................................... 7 c ƒƒ.2.5 Bloque Potencia ............................................................................. 75c ƒƒ.2.6 Bloque Actuadores.......................................................................... 78c ƒƒ.2.7 Bloque Sensor ................................................................................ 79c ƒƒ.2.8 Bloque Almacenamiento .................................................................. 8
c ƒƒ. . Comparación .................................................................................... 8ƒc

ƒƒ.4 Selección de alternativa ..................................................................... 8 c ƒ2. Diseño detallado ........................................................................................ 8 c ƒ2.ƒ Bloque Micrófono .............................................................................. 8 c ƒ2.ƒ.ƒ Selección de micrófono ................................................................... 84c ƒ2.ƒ.2 Diagrama de flujo ........................................................................... 85c ƒ2.2 Bloque PC ......................................................................................... 85c ƒ2.2.ƒ Selección de adaptador bluetooth .................................................... 86c ƒ2.2.2 Diagrama de flujo ........................................................................... 86c ƒ2.2. Diagrama de flujo software de reconocimiento de voz ...................... 87c ƒ2.2.4 Comunicación UAR? del PC ............................................................. 87c ƒ2. Bloque microcontrolador .................................................................... 89c ƒ2. .ƒ Selección del microcontrolador ........................................................ 89c ƒ2. .2 Esquematico microcontrolador......................................................... 9
c ƒ2. . Cálculos ......................................................................................... 9ƒc ƒ2. .4 Diagrama de flujo del bloque .......................................................... 92c ƒ2. .5 Diagrama de flujo del programa microcontrolador ............................ 9 c ƒ2. .6 Caracterisitcas electricas ................................................................. 94c ƒ2. .7 Análisis .......................................................................................... 94c ƒ2. .8 Driver RS2 2 - ?? ......................................................................... 95c ƒ2.4 Bloque potencia ................................................................................ 98c ƒ2.4.ƒ Selección de puente H .................................................................... 99c ƒ2.4.2 Selección de relé .......................................................................... ƒ
4c ƒ2.5 Bloque actuadores ........................................................................... ƒ
8c ƒ2.5.ƒ Selección de brazo electromecánico de puerta................................ ƒ
8c ƒ2.5.2 Selección de control remoto infrarrojo ........................................... ƒƒƒc ƒ2.6 Bloque sensor ventana .................................................................... ƒƒ6c ƒ2.6.ƒ Selección de sensor ventana ......................................................... ƒƒ6c ƒ2.6.2 Diagrama de flujo del bloque ........................................................ ƒƒ8c ƒ2.7 Bloque Alarma ................................................................................ ƒƒ8c ƒ2.7.ƒ selección de la bocina ................................................................... ƒƒ8c

ƒ2.7.2 Diagrama de flujo del bloque ........................................................ ƒ2ƒc ƒ2.8 Modulo central ................................................................................ ƒ2ƒc ƒ2.8.ƒ Panel indicadores luminosos .......................................................... ƒ2ƒc ƒ2.8.2 Conectores ................................................................................... ƒ2 c ƒ2.9 Integración de los módulos .............................................................. ƒ25c ƒ2.ƒ
Diseño Industrial ........................................................................... ƒ26c ƒ2.ƒ
.ƒ Hardware ................................................................................... ƒ26c ƒ2.9.2 Software ...................................................................................... ƒ29c ƒ2.9. Planos distribucion de actuadores .................................................. ƒ29c ƒ . Implementación ....................................................................................... ƒ
c ƒ .ƒ Bloque módulo central ..................................................................... ƒ
c ƒ .2 Bloque Micrófono ............................................................................ ƒ 5c ƒ . Actuador puerta .............................................................................. ƒ 7c ƒ .4 Bloque potencia .............................................................................. ƒ4ƒc ƒ .5 Bloque Sensor ventana .................................................................... ƒ44c ƒ .6 Bloque PC ....................................................................................... ƒ46c ƒ .7 Cableado ........................................................................................ ƒ47c ƒ .8 Software reconocimiento de voz ....................................................... ƒ52c ƒ4. Pruebas................................................................................................... ƒ56c ƒ4.ƒ Plan de pruebas .............................................................................. ƒ56c ƒ4.2 Condiciones de prueba .................................................................... ƒ56c ƒ4. Pruebas software reconocimiento de voz .......................................... ƒ58c ƒ4. .ƒ Comandos de voz ......................................................................... ƒ58c ƒ4. .2 Comunicación serial ...................................................................... ƒ6
c ƒ4.4 Prueba sobre el actuador para puerta ............................................... ƒ6
c ƒ4.5 Prueba sobre el sensor de ventana ................................................... ƒ6ƒc ƒ4.6 Prueba control televisor ................................................................... ƒ6ƒc ƒ4.7 Prueba actuador bombillo ................................................................ ƒ6 c ƒ4.8 Prueba hardware modulo central ...................................................... ƒ64c ƒ4.9 Integración de módulos software y hardware .................................... ƒ64c

ƒ5. Manuales ................................................................................................ ƒ66c ƒ5.ƒ ista de componentes ...................................................................... ƒ66c ƒ5.2 Instalación ...................................................................................... ƒ67c ƒ5.2.ƒ Instalación módulo central ............................................................ ƒ67c ƒ5.2.2 Instalación del sensor de seguridad ventana .................................. ƒ69c ƒ5.2. Instalación brazo electro-mecánico puerta ..................................... ƒ69c ƒ5.2.4 Instalación conexión bombillo ....................................................... ƒ7ƒc ƒ5.2.5 Instalación computador ................................................................ ƒ7 c ƒ5. Operación ....................................................................................... ƒ8
c ƒ5.4 Especificaciones .............................................................................. ƒ8 c ƒ6. Resultados .............................................................................................. ƒ84c ƒ7. Discusión ................................................................................................ ƒ85c ƒ8. Conclusiones ........................................................................................... ƒ87c ƒ9. Referencias documentales ........................................................................ ƒ87c 2
. Anexos .................................................................................................... ƒ9ƒc





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c Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura

