OpenLicht: Prototipo de iluminación inteligente impulsado por IA transforma la iluminación de estancias

La iniciativa de investigación alemana OpenLicht ha entregado una innovadora solución de iluminación inteligente que aprovecha software open-source, librerías de machine-learning y hardware asequible para adaptar autónomamente la iluminación de la estancia a las actividades del ocupante.

Los productos actuales de iluminación inteligente como Philips Hue y Osram Lightify ofrecen automatización limitada, requiriendo típicamente que los usuarios configuren horarios manualmente o controlen las luces vía app de smartphone. Aunque programables, estos sistemas aún dependen de reglas preconfiguradas y no se adaptan al comportamiento del usuario en tiempo real.

El proyecto OpenLicht, lanzado en septiembre 2016, buscaba cambiar ese paradigma integrando inteligencia artificial y machine learning en la iluminación inteligente. "Nuestros objetivos duales eran avanzar en investigación de iluminación inteligente basada en IA y democratizar tecnología de vanguardia para startups y makers", dijo el coordinador del proyecto Juan Mena‑Carrillo, manager de I+D para iluminación inteligente en Infineon Technologies.

El proyecto, recientemente concluido, fue financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF) alemán con miembros del equipo Infineon, Bernitz Electronics, Instituto de Tecnología de Deggendorf y Universidad Técnica de Dresde. Infineon y TU Dresde desarrollaron la aplicación y algoritmos de machine learning. Deggendorf desarrolló la interfaz gráfica/app del proyecto, y Bernitz estuvo a cargo del gateway y las comunicaciones entre sensores y actuadores del sistema.

Prototipo inteligente

El resultado insignia del proyecto es un prototipo totalmente funcional que comprende una pila de software adaptativo impulsada por IA, una interfaz gráfica amigable y un gateway central basado en Raspberry Pi que orquesta tareas de procesamiento de datos y control. El prototipo modula automáticamente la iluminación basándose en posición y actividad del ocupante —ej. ajustes distintos para ver televisión versus leer— y aprende preferencias individuales con el tiempo. También puede generalizar a escenarios novedosos que no ha encontrado antes.

El núcleo del prototipo es un middleware smart-home open-source construido sobre openHAB, una plataforma vendor-agnostic. Los investigadores crearon bindings personalizados openHAB para una suite de sensores —incluyendo módulos de presión y radar— que detectan ocupación y movimiento. Los datos de sensores fluyen a través de estos bindings hacia "items" virtuales, que son luego reenviados al framework de machine-learning Encog.

Una primera red neuronal, entrenada en streams de sensores, infiere la actividad actual del ocupante. Su salida se fusiona con datos de iluminación real y se alimenta a una segunda red neuronal auto-aprendizaje que se adapta continuamente a las preferencias del usuario. La configuración resultante de lámparas se traduce en comandos de actuador vía bindings openHAB.

"Los usuarios aún pueden ajustar manualmente color e intensidad de lámparas vía UI, interruptor, dimmer o mando a distancia. Cuando ocurre una anulación manual, el sistema registra el nuevo ajuste, lo mapea a la actividad detectada y luz ambiental, y reentrena la red neuronal —priorizando los datos frescos— para refinar predicciones futuras", dijo Mena‑Carrillo.

Problema de privacidad

Seguridad y privacidad fueron desafíos fundamentales. El equipo incorporó un Trusted Platform Module (TPM) derivado de Infineon para asegurar datos críticos y defender contra manipulación. Tras extensas entrevistas a usuarios, el equipo identificó preocupaciones de privacidad como barrera mayor para adopción smart-home. Consecuentemente, OpenLicht emplea edge AI, procesando todos los datos sensibles localmente, preservando así privacidad, acelerando tiempos de respuesta y reduciendo dependencia de conectividad a internet.

Open Source

La ambición de OpenLicht de democratizar tecnología se refleja en su dependencia de componentes open-source. El software extiende openHAB, integra la librería open-source Encog, y se construye sobre hardware rentable. La totalidad del código —incluyendo módulos de machine-learning, base de conocimiento y bindings openHAB— estará pronto disponible en GitHub, permitiendo a la industria y comunidad maker extender y enriquecer la plataforma.

"Nuestro lanzamiento open-source empoderará a usuarios para introducir nuevas capacidades IA en sus instalaciones openHAB", dijo Mena‑Carrillo. "Estos resultados ahora permiten a usuarios añadir tales nuevas funciones y características IA a sus sistemas openHAB."

Aunque el proyecto cumplió sus objetivos primarios, el equipo reconoce que se requiere mayor refinamiento para operación fiable en todos los escenarios. La naturaleza open-source de OpenLicht invita a colaboración continua y evolución desde la comunidad más amplia.

>> Este artículo se publicó originalmente en nuestro sitio hermano, EE Times Europe.