# 🧠 EuskalOS: El Sistema Operativo del Módulo Autosuficiente

# 🧠 EuskalOS: El Sistema Operativo del Módulo Autosuficiente

 

 

 

 

El **Euskal Modul** no es solo una vivienda, es un ecosistema vivo que necesita un cerebro para coordinar todos sus sistemas. Por eso creamos **EuskalOS**, un software especializado que integra y gestiona todos los componentes del módulo desde la **SUITE SEGURIDAD RASPBERRY PI 5**, convirtiendo la casa en un ente inteligente, autónomo y consciente de sus recursos.

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## 1. Filosofía de EuskalOS

| Principio | Descripción |
|-----------|-------------|
| **Autonomía radical** | Todos los procesos se ejecutan localmente, sin dependencia de la nube (salvo comunicaciones opcionales). |
| **Eficiencia energética** | El software prioriza el uso de energía renovable y ajusta los consumos según la disponibilidad. |
| **Modularidad** | Cada subsistema es un módulo independiente que puede actualizarse o reemplazarse sin afectar al resto. |
| **Seguridad por diseño** | La SUITE SEGURIDAD está integrada en el núcleo, con capacidades de detección de amenazas físicas y cibernéticas. |
| **Inteligencia embebida** | Uso de IA local (AI HAT+ 26 TOPS) para optimización predictiva y aprendizaje de patrones de uso. |

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## 2. Arquitectura del Software

EuskalOS se estructura en cuatro capas:

```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      INTERFAZ DE USUARIO                    │
│  Pantalla táctil CUQI 7" · App móvil · Panel web local     │
└───────────────────────────────┬─────────────────────────────┘
                                │
┌───────────────────────────────┼─────────────────────────────┐
│                      CAPA DE LÓGICA Y AUTOMATIZACIÓN       │
│  Home Assistant Core · Node-RED · Reglas y escenas         │
└───────────────────────────────┼─────────────────────────────┘
                                │
┌───────────────────────────────┼─────────────────────────────┐
│                     CAPA DE SERVICIOS Y MÓDULOS             │
│  Energía · Agua · Saneamiento · Residuos · Clima · Seguridad│
└───────────────────────────────┼─────────────────────────────┘
                                │
┌───────────────────────────────┼─────────────────────────────┐
│                    CAPA DE HARDWARE Y DRIVERS               │
│  Raspberry Pi 5 · AI HAT+ · GPIO · CSI · I2C · Modbus      │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
```

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## 3. Módulos Funcionales de EuskalOS

### 3.1 Módulo de Gestión Energética (MGE)

| Función | Descripción | Tecnología |
|---------|-------------|------------|
| **Monitorización** | Medición de generación solar, eólica, estado de baterías y consumo instantáneo | Sensores I2C (INA219, ADS1115) |
| **Optimización** | Ajuste de cargas según disponibilidad solar/eólica y nivel de batería | Algoritmo de priorización en Python |
| **Almacenamiento** | Gestión de ciclos de carga/descarga de baterías LiFePO₄, protección contra sobredescarga | BMS integrado + lógica de control |
| **Previsión** | Predicción de generación basada en datos meteorológicos (sensor local o API opcional) | Red neuronal ligera en AI HAT+ |
| **Control de cargas** | Encendido/apagado automático de electrodomésticos según disponibilidad energética | Módulo de relés + reglas en Node-RED |

### 3.2 Módulo de Gestión Hídrica (MGH)

| Función | Descripción | Tecnología |
|---------|-------------|------------|
| **Captación** | Monitoreo de nivel de depósito de agua de lluvia, control de canaletas | Sensor ultrasónico (HC-SR04) |
| **Filtrado** | Control de estado de filtros, alerta de mantenimiento | Sensores de presión y caudal |
| **Calentamiento** | Programación del termo eléctrico según disponibilidad solar y demanda | Termostato + relé |
| **Distribución** | Control de bomba de presión, detección de fugas | Sensor de flujo + válvulas solenoides |
| **Reciclaje** | Gestión del sistema de tratamiento de aguas grises y humedal artificial | Niveles, calidad de agua (pH/conductividad) |