ƒ Diagrama de bloques .......................................................................... 48c 2 Diagrama en bloques alternativa ƒ ...................................................... 58c Diagrama Flujo PC .............................................................................. 6
c 4 Diagrama de flujo controlador ............................................................. 62c 5 Diagrama en bloques alternativa 2 ...................................................... 7
c 6 Diagrama de flujo, bloque microfono ................................................... 85c 7. Diagrama Flujo Bloque PC .................................................................. 86c 8 Diagrama de flujo software reconocimiento de voz ............................... 87c 9. Diagrama DB9 ................................................................................... 88c ƒ
Esquemático microcontrolador ........................................................... 9
c ƒƒ Diagrama flujo bloque microcontrolador ............................................. 92c ƒ2 Diagrama Bloque Programa ............................................................... 9 c ƒ . Adaptación de niveles RS2 2/??,[48,ƒ ........................................... 95c ƒ4. Diagrama esquemático MAX2 2,[49,ƒ ............................................. 96c ƒ5 Diagrama esquemático Max 2 2 ........................................................ 97c ƒ6. Diagrama de conversión................................................................... 97c ƒ7 Diagrama esquemático conversión RS2 2-?? ................................... 98c ƒ8. Características transistor 2n2222 .................................................... ƒ
ƒc ƒ9. Dos estados básicos de un puente h. .............................................. ƒ
ƒc 2
Malla superior puente H .................................................................. ƒ
c 2ƒ. Esquemático puente H ................................................................... ƒ
4c 22. Diagrama Flujo Bloque Potencia ..................................................... ƒ
5c 2 Esquemático control bombillo .......................................................... ƒ
6c 24. Esquemático control puerta ............................................................ ƒ
9c 25. Fines de carrera puerta .................................................................. ƒ
9c 26 Esquemático matriz de contactos ..................................................... ƒƒ c 27 Esquemático módulo televisor ......................................................... ƒƒ4c 28 Diagrama Flujo Bloque Actuador...................................................... ƒƒ5c 29 Esquemático sensor magnético ........................................................ ƒƒ7c
. Diagrama flujo Sensor ................................................................... ƒƒ8c ƒ. Esquemático bocina ....................................................................... ƒƒ9c 2. Piezo Electric Buzzer ...................................................................... ƒ2
c . Diagrama Flujo Alarma .................................................................. ƒ2ƒc 4 Esquemático panel de indicadores ................................................... ƒ22c 5 Panel de conectores........................................................................ ƒ24c 6 Esquemático general....................................................................... ƒ25c 7 Rótulo anterior ............................................................................... ƒ27c 8 Rótulo posterior .............................................................................. ƒ28c 9. Diagrama circuito impreso final ...................................................... ƒ ƒc 4
. Cara superior circuito impreso ........................................................ ƒ ƒc 4ƒ. Cara inferior circuito impreso .......................................................... ƒ 2c

Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura

42 Mascara de componentes ................................................................ ƒ 2c 4 Circuito impreso con componentes soldados..................................... ƒ c 44 Implementación modulo central ...................................................... ƒ c 45 Vista posterior modulo central ......................................................... ƒ 4c 46. Micrófono Motorola HS-85
............................................................ ƒ 6c 47 Accesorios micrófono Motorola HS85
.............................................. ƒ 6c 48. Diagrama de instalación Micrfono. Fuente,[46 ............................... ƒ 7c 5
. Brazo electromecánico para puerta ................................................. ƒ 8c 5
. Soporte en aluminio para actuador puerta....................................... ƒ 9c 5ƒ. Actuador puerta anclado sobre pivote ............................................. ƒ 9c 52. Vista general actuador puerta......................................................... ƒ4
c 5 . Anclaje a puerta de actuador.......................................................... ƒ4
c 54 Conexiones actuador puerta ............................................................ ƒ4ƒc 55 Esquemático puente H .................................................................... ƒ42c 56 Cara superior puente H ................................................................... ƒ42c 57 Mascara de componentes puente H ................................................. ƒ4 c 58 Puente H implementado .................................................................. ƒ4 c 59. Sensor Magnético .......................................................................... ƒ45c 6
Sensor Magnético instalado en el marco de la ventana...................... ƒ45c 6ƒ Sensor magnético instalado en la ventana maximizado ..................... ƒ46c 62. Adaptador USB-Bluetooth............................................................... ƒ46c 6 Canaleta de plástico y accesorios ..................................................... ƒ47c 64 Canaleta actuador para puerta ........................................................ ƒ48c 65 Canaleta sensor de ventana ............................................................ ƒ49c 66 Canaleta cableado actuadores y leds indicadores .............................. ƒ5
c 67 Canaleta bombillo ........................................................................... ƒ5ƒc 68. Interfaz Grafica. Programa Reconocimiento ..................................... ƒ5 c 69. Interfaz de Ayuda Programa........................................................... ƒ54c 7
. Interfaz Grafica "Acerca de" ........................................................... ƒ55c 7ƒ Interfaz Grafica ista de Comandos ................................................. ƒ56c 72 Conexiones con canaleta ................................................................. ƒ68c 7 Conectores modulo central (Alimentación, DB-25,Boton Reset).......... ƒ68c 74 Instalación sensor ventana .............................................................. ƒ69c 75 Soporte para el brazo electro-mecánico ........................................... ƒ7
c 76 Instalación brazo electro-mecánico .................................................. ƒ7
c 77 Conectores Brazo-Electromecánico, Brazo-Electromecánico, Bombillo . ƒ7ƒc 78 Conexión bombillo .......................................................................... ƒ72c 79 Modulo Central con conectores ........................................................ ƒ72c 8
Modulo Central ƛ Indicadores .......................................................... ƒ7 c 8ƒ Instalación cable USB serial ƒ .......................................................... ƒ74c 82 Instalación cable USB serial 2 .......................................................... ƒ75c 8 Instalación cable USB serial .......................................................... ƒ75c 84. Cable Conexión PC-Modulo Central ................................................. ƒ76c 85 Diagrama de instalación micrfono .................................................... ƒ77c

Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura


86 87 88 89 9
9ƒ 9 9 94 95

Adaptador USB-Bluetooth................................................................ ƒ77c Adaptador USB-Bluetooth................................................................ ƒ78c Archivos. Programa Reconocimiento ................................................ ƒ78c Instalación engine ƒ ....................................................................... ƒ79c Instalación engine 2 ....................................................................... ƒ79c Instalación Engine ....................................................................... ƒ79c Instalación SAPI ............................................................................. ƒ8
c Interfaz reconocimiento de voz........................................................ ƒ8ƒc istado de Comandos...................................................................... ƒ82c Como usar el programa................................................................... ƒ8 c

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ƒ Niveles de domotización....................................................................... ƒ2c 2. Comparación de alternativas ............................................................... 8ƒc Selección micrófono ............................................................................. 84c 4. Selección Adaptador-Bluetooth ............................................................ 86c 5 Descripción de pines DB9 ..................................................................... 88c 6. Selección microcontrolador.................................................................. 89c 7. Características eléctricas microcontrolador PIC ƒ6F87 A ....................... 94c 8 Selección driver RS2 2 ........................................................................ 96c 9 Selección puente H .............................................................................. 99c ƒ
Selección transistor Darlington NPN .................................................... 99c ƒƒ Selección transistor Darlington PNP................................................... ƒ

c ƒ2 Selección transistor NPN .................................................................. ƒ

c ƒ . Selección de relés ........................................................................... ƒ
4c ƒ4 Selección de Motor .......................................................................... ƒ
8c ƒ5 Selección de control ......................................................................... ƒƒƒc ƒ6. Selección de Sensor ........................................................................ ƒƒ6c ƒ7. Selección de Alarma ........................................................................ ƒƒ8c ƒ8 Componentes utilizados ................................................................... ƒ 4c ƒ9 Componentes utilizados ................................................................... ƒ44c 2
Plan de pruebas............................................................................... ƒ57c 2ƒ Prueba de comandos de voz ............................................................. ƒ59c 22 Prueba de comunicación serial .......................................................... ƒ6
c 2 Prueba de actuador para puerta ....................................................... ƒ6
c 24 Prueba de actuador para puerta con rediseño de puente H ................ ƒ6ƒc 25 Prueba sensor ventana..................................................................... ƒ6ƒc 26 Prueba de control televisor ............................................................... ƒ62c 27 Prueba actuador bombillo................................................................. ƒ6 c 28 Prueba actuador bombillo................................................................. ƒ64c 29 Pruebas de integración..................................................................... ƒ65c
Especificaciones del sistema domótico .............................................. ƒ8 c

