Así automaticé toda mi casa con inteligencia artificial y un sistema open source

¿Qué tienen en común la casa de Laura y Marcos con la saga de videojuegos Portal? Ambas cuentan con una casa dotada de una inteligencia artificial de lo más depurada y se llaman igual: GLaDOS. Eso sí, mientras que en el popular juego de lógica nos retaba a resolver puzzles mediante la teletransportación a través de portales dentro de la casa, la de Laura y Marcos – por privacidad, prefieren no mostrar sus caras – les hace la vida más fácil. Así es su casa automática a medida.

Una casa de película sci-fi

La escena recuerda a la de una película de ciencia ficción, incluso en la elección de la frase escogida. Laura o Marcos entran en su casa pronunciando "he vuelto". En ese instante se encienden las luces. Cuando se van, ni siquiera les hace falta despedirse: el sistema detecta que sus terminales móviles ya no están conectados al Wi-Fi, momento en el que además de apagarse las luces, su calefacción pasa a modo basal.

Este sistema de iluminación inteligente resulta especialmente interesante cuando se levantan en medio de la noche o cuando llegan cargados con bolsas. Laura explica que les resulta tan cómodo que cuando hace unos días se les rompió el sistema "me costó encontrar dónde estaban los interruptores de casa."

No solo la luz artificial está controlada bajo el sistema inteligente de su casa: cuentan con persianas domotizadas que se suben o bajan solas en función de la posición del sol "así que no tengo que preocuparme porque mi casa se caliente, es más eficiente de forma autónoma." Y si las luces se encienden a su paso, lo mismo sucede con la persianas: "se suben solas si estoy en casa y me levanto".

Algo que apreciamos enormemente al volver a casa, ya sea en verano o en invierno, es que esta esté a una temperatura confortable. Laura y Marcos lo hacen bien desde su móvil o desde del Echo Auto que acaba de llegarles. Actualmente se encuentran puliendo modos como el "es verano y estoy volviendo a casa" en el que además de iluminación y climatización, entran en juego otros elementos como las persianas.

Que la casa de Laura y Marcos ha sido domotizada por ellos mismos – como iremos profundizando a lo largo del artículo –, lo que les ha permitido personalizarla al extremo según sus necesidades y diseñar elementos como su sistema de control de gasóleo, el combustible empleado para calentarla:

"Nuestro depósito de gasóleo tiene una tapa que hemos sustituido por una fabricada por impresión 3D con un ultrasonido apuntado hacia abajo, de modo que conozcamos cuánto gasóleo queda. En la parte exterior hay una pantalla donde visualizar la cantidad restante. Además envía esta información a la domótica de la casa."

Así, aunque se encienda la calefacción al alcanzar la temperatura consigna, ellos pueden minimizar el consumo al recibir el aviso de que el combustible se está agotando. Esto presenta ciertas ventajas: "A diferencia de los sistemas comerciales, puedo poner la calefacción en función de la época del año habitación y hora."

Así, por la noche la calefacción salta o no en función de la temperatura del dormitorio. Por el día, la calefacción salta o no en función de la temperatura del salón. Y eso es un ahorro, porque sino, durante la noche intentaría calentar la habitación más grande de la casa, que es el salón, justo la que no se está usando. Por la noche lo que quiero es confort en los dormitorios."

Su jardín es también un lugar domotizado en el que, aunque es posible activarlo de forma manual o desde el móvil, el propio sistema de mantenimiento de la piscina detecta si ha llovido, aumentando la frecuencia de funcionamiento del motor. Y si hace viento, una orden de voz basta para que el sistema recoja los toldos.

La próxima mejora a implantar en su jardín es el riego automático (actualmente en fase de pruebas), gracias a la ayuda de unos sensores de plantas que detectan la luz, humedad, temperatura y la fertilidad del suelo: "Son los Mi Plant de Xiaomi, unos dispositivos super potentes que funcionan muy bien. Además, le hemos diseñado un caperuzo de metacrilato transparente al sensor para que la lluvia no los deteriore".

Así funciona su casa inteligente

La domótica comercial ofrece una gran cantidad de soluciones para automatizar diferentes partes de la casa como la climatización o la gestión eléctrica mediante bombillas, interruptores, sensores y enchufes (entre otros), sin embargo ellos han optado por convertir en inteligente la instalación."Quiero controlar esta luz que está en el techo, así que cojo el cable que le lleva la electricidad y lo empalmo a mi conector que va a la domótica."

"Tenemos sensores que reciben información y la canalizan e interruptores para ejecutar acciones. La ventaja es que no estoy atada a nada, tengo sensores de temperatura, humedad, clima, luz, presencia, de plantas (luego hablaremos) y un montón de interruptores para que se adapten a mi."

