Enciclopedia Excel V5 - Integracion de Edificios

Integración de edificios inteligentes https://www.excel-networking.com/es Sección 16

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V5

Integración de edificios inteligentes

Integración de edificios inteligentes Llevamos hablando de edificios inteligentes y espacios conectados desde los años 90 del siglo pasado; sin embargo, a estas alturas siguen sin ser algo cotidiano. Continuamos construyendo y utilizando edificios mediante un proceso que nos acompaña desde los años 60 del siglo pasado, lo que a veces ha implicado cierta resistencia a las nuevas tecnologías.

La situación está empezando a cambiar a medida que las organizaciones tratan de ser más sostenibles y eficientes energéticamente. Además, la aparición de la «Industria 4.0» ejerce de nuevo motor que nos conduce hacia un futuro inteligente.

Industria

1.0

Mecanización e introducción de la fuerza del vapor y del agua

Industria

2.0

Líneas de montaje de producción en masa mediante energía eléctrica

Industria

3.0

Producción automatizada, ordenadores, sistemas informáticos y robótica

Industria

4.0

La fábrica inteligente.

Sistemas autónomos, internet de las cosas y aprendizaje automático

Esto dará lugar a mayores tasas de datos en el extremo, al registro de datos de mayor velocidad y a la optimización de los datos tanto de los equipos como del mantenimiento. Hará falta asimismo un cambio de mentalidad en el diseño del cableado estructurado en el futuro.

Estos avances reemprenderán el camino de la automatización de edificios comerciales, así como de edificios públicos como escuelas y hospitales; este hecho se ve respaldado por un movimiento significativo hacia IP en lugar de los protocolos Fieldbus tradicionales como MODbus, HART e Interbus, entre otros.

El mercado mundial de automatización de fábricas y sistemas de control industrial se valoró en 194 670 millones de dólares en 2020, y se espera que alcance los 339 560 millones de dólares en 2026. Registrará una tasa anual compuesta de crecimiento de aproximadamente el 9 % durante el período de previsión (2021-2026).

En otra predicción, el valor del mercado de la automatización de edificios para la «tecnología inteligente» iba a duplicarse en los próximos 6 años.

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Tecnología que propicia En los dos últimos años se han producido avances —tanto en la tecnología como en la normativa— que influirán en el ritmo de implantación de la tecnología de los edificios inteligentes en el futuro:

alimentación remota y Power over Ethernet La última iteración de la alimentación a través de Ethernet (PoE) —IEEE802.3bt— permite ahora suministrar una potencia mucho mayor a través de los cuatro pares (4PPoE), a la vez que sigue admitiendo las versiones anteriores de PoE de 2 pares que abarcan IEEE802.3af y 802.3at.

Número de clase1

Potencia de entrada al dispositivo alimentado (vatios)1

Potencia de salida del equipo de alimentación (vatios)

Tipo de dispositivo alimentado

0

12,95

15,4

1

1

3,84

4

1

2

6,49

7

1

3

12,95

15,4

1

4

25,5

30

2

802.3at (PoE+)

5

40

45

3

6

51

60

3

802.3bt (PoE de 4 pares, 4PPoE, PoE++)

7

62

75

4

8

73

90

4

Norma IEEE2

802.3af (PoE de 2 pares)

802.3bt (PoE de mayor potencia)

1. Estos números de clase y potencias se muestran en la pantalla PoE de MicroScanner. Tenga en cuenta que las fuentes PoE no siempre cumplen con la especificación de vatios para su clase.

2. El dispositivo de prueba puede identificar dos tipos no estándar de PoE-PoH (Power over HDBaseT™) y UPoE (Universal Power over Ethernet) cuando esas fuentes suministran 30 W o menos en dos pares.

Se estima que el mercado mundial de todas las variantes de PoE alcance un valor de 2000 millones de dólares en 2025; continuará creciendo a un mínimo del 15 % de tasa anual compuesta de crecimiento.

WiFi 6 La norma IEEE 802.3ax es una actualización de la norma WiFi 5, que supuso un notable avance en la tecnología inalámbrica. El IEEE y la WiFi Alliance querían introducir varias mejoras centradas en su rendimiento en condiciones «normales», en lugar del modelo anterior, que consistía en examinar las velocidades de datos en condiciones «perfectas». Podemos describir esta actualización con una analogía: es como añadir más carriles a una carretera, así como carriles específicos para autobuses y transporte compartido a fin de liberar flujo del tráfico y reducir la congestión.

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A diferencia de los modelos anteriores en los que los dispositivos competían entre sí, con la posibilidad adicional de utilizar las bandas de 2,4 GHz y 5 GHz, no existe ninguna contención, puesto que cada dispositivo se organiza de manera simultánea para transmitir datos en paralelo.

