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Encuesta Blitz: El futuro de las tecnologías inalámbricas para la automatización de edificios
Cinco preguntas para especialistas:
1. ¿Qué tecnologías inalámbricas son más prometedoras para la automatización de edificios?
2. ¿Cuáles son las principales ventajas de las tecnologías inalámbricas para la automatización de edificios?
3. ¿Su empresa utiliza tecnologías inalámbricas “en la práctica”?
4. ¿Qué está frenando el crecimiento de las tecnologías inalámbricas?
5. ¿Cuáles son las perspectivas para el desarrollo de tecnologías inalámbricas en el mercado ruso?
Victor Gutman
Director Técnico
«Empresa InternetDom»:
En mi opinión, el claro favorito es el Wi-Fi. Aunque este estándar no está bien adaptado a las tareas de automatización, su uso generalizado le otorga una clara ventaja en el entorno del transporte. Además, existe un gran número de especialistas, y el bajo coste de los equipos Wi-Fi activos facilitará su distribución.
La tecnología EnOcean es muy prometedora y cuya principal ventaja son los sensores sin batería. Utiliza la energía de fotocélulas o transductores piezoeléctricos y, en casos excepcionales, baterías, pero de forma muy económica. Esta tecnología no puede proporcionar comunicación a largas distancias, pero es muy atractiva para los “últimos metros”.
El bus de radio del grupo Insta se utiliza ampliamente en instalaciones sencillas para locales residenciales y oficinas. Una tecnología simple y probada, pero con funcionalidad y alcance muy limitados.
ZigBee es un estándar en desarrollo activo en el que participan un gran número de empresas. La principal ventaja es la estructura de la red en malla, es decir, algunos dispositivos pueden transmitir señales de otros, lo que ayuda a aumentar significativamente el área de cobertura. Pero todavía hay problemas con la estabilidad.
Z-Wave se está desarrollando como una alternativa más económica a ZigBee: con un principio de diseño similar, pero menos funcionalidad
Las tecnologías inalámbricas reducen drásticamente la cantidad de cables. Como resultado, los costos de mano de obra para la instalación en el sitio. Las soluciones inalámbricas son muy flexibles. El sistema siempre se puede instalar en un objeto terminado y se pueden realizar cambios. Los sistemas inalámbricos tienen el potencial de reemplazar a los cableados en casi todas partes, pero hoy en día el área de desarrollo más activo es la creación de varios sensores inalámbricos. En la automatización de viviendas se utilizan activamente diversos mandos a distancia inalámbricos.
Les puedo contar la experiencia de la empresa InternetDom. La conexión Wi-Fi se utiliza desde hace mucho tiempo en todas las instalaciones. Y principalmente para asegurar el funcionamiento de los paneles de control táctiles portátiles. En ocasiones como nivel vertebrador o «puente» entre diferentes edificios. A veces para cámaras de vídeo IP.
Recientemente, hemos estado utilizando sensores sin batería EnOcean con frecuencia y en todas las instalaciones. En la mayoría de los casos se trata de sensores de contacto magnético (interruptores de láminas) con células solares y sensores de llave en elementos piezoeléctricos.
El bus inalámbrico del grupo Insta también se utiliza habitualmente como “último contador” para los autobuses EIB y LonWorks, la mayoría de las veces para consolas de pulsadores, así como para sensores de teclas y sensores a los que por alguna razón no está conectado el cable.
Probamos los equipos ZigBee hace un año y medio junto con Luxoft. Desgraciadamente, tanto el hardware como el software eran muy toscos en aquella época, por lo que hubo que abandonar su uso práctico. Esperamos soluciones completas a un precio razonable, ya que consideramos que el estándar es prometedor.
Hemos trabajado muy activamente con equipos Z-Wave; incluso tenemos experiencia en crear nuestras propias muestras de su implementación en sitio real (controlando actuadores de válvulas a distancia cuando el cable está roto). Por ahora se ha suspendido su uso debido a fallos en el mecanismo de relé automático. Otro inconveniente — Casi todos los fabricantes de este estándar trabajan en el género «Hágalo usted mismo», lo que empeora drásticamente el atractivo comercial para nuestros consumidores.
El principal problema de las tecnologías inalámbricas es la estabilidad del funcionamiento y el área de cobertura. Y en casos de importancia fundamental hoy en día no me atrevería a utilizar tecnologías inalámbricas.
También está el problema del suministro eléctrico. Si necesita conectar un cable de alimentación al dispositivo, esta ya no es una solución inalámbrica. Por lo tanto, hay que buscar un equilibrio entre la velocidad de funcionamiento y la duración de la batería, o energías alternativas, como en EnOcean. Pero ahí también hay dificultades. El precio es otra barrera. Los equipos inalámbricos son muy caros o se fabrican de forma semiprofesional y no se pueden recomendar para su uso en proyectos serios.
