Controlador domótico auto-configurable basado en inteligencia artificial

Abstract

In order to predict the actions of the inhabitants within a smart home, based on the data obtained from sensors and adapting to the conditions of the house, this work proposes a data-based approach developed in a real study case and through a flexible architecture of a multiprotocol gateway with the potential to adapt to different buildings. Firstable, an experimental coexistence study of ZigBee, WiFi and Bluetooth is conducted when all three are in the same controller. Followed by the selection of home automation protocols and based on them a real smart home is developed as a study case. Afterwards, a universal controller based on a flexible architecture for the integration of multiple protocols with a unified database is designed and implemented. Based on this arquitecture, a context is created for the prediction of the actions within the smart home using Bayesian classifiers. The experimental results of the coexistence study show the importance of including the delay time in the performance analyzes of a ZigBee network and its susceptibility to both Bluetooth and WiFi when all three are in the same controller. Regarding the controller and the flexible architecture, the results obtained are promising to adapt to the case study and potentially to any project with the same architecture making it applicable in the industry. The approach proposed here proved efficient in allowing the prediction of actions to be developed through Bayesian classifiers adjusted to approximate multimodal distributions with a Gaussian kernel.

Para predecir las acciones de los habitantes dentro de una casa automatizada, basándose en los datos obtenidos por los sensores de campo y adaptándose a las condiciones la casa en cuestión, este trabajo propone un enfoque relativo a los datos desarrollado en un caso de estudio real y mediante una arquitectura flexible de un controlador multiprotocolo con el potencial de adaptarse a diferentes edificaciones. Para esto se desarrolla estudio de coexistencia de ZigBee, WiFi y Bluetooth estando en el mismo controlador. Seguido de la selección de protocolos domóticos y con base en ellos se desarrolla una casa automatizada como caso de estudio. Sobre este se diseña e implementa un controlador universal basado en una arquitectura flexible para la integración de múltiples protocolos con una base de datos unificada. Y de forma relativa a esta, se crea un contexto para la predicción de las acciones dentro de la edificación mediante clasificadores Bayesianos. Los resultados experimentales del estudio de coexistencia muestran la importancia de incluir el tiempo de delay en los análisis de desempeño de una red ZigBee y su susceptibilidad tanto a Bluetooth como a WiFi al estar en el mismo controlador. Respecto al controlador y la arquitectura flexible los resultados obtenidos son promisorios al lograr adaptarse al caso de estudio y potencialmente a cualquier proyecto con la misma arquitectura haciéndolo aplicable en la industria. El enfoque aquí propuesto mostró ser eficiente al permitir desarrollar la predicción de acciones mediante clasificadores Bayesianos ajustados a distribuciones multimodales aproximadas con un kernel Gaussiano.