Infraestructura domótica e IA de código abierto

Ámbito: Infraestructura TI / Domótica / Inteligencia artificial

Periodo: 2025 (implementación actual)

Estado: En producción — uso personal diario

Lugar: Playa del Carmen, México

Contexto

En 2025 diseñé e implementé una infraestructura domótica y de IA completa, 100% de código abierto, para mi casa en México. El objetivo: autonomía total, cero dependencia de la nube, privacidad absoluta y control inteligente de todo el entorno doméstico.

Esta plataforma también sirve como laboratorio de I+D para mis desarrollos comerciales (los paquetes de domótica profesional que ofrezco a mis clientes).

Problema

Retos técnicos:

• Crear una infraestructura domótica local (sin la nube de Google, Amazon o Apple)
• Integrar IA conversacional para un control por voz inteligente
• Gestionar más de 30 dispositivos IoT (luces, enchufes, aires acondicionados, sensores, puerta de entrada)
• Monitoreo eléctrico: sensores de corriente en el tablero para analizar el consumo
• Aislamiento de red: separar IoT, LAN doméstica y servidores
• Rendimiento: reconocimiento de voz en <2 s, automatizaciones en tiempo real
• Fiabilidad: una infraestructura que funcione 24/7 sin intervención

Retos de privacidad:

• Cero datos personales en la nube (sin vigilancia de Google ni Amazon)
• Reconocimiento de voz local (sin servidores externos)
• Los datos domóticos se quedan en casa

Solución

Arquitectura de la infraestructura

Hardware:

• Servidor principal: 1 PC físico con Ubuntu 24.04 LTS (AMD Ryzen de 12 núcleos)
• Red: router BPI-R4 con OpenWrt y VLAN (IoT aislado)
• Monitoreo eléctrico: sensores de corriente en el tablero eléctrico
• Bluetooth Proxy: ESP32 (servidor Squeezbox para audio multisala)
• Almacenamiento: NVMe de 1 TB

Plataforma de software (todo de código abierto):

1. Home Assistant OS (VM KVM)

• Orquestación domótica completa
• Más de 30 dispositivos Tuya/Zigbee/Z-Wave integrados

• Elementos controlados:

  • Aires acondicionados (4 unidades)
  • Luces (más de 15 puntos)
  • Puerta de entrada (cerradura inteligente)
  • Enchufes inteligentes
• Monitoreo de energía: sensores de corriente en el tablero eléctrico (análisis del consumo en tiempo real)
• Automatizaciones complejas (condiciones de varios niveles, múltiples disparadores)
• Panel web/móvil unificado
• Reconocimiento de voz local: Whisper (STT) + Piper (TTS)
• Funcionamiento sin conexión: las automatizaciones siguen funcionando sin internet

2. AdGuard Home (Docker)

• Bloqueo DNS: anuncios, rastreadores y malware bloqueados en toda la red
• Privacidad: ningún rastreo externo
• Rendimiento: resolución DNS local rápida
• Filtrado automático de más de 100 000 dominios maliciosos

3. AnythingLLM (Docker)

• Interfaz de IA conversacional
• RAG (Retrieval-Augmented Generation) sobre documentos locales
• Integración con la API de OpenAI para el razonamiento complejo
• Memoria contextual: el asistente recuerda nuestras conversaciones

4. ESP32 Squeezbox Server (BT Proxy)

• Servidor de audio multisala
• Proxy Bluetooth para integrar periféricos BT en Home Assistant
• Streaming de audio sincronizado

5. Red aislada (OpenWrt BPI-R4)

• 3 VLAN: LAN doméstica (192.168.1.0/24), IoT (192.168.10.0/24), servidores
• WireGuard VPN: acceso remoto seguro
• QoS: priorización del tráfico (el streaming nunca se entrecorta)
• Firewall inteligente: aislamiento completo del IoT respecto al resto de la red

Flujo de trabajo técnico

Reconocimiento de voz inteligente

Ejemplo de interacción:

Yo: "Hace calor"

Asistente:

• Enciende el aire acondicionado de la sala (24°C)
• Cierra la puerta de entrada (si está abierta)
• Apaga las luces innecesarias (ahorro)
• Inicia la playlist "chill" en Squeezbox

Plataforma técnica:

1. Whisper (STT local): capta mi voz → texto (~800ms)
2. ChatGPT API (razonamiento): analiza la intención y el contexto (~1-2s)
3. Home Assistant: ejecuta las automatizaciones (clima, puerta, luces, audio)
4. Piper (TTS local): responde por voz (~400ms)

Total: ~2-3 segundos desde la orden de voz hasta la ejecución.

