Domótica mediante reconocimiento de voz

Abstract

En este informe se presenta el desarrollo del trabajo en calidad de tesis de grado para la Carrera de Ingeniería Electrónica. El proyecto aborda la realización de un sistema de domótica con el cual el usuario podrá operar y llevar un control de los diferentes sistemas que componen un hogar, ya sea mecánicos, eléctricos y electrónicos. Por ejemplo, podrá operar el encendido y apagado de luces, electrodomésticos, levantamiento de persianas, sistemas de riego, entre otros y podrá monitorear variables como temperatura, iluminación, presencia, etc. El sistema reduce el esfuerzo físico que realiza el usuario para llevar a cabo estas tareas, contribuyendo al confort y la autonomía en el caso de personas que sufren algún tipo de invalidez. El principal objetivo de este proyecto es desarrollar un sistema domótico cuya interfaz sea accesible para usuarios con discapacidades motrices. Para ello se implementará reconocimiento de voz (Voice Recognition, VR) como control de un sistema de domótica. Esta iniciativa surge a partir de una experiencia de trabajo con una persona que padece de cuadriplejia, y de conocer sus necesidades. Las principales ventajas de este proyecto es que provee una mayor versatilidad en cuanto a la interacción con el sistema. Esto es porque que la operación es de manos libres y las opciones del menú se adaptaran dinámicamente al estado del mismo. De esta forma se facilita la integración de nuevos elementos de control. También cuenta con las mismas ventajas tanto para usuarios con diferentes discapacidades motrices como para otro tipo de usuarios. La naturaleza intuitiva de la operación permite acceder a esta tecnología a usuarios que no estén familiarizados con el uso de sistemas informáticos, como pueden ser los adultos mayores. El equipo que se desarrolló cuenta con tres dispositivos, uno es la interfaz de usuario con el sistema de reconocimiento de voz y los otros dos son periféricos actuadores de dos estados (encendido y apagado), aunque también se admiten sensores y actuadores de múltiples estados. Los equipos se conectan mediante WiFi y los protocolos TCP/IP, para ello requieren de una red anfitriona, es decir que es necesario contar con un punto de acceso WiFi para que los equipos se conecten entre ellos, pero no es necesario que la red tenga acceso a internet. La interfaz de usuario posee un menú que se muestra en una pantalla LCD, en el cual puede ser navegado mediante comandos de voz. La interfaz de usuario posee también un centro de procesamiento donde se registran los periféricos disponibles para operar y una interfaz WiFi para conectarse a la red. El sistema reconocedor de voz está compuesto por un modulo integrado dedicado para dicho fin, EasyVR de Veear. La empresa provee importantes herramientas de desarrollo para la plataforma Arduino, es por esa razón se decidió utilizar esta plataforma para la implementación de la interfaz de usuario. Los dispositivos periféricos están formados por sistemas embebidos que poseen entradas y salidas para manejar tanto actuadores como sensores y también poseen la circuitería y lógica de comunicación para conectarse a WiFi y protocolos de niveles superiores como TCP/IP. Luego de evaluar las diferentes opciones en cuanto al protocolo de comunicación, se opto por WiFi ya que los microcontroladores que vienen con sistemas embebidos para dicho fin poseen un alto grado de desarrollo y un costo muy competitivo en el mercado. A su vez, esta elección conduce a la utilización de los protocolos TCP/IP en capas superiores lo cual deja el proyecto preparado para una conexión remota vía internet. A pesar de que este proyecto apunta a una completa funcionalidad independiente de internet, se considera que contar con esta posibilidad de conexión es de vital importancia para introducir el proyecto como un producto en el mercado.