Este es el primero de una trilogía de entradas del BLOG donde se muestra el procedimiento detallado para la conexión de sistemas electrónicos customizables basados en la UNIT PULSAR ESP32-C6 con infraestructuras domóticas de productos comerciales como SonOff mediante Matter a través de un controlador basado en Home Assistant alojado en una Máquina Virtual.
Introducción
La domótica moderna ya no se limita a dispositivos aislados o soluciones dependientes de la nube, sino que se apoya en arquitecturas locales, robustas y escalables. En este contexto, Home Assistant se ha consolidado como una de las plataformas más completas para la automatización del hogar, permitiendo integrar sensores, actuadores y sistemas embebidos bajo un mismo entorno de control. Para ejecutar este tipo de plataformas de forma estable y segura, la virtualización se convierte en una herramienta clave, ya que permite aislar servicios, optimizar recursos y facilitar la administración del sistema.
En esta entrada se explora cómo Home Assistant puede instalarse y ejecutarse dentro de una máquina virtual utilizando VirtualBox, entendiendo primero los conceptos fundamentales involucrados con el objetivo de ofrecer una base conceptual sólida que permita no solo seguir el procedimiento de instalación, sino comprender la arquitectura que hay detrás de un sistema domótico moderno ejecutándose sobre infraestructura virtualizada.
Materiales
- PC
- Paciencia
Conocimientos previos
Máquina Virtual (VM)
Una máquina virtual es una instancia de cómputo que emula una computadora completa a nivel de hardware, pero que existe únicamente como software. Desde el punto de vista del sistema operativo que se ejecuta dentro de ella, dispone de un procesador, memoria RAM, almacenamiento, interfaces de red y dispositivos de entrada/salida propios. En realidad, estos recursos son abstraídos y controlados por un hipervisor, que se encarga de traducir las operaciones del sistema invitado a recursos físicos reales. Esta abstracción permite ejecutar múltiples sistemas operativos simultáneamente sobre un mismo equipo físico, manteniendo aislamiento entre ellos. El valor técnico de una máquina virtual radica en su capacidad de encapsular un sistema completo —incluyendo su estado, configuración y software— de forma portable, reproducible y segura.
Una VM es como tener otra computadora dentro de tu computadora.
HyperVisor
Un hypervisor es la capa de software —o en algunos casos firmware— responsable de crear, ejecutar y aislar máquinas virtuales, administrando el acceso al hardware físico subyacente. Su función principal es permitir que múltiples sistemas operativos independientes se ejecuten de forma simultánea sobre un mismo conjunto de recursos físicos (CPU, memoria, almacenamiento y red), sin interferir entre sí. Para lograrlo, el hypervisor actúa como un intermediario entre el hardware y los sistemas operativos invitados, controlando qué instrucciones se ejecutan directamente sobre el procesador y cuáles deben ser interceptadas y gestionadas.
Conceptualmente, el hypervisor también cumple una función clave en seguridad y estabilidad. Al mantener un aislamiento estricto entre máquinas virtuales, evita que un fallo, cuelgue o compromiso de seguridad en una VM afecte a las demás o al host.
Categorías de Hypervisores
Los hypervisores de tipo 1, también llamados bare-metal, se ejecutan directamente sobre el hardware sin un sistema operativo anfitrión intermedio. Esto les permite mayor eficiencia, menor latencia y mayor control del hardware, por lo que son comunes en entornos empresariales y servidores.
Los hypervisores de tipo 2, en cambio, se ejecutan como aplicaciones sobre un sistema operativo existente, delegando parte del control del hardware al host. Aunque introducen una capa adicional, son ideales para desarrollo, pruebas y aprendizaje, por su facilidad de uso y flexibilidad.