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Sistema de control en el hogar para personas cuadrapléjicas. .
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A pesar de los nuevos avances en la medicina, es evidente que las personas discapacitadas siguen limitadas en sus vidas ya sea en el trabajo o en su hogar, debido a que los desarrollos en el área de la domótica no han tenido un enfoque hacia la población discapacitada, sino al confort. Es fundamental para todo ser humano tener un correcto desempeño en el lugar de mayor permanencia, en el caso de las personas cuadrapléjicas, la habitación. Este proyecto fue un aporte a todas las personas cuadrapléjicas con capacidad de habla, para llevar una vida más independiente en su habitación, sin necesidad de estar asistidos las 24 horas para realizar tareas cotidianas como ver televisión, abrir una puerta entre otras. Aquí se presentaron dos alternativas de solución, la primera se compone por un controlador, un computador que ejecuta un software de reconocimiento de voz, el sensor de seguridad para una ventana, micrófono y actuadores que llevan a cabo las órdenes. a segunda alternativa está compuesta por un sistema de reconocimiento de voz que se realiza a través de un controlador y comandos predefinidos en un dispositivo de almacenamiento externo. Estas dos alternativas permitieron generar un sistema domótico basado en reconocimiento de voz, selección y ejecución de la orden dada por el usuario. a alternativa basada en reconocimiento de voz por medio del PC, fue la implementada, esta se fundamentó en cuatro bloques principales, el primero captura la señal mediante un micrófono bluetooth ubicado en la oreja del usuario,

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el segundo bloque se encarga de recibir la señal y analizarla por medio de un software de reconocimiento de voz, éste a su vez se encarga de enviar los comandos respectivos al siguiente bloque, este es un módulo central que se encarga de decodificar la orden y procede a ejecutarla, a través del último bloque en el que se encuentran actuadores para puerta, luz, televisor y un sensor de seguridad. Se entrego un prototipo funcional que consta de un modulo de control con conectores e indicadores luminosos, un brazo electromecánico acoplado a una puerta, un sensor instalado en una ventana, indicadores luminosos tipo ED en puerta y ventana todo lo anterior en correcto funcionamiento y además con un correcto control de un bombillo y las funciones básicas de un televisor. ±
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A pesar de los nuevos avances en la medicina, es evidente que las personas discapacitadas siguen limitadas en sus vidas ya sea en el trabajo o en su hogar. Es fundamental para todo ser humano tener un correcto desempeño en el lugar de mayor permanencia, en el caso de las personas cuadrapléjicas es la habitación. as limitaciones en discapacitados con lesiones de médula espinal, cuadrapléjicos con capacidad de habla, no posibilitan el desarrollo de las tareas cotidianas en su lugar de vivienda, los priva de autosuficiencia siendo necesaria una persona de tiempo completo que pueda suplir todas sus necesidades motrices y de mantenimiento diario como lo es la alimentación, el vestirse, el entretenimiento y acciones cotidianas, que para una persona con motricidad plena es una tarea sin ninguna dificultad, pero en condiciones de invalidez cuádruple son imposibles de realizar sin ayuda de otra persona o tecnología facilitadora para este tipo de 2

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acciones, dentro de las que se puede encontrar el manipular la iluminación de una habitación, el verificar la seguridad del hogar monitoreando y operando sus vías de acceso como puertas y ventanas, y por supuesto el desplazamiento de un lugar a otro dentro de la vivienda. os sistemas modernos domóticos no se han enfocado a personas con limitaciones físicas, sino para personas con movilidad total que buscan satisfacer sus necesidades de ocio, entretenimiento y comodidad. Presentan un alto costo de adquisición por lo que la mayoría de personas discapacitadas no pueden hacer uso de ellos, especialmente en países en vía de desarrollo como Colombia en el cual los avances tecnológicos son inalcanzables para la mayor parte de la población. ù
 
4.1 Universidad El Bosque En la universidad El Bosque se realizó un trabajo de grado perteneciente a la línea de investigación en telecomunicaciones e inteligencia artificial de la facultad de ingeniería de sistemas, este trata de la simulación de un ambiente domótico con tecnología JINI. El objetivo general de este proyecto es estudiar la tecnología JINI en términos de arquitectura, funcionalidad y control de dispositivos domóticos a partir de una simulación de un ambiente domótico bajo una federación JINI, e implementada a partir de una aplicación de muestra programada en lenguaje JAVA utilizando la tecnología JINI con una interfaz swing. ?rabajo realizado en el 2

6 por Diego Javier Silva Abello, Universidad El Bosque, Facultad de Ingeniería de Sistemas.

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4.2 Universidad del Valle En la Universidad del Valle se realizó una aplicación de las comunicaciones inalámbricas a la domótica, en el artículo consultado se muestra un modelo que permite el control de electrodomésticos a través de la integración de los protocolos X-ƒ
y WAP. Para esto se definió un modelo en el que un usuario puede modificar el estado de sus electrodomésticos (prender y apagar) por medio de un teléfono móvil celular. os autores de este proyecto son Alexander Vera (Ing. Electrónico), Andrés Alarcón (Ing. Electrónico), Oscar Polanco (Ing. Electricista), Rubén Nieto (Ing. Electricista) y Álvaro Bernal (Prof. Ingeniería eléctrica y electrónica Universidad Del Valle). Proyecto Revisado Abril
de 2

4 [ƒ,ƒ. 4. Universidad Nacional  Universid Ncion junto con e SENA esoó e poyecto pque e innovción empes  e cu se encg e poy poyectos  estu  tes e te os que se e cue t e poyecto DOMO?EC e cu tt Domót c y segu  comu t . Estu  tes: Aex e Gcí Ctño, Joé Mu c o R e He á ez, W m A é Ve c  Aboe. Febeo 

6, [9,6 4.4 U e  e o A e  u e  e o A e eoó u poyecto, e cu e etuctu e

cuto tem cohee te e te í: e p meo e u   ó ge e obe  tec oogí PC: Powe  e Commu ct o ; e egu o e ocup e o pecto téc co ec o o co  t m  ó e to  t é e  e eéct c om c   ; po co  gu e te, cuye e te oto: mouc ó , fecue c  e