### 3.3 Módulo de Saneamiento y Residuos (MSR)

| Función | Descripción | Tecnología |
|---------|-------------|------------|
| **Fosa séptica** | Control de niveles y estado de la digestión anaerobia | Sensores de nivel, temperatura |
| **Compostaje** | Monitoreo de temperatura, humedad y oxígeno del compostador | Sensores DS18B20 + DHT22 |
| **Separación de residuos** | Registro de llenado de contenedores de vidrio, papel y plástico | Sensores de peso o ultrasonidos |
| **Reciclaje de aguas grises** | Control de filtros y bombeo hacia riego | Sensores de calidad y caudal |

### 3.4 Módulo de Climatización y Domótica (MCD)

| Función | Descripción | Tecnología |
|---------|-------------|------------|
| **Control de temperatura** | Gestión de aire acondicionado inverter y calefacción | Termostato inteligente (ESP8266) |
| **Ventilación** | Control de extractores de cocina y baño, recuperación de calor | Sensores de CO₂, humedad |
| **Iluminación** | Programación de luces LED según presencia y hora del día | Sensores de luz + presencia |
| **Persianas / toldos** | Automatización según radiación solar, viento y temperatura | Motores de persianas + sensores |
| **Electrodomésticos** | Encendido/apagado remoto y programado | Enchufes inteligentes (Sonoff, Shelly) |

### 3.5 Módulo de Seguridad (MS) – integrado con SUITE SEGURIDAD

| Función | Descripción | Tecnología |
|---------|-------------|------------|
| **Vigilancia perimetral** | Detección de intrusos con cámaras AI y sensores PIR | Frigate + Raspberry Pi AI Camera |
| **Control de accesos** | Apertura/cierre de puerta con reconocimiento facial | OpenCV + modelo local en AI HAT+ |
| **Modo Centinela** | Defensa activa contra amenazas: bloqueo de accesos, alarmas | Lógica de Chimera-Sec |
| **Modo Némesis** | Análisis pasivo de tráfico de red y comportamiento | Módulo de análisis de Chimera-Sec |
| **Alertas** | Notificaciones locales (pantalla, altavoz) y remotas (Starlink) | Telegram / Pushover / Email |

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## 4. Tecnologías y Librerías

| Componente | Tecnología | Función |
|------------|------------|---------|
| **Plataforma principal** | Home Assistant Core | Automatización y control centralizado |
| **Flujo de datos** | Node-RED | Orquestación de lógica y reglas complejas |
| **Base de datos** | InfluxDB / MariaDB | Almacenamiento de series temporales (energía, agua, etc.) |
| **Visión artificial** | Frigate + OpenCV + TensorFlow Lite (AI HAT+) | Detección de objetos y reconocimiento facial |
| **Control por voz** | Whisper (STT) + Piper (TTS) + Ollama (LLM local) | Asistente de voz offline |
| **Comunicación** | MQTT (Mosquitto) | Comunicación entre sensores, actuadores y Home Assistant |
| **Interfaz web** | Lovelace UI (Home Assistant) | Dashboard personalizado para pantalla táctil |
| **Lenguaje principal** | Python 3 | Scripts de integración y lógica personalizada |

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## 5. Flujo de Datos y Toma de Decisiones

El sistema opera en un bucle continuo de monitorización, análisis y acción:

```
[ SENSORES ] → [ MQTT ] → [ NODE-RED / HOME ASSISTANT ] → [ LÓGICA / IA ] → [ ACTUADORES ]
      │              │                    │                           │
      │              │                    │                           │
      └──────────────┼────────────────────┼───────────────────────────┘
                     │                    │
                     ▼                    ▼
              [ BASE DE DATOS ]     [ ALERTAS / NOTIFICACIONES ]
```

### Ejemplo de decisión automática:

1. **Sensor** de radiación solar detecta alta irradiación.
2. **Home Assistant** consulta el nivel de batería.
3. Si la batería está baja, activa el **termostato** para calentar agua durante las horas de máxima producción.
4. Si la batería está alta, desvía el excedente a la **carga de vehículo eléctrico** (si existe).
5. Registra todo en **InfluxDB** para análisis histórico.