No habrá proyectos piloto de alto perfil; nuestro cliente está mucho menos centrado en innovaciones no probadas. Cuando los europeos y los estadounidenses lo dominen, rápidamente los alcanzaremos en tecnologías inalámbricas. O tal vez lo superemos, considerando los problemas que tenemos que afrontar al tender los cables.
Petr Ivanchenko
Director de Relaciones con Socios
JSC Honeywell:
Características de los estándares inalámbricos para la automatización de edificios: flujo de datos relativamente pequeño, alta confiabilidad de la transmisión de información, baja consumo de energía.
Entre los estándares prometedores, destacaría ZigBee (llamado el hermano menor de Bluetooth), EnOcean (tecnología sin el uso de una fuente de energía interna), RFID (sistemas de control de movimiento).
¿Cuáles son las ventajas? La facilidad de expansión de la red, el bajo costo de la infraestructura de la red (sin líneas de comunicación por cable), la posibilidad de uso en lugares de difícil acceso para el cable o donde su tendido es imposible o no rentable.
Honeywell cuenta con equipos y soluciones que admiten tecnologías inalámbricas y ha acumulado una amplia experiencia en el uso de soluciones inalámbricas en varios sitios. Estas soluciones aún no se utilizan en Rusia.
Todos los factores que obstaculizan el desarrollo de las tecnologías inalámbricas se pueden dividir en dos tipos: globales y locales. Los globales incluyen las limitaciones tecnológicas de las soluciones implementadas, problemas de seguridad, compatibilidad electromagnética con otros equipos, el costo del sistema, donde el bajo costo de la infraestructura de red se compensa con el alto costo de los dispositivos finales, donde el costo de operar dichos sistemas también aumenta.
Y el principal obstáculo local es el SCRF (Comité Estatal de Radiofrecuencias), una organización que expide permisos para el funcionamiento de equipos de radio.
El mercado ruso de automatización de edificios se está desarrollando según las leyes generales, pero con cierto retraso en comparación con el europeo y el americano. Si existen permisos para el uso de tales sistemas, el mercado ruso podrá desarrollarse más activamente.
El Boletín de Automatización de Edificios crea un campo de información, promoviendo así el desarrollo de tecnologías de automatización de edificios inalámbricas y por cable en Rusia.
Pavel Kokorev
Director de Proyectos Industriales
ZAO RTSoft:
En primer lugar, se trata de la tecnología inalámbrica GSM con más Óptimo — desde el punto de vista del coste — el método de transmisión de información a través de la red GPRS.
También se pueden observar los canales de comunicación por radio que utilizan módems de radio, donde, en mi opinión, los más prometedores son los canales de comunicación GSM.
Al resolver los problemas de proporcionar canales de comunicación para los puestos de control con controladores remotos para recopilar y procesar información, en En algunos casos, la comunicación por cable es simplemente imposible o muy costosa. No siempre es posible utilizar las LAN existentes para la transmisión de datos en los sitios. Por lo tanto, es aconsejable utilizar aquí tecnologías inalámbricas.
CJSC RTSoft desarrolló un proyecto para un sistema de despacho automatizado para salas de calderas de la empresa unitaria municipal Orekhovo-Zuevskaya City Heating Network. El ASD unió cinco salas de calderas ubicadas dentro de la ciudad y una estación de trabajo de despachador ubicada en el edificio administrativo. Los parámetros tecnológicos de las salas de calderas, así como la contabilidad del consumo de energía, se transmitieron a través del controlador a la estación de trabajo mediante módems GPRS con una pila TCP/IP incorporada. Esta decisión se debió al alto costo del tendido de líneas de comunicación por cable en la ciudad.
Los principales problemas son la dependencia de la transferencia de información de los proveedores de la red; falta de intercambiabilidad de módulos de comunicación de diferentes fabricantes; Si es posible implementar líneas de comunicación por cable estándar, el costo de transmitir un kilobyte de información a través de una línea inalámbrica es bastante alto. Agregue la necesidad de cambios de infraestructura a las líneas de comunicación inalámbrica implementadas debido a la reconstrucción del edificio, la aparición de diversas estructuras, etc., así como la variabilidad del canal de radio durante el funcionamiento real de la red.
En cuanto al uso de tecnologías inalámbricas para la automatización de edificios en el mercado ruso, apenas está comenzando. Y si continúa la tendencia a reducir los costes del tráfico, estas tecnologías tienen perspectivas reales cuando se utilizan junto con redes LAN cableadas.
Sin embargo, difuminar la línea entre los sistemas informáticos locales inalámbricos (WLAN) y los cableados hoy en día parece ser una tarea bastante difícil en términos de implementación de WLAN.