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c

transmisión, topología de la red, arquitectura, ancho de banda, modos de transmisión, interferencias; el tercero está dedicado al modelamiento matemático de la línea de transmisión, de los filtros, de los circuitos de acondicionamiento de la señal de datos y del demodulador. El cuarto y último tema aborda algunas aplicaciones de transmisión de información través de la red eléctrica domiciliaria. El autor de este proyecto es el docente del área de Comunicaciones, Facultad de Ingeniería Electrónica, Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia. Proyecto realizado en el 2

5 por Hernán Páez Penagos e-mail: [email protected] [29,ƒ 4.5 Universidad Javeriana En la Universidad Javeriana se está desarrollando sistema de manejo remoto de dispositivos domésticos donde el usuario se conecta a Internet por medio de un dispositivo móvil o PC convencional, a través de una red inalámbrica de transmisión de datos o de un acceso físico (telefónico, fibra óptica, entre otros) respectivamente. Dentro del proceso de navegación, el usuario ingresa a la página principal para el control remoto de dispositivos domésticos, donde el sistema distingue el tipo de dispositivo usado para el ingreso. os autores del proyecto son Germán Eduardo Castro Díaz, Wilson Yesid Guzmán Arias, Karín Mónica Munar Bohórquez. [ 5,ƒ 4.6 Universidad Autónoma En la Facultad de Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Autónoma de Bucaramanga se está desarrollando un proyecto de diseño bajo el título ƠDiseño

5

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construcción y pruebas de un modelo físico de un sistema domóticoơ en el cual controlan alarmas contra incendios, sistemas de temperatura y sistemas de acceso. [ƒƒ,2 4.7 Uni ersidad Industrial de Santander En la facultad de ingeniería Electrónica se desarrolló una tesis bajo el título X-ƒ
Y EIB, principales protocolos aplicados en domótica los autores son Ricardo Correa Alarcón, Pedro I án Pérez Gayón; director Antonio Vicente Ortiz.

Fue una

in estigación sobre los protocolos mencionados y su uso actual en atinoamérica, fue hecha en el año 2

2 y publicada en el 2

. 4.8 Uni ersidades Del Exterior 4.8.ƒ Uni ersidad de Málaga En la uni ersidad de Málaga, España se realizó un artículo en el cual se presenta una serie de mejoras para el protocolo Domótico X-ƒ
destinadas a aumentar su eficiencia, seguridad y ersatilidad. Además de esto presenta un estudio de la tecnología ONWORKS y protocolo ON?AK os autores son Juan Carlos Martínez

(Ing. ?elecomunicaciones), Jesús Martínez (Ing. ?elecomunicaciones) y Pedro Merino (Ph.D. Prof. ?itular Uni ersidad de Málaga) [ 6,ƒ. 4.8.2 Uni ersidad de las Américas En la Uni ersidad de las Américas, Puebla, México, escuela de ingeniería, Departamento de Ingeniería en Sistemas Computacionales se efectuó el desarrollo de un reconocedor de dígitos con distinción de énfasis. Éste consiste un sistema de reconocimiento de oz para el español hablado en México, capaz de

6

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diferenciar entre vocales enfatizadas y noƶenfatizadas. El sistema fue entrenado utilizando el CSU ?oolkit. Se trabajó sobre el corpus de dígitos. Este corpus anteriormente recolectado tuvo que ser reƶetiquetado para incluir en sus transcripciones y etiquetas las diferencias entre fonemas con y sin énfasis. Este trabajo describe el proceso de reƶetiquetado y el entrenamiento de la red neuronal con estos datos. Finalmente se evalúa el nivel del desempeño del nuevo reconocedor con las herramientas del ?oolkit así como con el software de evaluación de NIS? y se compara contra uno entrenado sin la distinción de énfasis. os resultados obtenidos confirman nuestra hipótesis de que un reconocedor capaz de distinguir el énfasis en las vocales presenta menos errores. Estos resultados servirán como punto de partida para futuras investigaciones y el desarrollo de un reconocedor de propósito general más robusto. Julio ópez Moreno, icenciatura en Ingeniería en Sistemas Computacionales, Universidad de las Américas, Puebla, año 2


. [ƒ6,ƒ È

 
5.ƒ Generalidades domótica El término domótica, procedente de doméstico e informático, no trata de dar nombre a una nueva tecnología, sino a un conjunto de servicios integrados en la vivienda para una mejor gestión en aspectos como el confort, la seguridad, el ahorro, la gestión energética, las comunicaciones, la información y la flexibilidad. Se puede definir la domótica como la disciplina que estudia el desarrollo de infraestructuras inteligentes, así como de tecnologías de la información, en edificios. 7

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c

El sector informático fue quien comenzó a utilizar el término inteligente para distinguir aquellos terminales con capacidad de procesamiento de datos (inteligentes), de aquellos sin esa capacidad (no inteligentes). Esta capacidad de procesar autónomamente datos está profundamente relacionada con la utilización de los microprocesadores o microcontroladores; así, la incorporación de éstos en distintas áreas ha hecho que se extienda comercialmente el uso de este calificativo. El concepto de edificio inteligente nace en Estados Unidos a finales de los años setenta y principios de los ochenta, cuando al auge de las telecomunicaciones se le sumó un período de enorme actividad en la construcción de edificios de oficinas; desde entonces se le ha denominado domótica (cuando va aplicado al hogar), edificios inteligentes (cuando va aplicado a edificios), edificios pre cableados (cuando incorpora una red de comunicaciones, voz/datos estructurada y universal), edificios de altas tecnologías (capaces de utilizar tecnologías avanzadas de comunicación e información), edificios automatizados (cuando incorporan instalaciones

de

control,

de

servicios

técnicos

y

seguridad)

u

hogares

automatizados (cuando se refiere a la vivienda). A todo esto los franceses han respondido con una doble clasificación muy general; domótica, cuando se refiere a la vivienda e inmótica cuando se refiere a la edificación no residencial (hospitales, hoteles, estaciones, plantas industriales, centros comerciales). [ƒ,ƒ


8

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5.1.1 Def 

Por Domt a se e t e de la

orpora  al equ pam e to de uestras v v e das y ed  os de u a se

lla te ología que perm ta gest o ar de orma e ergét ame te e e te, segura y o ortable para el usuar o, los d st tos aparatos e stala o es domést as trad o ales que o orma u a v v e da (la

alea

 , la lum a  , telev s  , et .). 5.1. Apl a o es as pos bles apl a o es so

umerables dadas las pos b l dades de la Domt a y las pos bles e es dades de los prop os usuar os, estas so : a. E el ámb to del ahorro e ergét o crogramación y zonificación de la climatización cRacionalización de cargas eléctricas: desconexión de equipos de uso no prioritario en función del consumo eléctrico en un momento dado. cReduce la potencia contratada cGestión de tarifas, derivando el funcionamiento de algunos aparatos a horas de tarifa reducida b. En el ámbito del nivel de confort cApagado general de todas las luces de la vivienda cAutomatización del apagado/ encendido en cada punto de luz cRegulación de la iluminación según el nivel de luminosidad ambiente cAutomatización de todos los distintos sistemas, instalaciones, equipos dotándolos de control eficiente y de fácil manejo

