Caso de estudio · Hotel inteligente · Raspberry PLC 19R
Check-in en recepción. La habitación se prepara.
Un escaneo del documento en la entrada. Un PLC y un panel en cada habitación.
El huésped quiere la habitación a su gusto. El personal quiere menos papeles. La propiedad quiere pagar menos energía.
Por eso el documento se escanea una vez, y cada habitación arranca solo cuando se asigna a un huésped.
Este caso describe un modelo que Industrial Shields diseñó en 2020 para convertir un hotel en un hotel inteligente. No cita ningún hotel ni ningún cliente, y no publica resultados. El original nombra un panel TinkerTouch S 10.1" y PLC basados en Raspberry; esta página usa los productos actuales. Las preferencias, habitaciones, consignas, tiempos y niveles de los paneles son ejemplos.
El reto
Conectar la recepción, cada habitación y la nube.
Un hotel inteligente es un hotel donde los dispositivos están conectados entre sí y a la nube. El huésped controla muchos dispositivos desde un solo punto, y el sistema responde a sus preferencias. El objetivo del modelo es una forma viable de hacerlo: PLC, paneles, sensores, un escáner de documentos y un servidor para toda la información.
El check-in en un solo punto
Un panel en la entrada recibe al huésped. Escanea el documento de identidad, rellena los formularios, pide la firma y le envía una copia por email.
Una habitación según las preferencias
En el mismo panel, el huésped elige sus preferencias. La habitación se asigna a partir de ellas, y los datos y el número de habitación llegan a la habitación antes que el huésped.
Una habitación que arranca con el huésped
La nevera se enciende cuando se asigna la habitación, no antes. El aire acondicionado se para al llegar a la temperatura fijada. Las luces LED cambian de intensidad.
La información a mano
El panel de la habitación muestra la hora, las horas que faltan para el checkout, la próxima alarma, el mejor momento para el spa o el gimnasio, mapas de la ciudad, horarios y menús del restaurante y los contactos del hotel.
Un maestro, muchas habitaciones
El PLC de la entrada es el maestro de una red wifi. Un PLC y un panel en cada habitación son sus esclavos. El maestro envía los datos de los huéspedes a la nube por datos móviles (GPRS en el caso de 2020).
Cómo funciona
Tres lazos: check-in, habitación, bañera.
Cada panel muestra una parte del modelo. Pulsa los botones y mueve los controles. Los paneles son simulaciones ilustrativas: las habitaciones, preferencias, consignas y niveles son ejemplos, no datos de un hotel.
Escanear el documento una vez. Asignar la habitación según las preferencias.
En la entrada, el panel maestro recibe al huésped. El escáner lee el documento de identidad por RS-485, el panel rellena los formularios, pide la firma y envía una copia por email. El huésped elige sus preferencias y la habitación se asigna a partir de ellas. Luego el PLC principal avisa a la habitación por wifi y envía los datos a la nube. Elige preferencias, escanea y firma.
- Escáner de documentos en RS-485
- Formularios, firma y email con un solo escaneo
- Número de habitación al PLC de la habitación por wifi
Registro del check-in (ejemplo)
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos de un hotel. Habitaciones y preferencias de ejemplo. Como en el caso: el escáner lee el documento, el panel rellena los formularios, pide la firma y envía una copia por email, y la habitación se asigna según las preferencias. Una forma habitual de hacerlo: gana la habitación libre que cumple más preferencias, y el PLC maestro envía el número de habitación al PLC de la habitación por la red wifi.
Clima, luz y nevera, desde el panel de la habitación.
En cada habitación, un PLC con salidas de relé conmuta las cargas de 230 V, y un panel es el punto de control. Un sensor de temperatura lee la habitación y el aire acondicionado funciona con un relé. Los LED se regulan con una salida PWM. La nevera solo se enciende cuando se asigna la habitación. Cambia la estación, mueve la consigna y haz el checkout del huésped.
