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Protocolos abiertos de
control para la gestión energética de edificios

El control energético automático es imprescindible en edificios terciarios, debido a la falta de responsabilidad directa sobre el mismo y a los derroches de energía que se suelen producir. En una vivienda, el mismo propietario se encarga de controlar su consumo porque es él quien paga las facturas, pero en un edificio terciario, nadie tiene especial preocupación en ahorrar y, por eso, ha de hacerse automáticamente.

En la actualidad, una gran cantidad de edificios ya disponen de sistemas de control que ayudan a mejorar la gestión energética del edificio y a aumentar la eficiencia energética. El problema se plantea cuando estos sistemas -como el control de accesos, de climatización, de persianas o de iluminación- no interaccionan entre sí, o lo hacen por medio de relés o pasarelas especiales. Una buena interoperabilidad entre los distintos sistemas permite alcanzar niveles de eficiencia energética extraordinarios. La interoperabilidad entre varios sistemas de control se alcanza utilizando protocolos de comunicación abiertos donde productos de varios fabricantes puedan relacionarse.


Historia de los protocolos abiertos de control

atar2.jpg (5846 bytes)A finales de los ’80, surgieron de manera independiente dos protocolos de control de igual filosofía, llamados LonWorks y EIB (que luego derivaría en el protocolo Konnex). Estos se convertirían en los únicos protocolos para el control de edificios abiertos y normalizados en Europa. Estas tecnologías utilizan equipos fijados en tableros eléctricos al estilo de los PLCs, pero con capacidad de procesamiento propia y comunicaciones "peer to peer" bajo un protocolo estándar. Para ilustrar la diferencia, los PLCs se asemejan a los antiguos computadores personales con comunicaciones propietarias y normalmente en configuraciones maestro-esclavo, mientras que los nodos LonWorks o Konnex se parecen a computadores compatibles conectados "peer to peer" por medio de Internet.

La posibilidad de esta red, común a lo largo del edificio y abierta a todos los fabricantes, es la que da la potencia al sistema, al igual que la capacidad de cálculo de un millón de computadores conectados por Internet es mayor que la de cualquier súpercomputador. Los equipos se distribuyen a lo largo del edificio en estructuras de Bus o libres evitando la gran cantidad de cableado de las tradicionales redes en estrella.

atar3.jpg (8966 bytes)La compatibilidad de productos permite que haya empresas especializadas en la fabricación de nodos de control orientados a cada una de las instalaciones de un edificio: climatización, iluminación, ascensores, etc. La comunicación en un mismo lenguaje, bajo una misma red física, permite que los distintos sistemas intercambien información y compartan infraestructuras, abaratando la instalación. La gran cantidad de productos y fabricantes que existen en el mercado permiten abarcar todos los aspectos de un edificio y multiplicar la capacidad de I+D ofrecida por cualquier sistema cerrado que tenga que desarrollar una sola empresa. Las sinergias y la escalabilidad del sistema harán posible en un futuro incorporar novedades que mejoren las prestaciones o la eficiencia energética del edificio.

La integración bajo un mismo protocolo de un sistema de control permite abaratar los costos de mantenimiento del edificio y evita, como ocurre normalmente con los sistemas cerrados, que la empresa instaladora monopolice el mantenimiento del sistema que instala. La utilización de protocolos propietarios en cada una de las instalaciones aumenta laatar4.jpg (7319 bytes) complejidad de mantenimiento, puesto que cada subsistema necesita su propio cableado, sus periféricos, licencias de software y especialistas en cada uno de los protocolos propietarios. Con un único sistema integrado se simplifica el mantenimiento y disminuyen los elementos de control y el cableado. El mantenimiento lo puede realizar cualquier técnico formado en la tecnología y no es necesario recurrir a ningún fabricante ni a ningún programador de PLCs. Toda la información programada en los equipos debe estar disponible, por normativa de protocolo, en la memoria de cada uno de los dispositivos. La información grabada en un formato definido y con unas variables estándar, garantiza la libertad de mantenimiento y la documentación implícita dentro de la misma instalación de control.

La diferencia entre LonWorks y Konnex reside en su implantación geográfica, sus nichos de mercado y su capacidad técnica. Konnex está implantada y normalizada fundamentalmente en Europa mientras que LonWorks está implantada y tiene más de 1.000 fabricantes en Europa (UNE-EN-14908), Estados Unidos (EIA-709-1) y China (GB/Z20177-2006). Mientras que Konnex se centra en el control de viviendas y edificios, LonWorks se ha impuesto dentro de la asociación de petroleros como estándar para el control y comunicación de la red de gasolineras (IFSF), también como estándar europeo de electrodomésticos (CEDEC AIS) y es ampliamente utilizado en el control de viviendas y edificios, el controlatar5.jpg (10321 bytes) industrial y el control de transporte ferroviario, naval y aeroespacial.

Sobre la capacidad, en Konnex se observan ciertos retrasos al superar los 256 nodos en red, mientras que bajo el protocolo LonWorks se han realizado obras multifabricante de hasta 14.500 equipos. La diferencia de capacidad se debe a la velocidad de transmisión donde el protocolo LonWorks puede alcanzar 1,25Mb/s y Konnex únicamente 7,6Kb/s.

Ambas tecnologías tienen organizaciones de normalización sin fines de lucro formadas por los distintos fabricantes de equipos (http://www.lonmark.org, http://www.knx.org).

Artículo desarrollado por Alvaro Stierling Aguayo,
Director General ISDE Cono Sur.
Gentileza de José Eduardo Muñoz,
Gerente General de ATAR Chile.
Octubre 2009
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