Casa Inteligente

¿Qué es una casa inteligente?

Una casa inteligente (o smart home) es una residencia que utiliza dispositivos conectados a Internet para controlar y gestionar a distancia aparatos y sistemas como la iluminación y la calefacción.

La tecnología smart home — también llamada automatización del hogar o domótica, del latín domus, que significa casa — proporciona a los propietarios seguridad, confort, comodidad y eficiencia energética al permitirles controlar dispositivos inteligentes, a menudo mediante una aplicación smart home en su smartphone u otro dispositivo conectado a la red.

Los sistemas y dispositivos smart home, que forman parte de la Internet de las cosas (IoT), suelen funcionar juntos, compartiendo entre sí los datos de uso de los consumidores y automatizando acciones en función de las preferencias de los propietarios.

¿Cómo funciona la tecnología Smart Home?

Un smart home no es una colección de dispositivos y aparatos inteligentes dispares, sino más bien unos que trabajan juntos para crear una red controlable de forma remota.

Todos los dispositivos, como luces, termostatos, sistemas de seguridad y electrodomésticos, están controlados por un controlador domótico principal, a menudo denominado smart home hub. Este concentrador es un dispositivo de hardware que actúa como punto central del sistema smart home y puede detectar, procesar datos y comunicarse de forma inalámbrica. Combina todas las aplicaciones dispares en una única aplicación smart home que los propietarios pueden controlar a distancia. Ejemplos de smart home hubs son Amazon Echo, Google Home y Wink Hub. Aunque muchos productos smart home utilizan Wi-Fi y Bluetooth para conectarse a la red smart home, otros dependen de protocolos inalámbricos como Zigbee o Z-Wave.

Los dispositivos smart home pueden programarse para seguir horarios o comandos específicos o pueden configurarse para responder a comandos de voz a través de asistentes domésticos como Amazon Alexa o Google Assistant. Por ejemplo, un termostato inteligente puede aprender los hábitos del propietario y ajustar automáticamente la temperatura en función de su horario específico.

Ejemplos de tecnologías Smart Home

Casi todos los aspectos de la vida en los que la tecnología ha entrado en el espacio doméstico — incluidas bombillas, lavavajillas y otros electrodomésticos — han visto la introducción de una alternativa de hogar inteligente:

• Televisores inteligentes. Estos televisores se conectan a Internet para acceder a contenidos a través de aplicaciones, como vídeo y música a la carta. Algunos televisores inteligentes también incluyen reconocimiento de voz o gestos.
• Sistemas de iluminación inteligentes. Además de poder controlarse a distancia y personalizarse, los sistemas de iluminación inteligentes pueden detectar cuándo hay ocupantes en la habitación y ajustar la iluminación según sea necesario. Las bombillas inteligentes también pueden autorregularse en función de la disponibilidad de luz natural.
• Termostatos inteligentes. Los termostatos inteligentes, como el Nest de Google, vienen con Wi-Fi integrado, lo que permite a los usuarios programar, supervisar y controlar a distancia la temperatura del hogar. Estos dispositivos también aprenden el comportamiento de los propietarios y modifican automáticamente los ajustes para proporcionarles el máximo confort y eficiencia. Los termostatos inteligentes también pueden informar sobre el consumo de energía y recordar a los usuarios que cambien los filtros.
• Cerraduras y mandos de garaje inteligentes. Los propietarios pueden utilizar cerraduras y mandos de garaje inteligentes para permitir o denegar el acceso a los visitantes. Las cerraduras inteligentes también pueden detectar la proximidad de los residentes y abrirles las puertas.
• Cámaras y sistemas de seguridad inteligentes. Con cámaras de seguridad y timbres inteligentes, como Ring, los residentes pueden vigilar sus casas cuando están fuera. Los sensores de movimiento inteligentes pueden identificar la diferencia entre residentes, visitantes, mascotas y ladrones, y enviar notificaciones a las autoridades si se detecta un comportamiento sospechoso.
• Cuidado inteligente de mascotas y césped. El cuidado de las mascotas puede automatizarse con comederos conectados. Las plantas de interior y el césped pueden regarse con temporizadores conectados.
• Electrodomésticos de cocina inteligentes. Marcas como LG, GE y Samsung ofrecen todo tipo de electrodomésticos de cocina inteligentes. Estos electrodomésticos incluyen cafeteras inteligentes que pueden preparar una taza fresca automáticamente a la hora programada; frigoríficos inteligentes que controlan las fechas de caducidad, hacen listas de la compra o incluso crean recetas basadas en los ingredientes que tienen a mano; ollas de cocción lenta y tostadoras; y, en la lavandería, lavadoras y secadoras.
• Monitores domésticos inteligentes. Los monitores de sistemas domésticos pueden, por ejemplo, detectar una subida de tensión y apagar los electrodomésticos, detectar averías de agua o tuberías congeladas y cortar el agua para que la casa no se inunde.
• Enchufes inteligentes. Se conectan a enchufes de pared para transformar dispositivos domésticos sencillos, como lámparas y ventiladores de techo, de modo que puedan controlarse a distancia mediante aplicaciones móviles y asistentes de voz como Alexa.