Mikhail Makarov
gerente de producto
automatización Schneider Electric:
Hoy en día, las tecnologías inalámbricas disponibles basadas en el uso de modulación de radiofrecuencia de datos digitales transmitidos se pueden utilizar para automatizar edificios. Lo más aplicable en este caso será una frecuencia de varios megahercios y codificación de datos con división por código de acceso (CDMA — Code Division Multiply Access), así como la asignación de varios canales de frecuencia para transmitir datos adyacentes pero que no se superpongan (por ejemplo , control de ventilación y control de iluminación). Al mismo tiempo, sigue siendo posible utilizar los medios necesarios de control de acceso, cifrado de la información, control periódico de las comunicaciones según el principio de “solicitud-respuesta” y otros procedimientos necesarios para mantener el correcto funcionamiento de las comunicaciones.
De manera similar, puede utilizar tecnologías de transmisión de datos no por aire, sino a través de cables de alimentación. Hoy en día existen muchos dispositivos que utilizan este principio, incluidos aquellos que transmiten señales prácticamente sin pérdidas ni distorsiones, incluso a través de transformadores clásicos convencionales en subestaciones.
Reducir o eliminar los costos de mano de obra necesarios para el tendido de cables de comunicación especializados, simplificando el acceso a la instalación reparada, tanto en la etapa de instalación y puesta en servicio, como durante el proceso de mantenimiento, es decir, durante todo el ciclo de vida de la instalación. Una ventaja adicional es la posibilidad de añadir de forma sencilla, rápida, sin costes excesivos y sin molestar a los demás participantes, nuevas unidades de automatización, así como excluir de la gestión las antiguas, si es necesario.
El edificio en sí tiene una gran cantidad de dispositivos diferentes y similares, en constante cambio, que deben conectarse, si no al sistema de control, sí al sistema de despacho. Los objetos que contienen tales dispositivos pueden ser sistemas de control de suministro de calor, sistemas de distribución de energía y sistemas de control climático de edificios. Y si es necesario, se pueden conectar tanto las instalaciones del ascensor como el sistema de acceso al sistema de control de despacho general. El control de la iluminación exterior durante la noche y el control inteligente de la iluminación interior de un edificio tienen funciones sencillas y al mismo tiempo populares. Videovigilancia, monitoreo del estado de las tuberías y sistemas automáticos de calefacción de techos en invierno: estas son algunas opciones más para instalaciones de monitoreo y control geográficamente dispersas, para las cuales un sistema de acceso inalámbrico efectivamente configurado le permitirá obtener un efecto económico, tanto en el etapa de diseño e implementación, y en la etapa de operación y posible mantenimiento de rutina.
Algunas ventajas también son desventajas. Por ejemplo, el uso del acceso por radiofrecuencia requiere la presencia de múltiples repetidores en diferentes lugares para garantizar una cobertura de comunicación uniforme en toda la instalación, pero al mismo tiempo impone restricciones a su potencia de acuerdo con las normas sanitarias. O el uso de acceso por radio cifrado y otros medios estándar de control de acceso permite no centrarse en la cuestión de la penetración en el sistema de control, pero no elimina este problema. Además, un atacante es capaz de, si no interceptar los datos que necesita o realizar cambios en las acciones de control, simplemente bloquear la señal de radio, aislando durante un cierto tiempo determinadas zonas del sistema central de control y despacho.
La combinación de datos transmitidos con sistemas de soporte de cables tiene ventajas innegables, ya que todavía no sabemos cómo transmitir energía excepto a través de cables. Es decir, las instalaciones eléctricas de cable existen de facto en cualquier instalación. Pero el uso de cables para la transmisión de datos deja una huella en las calificaciones del personal de mantenimiento, el uso de equipos adicionales y el uso de centrales eléctricas especializadas, que afectan mínimamente la calidad de los datos transmitidos, lo que a su vez conduce a un aumento en la costo inicial de implementar no tanto un sistema automatizado como un sistema de distribución de energía.
Mi pronóstico enfrenta las ventajas y preocupaciones asociadas con el uso de tecnologías inalámbricas en la automatización. Pero, por supuesto, las ventajas son obvias. Puedo establecer un paralelo con el uso de Ethernet en la automatización industrial. Hace cinco años, la principal objeción de los especialistas en automatización a la propuesta de utilizar la red Ethernet en su producción era el argumento sobre posibles sabotajes por parte de intrusos que podrían contribuir de forma perjudicial al funcionamiento de la planta de proceso, junto con la desconfianza en el funcionamiento. de la propia red Ethernet y, en particular, de la falta de determinismo. Hoy en día, cada vez más clientes prestan atención a los beneficios que brindan las comunicaciones Ethernet y las aplican en sus proyectos. Además, el argumento sobre la apertura y la facilidad de acceso, que solía ser muy negativo, ahora se ha vuelto extremadamente positivo. Y todos notaron este hecho como una ventaja innegable sobre otras comunicaciones.
