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

Es por esto que cada vez más edificios incorporan una solución BMS (Building Management System) que, además de garantizar un ahorro de energía que puede llegar hasta el 70 %, 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 del edificio (iluminación, climatización, consumo eléctrico, CCTV, control de acceso, entre otros) desde una misma plataforma.

¿Cómo se logra esto? Gracias a la interoperabilidad que debe garantizarse 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 administrados mediante protocolos abiertos.

Cuando hablamos de protocolos abiertos, nos referimos a aquellos en los que todos los elementos de diseño de un mismo sistema pueden trabajar con elementos de distintas marcas compatibles entre sí. Su principal ventaja es que permiten formar un sistema con componentes de diferentes fabricantes, siempre y cuando estos garanticen compatibilidad y funcionamiento. Dentro de un BMS, los protocolos más usados son los siguientes:

Principales protocolos de comunicación utilizados en sistemas BMS.

BACnet

BACnet es un protocolo de comunicación abierto y no propietario, considerado 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 (HVAC), control de iluminación, control de acceso y sistemas de detección de incendios.

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

Modbus

Modbus es otro protocolo de comunicación abierto, utilizado para transmitir información a través de redes en serie entre dispositivos electrónicos. 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 redes TCP/IP. Sus aplicaciones incluyen:

• Sistemas de telecontrol y monitorización.
• Automatización industrial y Smart Grids.
• Sistemas de control y redes empresariales.
• Internet de las Cosas (mediante gateways que permiten la integración de Modbus).
• Sistemas de gestión de edificios (HVAC, aguas residuales, suministro de agua).
• Industria petrolera.

Diagrama de aplicaciones del protocolo Modbus en entornos industriales y de edificios.

Dali

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.

Para lograr la regulación del flujo luminoso, DALI requiere un bus de control donde se establezca una comunicación bidireccional desde el maestro con cada una de las luminarias. El número máximo de luminarias es de 64 y se pueden agrupar hasta en 16 grupos. Sus principales áreas de implementación son:

• 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).

LonWorks

LonWorks es una plataforma tecnológica basada en el protocolo abierto LonTalk, para aplicaciones de control y automatización. Permite distribuir inteligencia de forma descentralizada a pequeños nodos o dispositivos dentro de un sistema más grande, en los que estos pueden intercambiar información para la ejecución de diferentes funciones: medir, procesar información, conmutar o regular, dentro de las instalaciones e infraestructuras.

Algunas áreas de aplicación de LonWorks son:

• Automatización de edificios: viviendas, oficinas, centros comerciales y hoteles, donde se controlan todos los subsistemas del edificio: HVAC, iluminación, seguridad, accesos, incendios y energía.
• Alumbrado público: telegestion de infraestructuras y control energético de instalaciones mediante encendido/apagado de luminarias, regulaciones, detección de presencia y luminosidad.
• Transporte: control y supervisión de infraestructuras de servicios ferroviarios y trenes mediante sistemas de iluminación, propulsión, frenado y control de puertas.
• Industria: control y supervisión de múltiples tareas industriales, tratamiento de aguas residuales, sistemas de iluminación, ventilación, entre otros.

Onvif

ONVIF (Open Network Video Interface Forum) es un estándar abierto de la industria que proporciona interoperabilidad entre dispositivos de seguridad IP, como cámaras de seguridad, grabadoras de video, software y sistemas de control de acceso.

Cuando los dispositivos de seguridad IP comparten este protocolo, pueden recibir los mismos comandos para ejecutar 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.

Como especialistas en sistemas de control y gestión de edificios, es fundamental solicitar a cada proyectista o proveedor que defina los equipos considerando el protocolo de comunicación seleccionado para la red del BMS.

En caso de que un equipo no lo soporte de forma nativa, debe poder integrarse mediante una pasarela de comunicación que traduzca la data del protocolo propietario al protocolo del sistema de gestión. Solo así se garantiza al cliente una correcta integración e interoperabilidad entre equipos y subsistemas.

Ing. Christian Urbáez — Ingeniero de Proyectos — curbaez@innotica.net — LinkedIn

Referencias

1. ¿Qué es el ONVIF? Entienda todo sobre ese protocolo
2. LonWorks: automatización, control, climatización e integración de sistemas
3. Protocolos de comunicación en electroindustria