jueves, 16 de mayo de 2013

Domótica: Interfaces de Usuario


Domótica: Interfaces de Usuario

Los interfaces de usuario son una parte importante de la domótica y analizamos la oferta del mercado y lo que va a guiar el futuro desarrollo.

La domótica es un mercado con un gran potencial donde las empresas están esforzándose para ofrecer nuevos productos, sistemas y servicios. Pero para que los productos y servicios tengan éxito no solo tienen que funcionar tecnológicamente, sino tienen que ser aceptados por los usuarios. Parte de la aceptación depende de las funciones pero gran parte también depende de los interfaces de usuario. Con este término nos referimos a los diseños funcionales y formales que permiten la interactuación entre el hombre y los sistemas/aparatos.

Factores Aceleradores

Los interfaces de usuario son necesarios y siempre han existido. Sin embargo hay algunos factores importantes en los últimos años que están acelerando un gran número de nuevos interfaces con enormes capacidades de ayudar el desarrollo del mercado.

Algunas principales tendencias tecnológicas que están empujando los nuevos interfaces de la domótica son:

* El desarrollo de Internet y el protocolo TCP/IP como estándar que permite la interacción desde cualquier sitio en el mundo con acceso a Internet.
* El desarrollo del uso del teléfono móvil como aparato personal y personalizado.
* El desarrollo de los sistemas inalámbricos dentro del hogar como Bluetooth y WiFi.

Estos desarrollos permiten que los usuarios tienen un acceso y control mucho más flexible del hogar, pudiendo ver datos, imágenes y programar etc, prácticamente desde cualquier sitio dentro o fuera de la casa y en cualquier momento.

En paralelo con el desarrollo tecnológico la explosión del uso Internet y los teléfonos móviles en los últimos años esta creando un fundamento para una nueva domótica. No solo desde el punto de vista tecnológico, sino desde el punto de vista de la aceptación por parte de los usuarios. Los usuarios han empezado a utilizar Internet para sus gestiones bancarias, inversiones, compras productos y servicios a través de la red. Con su Nombres de Usuarios y su Claves Secretos acceden a sus cuentas. El miedo esta desapareciendo poco a poco y el numero de usuarios de servicios basados en Internet y teléfonos móviles esta aumentado de forma constante. El uso de Internet en los hogares españoles es todavía relativamente bajo en una comparación internacional. Relativamente pocos hogares tienen PC y aún menos tienen acceso a Internet y / o Banda Ancha. El uso de los teléfonos móviles esta tan extendido y en estos días se puede dar casi por echo que cualquier usuario de una vivienda con cierta nivel de integración lo tienen. Y estas tendencias esta empujando para que más y más usuarios aceptan controlar y acceder a su vivienda remotamente sin miedo y preferiblemente con confianza.


Interfaces Tradicionales

Hasta hace pocos años los usuarios de los llamados sistemas domóticos como alarmas del hogar, instalaciones de gestión energético etc. tenían pocas alternativas para interactuar con sus sistemas. Los sistemas se podrían operar principalmente de forma local, es decir desde la misma casa, a través de teclados de los programadores de los sistemas, mandos muy sencillos, algunos botones o interruptores. Remotamente, es decir desde fuera de la casa, algunos sistemas se podrían operar a través de teléfonos con tonos. Los sistemas eran menos integrados y cada sistemas tenía su propio interface o interfaces. Los principales áreas de sistemas y sus interfaces tradicionales para:

* Automatización y Control: pulsadores e interruptores tradicionales de cualquier marca o especiales de los mismos sistemas; teclados especiales del sistema; mandos a distancia; software de PCs; y por teléfono con tonos para el control. Y para avisos de forma local a través de mensajes y sonidos desde la central o sirenas del mismo sistema y / o remotamente a través del teléfono a números preprogramados.
* Seguridad y Alarmas: mandos de llavero; teclados de pared; y por teléfono con tonos para armar y desarmar. Y para avisos de forma local a través de mensajes y sonidos desde la central o sirenas del mismo sistema y / o remotamente a través del teléfono a números preprogramados.
* Voz y Datos: el mismo teléfono para programar los servicios telefónicos y software de PC para configurar los componentes de la red de Datos como los Routers, Hubs y PCs.
* Audio / Video: mandos a distancia; los mismos botones de los aparatos y en algunos casos para sistemas de multi-room con teclados especiales para la selección de canales, volumen etc. en cada habitación.