9

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, 
 

































































































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c

cIntegración del portero al teléfono, o del video portero al televisor c. En el ámbito de la protección personal y patrimonial cDetección de un posible intruso cSimulación de presencia cDetección de conatos de incendio, fugas de gas, escapes de agua cAlerta médica, ?eleasistencia cCerramiento de persianas puntual y seguro d. En el ámbito de las omuni a iones cControl remoto c?ransmisión de alarmas cIntercomunicaciones 5. Estánares omtica Existen algunos entes e estanarizacin para sistemas omticos. CENEC (Comité

europeo

e

normalizacin

electrotécnica),

ASIMC

(Asociacin

Multisectorial e mpresas spañolas e lectrnica y Comunicaciones) y ANOR (Asociacin española e normalizacin y certificacin). Dentro e los principales estánares se encuentran CBus, IB, KONNX/KNX, Xƒ
, ZigBee, Batibus, onworks, HS y Un, e éstos el más utilizao es el Xƒ
, para una escripcin más completa sobre estos estánares, refiérase a los anexos. A continuacin se presentan las síntesis e estos estánares.

ƒ


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c

5..ƒ CL La comisión L es la encargada de elaborar normas a nivel internacional. L se fundó en ƒ97 , y agrupó las organizaciones LOM y L, que eran antes responsables de la normalización electrotécnica. s una organización no lucrativa bajo la ley de Bélgica, y tiene la sede en Bruselas. Los actuales miembros de L son: Austria, Bélgica, hipre, República heca, Dinamarca, stonia, Finlandia, Francia, Alemania, Grecia, Hungría, Islandia, Irlanda, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, aíses Bajos, oruega, olonia, ortugal, spaña, slovaquia, slovenia, Suecia, Suiza y el Reino Unido. Albania, Bosnia/Herzegovina, Bulgaria, roacia, Rumania, ?urquía y Ucrania son miembros afiliados con vistas a integrarse próximamente como de pleno derecho. [ƒ8,ƒ 5.. ASIML s la organización encargada de definir el servicio, los agentes involucrados y las tecnologías de la domótica. Fue fundada en ƒ984 y en la actualidad participan en la misma más de .


empresas representadas. ASIML es la única Asociación del macrosector de las ?ecnologías de la Información y las omunicaciones, que agrupa a fabricantes, comercializadores, distribuidores y en el caso del sector de telecomunicaciones a instaladores, convirtiéndose por ello dentro del mercado electrónico, en uno de los interlocutores más cualificados ante la administración española y comunitaria y ante el resto de las instituciones y organismos de carácter público o privado. [ƒ7,ƒ

ƒƒ

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5.2.3 A A es una entidad dedicada al desarrollo de la normalización y la certificación (C) en todos los sectores industriales y de servicios. ?iene como propósito contribuir a mejorar la calidad y la competitividad de las empresas, así como proteger el medio ambiente. Fue designada para llevar a cabo estas actividades por la rden del Ministerio de Industria y nergía, de 26 de febrero de ƒ986, de acuerdo con el eal Decreto ƒ6ƒ4/ƒ985 y reconocida como organismo de normalización y para actuar como entidad de certificación por el eal Decreto 22

/ƒ995, en desarrollo de la ey 2ƒ/ƒ992, de Industria. [ƒ9,2 A continuación en la tabla ƒ se presenta la recomendación por A, para medir el nivel de una instalación domótica. ara A, la presente tabla de niveles de domotización pretende ser uno de los pilares fundamentales en la certificación de una instalación domótica. ?abla ƒ iveles de domotización

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B#c B#c BD#c B#E5#c

B#c B#c BD#c B#CE5#c

En la tabla 2 se presenta la comparación de las dos alternativas. a primera alternativa presenta mayores costos ya que implica el uso de un computador, sin embargo simplifica el número de micrófonos de

a ƒ, y la resolución al digitalizar

y comparar es mucho más alta. El muestreo es a mayor frecuencia garantizando una menor perdida. Además de esto, se elimina también el uso del comparador analógico de tres señales. El computador presenta versatilidad al realizar el programa de reconocimiento y permite una programación de más alto nivel teniendo así mayor flexibilidad en cuanto a la cantidad y selección del comando, por el contrario la alternativa 2, aunque es económica, requiere una mayor cantidad de dispositivos y crea problemas de sincronización. Además el análisis de la señal para efectuar un reconocimiento de voz en un controlador tardaría más en desarrollarse. 82

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c

11.4 ee

 e e   E e pese e poye o se h opo po  op  úmeo u o y que es más ef e e u  z u e guje e o e y emás es esá  po e e u e e ompej  me o, pueso que os go mos e e o o m e o e oz

o sum í u  g    e í es e pogm   e zos e u

e guje e bjo e. o o pe esu mejo u  z u m fo o ámb o y que e e o o m e o e oz e es  e su

o es s s ues se e

 sos o s  u  z

m fo os y epe  e o e  hb   e e o puee

pou  efee

. ƒ.
$1
 
1.1 oque M fo o E  po e m fo o eeg o p ese poye o es u m os  bes RF o

e oogí bueooh, esos so ees y que esá  seños p   sm s 

e oz e

uye f os ps b  p os  gos e fe ue

, e e

Hz y *

Hz. Como eque m e o se

uy que  es  e bueooh ebeí se 1. o supe o y que  h es  ofe e u  myo   e oz (Vo e Qu y E h

e Vo e o ess g) o me o u o mb e , y po ee u  áp 

o f gu  e  omu   , os m fo os RF íp os se es o y que

e es  beís o e

o es y e  sm so ume  e omeme e e peso, s e o moeso p e usu o. ?e e o e ue  o  e o se h es og o es  spos  os, que se mues e  b . 8

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1.1.1 ee

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c0#c Actuador Puerta

 
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Sensor Ventana

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c  c %" 'cc cc #c

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3  
Este manual se divide en cuatro segmentos: cista de componentes cInstalación cOperación cEspecificaciones 15.1 Lisa e co$ponenes cMódulo central cComputador (Desktop o ortátil) cCD Software reconocimiento de voz y drivers cAdaptador USB-serial cAdaptador USB-Bluetooth cManos libres Bluetooth cAdaptador de corriente (5V ƛ 2.5A) cBrazo electro-mecánico (Booster ƒ2 Voltios)

ƒ66


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cSensor magnético. cBombillo cMódulo de potencia cCable U? cCable de poder #ƒ2 ƒ5.2 ! ala 

E la ala  e debe e er e ue a var o ape o, la ub a  orre a de lo ompo e e, lo requer m e o mí mo del  ema y el ma ejo ade uado de u o e ore. ƒ5.2.ƒ ! ala  mdulo e ral E pr mer lugar e debe alar

el mdulo e ral e u   o er a o al

ompuador y o u a raye or a l eal al ?elev or eo para efe o de la ra m   !F. Ee e debe al me ar o u adapador de orr e e de 5 Vol o a 2.5 Amper o. A ee mdulo e ral va o e ado lo demá per fér o a ravé del o e or db25 ub ado e la pare poer or, eo e o e a ra la prev a ala  de ada u o de ello, ver f gura 75. Ee mdulo e u pare poer or d a ada u o de u o e ore: cConexión de poder para el brazo cConexión de Datos hacia el brazo cConexión Sensor Ventana cConexión Bombillo cConexión de Alimentación

ƒ67

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c

Estas conexiones de datos se recomiendan hacerse de una manera estructurada y distribuida con canaleta, ver figura 72.

