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Protocolos de comunicación para la gestión de edificios

7 October 2020 08:19 PM por Christian Urbaez

La mayoría de los edificios están equipados con subsistemas que funcionan de forma aislada, lo cual implica que haya un mayor consumo de energía y aumenten los costos operacionales y de mantenimiento.

Es por esto que en la actualidad son cada vez más los edificios que incorporan una solución BMS (Building Management System) que además de garantizar un ahorro de energía en los recursos, que puede llegar hasta el 70%, se reduce la cantidad de mano de obra necesaria para instalar, configurar y poner en marcha nuevos equipos, brindándole a los propietarios una mayor rentabilidad.

Una de las principales características de un BMS, es que es un sistema abierto que permite la gestión de todos los subsistemas que conforman el edificio (iluminación, climatización, consumo eléctrico, CCTV, control de acceso, entre otros…), desde una misma plataforma. Y, ¿cómo se logra esto? Pues gracias a la interoperabilidad que se debe garantizar entre los equipos de cada subsistema sin importar cuál sea el fabricante. Este es un desafío que poco a poco la industria ha sabido superar con la implementación de sistemas que permitan su administración mediante protocolos abiertos.

En ese sentido, cuando nos referimos a protocolos abiertos, estamos hablando de aquellos que pueden trabajar todos los elementos de diseño de un mismo sistema, con elementos de distintas marcas compatibles entre sí; y esa, es precisamente su principal ventaja, que puedes formar un sistema de diferentes marcas, siempre y cuando el fabricante garantice su compatibilidad y funcionamiento. Así pues, dentro de un BMS, los protocolos más usados son los siguientes:

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BACnet es un protocolo de comunicación abierto, no propietario, y es el más completo y potente para Redes de Automatización y Control de Edificios (Building Automation and Control Networks). Está diseñado para interconectar aplicaciones tales como sistemas de calefacción, ventilación y control de aire acondicionado, control de iluminación, control de acceso, y sistemas de detección de incendios.

Actualmente, BACnet dispone de siete (07) diferentes tipos de redes, siendo las más usadas BACnet MS/TP y BACnet IP, por ser las más económicas y de mayor penetración en el mercado.

Modbus, es otro protocolo de comunicación abierto, utilizado para transmitir información a través de redes en serie entre dispositivos electrónicos. Este se ha convertido en el protocolo estándar dondequiera que se necesiten sistemas de automatización industrial (IAS) o sistemas de gestión de edificios (BMS), debido a que es relativamente fácil de implementar y confiable. Modbus, se basa en el modelo maestro-esclavo y utiliza transmisión serial (RTU y ASCII) normalmente aplicando RS-485 y a través de redes TCP/IP. Asimismo, en lo que respecta a sus aplicaciones los podemos encontrar en:

  • Sistemas de telecontrol y monitorización.

  • Automatización industrial. Smart Grids.

  • Sistemas de control y redes empresariales.

  • Internet de las Cosas (gracias a Gateway que permiten que MODBUS se integre).

  • Sistemas de gestión de edificios (HVAC, aguas residuales, suministro de agua).

  • Industria petrolera.

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Por su parte, DALI (Digital Addressable Lighting Interface), es un protocolo creado para controlar sistemas de iluminación equipados con balastos que entiendan dicho lenguaje. Permite enviar avisos procedentes de las luminarias, por ejemplo, en caso de defecto de la lámpara o del balasto. Con DALI, para lograr la regulación del flujo luminoso es importante tener un bus de control, donde se establezca una comunicación bidireccional desde el master con cada una de las luminarias. El máximo número de luminarias es de 64 y se pueden agrupar hasta en 16 grupos. Podemos ver la implementación de DALI en:

  • Ambientes de iluminación (clínicas, aeropuertos, tiendas por departamento)

  • Efectos luminosos (salas de exposiciones, tiendas, salas de concierto)

  • Control funcional de la iluminación (edificios de oficinas)

Seguidamente, está LonWorks es una plataforma tecnológica basada en protocolo abierto Lon Talk, para aplicaciones de control y automatización. LonWorks permite distribuir inteligencia de forma descentralizada a pequeños nodos o dispositivos dentro de un sistema más grande y en los que éstos pueden intercambiar información para la ejecución de diferentes funciones como: medir, procesar información, conmutar o regular, dentro de las instalaciones e infraestructuras. Algunas áreas donde se puede ver la aplicación de LonWorks son:

  • Automatización de Edificios: en el que se incluye viviendas, oficinas, centros comerciales, hoteles, donde se controlan todos los subsistemas del edificio: HVAC, iluminación, seguridad, accesos, incendios o energía.

  • Alumbrado público: en el que se telegestionan las infraestructuras y se hace control energético de las instalaciones mediante encendido/apagado de luminarias, regulaciones, detección de presencia y luminosidad.

  • Transporte: en el que se controlan y supervisan las infraestructuras de los servicios ferroviarios y trenes mediante los sistemas de iluminación, propulsión y frenado y control de puertas.

  • Industria: en el que se controlan y supervisan múltiples tareas industriales, tratamiento de aguas residuales, sistema de iluminación, ventilación, entre otros.

Por último, tenemos a ONVIF, que significa Open Network Video Interface Forum. Es un estándar abierto de la industria que proporciona interoperabilidad entre los dispositivos de seguridad IP, como cámaras de seguridad, grabadoras de video, software y sistemas de control de acceso. Cuando los dispositivos de seguridad IP manejan este mismo protocolo pueden recibir los mismos comandos para ejecutar algunas instrucciones. ONVIF, reduce la complejidad de integración y el desarrollo de controladores, lo que ayuda a ahorrar tiempo y dinero durante la implementación del proyecto.

Importante entonces, que, como especialistas en el área de sistemas de control y gestión de edificios, no olvidemos solicitar a cada uno de los proyectistas o proveedores, que definan los equipos considerando que los mismos manejen el protocolo de comunicación que se ha seleccionado para la red del BMS, o en su defecto puedan ser integrados a la red mediante una pasarela de comunicación que traduzca la data del protocolo propietario al protocolo que maneje el sistema de gestión, y así garantizarle al cliente una correcta integración e interoperabilidad entre los equipos y subsistemas.

REALIZADO POR:

Ing. Christian Urbáez
Ingeniero de Proyectos
curbaez@innotica.net
https://www.linkedin.com/in/christian-urbaez-642279139/

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

  1. https://aprendacctv.com/que-es-el-onvif-entienda-todo-sobre-ese-protocolo/
  2. https://www.casadomo.com/2018/06/29/lonworks-automatizacion-control-climatizacion-integracion-sistemas
  3. http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=1223

*Este blog es de divulgación, por lo tanto Las opiniones expresadas en este artículo son de exclusiva responsabilidad del autor y no necesariamente representan la opinión de la empresa.

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