Virtual Box
VirtualBox es un software de virtualización que funciona como hipervisor de tipo 2, es decir, se ejecuta sobre un sistema operativo anfitrión y utiliza sus servicios para acceder al hardware. Internamente, VirtualBox gestiona la creación y ejecución de máquinas virtuales, asignándoles recursos como núcleos de CPU, memoria y dispositivos virtuales. Aprovecha extensiones de virtualización por hardware presentes en procesadores modernos para ejecutar instrucciones privilegiadas de manera eficiente. Además, implementa controladores virtuales de red, almacenamiento y periféricos, permitiendo que los sistemas invitados funcionen como si estuvieran instalados en hardware físico. VirtualBox es ampliamente usado en entornos de desarrollo y pruebas debido a su facilidad de uso y flexibilidad.
Ejemplo típico:
- Host: Windows 11
- Hypervisor: VirtualBox
- VM: Ubuntu Server corriendo dentro
Domótica
La domótica es la disciplina que integra electrónica, informática y comunicaciones para automatizar funciones dentro de un entorno habitacional. Desde una perspectiva técnica, consiste en un sistema distribuido compuesto por sensores, actuadores y unidades de control que intercambian información para tomar decisiones automáticas. Estos sistemas se basan en eventos, estados y reglas lógicas, y suelen operar en tiempo real o casi real. La domótica moderna se apoya en microcontroladores conectados, redes locales y protocolos de comunicación ligeros para coordinar acciones como control de iluminación, climatización, seguridad y gestión energética. Su propósito no es solo automatizar tareas, sino crear sistemas adaptativos capaces de responder al contexto y al comportamiento de los usuarios.
La domótica es la automatización del hogar.
Home Assistant
Home Assistant es una plataforma de software de código abierto diseñada para centralizar y gestionar sistemas domóticos heterogéneos. Técnicamente, actúa como un motor de automatización orientado a eventos que mantiene un modelo de estados para cada dispositivo o entidad integrada. Home Assistant se comunica con dispositivos físicos y servicios externos mediante integraciones que implementan protocolos estándar y propietarios. Sobre esta base, ejecuta automatizaciones definidas por disparadores, condiciones y acciones, permitiendo una lógica compleja sin dependencia de la nube. Su arquitectura prioriza el control local, la extensibilidad y la interoperabilidad, convirtiéndolo en una solución robusta para implementar sistemas domóticos avanzados y escalables.
- No es solo una app
- No depende de la nube
- No es una marca de dispositivos
Resumen
| Concepto | ¿Qué es? |
| Máquina Virtual | Computadora simulada por software que ejecuta un sistema operativo propio |
| Hypervisor | Capa de software que virtualiza el hardware y permite ejecutar VMs |
| VirtualBox | Programa (hipervisor tipo 2) que crea y gestiona máquinas virtuales |
| Domótica | Automatización del hogar mediante sensores, actuadores y software |
| Home Assistant | Plataforma central que integra, supervisa y automatiza sistemas domóticos |
Desarrollo
La creación de una máquina virtual no es estrictamente necesario, sobre todo si se requiere una implementación que funcione 24/7 en cuyo caso se recomienda el uso de una Raspberry Pi 5, pero para tener una solución económica, un control total y tener la posibilidad de portar Home Assistant de un equipo a otro es que en esta entrada se hace uso de una MV 😉
1.- Comencemos descargando Virtual Box desde su sitio oficial https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads donde haremos clic en paquete de Windows hosts como se muestra en la figura
La instalación sencilla, ya que toda la configuración por defecto que nos muestra el instalador requiere clics consecutivos a siguiente y finalizar.
2.- Ahora en necesario descargar una imagen del sistema operativo de Home Assistant para cargar a la máquina virtual. Pero si como a mí te saltó la duda acerca de las imágenes, te explico. La imagen de un sistema operativo, es un archivo que contiene al mismo, listo para ser usado y nos sirve porque este ya contiene una serie de configuraciones establecidas que nos ahorran la necesidad de tener que hacerlo nosotros mismos.
Para lo anterior debemos ir al sitio web de Home Assistant, entrar en la sección de instalación y hacer clic en el apartado para Windows (View tutorial) o simplemente hacer clic en esta URL para ahorrarse la molestia Windows en donde se deberá hacer clic en la opción mostrada en la figura, tras lo cual se descarga un archivo .zip que se deberá descomprimir.
3.- Ahora es momento de crear la máquina virtual para lo cual se debe abrir virtual box como administrador y hacer clic en el icono mostrado en la imagen para agregar una nueva mv.