Figura 72 Conexiones con canaleta

Figura 7 Conectores modulo central (Alimentación, DB-25,Boton Reset)

ƒ68

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ƒ5.. !   e e  e e%  e   C  e  m e qe h e e       e   e e e e e e, my e  e  e   e  e  e m e e  e   e e   e  e  pe pe  e ee y   é e  be U? 

 e   m e , e f % 74.

F % 74 !   e  e  c

ƒ5..3 !   b& ee .me  pe  e   e ebe      be e pe p ee   b  e  % e  p  be eempeñ, e f % 75. E   exem e be e ebe  e   p e je p qe e  fí e ee m pee e me e. e% e hbe b  e me e e   e h e   ex  h  e m e   e ep  e e  e  e  e  f % 76.  ú m e  e    me   e ƒ V  e  e m e me e  f % 77.

ƒ69

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Figura 75 Soporte para el brazo electro-mecánico

Figura 76 Instalación brazo electro-mecánico

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ƒ7


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c

Figura 77 Conectores Brazo-Electromecánico, Brazo-Electromecánico, Bombillo

c ƒ5..* !nstalacin conexin bombillo En esta conexin se requiere la modificacin en la acometida eléctrica hacia el bombillo y su previa instalacin del cable mediante canaleta. Esta conexin va directamente entre la acometida del bombillo y su correspondiente conector en la parte posterior del mdulo central, mediante el cable eléctrico #ƒ
. Ver figura 78,79.

ƒ7ƒ

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c

Figura 78 Conexión bombillo

En la figura 79 se ilustra el modulo central con la totalidad de sus actuadores conectados a sus respectivos conectores

Figura 79 Modulo Central con conectores

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ƒ72

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c

Figura 8
Modulo Central ƛ Indicadores

c

c a figura 8
ilustra cada uno de los indicadores luminosos del modulo central: ƒ.c Enable, ED Verde 2.c Control infrarrojo .c uerta, Amarillo. 4.c ?V, Verde 5.c Bombillo, Verde 6.c Alarma ventana, Verde 7.c On-Off, Rojo 15.2.5 !ntala in om#utador Éta intala in e divide en do #arte oftware (re ono imiento e interfaz) y Hardware: a. Hardware Cable Conexin Serial-USB, #ara la onexin de ete able e debe intalar #rimero lo driver del fabri ante de ete onvertidor, eto driver e en uentran

ƒ7

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c

en la ruta Cd Domotica\Drivers\Cable USB Serial\Driver_?U-S9_v2
2ƒ_2k_xp_2

del CD que viene con el prototipo y seguir las instrucciones como se muestra en las figuras 8ƒ-8 . El extremo USB se conecta a un puerto USB del computador y el otro extremo a la parte posterior del módulo central en su conector serial DB-9, como se indica en la figura 84.

Figura 8ƒ Instalación cable USB serial ƒ

ƒ74

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Figurac82 Instalación cable USB serial 2c

Figura 8 Instalación cable USB serial c

ƒ75

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c

Figura 84. Cable Conexión C-Modulo Central

b. !ntala ión luetoot, rimero e debe tener en uenta el mano libre luetoot, on el ual e va a trabajar, ete previamente debe tener u batería argada, para la intala ión del mi rófono e deben eguir lo iguiente pao: cEl micrófono debe estar apagado cSostener el botón de encendido del micrófono por aproximadamente 2
segundos hasta que la luz azul quede encendida de manera permanente (sin oscilar), esto coloca el micrófono en modo "pairing" o emparejamiento cSe debe abrir la tapa desplegable, ver figuras 85 y 86 cAceptar el micrófono en el computador

ƒ76

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, 
 

































































































!(-./0
c

c

Figura 85 Diagrama de instalación micrfonoc

c c

c Figura 86 Adaptador USB-Bluetooth

c En segundo lugar se instala el software del adaptador USB-Bluetooth, figura 87, para su posterior sincronización. a prueba de este artefacto puede realizarse con la grabadora de sonidos de Windows, si sale satisfactoria ha instalado correctamente el dispositivo.

ƒ77

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, 
 

































































































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c

Figura 87 Adaptador USB-Bluetooth

c

. Sotare Contiene dos drivers y un ar hivo eje utable, ada uno de ellos on su asistente de instala ión orrespondiente, se instalan en el orden indi ado aquí. Al inal el paquete ontiene un ar hivo eje utable el ual es la onsola de opera ión del programa.

Figura 88 Ar hivos. rograma Re ono imiento

d. !nstala ión uno, ngine o motor de re ono imiento ste paso instala el motor de re ono imiento de voz en la maquina, el ar hivo instalador

se

en uentra

on

t n _NG!N_SCH_RCOGN!?!ON.exe, instru

iones de instala ión. Figuras 89-9ƒ.

ƒ78

el ha er

siguiente doble

li

y

nombre, seguir

las

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Figurac89 Instalación engine ƒc

Figurac9
Instalación engine 2

Figura 9ƒ Instalación Engine

ƒ79

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e. !   ( "P! e e   $ e / Ee   pe$ e e u  e $ e e   $ e  y  efz e pe  . E $be e  e p hp _"P!4.exe( ve f gu 9
.

F gu 92 !   "P!

f. E+e ube u ( ! efz e pe 

E  efz e e   $ e  e vz eb p  $ pu  p $e  e $ (   p  v 

e e e  ee pye . Ee e e+e u p $e  e  h v e+e ube D$ V eExpeVƒ.
.exe ub  e

 u \C D$ \fwe\D$ V e Expeƒ_
.exe e  e eg

 e p p. ƒ5.3 pe 

E p $e $e  e e+e u e pg$ D$ V eExpeVƒ.
.exe

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c

Figura 9 Interfaz reconocimiento de voz

c Se hacen las pruebas correspondientes con el dispositivo bluetooth para comprobar que este sincronizado con el programa, esto se comprueba en la barra lateral y mide la intensidad de la señal de voz, ver figura 9 . A partir de esta prueba, el micrófono bluetooth del usuario entrara en sincronización con el programa. Cualquier comando dicho por el usuario (persona cuadrapléjica) el programa lo interpretara de acuerdo a la lista de la figura 94.

