Title: Diseño novedoso de un sistema domótico e inalámbrico basado en Raspberry-Pi y Arduino

Documentos relacionados
Title: Optimización de la iluminación de la planta alta de un edificio académico para eficiencia energética

Title: Diseño de herramientas Web como objeto de aprendizaje para la Facultad De Medicina Torreón

Title: Diseño de un intercambiador de calor tierra-aire en clima cálido-húmedo

Title: Control de un proceso de acondicionamiento de aire mediante PLC y pantalla HMI.

Title: Fuente Sintonizable de Fibra Óptica para Aplicaciones en Banda-C

Title: Pasado y presente de los precios de transferencia

Title:Aplicación informática para la mejora en toma de decisiones basada en datos meteorológicos

Title: Incidencia del sistema contable en la gestión administrativa de las MiPymes de la provincia de Santa Elena, año 2016

Title: Diseño y simulación de un invernadero asistido con energía renovable para Durango, México

Title: Aplicación móvil para el aprendizaje de gramática del idioma inglés

Title: Aplicación de biomasa de nopal, corteza de piña y alfalfa en la degradación de diésel en un suelo contaminado

Title: Prototipo de un cargador solar para dispositivos móviles

Title: Sistema de gestión de demanda eléctrica basada en la web

Title: Diseño de un banco para pruebas de engargolado en probetas de aluminio de la serie 6000

Title: Análisis paramétrico y evaluación estadística de las turbinas de gas comerciales empleadas para cogeneración hasta 50MW

Title: La planificación presupuestaria y su incidencia en la gestión financiera en las empresas

Title: Animaciones multimedia de cuentos y leyendas de la cultura huasteca

Title: Créditos de proveedores y su incidencia en la financiación de proyectos empresariales del Cantón, La Libertad

Title: Una aplicación del modelo de ALTMAN: sector manufacturero del Ecuador

Title: Computer support tool to manage the behavior of databases

Author: Linda NUÑEZ-GUALE, Roberto LUCAS-SALTOS, William NÚÑEZ-DE LA CRUZ, Wilson LEÓN-VALLE

Title: Adquisición de datos de la captación de variables ambientales para la optimización de las celdas solares fotovoltaicas

Title: Reducción de la eficiencia energética del parque solar UPAM por suciedad y deposición de polvosados

elemento dinamizador de la economía familiar en la comuna Valdivia, Provincia de Santa Elena

Title: Modelado de la etapa de hidrólisis para la producción de hidrogeno con CeO2 utilizando energía solar concentrada

Title: La comercialización de la pesca artesanal: problemática en los puertos de Anconcito y Santa Rosa, Provincia de Santa Elena

Title: Tablero para entrenamiento de interconexión de sistemas fotovoltaicos a la red eléctrica

Title: Puntos de Cambio en el Análisis de Supervivencia, Análisis Estadístico.

Title:Software Didáctico para Niños de Preescolar Adivina con Kinect

Title: Comunicaciones para un vehículo aéreo no tripulado utilizando dispositivos móviles

Title: Interprete móvil para derechos legales en lenguaje Chinanteco

Title: Análisis comparativo entre el modelo dinámico y el modelo de la IEC para obtener la curva de potencia de turbinas eólicas

Title: Test of a Myo Armband

Title: Implementación de un deshidratador solar para la eficiente producción de chile

Title: Aprovechamiento de residuos de envases multicapas para la elaboración de aglomerados

Title: Consumo de alcohol y otras drogas en la Universidad Veracruzana Intercultural

Title: Prototipo de un asistente para la autoexploración y detección temprana de cáncer de mama (pinktest)

Title: Procesamiento y análisis de imágenes digitales de fondo de ojo para facilitar

Title: SCORM for Learning basics of programming

Title: Sistema web de gestión, ventas y distribución para un invernadero apoyado en TIC S

Title: Secado de frutas y verduras con energía solar

Title: Análisis de los procesos de producción de la miel de abeja.caso: Asociación Agromiesperan de la parroquia Colonche Santa Elena