Nuevos Interfaces para la Domótica

Adicionalmente de los interfaces mencionados se esta desarrollando en el mercado muchos nuevos o mejorados interfaces para sistemas integrados. Algunos son:

* Interfaces Web ofreces un interface del hogar (tanto desde fuera como desde dentro de la casa) a través de PCs tradicionales. Los relativamente nuevos Web Pads son especialmente interesantes como interface a la domótica dentro del hogar ya que sustituye muchas de las pantallas y teclados fijos en las paredes con un controlador inalámbrico con imagen, sonido, color etc. que además ofrece múltiples otros funcionalidades.
* PDAs (Pocket PCs, Palms etc.) es otro interface inalámbrico muy interesante para el control domótico. El interface web creada por el servidor es TCP/IP pero tiene que ser diseñado para la adaptación al formato PDA. Puedes ser utilizados desde cualquier sitio para recibir información y acceder y controlar el hogar ya que son portátiles. Además tienen múltiples formas de conexión tanto desde fuera de la casa como desde dentro, como WiFi, Bluetooth, GPRS etc. y pueden ser personalizados según las necesidades del usuario.
* Mandos Multi-Media tipo Pronto son cada vez más comunes. Nacen del control de los equipos de Audio y Video dentro de la casa paro han sido desarrollados muchos nuevas aplicaciones que también permite el control de instalaciones de automatización y control como X-10 etc. Son fáciles de programar y personalizar y muy útiles ya que sustituyen varios mandos y los incluyen en uno.
* Mensajes tipo E-mails, Mensajes instantáneos, SMS y MMS son todos formatos muy útiles principalmente para entregar información al usuario sobre eventos en la casa. Los SMS además son muy buenos por ejemplo para enviar mensajes tipo ?Llegando a Casa? unos 10 minutos antes de llegar a casa para que el aire acondicionado se ponga en marcha y se encienda la iluminación etc. según los escenarios programados.
* Posicionamiento es un interface muy utilizado ya que el hecho de entrar un una habitación puede activar la iluminación, subir persianas, activar el aire-acondicionado o una lista larga de otras funciones etc.
* Voz son interfaces para el control que todavía están poco desarrollados. Las aplicaciones son todavía relativamente inmaduros y son relativamente difíciles de implementar en el contexto del hogar excepto para situaciones muy concretas como el sitio de teletrabajo o equivalente. Muchos aparatos, como teléfonos móviles, sin embargo empiezan a tener mejor y mejor reconocimiento de voz y quizás pueden ser utilizados como interface de voz para aplicaciones más amplias en el futuro.



Esta lista no pretende ser completa, sino solo unos cuantos ejemplos y evidentemente existen más nuevos posibles interfaces de la domótica con gran utilidad como gestos o la mirada.

Como resumen se puede constatar que los interfaces es una parte importante de los sistemas integradas de la domótica. Hemos visto el principio de muchos nuevos interesantes interfaces en los últimos años y serán las nuevas tecnologías y sistemas que va a guiar el desarrollo de los interfaces futuros junto con las necesidades y la aceptación por parte de los usuarios.







lunes, 13 de mayo de 2013

Interface RS232



INTERFACE RS232

La interface RS232 es el estándar de la EIA (Electronic Industries Association) para el intercambio de información serial entre dos dispositivos. Esta fue desarrollada inicialmente por la EIA para estandarizar la conexión de las computadoras con módems de línea telefónica. El estándar permite definir hasta 20 señales, pero da completa libertad al usuario. Tres cables son suficientes: envío de datos, recepción de datos y señal de referencia. Las líneas restantes pueden ser  cableadas permanentemente  como “on” o como “off”. La seña de transmisión es bipolar, requiriendo de dos voltajes, de 5 a 25 volts, de polaridad contraria.
 
ESTÁNDARES DE COMUNICACIÓN

La costumbre de la industria es usar una palabra asíncrona que consiste de: un bit de inicio, siete u ocho bits de datos, un bit paridad y uno o dos bits de parada. El rango de baudios es usualmente 150 veces una potencia entera de 2, que van de 0 a7 (150, 300, 600,…, 19, 200). Debajo de los 150 baudios, muchas tasas de sistemas únicos son usadas. El conector estándar RS232 tiene 25 pines, de los cuales 21 pines son usados en el estándar completo. Muchas de las señales del modem no son necesarias cuando la terminal de la computadora es conectada directamente a una computadora, y la figura 1 ilustra cómo algunos de los pines “sobrantes” deberán ser  unidos si no se necesitan. La figura 1 también muestra la numeración de los pines usada en el conector original DB-25 y eso ahora comúnmente usado con un conector DB-9 usado normalmente en computadoras modernas. Especificando el cumplimiento del RS232 sólo establece que los niveles de la señal en dos dispositivos serán compatibles y que si ambos dispositivos utilizan el conector sugerido, será posible conectarlos. El cumplimiento del RS232 no implica que los dispositivos serán capaces de comunicar o incluso de reconocer la presencia del otro.