WiFi 6 también implica mejoras con un modo de funcionamiento para dispositivos de bajo consumo y ancho de banda reducido, como sensores, dispositivos de automatización y dispositivos médicos. Este modo separa estos dispositivos en un único canal de 20 MHz que opera en las bandas de 2,4 GHz o 5 GHz y evita que interfieran en el tráfico sensible a la latencia.

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Integración de edificios inteligentes Normas (BS EN50173-6/IOS11801-6): servicios de distribución en edificios En lugar de la célula cuadrada de 18,3 m que se utilizaba según la norma TIA TSB162-A, las normas Cenelec e ISO han adoptado una célula hexagonal con un radio máximo de 12 m, mucho más reducido.

Además, sitúa el punto de acceso en el centro de la celda, en lugar de hacerlo en cualquier punto de la celda cuadrada.

Pared Punto de acceso inalámbrico

Punto de acceso inalámbrico Punto de acceso inalámbrico

Punto de acceso inalámbrico

Área de cobertura del punto de acceso inalámbrico

Punto de acceso inalámbrico

Punto de acceso inalámbrico

r ≤ 12 m Punto de acceso inalámbrico

Punto de acceso inalámbrico Punto de acceso inalámbrico

Punto de acceso inalámbrico

Punto de acceso inalámbrico

Punto de acceso inalámbrico

Pared

IEC

Figura A.1: Cuadrícula del área de cobertura de la aplicación inalámbrica

Punto de acceso inalámbrico EO

EO

EO

EO

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Lmax = R = 13 m (42 pies)

X = 18,3 m (60 pies)

cable del equipo

Patrón de la cuadrícula del área de cobertura normal uniforme

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https://www.excel-networking.com/es Cenelec/ISO y TIA TSB162 Además, la norma BS EN50174-2 se modificó en 2018 e incluyó una cláusula y un anexo completamente nuevos, que comprendían directrices específicas para el diseño de instalaciones en relación con la alimentación remota y cualquier posible impacto térmico de la PoE de alta potencia. La cláusula 12 trata sobre las prácticas recomendadas de instalación como respaldo a la norma BS EN50173-6.

Enlaces terminados en enchufe modular (MPTL) Con la publicación de la norma BS EN50173-6, se reconoció el requisito de que los dispositivos habilitados para IP se conectaran directamente al cableado horizontal.

CD

BD

SD

SCP

TE

Conexión TE fijada directamente al cableado

TE * TE = Equipo terminal

Sistema de cableado troncal de recintos

Subsistema de cableado troncal de edificios

Subsistema de cableado de distribución de servicios

Cableado específico de la aplicación (fuera del ámbito de esta norma)

Sistema de cableado genérico

Aunque los enchufes RJ45 con terminación sobre el terreno se han convertido en algo habitual, faltaba una última pieza del rompecabezas: una forma eficaz de probar el enlace, ya que los modelos de prueba anteriores ignoraban el valor del enchufe RJ45.

El sector dispone ahora de pruebas para las terminaciones MPTL, que han sido ratificadas por TIA, ISO, Cenelec, IEC y EIA. Este método de prueba requiere el uso de un cabezal de prueba de cable de conexión en el extremo remoto para garantizar que el valor de la terminación RJ45 se incluye en el resultado.

Además, el método de prueba requiere el uso de un cabezal de prueba de latiguillo en el extremo remoto para garantizar que el valor de la terminación RJ45 se incluya en el resultado.

Con el futuro en mente: Single Pair Ethernet En 2016, la IEEE organizó un grupo de trabajo 802.3 para el análisis de una manifestación de interés por Ethernet de un solo par trenzado de 10 Mb. La sesión inicial estaba compuesta en su mayoría por empresas de automatización industrial y automoción. El propósito era explorar las necesidades del mercado y los requisitos de la solución junto con los mercados objetivo y su tamaño y potencial, antes de analizar la viabilidad técnica de una solución.

Ethernet de un solo par trenzado de 10 Mb aborda la mayoría de las aplicaciones de bus de campo hasta 1200 m. Además, muchos dispositivos requieren alimentación y esto puede solucionarse fácilmente con los cables propuestos en la actualidad, la mayoría de los cuales se basan en un tamaño de conductor más grande de entre 18-24 AWG en función de la distancia y, sobre todo, de una construcción apantallada.

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La automatización de edificios, aunque no formaba parte de la convocatoria original, se enfrenta a un conjunto de problemas y requisitos muy similares. Ya hay una transición en marcha con propuestas como BACnet IP, pero también un deseo de converger en un tipo de red y alejarse de los protocolos propios.