Automatizaciones domóticas avanzadas

Ejemplos concretos:

Escenario 1: Monitoreo eléctrico inteligente

• Sensores de corriente en el tablero eléctrico

• SI el consumo supera el 80% de la capacidad del tablero, ENTONCES:

  • Notificación móvil "Carga eléctrica elevada"
  • Corta automáticamente los aparatos no prioritarios
  • Registro histórico del consumo por circuito

Escenario 2: Confort térmico adaptativo

• SI la temperatura interior supera los 28°C Y no hay nadie en casa, ENTONCES:

  • Activa el aire acondicionado en modo ahorro (26°C)
  • Apaga las luces automáticamente

• SI se detecta el regreso a casa (puerta de entrada abierta), ENTONCES:

  • El aire acondicionado pasa a modo confort (24°C)
  • Enciende las luces de la entrada

Escenario 3: Seguridad y ahorro

• SI la puerta de entrada lleva abierta más de 5 min Y se detecta a alguien afuera, ENTONCES:

  • Notificación móvil "Puerta abierta durante un tiempo anormal"
  • Apaga el aire acondicionado (evita el desperdicio)

• SI la puerta se cierra, ENTONCES:

  • Reactiva el aire acondicionado en el último modo

PCIe Passthrough — NIC dedicada a la VM

Reto técnico: Home Assistant necesita acceso directo a la red IoT (VLAN 10) sin pasar por el host Ubuntu.

Solución: PCIe passthrough de una tarjeta de red física (NIC2) directamente a la VM de Home Assistant.

Implementación:

• Activación de IOMMU (kernel)
• Vinculación de la NIC2 al driver VFIO-PCI
• VM KVM con la NIC2 en passthrough directo
• Resultado: la VM tiene acceso directo al hardware = latencia de red mínima + aislamiento perfecto

Resultado

Infraestructura implementada:

• Servidor Ubuntu 24.04 LTS (AMD de 12 núcleos)
• Home Assistant OS en VM KVM (4GB de RAM, 4 vCPU)
• AdGuard Home + AnythingLLM en Docker
• ESP32 Squeezbox Server (BT Proxy + audio)
• Router OpenWrt con VLAN + VPN
• Más de 30 dispositivos IoT controlados
• Monitoreo eléctrico en tiempo real (sensores de corriente en el tablero)

Funciones activas:

• Reconocimiento de voz local en <2 s
• Control de los aires acondicionados (4 unidades)
• Control de las luces (más de 15 puntos)
• Control de la puerta de entrada (cerradura inteligente)
• Monitoreo del consumo eléctrico por circuito
• Audio multisala (Squeezbox)
• Automatizaciones complejas con múltiples condiciones
• Bloqueo de anuncios y rastreadores en toda la red
• Acceso remoto seguro (WireGuard VPN)
• Panel domótico unificado
• Inteligencia artificial conversacional

Impacto personal:

• Autonomía total: cero dependencia de Google, Amazon o Apple
• Privacidad absoluta: mis datos se quedan en casa
• Confort diario: una casa que se anticipa a mis necesidades
• Ahorro: optimización energética (monitoreo del consumo + automatizaciones inteligentes)
• Fiabilidad: funciona sin conexión, nunca hay caídas de la nube

Beneficio para I+D:

• Laboratorio vivo: pruebo antes de proponer a los clientes
• Validación en campo: la plataforma funciona 24/7 sin intervención
• Base comercial: arquitectura reutilizable para los paquetes de clientes (Pack 1, 2A, 2B)

Lo que demuestra este proyecto

• Capacidad para diseñar una infraestructura TI completa (red, servidores, virtualización, seguridad)
• Dominio de tecnologías de código abierto avanzadas (KVM, PCIe passthrough, Docker, OpenWrt)
• Enfoque sistémico: red + domótica + IA + monitoreo energético + seguridad integrados
• Privacy-first: todo local, sin ninguna dependencia de la nube
• I+D aplicada: un laboratorio personal que se convierte en oferta comercial

Plataforma técnica completa

SO y virtualización:

• Ubuntu Server 24.04 LTS (host)
• KVM/QEMU (hipervisor)
• Home Assistant OS (VM)

Domótica:

• Home Assistant Core 2024+
• Integraciones: Tuya, Zigbee, Z-Wave
• Controles: aires acondicionados, luces, puerta de entrada, enchufes
• Monitoreo: sensores de corriente eléctrica (tablero)
• Automatizaciones: lógica condicional avanzada

IA y voz:

• Whisper (STT local, modelo de OpenAI)
• Piper (TTS local)
• ChatGPT API (razonamiento externo)
• AnythingLLM (RAG local)

Audio y Bluetooth:

• ESP32 Squeezbox Server
• Bluetooth Proxy (integración de periféricos BT)
• Audio multisala

Red y seguridad:

• OpenWrt (router BPI-R4)
• VLAN (3 zonas aisladas)
• AdGuard Home (bloqueo DNS)
• WireGuard VPN
• Firewall + QoS

Contenedores:

• Docker Engine + Docker Compose
• Contenedor AdGuard Home
• Contenedor AnythingLLM

Hardware:

• AMD Ryzen de 12 núcleos
• 64GB de RAM
• NVMe de 1 TB
• 2 NIC Gigabit (1 host, 1 passthrough)
• Sensores de corriente (tablero eléctrico)
• ESP32 (BT Proxy + Squeezbox)

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Fotos/Imágenes

Etiquetas: lab, domótica, home assistant, código abierto, privacidad, IA, infraestructura, KVM, docker, OpenWrt, ESP32, monitoreo energético, México, 2025