ƒ8ƒ

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c

Figura 94 istado de Comandos

El comando de voz está relacionado a mano derecha de la lista anterior. Además del reconocimiento de los comandos de voz, están las opciones de cada uno de los comandos de forma manual, haciendo clic en cada uno de los botones en la parte derecha de la interfaz principal. El programa tiene acceso una ayuda rápida, que proporciona una manera fácil y entendible de manejar la interfaz. Cuando el usuario activa la opción de monitoreo de ventana, el led testigo de color verde ubicado en la misma se encenderá y en caso de que esta se abra una alarma se encenderá. ara detener esta señal sonora basta con pronunciar el

ƒ82

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, 
 

































































































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c

comando window off, el cual cumple además con la función de detener la supervisión del estado de la ventana. os comandos enable y disable cumplen con la función de iniciar y detener la comunicación serial entre el C y el módulo central, con el fin de poder mantener una conversación sin la incomodidad de que se reconozcan y ejecuten comandos sin intención. El comando help me emite una señal audible durante 2 segundos para casos de emergencia en los que el usuario lo requiera. a figura 95 hace referencia a la ventana como usar el programa, accesible desde el menú superior ayuda, como usar el programa.

Figura 95 Como usar el programa

ƒ5.* Especificaciones ?abla
Especificaciones del sistema domótico

Características 4 (Televisor, puerta, bombillo,


  c 


sensor ventana) 16

 cc cc (

Visual Basic 6.0

 &cc  cc (

ƒ8

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2ª

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5ª

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Dimensionesc 
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18cmx20cmx10cm

Pesoc 
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700 g.

c ħ
+ 

En el momento de realizar las pruebas a la etapa de potencia del brazo electromecánico, se encontró que éste requería de una mayor potencia que la prevista, ya que en el movimiento de la puerta se generó un incremento hasta 5A de corriente a la estimada que era de

A, causado por la fricción contra la

superficie. Es por esta razón que se cambió el encapsulado 298 por un puente H en discreto que estuviera en condiciones de suplir el incremento de corriente inicial para poner en movimiento la puerta. Al realizar cualquier acción con el control remoto universal, se originó un problema con la frecuencia de conmutación de los switches ON/OFF en la matriz de contactos y como consecuencia la función accionada se mantenía en un tiempo mayor al deseado, este requería una conmutación a cierta frecuencia libre de ruido, para esto se instalaron los filtros necesarios para la cancelación de ruido y los cálculos necesarios para ajustarle la frecuencia correcta. En las pruebas realizadas posteriores a la instalación de los componentes, algunos ruidos se filtraban a través de todo el circuito impreso, esto es debido a la

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utilización de una fuente de voltaje no regulada, por esta razón se realizó el cambio a una fuente de voltaje regulada y se adicionaron los filtros adecuados. Se logró implementar una interfaz amigable y fácil de usar para proporcionar un reconocimiento de voz y reconocer cada uno de sus comandos configurados. uego de un ciclo de pruebas, se encontró que la vida útil de los fines de carrera que se encargan de controlar los estados de apertura y cierre de la puerta, se disminuye considerablemente a causa del fuerte choque que recibe por parte del brazo electromecánico, para esto fue necesario instalar fines de carrera más robustos y así evitar el envió de falsos datos en el módulo central. a financiación económica fue una dificultad y también causante de otros detalles que pueden ser adicionados en futuras implementaciones, por ejemplo la utilización de una biblioteca de reconocimiento de voz que use la fonética del español, ya que ésta tiene un costo que oscila entre 5 y 6 millones de pesos. ƒö
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Se cumplieron a cabalidad los objetivos propuestos, superando cada unos de los inconvenientes que se presentaron a lo largo de la consecución de este proyecto. os resultados inicialmente no fueron muy precisos de acuerdo a lo que se esperaba, es por esto que en el proyecto fue necesario encontrar alternativas de diseño y ser ingeniosos en el planteo de soluciones a las adversidades conseguidas, como fue el caso de los dispositivos que controlan la puerta y el televisor los cuales tenían mayor dificultad dentro del proyecto. A partir de los resultados obtenidos, se debería continuar investigando en el área de la domótica y aplicando nuevas tecnologías y estándares para adicionar nuevos

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dispositivos a controlar ya sea con un propósito de ahorro energético, confort o como es el caso de aplicación este proyecto dirigido a mejorar la calidad de vida de las personas con 4 o más discapacidades. Se recomienda el uso de un motor de reconocimiento de voz en español, para futuras implementaciones ya sean versiones comerciales o versiones libres, también escalar el proyecto a más lugares de la vivienda y así ir consiguiendo una mayor cobertura hasta lograr en su totalidad un hogar inteligente. Sería óptimo a partir de este trabajo de grado y con el interés común de profesores y estudiantes, crear un grupo de investigación sobre domótica y facilitar un espacio de trabajo donde proyectos escalables puedan converger en uno solo. Este proyecto fue realizado teniendo en cuenta que en el amplio campo de la domótica, la mayoría de los trabajos realizados están dirigidos a suplir tareas comunes y a proporcionar confort a los niveles más altos de la sociedad. or esta razón se ha orientado enfáticamente a la población con 4 o más discapacidades y con un distintivo notable, como es la interacción únicamente por medio de comandos de voz, característica no encontrada en los dispositivos comerciales ya desarrollados. Se debe tener en cuenta el tiempo habilitado para la investigación y desarrollo de todas las fases del proyecto para no sobredimensionar los alcances del mismo e incurrir en sobrecargas de esfuerzos, tiempo y dinero.

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a población con cuatro o más discapacidades encuentran en este proyecto un nivel de independencia para poder suplir algunas de las tareas básicas, sin necesitar de otra persona. Se implementó el control de las tareas más comunes que a diario una persona realiza en su habitación, tales como el funcionamiento básico de un televisor, el encendido y apagado de un bombillo, la apertura y cierre de la puerta de la habitación y el monitoreo del estado de una ventana abierto o cerrado. El reconocimiento de los comandos de voz se realizó por medio de una interfaz de reconocimiento de voz, desarrollada en el entorno de programación Visual Studio, y cuenta con señales auditivas que le facilitan al usuario conocer el estado de la aplicación. ara facilitar la instalación del sistema de control, se han redactado los respectivos manuales de instalación, operación y mantenimiento, proporcionando una ayuda de iniciación y adaptación. El usuario final de este prototipo sólo necesita conocer los comandos que representan cada orden en el sistema, siendo éstos un número muy reducido e incluidos en la ayuda del software y en los manuales. ƒ(
+ 
 
ƒ.c amas, Javier. Sistemas de control para viviendas y edificios, ƒ999. Editorial arainfo, primera edición 2.c http://www.domotica.net/foro/topic.asp??OIC_ID=656, ƒ /
2/
6, ƒ

ƒ87

Fecha

de

consulta:

% 
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, 
 

































































































!(-./0
c

.c http://www.grupodomotica.com/index2 , Fecha de consulta:8/
7/
5, ƒ 4.c http://www.proinssa.com , Fecha de consulta:26/
8/
5, ƒ 5.c http://www.domodesk.com, Fecha de consulta:ƒ5/
9/
5, ƒ 6.c http://www.domospain.com , Fecha de consulta:ƒ8/
9/
5, ƒ 7.c http://www.keytronics.com.mx/sistema.html , Fecha de consulta:5/ƒ
/
5, ƒ 8.c http://www.dane.gov.co,