La energía se suministrará de forma similar a PoE, aunque se denomina Power over Data Line (PoDL, pronunciado como la palabra inglesa «poodle»). Hay 6 clases de potencia PoDL para aplicaciones SPE de 10 Mb, hasta 52 W. Existen varios factores que influyen en la distancia del suministro y el nivel de la alimentación. Son los siguientes: z Clase de potencia z Tamaño del conductor z Número de conexiones

Tenga en cuenta lo siguiente: SPE no sustituirá a las redes informáticas de Ethernet de 4 pares. Es un sistema totalmente nuevo que sustituirá a las redes que se basan en bus de campo y otros tipos de automatización en los sectores de la automatización industrial y de la construcción, así como en la automoción. Los organismos reguladores del cableado aún están evaluando la capacidad del cable de 4 pares de admitir enlaces de SPE simultáneamente.

Los detalles completos de estos avances pueden encontrarse en diversos informes técnicos en el sitio web de Excel: https://es.excel-networking.com/es/descargas/informes-tecnicos 5

Integración de edificios inteligentes

Ejemplos de aplicaciones Los edificios inteligentes convencionales han sido testigos de una gran diversidad de aplicaciones que aprovechan estos avances, como, por ejemplo: z Sistemas de iluminación z Sistemas BMS z CCTV mediante IP z Control de acceso

La sociedad actual tiene a su disposición toda una serie de sensores que se comunican mediante IA y se utilizan e instalan en objetos cotidianos.

Estos ahora se incluyen en nuevos servicios de moda como los siguientes: z Servicios de calidad ambiental en interiores: permiten controlar el aire, la iluminación natural y la temperatura dentro de un

local para mantener un ambiente cordial. z Iluminación conectada: se trata de sensores presentes en los sistemas de iluminación que ahora pueden comunicarse con el

software de reserva de salas de reuniones y el BMS a través del protocolo simple para gestión de redes (SNMP). z Vigilancia inteligente: consiste en protocolos de reconocimiento facial, desde el aparcamiento hasta la oficina, que

funcionan conjuntamente con BMS y el control de acceso. z Gestión de la energía de los edificios: abarca desde el consumo hasta la eficiencia de uso e incluso la elección del proveedor

de energía de forma autónoma.

Todos ellos pueden comunicarse entre sí mediante software y supervisarse, mantenerse e incluso repararse a distancia, lo que da lugar a lo siguiente: z Más comodidad para los ocupantes z Reducción del consumo de energía y de los costes z Mejora de la salud y el bienestar tanto de los empleados como de los visitantes z Mejora de la productividad y la eficiencia operativa z Reducción de la huella de carbono

Una empresa estadounidense ha lanzado un sistema basado en PoE que ofrece un mecanismo inteligente de iluminación UV para desinfectar los espacios de oficina. Supervisa los espacios de oficina y, cuando no se utilizan, suministra luz ultravioleta de forma controlada en función del grado de uso para eliminar los gérmenes que puedan estar presentes.

Una aplicación AV sobre IP para videoconferencias se apoya en una plataforma más pequeña basada en PoE, en lugar de en los grandes monitores a los que estamos acostumbrados; se cimenta en numerosas pantallas más pequeñas que utilizan PoE de 25 W como máximo. No solo resulta más rentable en términos de CAPEX —ya que el sistema puede adaptarse a las necesidades de la sala o de la organización—, sino que también es mucho más sostenible, dado que consume menos energía.

Ya disponemos de tecnología para convertir en realidad los edificios inteligentes, pero, como ya se ha dicho, puede que tengamos que cambiar parte de nuestra mentalidad con respecto al diseño del cableado estructurado. El uso de los puntos de concentración de servicios (SCP, por sus siglas en inglés) será más habitual, mientras que el uso del punto de consolidación (CP, por sus siglas en inglés) en una instalación de datos pura seguirá siendo el mismo, si no se reduce.

El cableado de zona, habitual en los centros de datos, y la red óptica pasiva (POL, por sus siglas en inglés) serán más frecuentes en las instalaciones empresariales y comerciales, como respaldo a la conmutación de extremo distribuida que se empleará en las instalaciones de edificios inteligentes. Por lo tanto, en el futuro veremos más diseños de cableado híbrido que combinen la infraestructura POL y la tradicional.

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Excel Networking se encuentra en una posición ideal al proporcionar una solución de cableado líder en el sector: ofrecemos tanto opciones tradicionales como POL para aprovechar la magnífica oportunidad que supone la integración de edificios inteligentes.

Visite el sitio web de Excel para consultar nuestra completa biblioteca de informes técnicos https://es.excel-networking.com/es/descargas/informes-tecnicos

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