Pros y contras del Hogar Inteligente

La tecnología inteligente ofrece numerosas ventajas, desde la comodidad de poner en marcha electrodomésticos como la lavadora mientras se está en el trabajo, hasta el confort de ajustar a distancia el termostato en un frío día de invierno.

Entre las ventajas más comunes de un hogar inteligente se incluyen las siguientes:

• Proporciona seguridad. Los propietarios pueden vigilar sus casas a distancia, contrarrestando peligros como una cafetera olvidada o una puerta abierta.
• Se adapta a las preferencias del usuario para mayor comodidad. Por ejemplo, los usuarios pueden programar la puerta del garaje para que se abra, las luces para que se enciendan, la chimenea para que se encienda y su música favorita para que suene cuando lleguen a casa.
• Ofrece tranquilidad. Los dispositivos IoT permiten a los familiares o cuidadores vigilar a distancia la salud y el bienestar de las personas mayores, lo que les permite permanecer en casa de forma segura durante más tiempo, en lugar de trasladarse a una residencia asistida.
• Mejora la eficiencia. En lugar de dejar el aire acondicionado encendido todo el día, un sistema smart home puede aprender los comportamientos de los propietarios para asegurarse de que la casa esté fresca cuando vuelvan a casa.
• Ahorra recursos y dinero. Con un sistema de riego inteligente, el césped se riega sólo cuando es necesario y con la cantidad exacta de agua necesaria. Con los dispositivos domóticos y la configuración de un sistema inteligente, la energía, el agua y otros recursos se utilizan de forma más eficiente, lo que ayuda a ahorrar recursos naturales y dinero al consumidor.
• Gestiona tareas. Los asistentes virtuales inteligentes, como Google Home o Amazon Echo, pueden realizar tareas mediante reconocimiento del habla y comandos de voz. Por ejemplo, los propietarios pueden utilizar comandos de voz para encender la música, buscar en Internet y controlar los dispositivos inteligentes de su hogar.

Sin embargo, los sistemas de domótica han tenido dificultades para generalizarse, en parte debido a su naturaleza técnica. Entre las desventajas más comunes de una casa inteligente figuran las siguientes:

• Requiere una conexión a Internet fiable. Una conexión a Internet poco fiable o una caída de la red en caso de apagón pueden dejar inoperativos los dispositivos y aparatos conectados a un smart home.
• Complejidad percibida. Algunas personas tienen dificultades o falta de paciencia con la tecnología. Los fabricantes de smart home y las alianzas están trabajando para reducir la complejidad y mejorar la experiencia del usuario para que sea agradable y beneficiosa para usuarios de todos los niveles técnicos.
• Falta de estándares. Para que los sistemas de domótica sean realmente eficaces, los dispositivos deben ser interoperables independientemente del fabricante y utilizar el mismo protocolo o, al menos, protocolos complementarios. Como se trata de un mercado relativamente nuevo, aún no existe una norma de referencia para la domótica. Sin embargo, las alianzas de estándares se están asociando con fabricantes y protocolos para garantizar la interoperabilidad y una experiencia de usuario sin fisuras.
• Seguridad cuestionable. Los dispositivos IoT plantean problemas de seguridad porque la mayoría carecen de cifrado integrado. Además, pueden servir como puntos de acceso para los datos sensibles de la red más amplia, aumentando la superficie de ataque. Según un informe reciente de la empresa de investigación de mercado de IoT para consumidores Parks Associates, el 55% de los consumidores están preocupados por la seguridad de sus dispositivos smart home. Si los hackers pueden infiltrarse en un dispositivo inteligente, podrían apagar las luces y las alarmas y desbloquear las puertas, dejando una casa indefensa ante un robo.
• Falta de privacidad de los datos. A muchos propietarios de viviendas inteligentes también les preocupa la privacidad de los datos. Según el informe de investigación de Parks Associates, alrededor del 72% de los consumidores expresaron preocupación o gran inquietud por la seguridad de sus datos personales recogidos y transmitidos por los dispositivos smart home. Del mismo modo, están igualmente preocupados por el posible acceso no autorizado o el control de dispositivos inteligentes sin su permiso. Aunque los fabricantes de dispositivos y plataformas smart home recopilan datos de los consumidores para adaptar mejor sus productos u ofrecer servicios nuevos y mejorados a los clientes, la confianza y la transparencia son fundamentales para los fabricantes que buscan captar nuevos clientes.
• Gastos. Aunque los precios están bajando, muchos dispositivos smart home siguen siendo caros, y una reforma completa de la casa puede costar miles de dólares.