Title: Análisis del desarrollo de la agroindustria en el Ecuador. Author: Diana MERCHÁN, Delia HERRERA. Booklets

Title: Dimensionamiento de dos biodigestores para la producción de metano en la FES Cuautitlán, empleando la materia fecal de conejos y vacas

Title: Diseño y construcción de comal Tolokatsin de concentrador solar a partir de materiales alternativos

Title: Estudio factibilidad mediante uso de estadística paramétrica para estudios de posgrado en tecnologías de información en las organizaciones

Title: Método acelerado de la técnica de mallas para la solución de circuitos eléctricos en corriente directa

Title: Una interfaz natural de usuario para la manipulación de un videojuego orientado a la memoria viso-espacial

Title: Incidencia de los accidentes del trabajo en el índice de desempeño económico-fiscal de los sectores productivos en el Ecuador

Title: Experiencia de emprendimiento para el desarrollo de la producción de café Robusta en diversas comunas de la Provincia de Santa Elena

Title: Vehículo híbrido gasolina Gas oxhídrico

Title: El Uso De Radiación De Microondas Para La Síntesis De Nanopartículas

Title: Entorno WEB para el diagnóstico empresarial en investigación e innovación

Title: Los beneficios tributarios su efecto en la liquidez y la rentabilidad de las asociaciones de economía popular y solidaria

Author: Rosa Karina MURILLO LIMONEZ, Zoila Noemi MERINO ACOSTA, Gina del Pilar RENDÓN GUERRA, Washington CARREÑO RODRIGUEZ

Title: Los semáforos inteligentes en la logística urbana sustentable

Conference: Congreso Interdisciplinario de Energías Renovables - Mantenimiento Industrial - Mecatrónica e Informática. Booklets

Title: Efectividad en la aplicación de metodologías ágiles para el desarrollo de apps móviles. Un caso de estudio

Title: Modelo de percolación para representar el comportamiento del capital humano dedicado a la I+D

Title: Caracterización eléctrica de un sistema fotovoltaico de 3 kwp de potencia conectado a red eléctrica

Title: Medición y visualización de temperatura y presión en Isoteniscopio mediante arduino

Title: E-entrepreneurship: entre el nocimiento, la tecnologia digital y el ecosistema empresarial

Author: Fausto CALDERÓN, Roxana ÁLVAREZ ACOSTA, Jairo CEDEÑO, Jose VILLAO

Title: Análisis De La Socavación Eólica En Un Modelo Experimental

Title: Evaluación del sistema de control interno en empresas privadas

Author: Emanuel BOHÓRQUEZ, Carlos OLIVES, Roberto LUCAS, Fernando MENOSCAL

Title: Análisis de los atributos de la oferta de servicios turísticos en la provincia de Santa Elena

Title: Potencial de energía renovable en la cuenca del Usumacinta: estatus y oportunidades

Author: Brenda OÑA, Baldramina VELÁZQUEZ, Héctor. Booklets. UNIVERSIA - E-Revistas - Google Scholar - DOI - REDIB - Mendeley - DIALNET - ROAD - ORCID

Title: Análisis De Competencias Previas En Matemáticas En Estudiantes De Nuevo Ingreso A Carreras De Ingeniería

Title: Estudio de los hábitos del consumidor en la provincia de Santa Elena-Ecuador

Title: Beneficiarios del programa económico

Title: Análisis de los Indicadores Económicos de los Principales Bancos Privados del Ecuador Análisis Económico y Financiero

Title: La importancia del juego en e-learning

Title: Tecnología SIG para el monitoreo de la calidad del agua en Veracruz

Title: Situación del Agave y sus residuos en Tamaulipas

Title: Estrategia para el desarrollo de cursos en línea a partir de objetos de aprendizaje y psicología del color

Title: Cómo investigar en las ciencias contables?