Se abre una ventana donde se le debe dar un nombre a la mv, establecer un tipo, subtipo y versión del sistema operativo con el cual va a correr. Dicha ventana debe quedar como se muestra en la figura
En la siguiente ventana asigna un mínimo de 2000 MB, dos procesadores y habilita la casilla de EFI dando una ventana como la mostrada en la figura.
En la siguiente ventana, selecciona la casilla para usar un el archivo de un disco duro virtual y carga el archivo de la imagen de Home Assistant que previamente se descargó y descomprimió. Clic en finalizar y obtendrá una mv con las características mostradas en la figura
Resta configurar el adaptador de Red. Haga clic en el icono del engrane en color naranja y diríjase hacia el apartado de Red cuya configuración debe quedar como se muestra en la figura 1.7 donde el adaptador puente es red en la que la máquina virtual se conecta a la misma red física que el host, como si fuera otro dispositivo más en la red local.
El adaptador puente permite que la máquina virtual
- Obtenga una dirección IP propia desde el router o servidor DHCP de la red local (igual que cualquier otro dispositivo físico).
- Sea accesible desde otros dispositivos en la red, como si fuera una computadora física real.
- Se comunique directamente con otros dispositivos en la red sin necesidad de que el host actúe como intermediario.
La máquina virtual con Home Assistant está lista para arrancar. Haz clic en el icono de la flecha verde para iniciar la mv, espera unos minutos y obtendrás la pantalla de bienvenida donde te arroja una IPV4 que puedes probar en tu navegador de confianza o en la app de Home Assistant que puedes descargar desde la Play Store en tu teléfono inteligente para acceder a tu servidor local recién creado, tal como se observa en las siguientes figuras
La URL debe quedar como sigue: http://(IP que arroja Home Assistant):8123 donde 8123 es el puerto y en el caso de este ejemplo queda como se observa en la figura
Tras lo cual se obtiene una página como la mostrada a continuación donde debemos crear una cuenta y configurar un plugin.
Conclusiones
La instalación de Home Assistant dentro de una máquina virtual representa una solución sólida, flexible y técnicamente correcta para iniciar o incluso operar un sistema de domótica completo sin depender de hardware dedicado como una Raspberry Pi. Al apoyarse en la virtualización, se abstrae el sistema domótico del hardware físico, permitiendo que Home Assistant se ejecute en un entorno controlado, reproducible y fácil de mantener.
El uso de VirtualBox como hipervisor de tipo 2 simplifica el proceso, ya que permite desplegar una máquina virtual sobre un sistema operativo de escritorio común. Esta capa intermedia es suficiente para la carga típica de Home Assistant, cuyo comportamiento está dominado por eventos, comunicación en red y acceso a servicios, más que por cómputo intensivo.
Ejecutar Home Assistant dentro de una máquina virtual aporta ventajas en términos de aislamiento y estabilidad. Cualquier fallo, mala configuración o actualización fallida queda contenida dentro de la VM, sin comprometer el sistema operativo principal de la PC.
Desde la perspectiva de red y arquitectura IoT, esta aproximación se integra de forma natural con dispositivos embebidos como ESP32 y protocolos como MQTT. Al configurar la máquina virtual en modo puente, Home Assistant se comporta como un nodo más dentro de la red local, permitiendo descubrimiento automático de dispositivos, recepción de mensajes y control directo del hardware sin depender de servicios en la nube. Esto refuerza uno de los principios fundamentales de Home Assistant: el control local y la soberanía de los datos.
En conjunto, la combinación de hipervisor + máquina virtual + Home Assistant no solo resuelve el problema práctico de la instalación, sino que introduce al lector a conceptos fundamentales de virtualización, aislamiento de servicios y diseño de sistemas distribuidos. Este enfoque convierte una simple instalación domótica en un ejercicio real de ingeniería, donde software, hardware y red convergen en una solución escalable, robusta y alineada con prácticas profesionales de IoT y sistemas embebidos.
Referencias
https://www.xenserver.com/what-is-a-hypervisor
