La mayoría de los edificios tradicionales se diseñaron para ser mantenidos y vigilados por los humanos, y todos sus componentes de “hábitat”, como la energía, agua, espacio, seguridad y desechos, tienen que funcionar siempre a demanda. Un edificio mal diseñado puede dar lugar a ocupantes infelices e improductivos, y a elevadas facturas de servicios públicos.
Pero ahora, los edificios inteligentes introducen un nuevo enfoque. Estos edificios pueden resolver sus propios problemas y ayudar a sus ocupantes, una combinación del diseño pasivo arquitectónico correcto y la tecnología.
Resumen
Hoy en día, tenemos una gran selección de dispositivos de recolección de datos para elegir. Estos dispositivos de IoT, desde sensores hasta cámaras IP, son capaces de recoger datos del mundo exterior como nunca antes hemos visto.
Desafortunadamente, la mayoría de estos dispositivos son mundos completamente diferentes. Hablan otros lenguajes de datos, crean cantidades dispares y grandes de datos en bruto, y son inútiles a menos que se procesen en tiempo real.
Revisaremos una solución de gateway IoT de edificio inteligente que ayuda a resolver la mayoría de estos desafíos. El LEC-7242 de Lanner es un gateway inalámbrico de IoT para edificios inteligentes que ayuda a integrar algunos de estos dispositivos de IoT y a recolectar sus datos. También provee inteligencia de borde para reducir la necesidad de un mayor ancho de banda y más procesamiento de computación. Por ejemplo, puedo realizar análisis de los datos recogidos para la automatización de la iluminación y los sistemas de control.
Desafíos
Los edificios inteligentes están compuestos de múltiples componentes diferentes que trabajan juntos. Estos componentes, como los sensores IoT, las cámaras de video, etc., generan diferentes niveles de datos que necesitan ser procesados de manera diferente. Por lo tanto, se convierte en un reto integrar estos datos dispares y enviarlos a algún lugar.
Entonces, ¿cuáles son los desafíos para los edificios inteligentes?
- La falta de integración crea silos de datos. Los dispositivos IoT suelen estar construidos con diferentes estándares y procesos, por lo que no son fácilmente interoperables. Cuando los sistemas cerrados como estos no están integrados, se crean nuevos silos de datos y vulnerabilidades. Además, la falta de interoperabilidad y conectividad hace que estos sistemas no puedan compartir fácilmente la información con los motores de análisis de datos.
- Exigente en cuanto a recursos y tiempo. Las aplicaciones de edificios inteligentes pueden ser exigentes en cuanto a procesamiento y ancho de banda. Por ejemplo, un sensor de luz IoT puede enviar muchos datos a un servidor offshore para su análisis, el sistema de control de iluminación no puede funcionar sin una respuesta rápida de este servidor. Además, los datos de los sensores como el control de incendios, detectores de humo, etc., requerirían latencias ultrabajas y respuestas oportunas.
- Los sistemas dispares aumentan la superficie de ataque. Los datos del edificio pueden contener información confidencial de sus ocupantes. Una brecha en el sistema de un edificio inteligente puede comprometer la privacidad de los inquilinos y poner en riesgo los sistemas sensibles. Si estos componentes caen en las manos equivocadas, puede afectar gravemente a todos los ocupantes del edificio.
- Los sistemas actuales no son tolerantes con los ambientes extremos. Los edificios inteligentes no son el centro de datos ordinario. Los sótanos y otros lugares donde se instalan habitualmente equipos eléctricos no suelen ser adecuados para los dispositivos de TI habituales.
La solución de gateway IoT para edificios inteligentes
La solución permite la interconexión a través de diferentes dispositivos IoT inalámbricos desplegados en edificios inteligentes y servidores de gestión basados en la nube (privados o públicos). También permite el análisis en el borde, para mejorar los tiempos de respuesta de la aplicación.
La solución funciona de la siguiente manera:
- Los sensores IoT inalámbricos recogen los datos del edificio.
- El gateway IoT agrega todos estos datos, los analiza, y provee la comunicación (intra e inter).
- El software adicional (que se ejecuta en el gateway IoT) puede proporcionar análisis y conocimientos avanzados a través de IA y ML.
- El gateway IoT usa sus comunicaciones avanzadas para enviar datos a un centro de monitoreo/gestión basado en la nube.
Gateway IoT inteligente
Diferentes sensores IoT de edificios inteligentes pueden ser interconectados a través del gateway IoT. El gateway IoT proporciona una plataforma segura centralizada para tomar varios datos de los colectores externos e integrarlos de forma centralizada.
El gateway IoT también proporciona las capacidades de inteligencia de borde para preprocesar y analizar los datos localmente. Esta inteligencia permite el procesamiento y las respuestas de comunicación en tiempo real, sin depender de un servidor de procesamiento en el exterior.
LEC-7242 de Lanner
El LEC-7242 de Lanner es un gateway IoT inalámbrico inteligente con CPU Intel® Apollo Lake y certificación FCC/CE/PTCRB para LTE o WiFi. Este dispositivo está diseñado específicamente para el borde de IoT/IIoT, seguridad inalámbrica y administración multisitio.
Todos esos sensores del edificio pueden ser interconectados entre sí usando WiFi o LTE. Además, el dispositivo LEC-7242 puede ejecutar computación de borde en todo el hub IoT (o WSN).
Características principales del LEC-7242
- Procesamiento: Intel® Celeron® N3350/Atom® X5-E3940. Frecuencia de 2.4GHz / 1.8GHz (2 ó 4 núcleos).