Title: Simulación de la fermentación de jugo de betabel usando diferentes concentraciones de biomasa

Title: Procesos de auditoría y su incidencia en el control financiero de las PYME S del Cantón La Libertad

Title: La energía solar una alternativa para la generación de energía renovable

Title: Gestión de mantenimiento centrado en confiabilidad en el área de laboratorios de una institución de educación superior

Title: Competencias del gerente, en la motivación laboral de las PYMES

Title: Desarrollo de un sistema con aplicación móvil vinculada a un sensor de presión en volante como herramienta ante secuestros y robo en vehículos

Title: Control de un sistema mecatrónico mediante señales mioeléctricas

Title: Diseño de una Fuente de Alimentación Conmutada para Lámpara Automatizada en Terapias Medicas

Title: Generación de Biodiesel a partir de residuos de aceites, utilizando un reactor con PLC para la automatización del proceso

Title: Detección de ciberbullying a través de un sistema de reconocimiento óptico de caracteres en imágenes de páginas web

Title: Aplicación móvil para un Sistema de Diagnóstico en Procesos de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación

Title: Obtención de un biofertilizante a partir de lodos provenientes de trampas de grasa

Title: Plan de inversión para la fabricación de paletas vitamínicas para niños, en la provincia de Cotopaxi

Title: Reutilización de papel reciclado en la producción de material de construcción aislante, térmico y acústico

Title: Biocombustibles (Energías renovables) utilizando residuos plásticos

Title: Rentabilidad financiera del sector camaronero: formulación del árbol de decisión mediante el algoritmo de CHAID

Title: Consumo de Alcohol, Tabaco y Otras Drogas en Estudiantes Universitarios de Ciencias de la Salud

Title: Impuestos diferidos Impuestos a las Ganancias NIC 12 Secc 29 PYMES

Title: La inversión Pública en el desarrollo turístico rural de la provincia de Santa Elena

Conference: Congreso Interdisciplinario de Energías Renovables - Mantenimiento Industrial - Mecatrónica e Informática. Booklets

Conference: 7th INTERNATIONAL CONGRESS Crowdsourcing Scientific-Technological and Innovative. Booklets

Title: Síntesis y caracterización de películas delgadas de Cu2ZnSnS4 (CZTS) por el método de sputtering para aplicación en celdas solares

Transcripción:

Conference: Congreso Interdisciplinario de Energías Renovables - Mantenimiento Industrial - Mecatrónica e Informática Booklets RENIECYT - LATINDEX - Research Gate - DULCINEA - CLASE - Sudoc - HISPANA - SHERPA UNIVERSIA - E-Revistas - Google Scholar DOI - REBID - Mendeley - DIALNET - ROAD - ORCID Title: Diseño novedoso de un sistema domótico e inalámbrico basado en Raspberry-Pi y Arduino Author: Rafael REYES NICOLÁS Editorial label ECORFAN: 607-8324 BCIERMIMI Control Number: 2017-02 BCIERMIMI Classification (2017): 270917-0201 Pages: 23 Mail: codigos_19@hotmail.com RNA: 03-2010-032610115700-14 ECORFAN-México, S.C. 244 2 Itzopan Street La Florida, Ecatepec Municipality Mexico State, 55120 Zipcode Phone: +52 1 55 6159 2296 Skype: ecorfan-mexico.s.c. www.ecorfan.org

Contenido Introducción. Descripción del hardware. Descripción del software. Sistema de comunicación Diseño y Desarrollo del proyecto. Pruebas y Resultados. Conclusiones. 2

Introducción La Necesidad de los sistemas domóticos: Seguridad Control de la energía Confort Variables de un Sistema domótico 3

Que es la Domótica? Domótica (Home automation) Área de estudio del control y automatización de las diversas variables en una casa habitación. Presencia de personas, temperatura, el nivel de luz, presencia de gas, humedad y otras. Actualmente hace uso de una variedad de dispositivos electrónicos para la adquisición y el procesamiento de las señales del sistema, incluida la comunicación inalámbrica. Se buscan elevadas cotas de confort, seguridad y sobre todo: ahorro energético. 4

