Automatización del Hogar Inteligente mediante App Android e IoT

Componentes y Suministros

• Arduino Yun × 1
• Arduino Mega 2560 × 1
• Arduino UNO × 1
• Servomotor × 1
• Pantalla LCD Estándar Adafruit 16x2 Blanco sobre Azul × 2
• Teclado numérico × 1
• Zumbador (buzzer) × 1
• Sensor Temperatura y Humedad DHT11 (4 pines) × 1
• LED (genérico) × 5
• Módulo ventilador × 1
• Pulsador 12mm SparkFun × 1
• Sensor de llama × 1
• Webcam Logitech C270 HD × 1
• Relé (genérico) × 1
• Bombilla × 1
• Protoboard (genérica) × 1
• Cables jumper (genéricos) × 1
• Tarjeta SD × 1
• Módulo Bluetooth HC-05 × 1
• Lector RFID (genérico) × 1

Herramientas y Máquinas Necesarias

• Soldador (genérico)

Aplicaciones y Servicios Online

• Blynk
• Temboo
• Arduino IDE
• PuTTY
• Aplicación Arduino Meet Robot

Sobre este Proyecto

Vídeo

Antes de continuar, recomiendo a mis espectadores ver el vídeo del proyecto para que sepan cómo funcionan las cosas y qué cosas geniales tiene este proyecto.

Resumen

En los últimos años, los hogares inteligentes se han convertido en una palabra muy popular. Mucha gente ha intentado proponer su propia versión de arquitectura de hogar inteligente, pero la mayoría carece de integración de dispositivos. La seguridad también es una preocupación mayor. Algunas tecnologías de comunicación usadas incluyen Bluetooth, GSM, Zigbee, etc. Todas tienen sus pros y contras. En mi último año de ingeniería, intenté implementar una arquitectura de hogar inteligente integrada que pueda ser monitorizada y controlada por una aplicación móvil simple y amigable. Todos los sistemas estarán interconectados y se añadirán comandos de voz para controlar dispositivos dentro de un rango determinado. Aquí están las características principales:

• Sistema de seguridad de dos niveles usando teclado numérico y RFID para prevenir acceso de intrusos.
• Subida de foto online en caso de robo, videovigilancia remota donde el vídeo se sube al servidor local visible desde cualquier navegador web.
• Monitorización del entorno del hogar usando lecturas de sensores (DHT11, sensor de llama, MQ3 y MQ135) a través de app Android.
• Control de dispositivos (LED, servomotores) a través de app Android.
• Programación automática de dispositivos basada en preferencias del usuario via app Android.
• Preparación del hogar (calentador, cafetera) basado en preferencias cuando el usuario se acerca a casa.
• Control de dispositivos usando voz humana.

Requisitos Previos

• Familiaridad con programación en C
• Familiaridad con Arduino IDE y despliegue de código a placa Arduino

Instrucciones - Sigue estos pasos

Paso 1: Cablea todo el sistema

Haz las conexiones según el diagrama de circuito adjunto. Hay muchas conexiones, así que ten paciencia y hazlas con cuidado. Sugiero hacer una arquitectura tipo casa con cartón para sentir la automatización real. Ten cuidado con el sensor PIR ya que es sensible a cambios. Fíjalo bien para que no dé falsos positivos, de lo contrario tu puerta se abrirá inesperadamente.

Conexión RFID:

• MOSI → PIN 51
• MISO → PIN 50
• SCK → PIN 52
• SS/SDA → PIN 9
• RST → PIN 8

También conecta pin 20 de Mega a pin 2 de Arduino Yun y pin 21 de Mega a pin 3 de Yun para comunicación I2C.

Paso 2: Crear cuenta Temboo y configurar API Dropbox

Crea cuenta en Temboo (temboo.com), registra tu email, crea tu primera app y guarda los detalles (nombre de app y key). Necesitarás el SDK Python de Temboo para subir fotos a Dropbox. Descomprímelo y colócalo en la raíz de la tarjeta SD con nombre "temboo". Crea cuenta en Dropbox, crea una app para autorizar el proyecto a enviar fotos automáticamente. Obtén App key, App secret, Token key y Token secret mediante los Choreos InitializeOAuth y FinalizeOAuth de Temboo.

Paso 3: Instalar drivers en Arduino Yun

Instala PuTTY, conéctate via SSH a tu Arduino Yun (usuario: root, contraseña por defecto: arduino). Ejecuta:

1. opkg update
2. opkg install kmod-video-uvc (drivers UVC)
3. opkg install python-openssl
4. opkg install fswebcam (software para tomar fotos)

Paso 4: Videovigilancia en Directo

Conéctate via SSH al Yun e instala mjpg-streamer:

1. wget https://www.custommobileapps.com.au/downloads/mjpgstreamer.ipk
2. opkg install mjpg-streamer.ipk
3. Inicia streaming: mjpg_streamer -i "input_uvc.so -d /dev/video0 -r 640x480 -f 25" -o "output_http.so -p 8080 -w /www/webcam" &

Accede al stream en: https://tu_arduino_yun_ip.local:8080/stream.html

Paso 5: Configurar cuenta Twilio para mensajes de texto

Regístrate en Twilio, anota Account SID y Auth Token. Compra un número gratis y verifica el número destino. En Temboo, usa el Choreo SendSMS de Twilio, proporciona credenciales, guarda el perfil. En el código de Arduino Yun (línea 208), reemplaza "your_profile_name" con tu nombre de perfil.

Paso 6: Configurar cuenta Blynk y app Blynk

Descarga app Blynk de Play Store. Crea cuenta, nuevo proyecto, hardware: Arduino Yun. Obtén Auth Token por email. Crea 4 pestañas: Home, HVAC, Monitoring, Control. Configura widgets según instrucciones detalladas en el proyecto original (LCD, Value Display, Level H, Notification, Slider, History Graph, Labeled Value, Time Input, GPS Track).

Operaciones Controladas por Voz

Descarga app AMR_VOICE, configura Bluetooth con HC-05. Sube el código "voice control for arduino uno" al Arduino UNO. Conecta en la app, empareja smartphone con HC-05. Pulsa icono de voz y di los comandos programados para encender/apagar dispositivos.

Nota: He migrado todos los documentos y código a mi repositorio público GitHub: https://github.com/akib-islam/Android-App-Based-Home-Automation-System-Using-IOT. Descarga código fuente, esquemáticos y referencia de arquitectura. Para contribuir o añadir features, crea pull request. Si hay issues con código o entorno, abre issue en GitHub.

Código

Código base del proyecto disponible en: https://github.com/akib-islam/Android-App-Based-Home-Automation-System-Using-IOT

Esquemáticos

Esquemáticos disponibles en: https://github.com/akib-islam/Android-App-Based-Home-Automation-System-Using-IOT