- Red: Dos puertos RJ45 10/100/1000 Mbps. Controlador de red Intel® i210-AT.
- E/S: Un puerto serie (RS-232/422/485, DB9 macho), dos USB 3.0, y cuatro orificios de antena SMA.
- Expansión inalámbrica: Una ranura con doble SIM para LTE o WiFi, y una ranura Mini PCIe con doble SIM para LTE. El dispositivo está certificado por FCC/CE/PTCRB para LTE o WiFi.
- Gráficos: Controlador Intel® HD Graphics 500 con 1 DisplayPort + 1 puerto HDMI
- Tecnología para ambientes severos. Cuenta con una avanzada tecnología de enfriamiento pasivo sin ventilador. El dispositivo puede funcionar en un amplio rango de temperaturas de 0°C~50°C / -20°C~70°C. También es operacional en una humedad relativa de 5%~95% (sin condensación).
Otros componentes
Además del gateway IoT, otras partes claves de una configuración de IoT de un edificio inteligente incluyen:
Sensores IoT
Los sensores inteligentes de la industria de edificios inteligentes pueden recoger una gran cantidad de datos, luz, temperatura ambiente, humedad, corriente eléctrica, movimiento, gas, calidad del aire, presión del agua, detectores de humo y mucho más. Estos sensores están conectados a través de una Red de Sensores Inalámbrica (WSN) a través del gateway IoT.
El software de análisis
El software inteligente puede funcionar en el mismo gateway IoT de la red de borde. El software construido para este propósito proporciona análisis a través de algoritmos de IA y ML e integración de datos. El software debería permitir que los datos brutos en tiempo real (en el borde) se conviertan en información procesable y recomendaciones para funciones de edificios inteligentes como la eficiencia de la calefacción, ventilación y aire acondicionado, iluminación adecuada, espaciamiento de las habitaciones, humedad, etc.
Servidor de supervisión y gestión.
Otro componente de esta solución es la aplicación de supervisión y gestión, que suele ejecutarse en un servidor de supervisión remoto, desplegado localmente, o en una nube privada o pública.
El acceso unificado basado en la nube puede permitir que el edificio inteligente sea administrado y monitoreado remotamente. Este servidor permitirá a los agentes de una oficina remota gestionar los activos, recursos, terminales, conexiones, computación y todas las aplicaciones.
Este servidor debería recibir los datos ya procesados de la solución de borde. El hecho de tener menos datos que procesar en un servidor offshore garantiza soluciones de supervisión y gestión más rápidas (en tiempo real) y más fiables.
Beneficios
Los edificios inteligentes, como centros comerciales, grandes apartamentos, hogares inteligentes, oficinas, etc., están creciendo a partir de incentivos privados. Los consumidores y las empresas que innovan en los espacios privados también afectarán en última instancia a las autoridades de alto nivel para invertir en ciudades inteligentes.
La solución de gateway IoT de edificios inteligentes transforma el edificio fijo tradicional en una máquina automatizada de datos. Todos esos dispositivos que recogen datos de cada rincón del edificio pueden ahora integrarse en un gateway central. Ya sea que sus datos deban permanecer en el lugar, o ir al exterior, el gateway IoT puede recolectarlos y procesarlos. Si los datos deben viajar a una red remota, el gateway IoT también proporciona la comunicación.
Los beneficios de la solución de gateway IoT de Edificios Inteligentes:
Minimizar los costos con decisiones automatizadas
La solución de edificio inteligente con inteligencia de borde procesará los datos localmente para la detección, integración, inferencia, juicio y toma de decisiones. La solución ayudará a ejecutar más y más rápido decisiones inteligentes, como la utilización de HVAC, energía, gestión eléctrica, consumo de agua, etc.
Por ejemplo, al recoger datos de la hora del día y otros parámetros como el clima, los sistemas de control de la iluminación pueden ser optimizados en un 75% a 85%.
Canal de Comunicación Avanzada
El gateway IoT proporciona un completo canal de comunicación entre los sensores IoT y los análisis inteligentes, (ya sea que se ejecuten en el dispositivo, localmente o remotamente). El gateway IoT también permite la conversación entre algunos dispositivos inalámbricos y alámbricos. Reenvía todo tipo de datos capturados de los sensores al motor de análisis y envía la información necesaria de vuelta a los sensores.
Hacer que los componentes sean interoperables
El gateway IoT se interconecta y recoge datos de todos los dispositivos. Rompe los silos de datos del edificio integrando datos interregionales y diferentes plataformas que normalmente son incompatibles. Elimina las barreras impuestas por los sistemas propietarios dependientes y hace que todos los dispositivos IoT hablen entre sí.
El gateway IoT puede integrar múltiples sitios y datos que de otra manera habrían permanecido en silos.
Gestión y supervisión de los componentes de edificios inteligentes
Ahora, hay numerosos dispositivos y sensores IoT a los que se puede acceder desde Internet. Pero de nuevo, el problema es integrar todos estos datos en una solución única y central de vigilancia/gestión. El gateway IoT resuelve eso: integra los sensores IoT y provee un gateway de comunicación externa para sus datos.
Tener acceso remoto a los datos en tiempo real hace posible una supervisión y gestión eficientes. Los agentes de vigilancia subcontratados o el equipo de gestión del edificio local pueden tener acceso a todos los componentes inteligentes del edificio, a distancia y en tiempo real.
Siguientes pasos
Para más información sobre otros dispositivos de borde inteligente o la solución de gateway IoT para edificios inteligentes con LEC-7242, por favor contacte a un representante de ventas de Lanner.
Fotografía por Elifin Realty en Unsplash