Alcances y limitaciones de la domótica Alcances: 1. Número de conexiones ilimitado- Clientes. 2. Conexión a cualquier parte del mundo. 3. Portabilidad. Limitaciones: 1. Tiempo de respuesta. 2. Vulnerabilidad en seguridad. 3. Dependencia de conexión fija-constante a internet. 5

Sistema Propuesto Sistema domótico inalámbrico basado en Raspberry-Pi y Arduino 6

Descripción del Hardware Tarjeta Raspberry-Pi Procesador ARM1176JZF-S corriendo a 700 MHz y con una diversidad de puertos para su interacción con dispositivos externos Tarjeta Arduino Microprocesdor Atmel AVR con puertos de I/O analógicos y digitales y que usa un entorno de programación basado en Wiring. Actualmente usan microcontroladores CortexM3, ARM de 32 bits 7

Descripción del Software Sistema Operativo Raspbian Libre y gratuito optimizado para el hardware de la tarjeta Raspberry-Pi. Lenguaje Gambas Permite el desarrollo rápido de aplicaciones (RAD por sus siglas en Ingles) en Linux. Esta basado en un interprete BASIC parecido a Visual Basic, pero no es un clon y no corre código VB. Es un aplicación original de Linux muy inspirada por JAVA. 8

Sistema de Comunicación TCP/IP: proviene de dos de los protocolos más importantes de la familia de protocolos Internet, el Transmission Control Protocol (TCP) y el Internet Protocol (IP). La principal virtud de TCP/IP estriba en que esta diseñado para enlazar ordenadores de diferentes tipos, incluyendo PCs, minis y mainframes que ejecuten sistemas operativos distintos sobre redes de área local y redes de área extensa y, por tanto, permite la conexión de equipos distantes geográficamente. 9

Comunicación remota SSH SSH (Secure SHell) Protocolo que facilita la comunicación segura entre dos sistemas usando una arquitectura cliente/servidor y que permite a los usuarios conectarse a un host remotamente. A diferencia de otros protocolos de comunicación remota tales como FTP o Telnet, SSH encripta la sesión de conexión imposibilitando que alguien pueda obtener contraseñas no encriptadas. SSH está diseñado para reemplazar los métodos más viejos y menos seguros para registrarse remotamente en otro sistema a través de la shell de comando, tales como telnet o rsh. 10

Utilización de SSH en Raspberry-Pi En Raspberry este protocolo se encuentra instalado por defecto solo debemos iniciar el servicio desde el cliente a través de las instrucciones mostradas en la figura. Configuración de parámetros para comunicación SSH. 11

Comunicación Arduino-Raspberry-Pi Diagrama a bloques de la comunicación y procesamiento de información del servidor al cliente. Espera de solicitud de conexión Procesamiento de información Ejecución de instrucción Transmisión de estado actual al cliente fin 12

Comunicación Raspberry-Pi-Arduino Diagrama a bloques de la comunicación y procesamiento de información del cliente al servidor. Envio solicitud para conexión al servidor Transmisión de datos (indicaciones) Lectura de información de respuesta Procesamiento de información Presentación de resultados de forma gráfica Fin 13

Desarrollo del Proyecto AJUSTES EN ARDUINO: En la figura (superior) se muestra la configuración de parámetros de identificación del microcontrolador Arduino. En la figura (inferior) se muestran las líneas de instrucción que se envían con el software Gambas para realizar una operación en particular. 14

Desarrollo del Proyecto INTERFAZ GRÁFICA EN GAMBAS Esta interfaz cuenta con cuatro pestañas principales, las cuales serán descritas a continuación. La figura muestra la ventana de ajustes para realizar la conexión con algún servidor en especifico. Es necesario configurar el servidor, puerto y el tipo de protocolo. 15