- Aire acondicionado en un relé, parado en la consigna
- Intensidad de los LED con una salida PWM
- Nevera encendida solo con la habitación asignada
Eventos de la habitación (ejemplo)
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos de un hotel. Consignas de ejemplo, más rápidas que en la realidad. Como en el caso: el aire acondicionado va en un relé y se para cuando la habitación llega a la temperatura fijada, la intensidad de los LED sale de una salida PWM, y la nevera solo funciona mientras la habitación está asignada. Una forma habitual de hacerlo: una banda de 1 °C alrededor de la consigna, para que el relé no conmute cada segundo; en el checkout, la habitación vuelve a su estado de reposo.
Llenar la bañera desde el panel.
Dos electroválvulas, una de agua caliente y otra de agua fría, van en salidas del PLC de la habitación. El huésped inicia el llenado desde el panel y encuentra la bañera lista. Elige la proporción de agua caliente y llena la bañera.
- Electroválvulas de agua caliente y fría
- Se inicia desde el panel de la habitación
- Interruptor de nivel y válvula mezcladora (habitual, no está en el caso)
Registro de la bañera (ejemplo)
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos de un hotel. Nivel, tiempos y temperaturas de ejemplo. Como en el caso: dos electroválvulas, de agua caliente y fría, llenan la bañera cuando el huésped lo pide desde el panel. Una forma habitual de hacerlo: el PLC abre por turnos la válvula caliente y la fría, en la proporción que eligió el huésped; un interruptor de nivel para el llenado; y una válvula mezcladora termostática en la línea de agua caliente limita el agua más caliente, haga lo que haga el programa.
Arquitectura del sistema
¿Cómo se monta un hotel inteligente con PLC?
En la entrada, el escáner se conecta al panel de recepción por RS-485, y el panel habla con el PLC principal por Ethernet. El PLC principal es el maestro de una red wifi hacia las habitaciones y envía los datos a la nube por datos móviles. En cada habitación, un panel habla con un Raspberry PLC 19R por Ethernet, y el PLC conmuta el aire acondicionado, el driver de los LED, la nevera y las dos válvulas de la bañera. El esquema del caso muestra los mismos enlaces.
| Señal | Entre | Tipo | Para qué |
|---|---|---|---|
| Datos del documento | EntreEscáner → panel de recepción | TipoRS-485 | Para quéRellena los formularios y la ficha del huésped |
| Check-in y habitación | EntrePanel de recepción ↔ PLC principal | TipoEthernet | Para quéPreferencias, firma, habitación asignada |
| Órdenes a la habitación | EntrePLC principal ↔ PLC de la habitación | TipoWifi | Para quéNúmero de habitación, nombre del huésped, check-in y checkout |
| Datos del huésped | EntrePLC principal → servidor en la nube | TipoDatos móviles (hoy 4G, GPRS en el caso) | Para quéGuarda los datos del check-in |
| Temperatura de la habitación | EntreSensor de temperatura → PLC de la habitación | TipoEntrada digital (como en el caso) o analógica de 0-10 V | Para quéSe compara con la consigna del huésped |
| Nivel de la bañera | EntreInterruptor de nivel → PLC de la habitación | TipoEntrada digital | Para quéPara el llenado (ejemplo) |
| Aire acondicionado | EntrePLC de la habitación → aire acondicionado | TipoSalida de relé | Para quéEn marcha lejos de la consigna, parado al llegar |
| Luces LED | EntrePLC de la habitación → driver LED | TipoSalida PWM / 0-10 V | Para quéIntensidad de la luz |
| Nevera | EntrePLC de la habitación → nevera | TipoSalida de relé | Para quéEncendida solo con la habitación asignada |
| Agua caliente | EntrePLC de la habitación → electroválvula | TipoSalida de relé (salidas digitales en el caso) | Para quéLlena la bañera |
| Agua fría | EntrePLC de la habitación → electroválvula | TipoSalida de relé (salidas digitales en el caso) | Para quéLlena la bañera |
| Menú de la habitación | EntrePLC de la habitación ↔ panel de la habitación | TipoEthernet | Para quéConsignas, luz, bañera, información para el huésped |
Por qué este diseño
Los datos se introducen una vez. Las habitaciones arrancan con el huésped.