Y otro factor clave teniendo en cuenta la previsiblemente larga vida útil de una vivienda: la obsolescencia. "En una solución completamente comercial, aparte del coste mucho más elevado, supedita la vida de tu instalación domótica a la vida del fabricante de esa solución, su solvencia y lo que ellos consideren un periodo de soporte aceptable. Si el fabricante decide que ya no te da soporte, o que no se quiere integrar con nuevos sistemas domóticos estás vendido. El open source garantiza que siempre vas a tener la posibilidad de retocar, ajustar e incluso implementar en función a lo que necesites y hacer que tu sistema siga al día."

Por practicidad emplean "una combinación de sistemas propietarios y de código libre, porque no nos interesa hacerlo todo nosotros. El sistema ha sido programado por mi marido y la lógica la hemos hecho entre él y yo."

"Sensores e interruptores sen concentran en unas Raspberry Pi, placas Sonoff y similares que procesan los datos y la traducen a Home Assistant. Es un sistema de código libre, el más completo que existe, para transformar información de sensores e interruptores en acciones, y hacer triggers, gestionar horarios a través de una interfaz. Es una solución muy típica que permite realizar muchísimas acciones, desgraciadamente la interfaz es es poco personalizable a nivel diseño porque no hay diseñadores que se metan con el código libre"

Laura nos explica que la elección de Home Assistant se basa en dos motivos: la flexibilidad y el precio. "En nuestro caso para ir probando empleamos componentes electrónicos y es muy difícil encontrar una interfaz comercial que se venda solo como interfaz, en plan "dame tu información y yo la presento domóticamente", están más limitadas y suelen ser propietarias."

"Elegimos Home Assistant porque hay más bien pocas opciones tan completas y libres. Nosotros teníamos claro desde el principio que queríamos hacer la electrónica nosotros. Los componentes chinos de buena calidad de Aliexpress cuestan 4 euros, eso es algo que llevaba años sin pasar."

De los aproximadamente 1.500 euros que llevan gastados en domotizar su casa, lo más caro son los motores de las persianas: "Cada uno cuesta más de 200 euros. Tuvimos que comprarlos comerciales porque buscábamos algo completo, bien y que no diera problemas. Domotizar tu casa con elementos comerciales es una locura a nivel de coste", especialmente si quieres algo complejo. Además para nosotros es un proyecto: hago experimentos porque quiero hacerlos y que me hagan más fácil la vida."

"Nos lo planteamos así porque nos interesaba la domótica y porque además es mucho más barato que comprar aparatos conectados. Yo tengo todas las luces de mi casa, unos 130 sensores en total y cada uno nos habrá costado un par de euros. Además solo necesito on/off, no necesito colores ni esas cosas."

En cuanto al aire acondicionado "es un modelo normal al que le hemos capturado la señal infrarroja del mando y se la reemplazamos con la Raspberry Pi. Sé que existen aires acondicionados conectados comerciales, pero es más caro y te viene con la aplicación y yo no la quiero, solo la información."

La idea de que sea open source es que funcione con todo: "en este sentido funciona altavoces con Alexa y Google Assistant, con Siri tengo mis dudas porque Apple es más estricto. Nosotros usamos comandos estándar, por lo que deberían saber gestionarlas sin problema"

"Para altavoces usamos los de Amazon con el asistente de voz Alexa, que tiene sus funcionalidades nativas, pero nosotros lo empleamos como recepción de audio, porque en este momento no hay nada open source ni propietario que sea lo suficientemente bueno. Además, actualmente el mejor asistente para reconocer la voz y traducirlo en acciones es Alexa. Antes lo hacíamos con Google Assistant, pero la voz era super "ortopédica"

Niveles de control y "big data"

Este hobbie de automatizar su casa sigue creciendo de acuerdo con su procedimiento habitual: introducen una novedad, la prueban a fondo y cuando es estable, la escalan a su casa. Pese al componente experimental y lúdico del proceso, detalla que "tenemos claro que todo ha de tener un backup físico, o lo que es lo mismo, tengo los interruptores físicos operativos."

Uno de los desafíos ha sido el de los interruptores de la luz: "los hemos cambiado por pulsadores por una cuestión de simplicidad, así nos evitamos los cambios de posición si tienes varios interruptores en una estancia. El próximo paso sera incorporar acciones en los pulsadores, por ejemplo, si pulsas 3 veces seguidas el pulsador, que haga una acción diferente. Si le doy una vez al pulsador de la entrada, me apaga la entrada, si mantengo pulsado durante tres segundos, me apaga las luces de toda la casa."

El físico es el control más básico de su hogar inteligente, que queda complementado con un panel con botones en forma de interfaz ordenada donde se encuentra lo que suelen necesitar: "recoge las principales acciones todo lo que es el salón, habitaciones, el jardín". Forma parte de una estructura jerárquica conformada por varios niveles que dependen del tipo de orden y localización:

"El de tu teléfono, en el que estamos en una posición cómoda que nos permite mirarlo; el nivel de voz, que requiere de una instrucción sencilla y concreta para que ocurra algo rápido. Hay que tener mucho cuidado con las órdenes con Alexa, porque te tienen que salir natural, sino no lo usas. Por ejemplo, yo le puse lavavajillas al enchufe del lavavajillas, pero yo siempre digo lavaplatos, así que es un lío"

Existe un cuarto nivel que es el ordenador: "es el que nos permite estudiar lo que estamos haciendo, con otra interfaz más completa."