Desarrollo del Proyecto INTERFAZ GRÁFICA EN GAMBAS La figura permite visualizar la información recibida por el servidor y muestra como son asignados cada una de las secciones de información a cada variable en concreto. 16

Desarrollo del Proyecto INTERFAZ GRÁFICA EN GAMBAS La figura muestra la ventana que permite el envío de información desde la interfaz hasta el microcontrolador Arduino y de este modo modificar sus valores en un puerto digital en especifico. 17

Desarrollo del Proyecto INTERFAZ GRÁFICA EN GAMBAS Finalmente la figura permite visualizar la información recibida constantemente desde el servidor Arduino para ser graficada. 18

Pruebas y Resultados Con el apoyo del software EAGLE 7.4.0, se llevaron a cabo diseños de tarjetas electrónicas y diagramas eléctricos. MÓDULO CONCENTRADOR. Se diseñó una placa principal que se comunica con N número de placas secundarias para aplicaciones en especifico. 19

Pruebas y Resultados La tarjeta electrónica DIMMER, cumple la función de regulador de corriente, el cual es controlado por una señal PWM proveniente del módulo concentrador. La tarjeta electrónica ULTRASÓNICO, cumple la función de Breakout Board al conectar el sensor HC- SR04 a la terminal hembra RJ11 para su posterior comunicación con el modulo concentrador. 20

Pruebas y Resultados Integración Final del Software y Hardware del Sistema. 21

Pruebas y Resultados Prueba de comunicación exitosa entre Cliente y Servidor Prueba de graficación de información recibida del servidor Arduino. 22

Conclusiones En este trabajo se han explorado las ventajas del trabajo conjunto entre las tarjetas Raspberry-Pi y Arduino como plataforma de hardware. Se ha aprovechado la ventaja del software libre GAMBAS y la disponibilidad de diversas librerías que han facilitado el desarrollo del proyecto y que han permitido diseñar las funciones de procesamiento de señales, de comunicación, el control de actuadores y la lectura de sensores analógicos y digitales. 23

Conclusiones El software GAMBAS representa una alternativa viable y eficiente para realizar interfaces gráficas que lleven a cabo la interacción entre el usuario y las variables en cuestión. Se logró una comunicación inalámbrica basada en los protocolos TCP/IP y SSH, que cumplió con los requerimientos necesarios para la operación exitosa Cliente-Servidor. El desarrollo de este proyecto aporta las siguientes características básicas: reducción de costos de diseño, interfaz amigable al usuario final, monitoreo de variables ambientales, control ON/OFF de actuadores finales y escalabilidad del sistema. Finalmente se ha de tomar en cuenta que el continuo desarrollo tecnológico en el área de los circuitos integrados y del software libre, permiten cada día contar con herramientas más accesibles para realizar diseños más eficientes en el área de la domótica. 24

ECORFAN ECORFAN-Mexico, S.C. No part of this document covered by the Federal Copyright Law may be reproduced, transmitted or used in any form or medium, whether graphic, electronic or mechanical, including but not limited to the following: Citations in articles and comments Bibliographical, compilation of radio or electronic journalistic data. For the effects of articles 13, 162,163 fraction I, 164 fraction I, 168, 169,209 fraction III and other relative of the Federal Law of Copyright. Violations: Be forced to prosecute under Mexican copyright law. The use of general descriptive names, registered names, trademarks, in this publication do not imply, uniformly in the absence of a specific statement, that such names are exempt from the relevant protector in laws and regulations of Mexico and therefore free for General use of the international scientific community. BCIERMIMI is part of the media of ECORFAN-Mexico, S.C., E: 94-443.F: 008- (www.ecorfan.org/ booklets) 2017 Rights Reserved ECORFAN,S.C. (ECORFAN -Mexico-Bolivia-Spain-Ecuador-Cameroon-Colombia-Cuba-Salvador-Guatemala-Nicaragua-Peru-Paraguay-Democratic Republic of Congo)