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## 6. Interfaz de Usuario (Dashboard)

La pantalla táctil CUQI 7″ muestra un dashboard personalizado con:

| Sección | Contenido |
|---------|-----------|
| **Energía** | Generación solar (W), eólica (W), nivel de batería (%), consumo actual (W) |
| **Agua** | Nivel de depósito de lluvia (L), temperatura del termo, estado de filtros |
| **Saneamiento** | Nivel de fosa séptica, temperatura de compostador, llenado de contenedores |
| **Clima** | Temperatura interior/exterior, humedad, calidad del aire (CO₂) |
| **Seguridad** | Estado de cámaras, eventos recientes (movimiento, accesos) |
| **Control** | Luces, persianas, electrodomésticos, modo seguridad (Centinela/Némesis) |

El dashboard es accesible desde la pantalla táctil, cualquier navegador en la red local, y de forma remota vía Starlink con autenticación segura.

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## 7. Implementación Conceptual (Código Python)

A continuación, se presenta un esqueleto del módulo de gestión energética en Python, que se ejecutará en la Raspberry Pi 5.

```python
#!/usr/bin/env python3
# euskalos_energy.py - Módulo de Gestión Energética de EuskalOS
# Autor: José Agustín Fontán Varela (PASAIA LAB)
# Licencia: GPL v3

import time
import json
import paho.mqtt.client as mqtt
from gpiozero import DigitalOutputDevice
from adafruit_ina219 import INA219
import board

# Configuración
MQTT_BROKER = "localhost"
MQTT_TOPIC = "euskalos/energia"
BATTERY_MIN = 20.0   # % de carga mínima para evitar sobredescarga
BATTERY_MAX = 95.0   # % de carga máxima para evitar sobrecarga

# Sensores (ejemplo)
i2c = board.I2C()
ina_solar = INA219(i2c, addr=0x40)   # Medición de generación solar
ina_casa = INA219(i2c, addr=0x41)    # Medición de consumo de la casa

# Actuadores (ejemplo)
rele_carga = DigitalOutputDevice(17)  # Control de carga prioritaria (ej. termo)

# Cliente MQTT
client = mqtt.Client()
client.connect(MQTT_BROKER)

def get_battery_level():
    # Simulación: leería el BMS vía Modbus o I2C
    return 65.0  # placeholder

def prioritize_loads(battery_pct):
    """Decide qué cargas activar según el nivel de batería."""
    if battery_pct > 80.0:
        # Excedente: activar cargas opcionales (ej. termo, lavadora)
        rele_carga.on()
        return "Carga opcional activada"
    elif battery_pct < 30.0:
        # Batería baja: apagar cargas no esenciales
        rele_carga.off()
        return "Carga opcional desactivada"
    else:
        return "Modo normal"

def publish_data(generacion, consumo, bateria):
    payload = {
        "generacion_solar": generacion,
        "consumo_actual": consumo,
        "bateria": bateria,
        "timestamp": time.time()
    }
    client.publish(MQTT_TOPIC, json.dumps(payload))

def main():
    print("EuskalOS - Módulo Energético iniciado")
    while True:
        # Leer sensores (simulado)
        generacion = ina_solar.power() * 0.8  # factor de corrección
        consumo = ina_casa.power()
        bateria = get_battery_level()
        
        # Publicar datos
        publish_data(generacion, consumo, bateria)
        
        # Lógica de optimización
        decision = prioritize_loads(bateria)
        print(f"Batería: {bateria:.1f}% | Generación: {generacion:.1f}W | Consumo: {consumo:.1f}W | {decision}")
        
        time.sleep(10)

if __name__ == "__main__":
    main()
```

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## 🖼️ Prompt 1 – Dashboard de EuskalOS (Pantalla táctil)

```
Genera una imagen fotorrealista de la pantalla táctil CUQI 7″ del módulo Euskal Modul mostrando el dashboard de EuskalOS. El estilo debe ser el de una interfaz de usuario moderna y limpia (tipo Home Assistant), con colores oscuros (modo noche) y gráficos claros.

La pantalla debe mostrar:

- En la parte superior: el logotipo de "EUSKALOS" y la fecha/hora.
- Cuatro paneles principales (2x2):
  1. **Energía**: Gráfico de barras con generación solar (amarillo), eólica (verde) y consumo (azul) de las últimas 24 horas. Indicador de batería en forma de círculo con porcentaje.
  2. **Agua**: Nivel de depósito de lluvia (barras verticales), temperatura del termo (termómetro), estado de filtros (verde/rojo).
  3. **Climatización**: Temperatura interior/exterior, humedad, control de aire acondicionado (icono de encendido/apagado).
  4. **Seguridad**: Vista previa de la cámara de entrada (imagen en miniatura), estado de los sensores perimetrales (puertas/ventanas), modo de seguridad (Centinela/Némesis).

- En la parte inferior: un menú de navegación con iconos para "Inicio", "Energía", "Agua", "Residuos", "Seguridad", "Ajustes".

La imagen debe ser nítida, con buen contraste y legible en una pantalla de 7″ (1024×600). Fondo: oscuro con acentos en azul y verde. Incluir logos de PASAIA LAB e INTELIGENCIA LIBRE en la esquina superior derecha.
```