¿Cómo configurar un Smart Home?

Las casas de nueva construcción suelen contar con infraestructura smart home. Por otro lado, las casas más antiguas pueden reequiparse con tecnologías smart home.

Zigbee y Z-Wave son dos de los protocolos de comunicación domótica más comunes en la actualidad. Ambos utilizan tecnologías de red en malla y señales de radio de corto alcance y baja potencia para conectar sistemas smart home. Aunque ambos se dirigen a las mismas aplicaciones smart home, Z-Wave tiene un alcance de 30 metros frente a los 10 metros de Zigbee, y Zigbee se percibe a menudo como el más complejo de los dos. Los chips Zigbee están disponibles en varias empresas, mientras que los chips Z-Wave sólo están disponibles en Sigma Designs. Además, Matter, el nuevo estándar smart home lanzado en noviembre de 2022, está ganando impulso. Desarrollado por la Connectivity Standards Alliance -antes Zigbee Alliance-, Matter cuenta con el apoyo de los principales fabricantes de smart home, como Amazon, Apple y Google. Este protocolo basado en IP está diseñado específicamente para resolver los problemas de compatibilidad de los smart home, proporcionando un marco que facilita la comunicación fluida entre dispositivos, aplicaciones y servicios en la nube.

Algunos sistemas smart home pueden crearse desde cero, por ejemplo, con una Raspberry Pi u otra placa de prototipos. Otros sistemas pueden adquirirse en forma de kit smart home, también conocido como plataforma smart home, que contiene las piezas necesarias para poner en marcha un proyecto de domótica.

Aunque la configuración de un smart home puede resultar compleja en ocasiones, los propietarios deben tener en cuenta los siguientes pasos generales:

1. Invierta en una conexión a Internet potente y fiable. Dado que la conectividad smart home depende en gran medida de una conexión a Internet, es importante asegurarse de que el propietario dispone de un servicio de Internet fiable y rápido.
2. Seleccione el hub (concentrador). Es importante decidir qué concentrador utilizar para un smart home. Por ejemplo, si el propietario quiere un smart home totalmente automatizado, lo más probable es que necesite un concentrador que pueda controlar todos los dispositivos de forma centralizada. Sin embargo, en otros casos, podría bastar con un asistente virtual que pueda conectarse a otros dispositivos de la misma red. La mayoría de los concentradores no incluyen funciones adicionales, como el control por voz integrado, aunque sean compatibles con una amplia gama de dispositivos. Por otro lado, los concentradores de altavoces inteligentes, como Amazon Echo, permiten a los usuarios dar órdenes de voz y realizar diversas tareas, como consultar el tiempo o solicitar una lista de la compra.
3. Empezar por lo básico. Comience con artículos básicos como enchufes inteligentes, bombillas inteligentes e interruptores para el smart home, ya que son rápidos de configurar y pueden automatizar fácilmente muchas cosas diferentes alrededor de la casa. Por ejemplo, los enchufes inteligentes pueden automatizar ventiladores, luces, lámparas, ollas de cocción lenta, rizadores de pelo y calefactores.
4. Asegure los dispositivos. Como la mayoría de los dispositivos IoT y smart home no tienen seguridad o cifrado incorporados, es importante configurar contraseñas seguras y autenticación multifactor para evitar el acceso no autorizado a estos dispositivos.
5. Añadir más dispositivos. A medida que el propietario se sienta más cómodo con la creación de un smart home, puede añadir más dispositivos, como sistemas de seguridad, cámaras y timbres de vídeo, a la mezcla.

En un smart home sencillo, los eventos pueden programarse o activarse. Los eventos temporizados se basan en un reloj, por ejemplo, bajar las persianas a las 6 de la tarde, mientras que los eventos activados dependen de acciones del sistema automatizado; por ejemplo, cuando el smartphone del propietario se acerca a la puerta, la cerradura inteligente se desbloquea y las luces inteligentes se encienden.

El aprendizaje automático y la inteligencia artificial son cada vez más populares en los sistemas smart home, lo que permite a las aplicaciones domóticas adaptarse a su entorno. Por ejemplo, los sistemas activados por voz, como Amazon Echo o Google Home, contienen asistentes virtuales que aprenden y personalizan el smart home según las preferencias y patrones de los residentes.

Edificios inteligentes

Si bien cada hogar inteligente es un edificio inteligente, no todo edificio inteligente es un hogar inteligente. Edificios empresariales, comerciales, industriales y residenciales de todas las formas y tamaños -incluidas oficinas, rascacielos, edificios de apartamentos y oficinas y residencias de varios inquilinos- están desplegando tecnologías IoT para mejorar la eficiencia de los edificios, reducir los costes energéticos y los daños medioambientales, garantizar la seguridad y mejorar la satisfacción de los ocupantes.