La tabla 1 muestra los nombres de las señales, y las funciones de los puertos seriales del RS232. La tabla 2 muestra una descripción completa de cada pin.

NOMBRE
PIN
NOMBRE DE LA SEÑAL
FUNCIÓN
AA
1
PG
(Protective Ground)
Esta línea es conectada a la masa del chasis del GPIB-232CV. Como la masa del chasis del GPIB-232CV no está conectado a tierra, el pin 1 debe ser conectado en ambos dispositivos
BA
2
TxD
Transmit Data
Esta línea transporta datos en serie desde el GPIB-232CV al host serial
BB
3
RxD
Receive Data
Esta línea transporta datos en serie desde el host serial al GPIB-2323CV
CA
4
RTS
Request to Send
La señal de la línea es dirigida por el GPIB-232CV y cuando es aceptado  indica que el GPIB-232CV está listo para recibir datos. El GPIB-232CV  no es aceptado por el RTS cuando ya no está listo para aceptar datos
CB
5
CTS
Clear to Send
Esta línea de señal es aceptada por el host serial y es censada por el GPIB-232CV. Cuando es aceptada, indica que el host serial está listo para aceptar datos. Cuando no es aceptada, indica que la transmisión de datos pudo ser deshabilitada
AB
7
SG
Signal Ground
Esta línea establece un punto de referencia para todos los voltajes de la interface
CD
20
DTR
Data Terminal Ready
Esta línea de señal es aceptada por el GPIB-232CV como una señal que ha sido encendida y está operando en ese momento





RANGO

El estándar RS-232-C especifica que la longitud máxima del cable entre el transmisor y el receptor no debe de exceder los 20 metros; también en la práctica, muchos sistemas son usados donde la distancia entre el transmisor y el receptor excede esta cifra baja. Este alcance limitado del estándar del RS-232C es una de sus mayores deficiencias comparado con otros estándares que ofrecen mejores alcances con sus especificaciones. Una razón por la cual el alcance del estándar RS-232C es limitado es la necesidad de cargar y descargar la capacitancia del cable conectando el transmisor y el receptor.

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

El conector para el RS-232-C es un conector con 25 pines con un arreglo específico de hilos. En teoría, un cable de 25 hilos puede ser usado para conectar el Equipo de Terminal de Datos (DTE) al Equipo de Comunicación de Datos (DCE).  El DTE es un dispositivo que actúa como una fuente de datos,  una pila de datos o ambos, por ejemplo terminal, periférico o computadora. El DCE es un dispositivo que provee las funciones que se requiere establecer, mantener y terminar una conexión de transmisión de datos, de la misma forma la conversión de la señal, y la codificación requerida para la comunicación entre el equipo de terminal de datos y el circuito de datos, por ejemplo el modem. La tabla 4 muestra el sumario del RS-232-C.

 

GLOSARIO
NÚMERO
TÉRMINO
DEFINICIÓN
1
Baudio
Unidad de medida utilizada en comunicaciones. Hace referencia al número de intervalos elementales por segundo que supone una señal. Velocidad con que se mide un módem.
2
Bit
Abreviación de Binary Digit, la cual en términos técnicos es la menor unidad de información de una computadora.
3
DB-9, DB-25
Conectores con 9, 15, 25, 37 y 50 pines respectivamente, que se usan para conectar dispositivos de comunicación.
4
Estándar
Definición clara de un modelo, criterio, regla de medida o de los requisitos mínimos aceptables para la operación de procesos específicos, con el fin de asegurar calidad.
5
GPIB
(General-Purpose Instrumentation Bus) Es un estándar de conexión que permite la comunicación de un ordenador con instrumentos electrónicos de medida.
6
GPIB-232CV
Convertidor de GPIB a RS232
7
Módem
Es un dispositivo que ejecuta la conversión de la señal digital emitida por la computadora, en una señal de línea analógica
8
Pin
Es una terminal metálica de un conector

Fuentes:
·          http://www.tscm.com/rs-232.pdf