Próximamente llegará uno adicional: "Tenemos planeado implementar mediante librerías una interfaz bonita tipo paper que recuerde al New York Times, que te salude, te dé las noticias del día. Será una pantalla grande en el salon para tocar e ir manejando, por ejemplo para las abuelas, de modo que puedan controlar lo que ellas puedan necesitar.

La casa de Laura y Marcos se llama GLaDos "como el sistema informático ficticio artificialmente superinteligente de la serie de videojuegos Portal, y yo tengo un grupo de telegram con ella. Es un bot que nos va avisando de notificaciones. "

Aunque es habitual que los fabricantes le pongan el apellido de "inteligente" a dispositivos cuyo rasgo diferencial es que estén conectados a nuestro móvil, Laura y Marcos sí que buscan esa inteligencia: "Queremos incluir en el proyecto todo lo que requiere un control automático que interese que sea un poco inteligente, en el sentido de que no solo tiene que recibir acciones que tú ordenes, sino también información externa para que funcione de forma autónoma"

"Es el caso de los riegos del jardín. Consta de unas electroválvulas que estarán conectadas a nuestro sistema y al sensor de plantas Mi Plant. Podemos controlarlo por voz, desde el móvil o el ordenador, pero también queremos que esté conectado a internet para ser capaz de detectar si ha caído una gran tormenta o que ajuste las horas a las horas de sol para regar siempre de noche. Tiene que tener en cuenta estas circunstancias de forma automática."

El conjunto de sensórica, procesamiento a través de las placas y la gestión de Home Assistant genera un enorme volumen de datos de gran valor para la optimización de su hogar inteligente: el big data. Algo que tiene una consecuencia directa en su consumo energético:

"Cuando recopilo los datos de mi hogar, tengo la posibilidad de ver los flujos de temperatura de todas las plantas de mi casa gracias a los sensores de temperatura. Con el sensor en el depósito de gasóleo veo el consumo, de modo que puedo conocer el consumo de gasóleo en función de su actividad y la temperatura que hace fuera, lo que me permite tomar decisiones. Todo queda registrado. "

Hablemos de seguridad: Las leyes de "Asimov" adaptadas a la domótica

El protocolo elegido por Laura y Marcos para que sus dispositivos "se entiendan" entre sí y con sus teléfonos es el Wi-Fi por ser "una solución que robusta que funciona bien, así que no nos hemos complicado buscando otros protocolos". Sin embargo, hay otros protocolos para soluciones integrales que permiten conectar gran cantidad de dispositivos y mejoran el alcance, como Z-Wave o Zigbee. Explican que "Los sistemas domoticos no generan tráfico wi-fi apenas y gracias a que contamos con buenos routers y dos redes, una para la domótica y una para nosotros, no sufrimos saturación"

En todo caso, pese a que con la domótica podamos agilizar el control de ciertos dispositivos, la exposición de tantos dispositivos conectados representa un riesgo para la seguridad. ¿Cómo lo solventan? Con unas leyes de Asimov adaptadas a la domótica, de acuerdo con sus palabras.

"Yo soy de las leyes de Asimov, que para mi son las leyes de la domótica: nada de cerraduras, no quiero controlar nada domóticamente que abra una puerta, está prohibido. Mi umbral de máximos son las persianas y siempre porque tengo un sistema de alarmas propietario de una empresa de seguridad independiente."

Laura y Marcos disponen un Echo Dot en el dormitorio y un Echo Show en el salón y, aunque les gustaría implantar otro altavoz inteligente en lugares como el garaje, no lo hacen porque: "desde la calle pueden llegar interacciones. Por ejemplo, en el garaje, alguien podría dar una orden desde el exterior y decir "Alexa, ábreme la puerta o la ventana, porque el control por voz no está securizado, es algo super ligero."

Otro de sus dispositivos prohibidos son las cámaras: "No tiene sentido poner cámaras, no sirven para nada, no hay nada que puedas hacer. Solo metemos en la domótica lo que tiene sentido automatizar. El concepto "minority Report" de te hago un panel que ves toda tu casa, es para enseñárselo a las visitas... tú no necesitas ver tu casa, necesitas hacer acciones rápido"

Aunque sí que tienen una cámara, concretamente enfocando a la impresora 3D "porque sí que es útil cuando estás fuera de casa cómo va la impresión para poder pararla. En uno de los ejes de la 3D tenemos un palito que permite moverla remotamente."

La tercera ley les prohíbe acceder a su casa desde fuera: "El sistema de domótica está vinculado al Wi-Fi , pero los invitados tienen un Wi-Fi independiente que no tiene acceso a todo el sistema, solo a internet. De esta manera, dentro de casa solo nosotros tenemos el control. También tenemos una VPN que nos permite acceder a los sistemas desde fuera de casa"

Imagen portada | Wikimedia