Alexander Pozdnyakov
Jefe de redes inalámbricas de CROC:
Para su uso en oficinas, las redes Wi-Fi siguen siendo las más prometedoras y reemplazan rápidamente al obsoleto estándar DECT. Wi-Fi proporciona un medio inalámbrico para transmitir no sólo datos, sino también tráfico de voz, y ya con la función de gestión de calidad de servicio (QoS). Con el mayor desarrollo del estándar Wi-Fi IEEE 802.11n, la velocidad de conexión para los usuarios inalámbricos aumentará varias veces — de los actuales 54–108 Mbit/s a 300–400 Mbit/s.
Las principales ventajas de utilizar DECT son la facilidad de implementación en instalaciones pequeñas y el coste relativamente bajo de los equipos terminales (tubos). Wi-Fi proporciona un medio de transmisión de datos rápido y económico, pero implementar servicios de voz en estas redes requiere costos de infraestructura adicionales. Se amortizan rápidamente en instalaciones medianas y grandes donde no es necesario mantener dos infraestructuras diferentes para la transmisión de datos y voz.
Hoy en día prácticamente no utilizamos soluciones inalámbricas para equipos tecnológicos de edificios de oficinas, pero se utilizan donde el uso de sistemas de cable es complicado. Por ejemplo, en edificios de oficinas que son monumentos arquitectónicos, en sistemas de acceso para invitados, en almacenes, locales comerciales, hoteles, salas de conferencias, salas de reuniones, restaurantes, cibercafés, aeropuertos.
Las soluciones inalámbricas también se utilizan en hogares privados o para resolver cualquier problema local adicional que haya surgido además del sistema de cable.
El uso de tecnologías inalámbricas para redes de gran escala (fuera de oficina) se ve obstaculizado por la regulación gubernamental del uso de frecuencias y el uso subóptimo de los recursos de frecuencia ya obtenidos por parte de las empresas comerciales. Hay muchas redes pequeñas que no requieren un integrador de sistemas para su implementación. Pero las grandes instalaciones todavía se pueden contar con los dedos de una mano. Esto se debe al costo relativamente alto del diseño, el diseño previo del estudio de radio, la optimización de la cobertura de radio para una itinerancia fluida al mover suscriptores, así como a la necesidad de coordinar el uso de las frecuencias de radio.
En Occidente, las tecnologías inalámbricas se están desarrollando de manera más rápida y activa debido a la disponibilidad de rangos de radiofrecuencia especialmente designados para uso de todas las organizaciones interesadas. Nuestro mercado está preparado para el uso de tecnologías inalámbricas en la automatización de edificios, pero un mayor desarrollo de esta área depende de la política gubernamental en el campo de la regulación de radiofrecuencia.
Alexander Fabrichnev
Director del Departamento de Sistemas de Ingeniería de EcoProg:
Las tecnologías de gran interés son EnOcean y ZigBee. Y si se habla mucho de ZigBee, pero sobre todo se muestran prototipos, entonces los dispositivos compatibles con EnOcean ya están en el mercado y han sido probados con éxito en el laboratorio de pruebas EcoProg. Además de las tecnologías inalámbricas especializadas, es necesario, por supuesto, tener en cuenta tecnologías de uso general como diversas modificaciones de Ethernet inalámbrico y GSM.
La principal ventaja de utilizar tecnologías inalámbricas se produce cuando no se pueden utilizar otras tecnologías para resolver algunos problemas. Por ejemplo, es necesario controlar el microclima del edificio y están prohibidos los trabajos relacionados con el tendido de cables a lo largo de paredes y techos.
Las áreas de aplicación más prometedoras de las tecnologías inalámbricas son las viviendas de lujo (villas y cabañas), los museos (y otros edificios del “patrimonio cultural”) y el monitoreo remoto de equipos a través de redes GSM.
EcoProg está trabajando actualmente en la implementación de un sistema de monitoreo de equipos en una de sus instalaciones en Moscú utilizando Ethernet inalámbrico’a. Además, el sistema de monitoreo de equipos a través de redes GSM fue probado con éxito en un proyecto piloto y se está preparando la aplicación masiva de esta solución en otros proyectos EcoProg.
El principal problema es la novedad de las tecnologías y, en consecuencia, la pequeña número de proyectos implementados que los utilizan. Con la llegada de implementaciones exitosas, el número de proyectos que utilizan tecnologías inalámbricas crecerá constantemente.
Otro factor limitante es la esencia misma de las tecnologías: su naturaleza «inalámbrica», es decir. propagación de una señal en el espacio y la posibilidad asociada de su interceptación no autorizada. En este sentido, el uso de tecnologías inalámbricas en industrias especialmente peligrosas, instituciones financieras y empresas relacionadas con secretos de estado es poco probable.
¡Nuestra previsión para el mercado de la automatización de edificios es favorable! |