Un escaneo, muchos usos
El documento se lee una sola vez en la entrada. Los mismos datos rellenan los formularios, van en el email al huésped, eligen la habitación y llegan al panel de la habitación, que saluda al huésped por su nombre.
Las habitaciones arrancan con el huésped
La nevera solo funciona mientras la habitación está asignada, y el aire acondicionado se para en la temperatura fijada. El caso espera de ello facturas de energía más bajas.
Un maestro, muchas habitaciones
Cada habitación lleva el mismo PLC, el mismo panel y el mismo programa. Una habitación nueva es un esclavo más en la red wifi del PLC maestro.
Relés para cargas de 230 V
El Raspberry PLC 19R tiene 8 relés, de hasta 4 A a 230 Vac o 2 A a 24 Vdc con carga resistiva. Para el compresor del aire acondicionado y las bobinas de las válvulas, un relé mueve un contactor o un relé de interfaz, con un filtro RC.
Una red de control para el hotel
Una forma habitual de hacerlo: los PLC de las habitaciones usan su propia red wifi, separada de la wifi de los huéspedes, para que un huésped no pueda llegar a un controlador. En un edificio real, la red va por los puntos de acceso del hotel; el PLC principal es el maestro de los datos, no de la radio.
Preparado para datos de mantenimiento
El modelo no implementa el mantenimiento preventivo. El caso explica cómo añadirlo: sensores de presión, temperatura, humedad o calidad del aire en los equipos, con los datos enviados al servidor para analizarlos.
Hardware
Un mismo PLC para la entrada y las habitaciones.
RASPBERRY PLC 19R
Un PLC industrial basado en una Raspberry Pi 4, con 6 entradas y 11 salidas, 8 de ellas de relé, dos puertos Ethernet, dos puertos RS-485, wifi y Bluetooth LE. En cada habitación conmuta las cargas; en la entrada es el maestro de la red wifi.
- Función
- PLC principal en la entrada; PLC de habitación en cada habitación
- Entradas
- 6: 4 analógicas/digitales (0-10 V, 12 bits), 2 digitales optoaisladas (de 5 a 24 Vdc)
- Salidas
- 11: 8 relés, 3 analógicas/digitales/PWM (0-10 V, 12 bits)
- Relés
- Hasta 4 A a 230 Vac o 2 A a 24 Vdc, carga resistiva
- Comunicaciones
- 1 Ethernet Gigabit y 1 Ethernet 10/100, 2 RS-485, wifi, Bluetooth LE
- Ampliación
- Una placa opcional: 4G (LTE-M/NB-IoT o LTE Cat 4), LoRa o CAN
- Software
- Debian de 64 bits; Python, Node-RED, C/C++
- Alimentación y montaje
- De 12 a 24 Vdc, SAI para un apagado seguro, carril DIN TS35, IP20, dentro de un armario
Las diapositivas del caso hablan de PLC basados en Raspberry y el esquema llama al PLC de la habitación "Raspberry Relay PLC"; la versión web dice PLC Arduino. Ninguna fuente fija el modelo. Esta página usa el Raspberry PLC 19R: sus relés conmutan las cargas de 230 V, una salida analógica/PWM mueve el driver de los LED y la wifi viene integrada. Para el PLC principal, la placa 4G sustituye el enlace GPRS del caso de 2020, porque muchos operadores ya han apagado el 2G o lo harán. Consulta la ficha del producto para la hoja de datos de la familia.
TouchBerry Pi Panel PC 10.1" CORE
El punto de control: una Raspberry Pi 4 tras una pantalla táctil capacitiva de 10,1", conectada al PLC por Ethernet. En la entrada hace el check-in; en la habitación muestra el menú del clima, la luz, la bañera y la información para el huésped.