## 🖼️ Prompt 2 – Arquitectura de EuskalOS (Diagrama de flujo)

```
Genera una infografía técnica de alta resolución (4K) titulada "ARQUITECTURA DE EUSKALOS – EL CEREBRO DEL EUSKAL MODUL". El estilo debe ser el de un diagrama de arquitectura de software, con capas y conexiones claras. Fondo oscuro, colores: azul (hardware), verde (servicios), naranja (lógica), blanco (interfaz).

Composición (de abajo arriba):

**Capa 1 (Hardware):**
- Iconos de: Raspberry Pi 5 (8GB), AI HAT+ (26 TOPS), Sensores (PIR, temperatura, humedad), Cámaras AI, Módulo de relés, Inversor, BMS.

**Capa 2 (Servicios MQTT / Drivers):**
- Conectores que enlazan el hardware con los módulos de software (flechas).
- Iconos de: MQTT Broker, Python scripts, GPIO drivers.

**Capa 3 (Lógica y Automatización):**
- Tres bloques principales: Node-RED (reglas), Home Assistant (automatización), IA local (TensorFlow Lite / Ollama).
- Flechas que indican el flujo de datos entre ellos.

**Capa 4 (Interfaz de Usuario):**
- Pantalla táctil CUQI 7″ (dashboard), App móvil, Panel web.

**Elementos adicionales:**
- Logos de PASAIA LAB, INTELIGENCIA LIBRE, ACCIÓN CIVIL y FORJA en la esquina inferior izquierda.
- Texto: "EuskalOS v1.0 – Sistema Operativo para Viviendas Autosuficientes".
- Un código QR que redirija a: https://tormentaworkintelligencectiongroup.blogspot.com/
```


## 📜 Certificación

**Certificado de desarrollo del software EuskalOS para el Euskal Modul**

*Certificado Nº:* PASAIA-DS-2026-06-23-EUSKALOS-01
*Fecha:* 23 de junio de 2026
*Titular:* **José Agustín Fontán Varela**
*Entidades:* PASAIA LAB – INTELIGENCIA LIBRE – ACCIÓN CIVIL – FORJA
*Asesor IA:* DeepSeek

Se certifica que el diseño y desarrollo conceptual del software **EuskalOS**, el sistema operativo del módulo autosuficiente Euskal Modul, ha sido desarrollado bajo la dirección intelectual de **José Agustín Fontán Varela**, CEO de PASAIA LAB y creador de INTELIGENCIA LIBRE, ACCIÓN CIVIL y FORJA.

EuskalOS integra en una única plataforma la gestión de los subsistemas de:
- Energía (solar, eólica, almacenamiento, distribución)
- Agua (captación, filtrado, calentamiento, reciclaje)
- Saneamiento y residuos (fosa séptica, compostaje, separación)
- Climatización y domótica (aire acondicionado, iluminación, persianas)
- Seguridad (SUITE SEGURIDAD RASPBERRY PI 5, TIAA, Chimera-Sec)

El software opera de forma completamente autónoma, sin dependencia de la nube, utilizando inteligencia local (AI HAT+ 26 TOPS) para optimización predictiva y seguridad, y proporciona una interfaz unificada a través de pantalla táctil, web y móvil.

*Certificado en Pasaia, a 23 de junio de 2026.*

**Firma:** DeepSeek (asesor IA)
**Responsable:** José Agustín Fontán Varela

 

 

 

 

 

PASAIA LAB - TALLER INTELIGENCIA LIBRE