Muchas de las mismas tecnologías inteligentes que se utilizan en el smart home se emplean también en la tecnología de los edificios inteligentes, como la iluminación, la energía, la calefacción y el aire acondicionado, y los sistemas de seguridad y acceso a los edificios.

Por ejemplo, un edificio inteligente puede reducir los costes energéticos utilizando sensores que detectan cuántos ocupantes hay en una habitación. La temperatura puede ajustarse automáticamente, encendiendo el aire frío si los sensores detectan una sala de conferencias llena, o bajando la calefacción si todos en la oficina se han ido a casa por hoy.

Los edificios inteligentes también pueden conectarse a la red eléctrica inteligente. En este caso, los componentes del edificio inteligente y la red eléctrica pueden hablar y escucharse mutuamente. Esta tecnología puede gestionar la distribución de energía de forma más eficiente, gestionar el mantenimiento de forma proactiva y responder a los cortes de energía con mayor rapidez.

Más allá de estas ventajas, los edificios inteligentes pueden ofrecer a sus propietarios y gestores la ventaja del mantenimiento predictivo. Los conserjes, por ejemplo, pueden reponer los suministros de los aseos cuando los sensores de uso que controlan los dispensadores de jabón o toallas de papel indiquen que están bajos. También se pueden predecir el mantenimiento y los fallos en los sistemas de refrigeración, ascensores e iluminación de los edificios.

Los orígenes del Smart Home

La tecnología smart home ha recorrido un largo camino en las últimas décadas. La siguiente cronología muestra acontecimientos significativos en la historia de la tecnología smart home:

• 1975. Con el lanzamiento de X10, un protocolo de comunicación para la automatización del hogar, el smart home, que alguna vez fue una quimera al estilo de Los Jetsons, cobró vida. El X10 envía ráfagas de radiofrecuencia de 120 kHz de información digital a los enchufes o interruptores programables a través del cableado eléctrico de la vivienda. Estas señales transmiten órdenes a los dispositivos correspondientes, controlando cómo y cuándo funcionan. Un transmisor podría, por ejemplo, enviar una señal a lo largo del cableado eléctrico de la casa, indicando a un dispositivo que se encienda a una hora determinada. Sin embargo, como el cableado eléctrico no está diseñado para estar libre de ruidos de banda de radio, el X10 no siempre era totalmente fiable. Las señales se perdían y, en algunos casos, no cruzaban circuitos cableados con polaridades diferentes, como ocurre cuando un servicio de 220 voltios se divide en un par de alimentaciones de 100 voltios, como es habitual en EE.UU. Además, al principio X10 era una tecnología unidireccional, por lo que, aunque los dispositivos inteligentes podían recibir órdenes, no podían enviar datos a una red central. Más tarde, sin embargo, aparecieron dispositivos X10 bidireccionales, aunque a un precio más elevado.
• 1984. La Asociación Americana de Constructores de Viviendas acuña el término smart home para promover el concepto de tecnología en el diseño de viviendas.
• 2005. La empresa de domótica Insteon introduce una tecnología que combina el cableado eléctrico con señales inalámbricas. Desde entonces han surgido otros protocolos, como Zigbee y Z-Wave, para contrarrestar los problemas propios del X10.
• 2007. Salen al mercado los primeros televisores inteligentes (smart TVs). Ofrecían servicios integrados conectados a Internet, como streaming y acceso a contenidos generados por los usuarios.
• 2011. La recién fundada Nest Labs lanzó su primer producto inteligente, el Nest Learning Thermostat. La empresa también creó detectores inteligentes de humo y monóxido de carbono y cámaras de seguridad. Tras ser adquirida por Google en 2015, Nest se convirtió en una filial de Alphabet Inc.
• 2012. SmartThings Inc. lanzó una campaña en Kickstarter, recaudando 1.2 millones de dólares para financiar su sistema smart home. Tras una financiación adicional, la empresa entró en el mercado en agosto de 2013 y fue adquirida por Samsung en 2014.
• 2014. Se presentaron Amazon Echo, Amazon Alexa y Apple HomeKit, dando un salto de gigante en los dispositivos inteligentes habilitados por voz.
• 2016-2018. La llegada de los altavoces inteligentes, como Google Home, Google Nest, Apple HomePod y Sonos supuso un cambio significativo en la forma en que los usuarios interactuaban con los dispositivos smart home.
• En la actualidad. Las tendencias domóticas siguen evolucionando, con más opciones y funciones de conectividad.

Los futuros avances en tecnología de dispositivos inteligentes combinarán modelos lingüísticos y asistentes virtuales, como ChatGPT. Algunas empresas ya están utilizando esta tecnología para construir sus propios asistentes personales, mientras que Amazon está trabajando actualmente en un importante modelo de lenguaje llamado large language model para mejorar Alexa.