- Función
- Check-in en la entrada; menú en cada habitación
- Pantalla
- 10,1" IPS, 1280 x 800, capacitiva, 900 nits
- Software
- Linux preinstalado; HMI en Node-RED, Python o un navegador
- Comunicaciones
- Ethernet Gigabit, 4 USB, un puerto serie (RS-485, RS-232 o TTL, a elegir en el pedido)
- Alimentación
- De 12 a 24 Vdc, SAI para un apagado seguro
- Entorno
- De 0 a 45 °C, del 10 al 90 % de HR sin condensación, frontal IP20
El caso original nombra el TinkerTouch S 10.1", que ya no se vende, y la versión web enlaza al TouchBerry 10.1". Hoy es el TouchBerry Pi Panel PC 10.1" CORE. En el esquema del caso, el escáner se conecta al panel de recepción por RS-485: pide ese panel con el puerto serie en RS-485. Para un menú a pantalla completa, consulta el modo quiosco de un dashboard de Node-RED. La versión FLEX añade opciones como un frontal IP65.
Preguntas sobre este caso
¿Qué es un hotel inteligente?
Un hotel donde los dispositivos están conectados entre sí y a la nube, para que trabajen juntos y den información útil. El huésped controla muchos dispositivos desde un solo punto, como el panel de la habitación, y el sistema responde a sus preferencias. En este modelo, un PLC y un panel en cada habitación hacen ese trabajo, y un maestro en la entrada los conecta.
¿Cómo funciona el check-in con un escáner de documentos en este diseño?
El escáner lee el documento de identidad y envía los datos por RS-485 al panel de recepción. El panel rellena los formularios, pide la firma y envía una copia al huésped por email. El huésped elige sus preferencias, la habitación se asigna a partir de ellas, y el PLC principal envía el número de habitación y los datos del huésped a la habitación por wifi.
¿Cómo se comunican los PLC de las habitaciones con la recepción?
Por wifi, con el PLC de la entrada como maestro y los PLC de las habitaciones como esclavos, como en el caso. El caso no nombra el protocolo. Una forma habitual de hacerlo es MQTT, con el broker en el PLC principal, en una red wifi solo para los controladores, separada de la wifi de los huéspedes. Consulta un broker MQTT Mosquitto central (el ejemplo es un seguidor solar; el patrón es el mismo).
¿Qué cargas conmuta el PLC de cada habitación?
El aire acondicionado y la nevera en relés, las dos válvulas de la bañera (caliente y fría) en salidas, y las luces LED en una salida PWM. Un sensor de temperatura lee la habitación. En un Raspberry PLC 19R, son 4 de los 8 relés y 1 de las 3 salidas analógicas/PWM, así que queda sitio para más cargas. El caso pone las válvulas en salidas digitales; en un Raspberry PLC 19R van en relés.
¿Un PLC de hotel aún puede usar GPRS?
El GPRS funciona sobre redes 2G, y muchos operadores ya han apagado el 2G o lo harán. El caso de 2020 envía los datos a la nube por GPRS. Hoy, el Raspberry PLC 19R admite una placa 4G opcional (LTE-M/NB-IoT o LTE Cat 4) para la misma tarea. Si el hotel tiene una línea de internet por cable, también sirve Ethernet.
¿Y la privacidad de los datos de los huéspedes?
El caso lo advierte: un hotel inteligente debe ser transparente y cumplir la ley de protección de datos. En la UE, los datos del documento de identidad son datos personales según el RGPD (Reglamento (UE) 2016/679). Una forma habitual de hacerlo: guardar solo los datos necesarios, almacenarlos en un servidor que controle el hotel, en la nube o en el propio hotel, y usar solo datos agrupados, como los servicios y horarios más usados, para fijar las opciones por defecto. Consulta también las normas de registro de viajeros de tu país.
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