Fecha de consulta:
5/
/
6, ƒ

9.c http://www.wilcatec.net, Fecha de consulta:ƒ6/
8/
6, ƒ
.chttp://parque.manizales.unal.edu.co/parque/portal/index.php?option=content&task =view&id=5
&Itemid= , Fecha de consulta:ƒ9/
4/
6, ƒ ƒƒ.chttp://mecatronica.unab.edu.co/df/royectoIntegradorII_2

4/II2

4_mktk_III.doc , Fecha de consulta:26/
5/
6, ƒ ƒ2.chttp://revistaingenieria.univalle.edu.co/paquetes/busqueda/index.php?Accion=Deta lleArticulo&art_codigo=ƒ
&HSESSID=, Fecha de consulta:26/
5/
6, ƒ ƒ .chttp://energiaycomputacion.univalle.edu.co/edicionƒ9/ƒ9artƒ
.pdf, Fecha de consulta:26/
5/
6, ƒ ƒ4.chttp://revistaing.uniandes.edu.co/pdf/Revƒ8-6.pdf?ri=fbƒƒ4 25f9b8cc8b79ffƒa c459 8cc7c, Fecha de consulta:ƒ5/
6/
6, 2 ƒ5.chttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_m_j/capitulo_ƒ.html, ƒ6/
8/
7, ƒ ƒ6.chttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_m_j/resumen.html#, ƒ6/
8/
7, ƒ ƒ7.chttp://www.asimelec.es/home2.asp, ƒ6/
8/
7, ƒ ƒ8.chttp://www.cenelec.org/Cenelec/Homepage.htm, ƒ6/
8/
7, ƒ ƒ9.chttp://www.aenor.es/desarrollo/aenor/quees/quees.asp, ƒ6/
8/
7, 2

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% 
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2
.chttp://www.microsoft.com/downloads/browse.aspx?displaylang=en&productID= F ƒ87BDF-7A6F-4288-AA72-C6
2
9F ƒ28D, ƒ9/
8/
7, 2ƒ.chttp://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?c=ƒ9&m=ƒ64&idm=26&pat=ƒ48 &n2=ƒ48, 2
/
8/
7, 2 22.chttp://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?c=ƒ4 &m=ƒ64&idm=ƒ52&pat=ƒ4 8&n2=ƒ48, 2
/
8/
7, 2 2 .chttp://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?c=ƒ7&m=ƒ64&idm=24&pat=ƒ48 &n2=ƒ48, 2
/
8/
7, 24.chttp://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?c=28&m=ƒ64&idm= 5&pat=ƒ48 &n2=ƒ48, 2
/
8/
7, ƒ 25.chttp://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?c=ƒ4
&m=ƒ64&idm=ƒ49&pat=ƒ4 8&n2=ƒ48, 2
/
8/
7, 2 26.chttp://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?c=2
&m=ƒ64&idm=27&pat=ƒ48 &n2=ƒ48, 2
/
8/
7, 4 27.chttp://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?c=ƒ42&m=ƒ64&idm=ƒ5ƒ&pat=ƒ4 8&n2=ƒ48, 2
/
8/
7, 28.chttp://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?c=25&m=ƒ64&idm= 2&pat=ƒ48 &n2=ƒ48, Fecha de consulta:2
/
8/
7, 2 29.chttp://www.sena.edu.co/NR/rdonlyres/4
2ƒ

2
-F6B -49 E-9ƒA -

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/
/SEARA?AFONDOEMRENDERFEBRERO27.pdf, Fecha de consulta:2
/
8/
7,ƒ6
.chttp://www.prodomotica.com/janocom/funcionajanocom.htm, Fecha de consulta:2 /
8/
7, 2 ƒ.chttp://www.hot.com.co/compania.htm, Fecha de consulta:2 /
8/
7, ƒ

ƒ89

% 
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, 
 

































































































!(-./0
c

2.chttp://www.hot.com.co/prod_sistcontrol.htm, Fecha de consulta:2 /
8/
7,ƒ .chttp://www.bjc-domotica.com, Fecha de consulta:2 /
8/
7, ƒ 4.chttp://www.sistemasdomotic.com.ar, Fecha de consulta:2 /
8/
7, ƒ 5.chttp://triton.javeriana.edu.co/carrera/tgrado/2

2-ƒ/sistedomest.pdf, Fecha de consulta:2 /
8/
7, 4 6.chttp://jabega.uma.es/search*spi/Xdomotica&searchscope=4&SOR?=D/Xdomotica &searchscope=4&SOR?=D&extended=
/ƒ%2C2 %2C2 %2CB/frameset&FF=Xdo motica&SOR?=D&ƒ
%2Cƒ
%2C, Fecha de consulta:2 /
7/
8, ƒ 7.cƒ994 Buyer's Guide. Voice Processing Maga&ine, 5, ƒ2, (ƒ99 ), 5 8.cPeacocke, R. D., Graf, D. H. An Introduction to Speech and Speaker Recognition. I Computer, 2 , 8, (August ƒ99
) pp. 269.cJones, D. M., Hapeshi, K., Frankish, C. Design Guidelines for Speech Recognition Interfaces. Applied rgonomics, 2
, (ƒ99
), pp. 4
-52. 4
.chttp://www.domoticgrup.com/categorias.cgi?id=4, Fecha de consulta:2 /
8/
7, 4ƒ.c Uribe Iván Amón, Correa Cadavid Carlos Mario, Investigación del mercado domótico colombiano, Universidad Pontificia Bolivariana, enero 2
de 2

7, 2
ƒ 42.chttp://www.dane.gov.co/censo/files/boletines/discapacidad.pdf, Fecha de consulta:28/
9/
7, 4 .chttp://monografias.com/trabajos9
ƒ/fundamentos-basicos-reconocimientovo&/fundamentos-basicos-reconocimiento-vo&.shtml?monosearch#Intro, Fecha de consulta:29/
9/
7, 44.c http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/ƒ77 .pdf, Fecha de consulta: 28/ƒ
/
7, ƒ

ƒ9


% 
!  
, 
 

































































































!(-./0
c

45.c http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX22
-MAX249.pdf. Fecha de consulta: ƒ/ƒ
/
7, 6 46.chttp://www.laneros.com/showthread.php?t=46892 Fecha de consulta: ƒ/ƒ
/
8, 6 47.chttp://www.iearobotics.com/proyectos/cuadernos/ctƒ/ctƒ.htm Fecha de consulta: ƒ/ƒ
/
8, ƒ

.0
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Anexo ƒ, rotocolo CEBUS Anexo 2, European installation BUS Anexo , KONNEX Anexo 4, rotocolo X ƒ
Anexo 5, rotocolo ZIGBEE Anexo 6, BA?IBUS Anexo 7, ONWORKS Anexo 8, Eurpean Home System Anexo 9, rotocolo Un Anexo ƒ
, Código de software

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