En los proyectos arquitectónicos cada vez es más necesario que los diversos sistemas que los componen, sean inteligentes o conectados a la red, se comuniquen entre sí. Este hecho se conoce como “interoperabilidad” y su objetivo es incrementar los alcances del proyecto, al lograr un mejor desempeño en el funcionamiento, eficiencia y ahorro energético.
De acuerdo al American National Standards Institute (ANSI), la interoperabilidad para sistemas de iluminación es definida como la capacidad de éstos o sus componentes para transmitir, recibir, interpretar o reaccionar a datos, durante un tiempo indefinido.
En ocasiones, el que los sistemas sean interoperables permite desbloquear funciones adicionales, dando un valor agregado al proyecto.
Sin embargo, los dispositivos o sistemas no necesariamente deben ser interoperables en todas las aplicaciones, esto debe ocurrir solo cuando existe una necesidad de comunicación para un propósito definido. Por ejemplo, indicar el estado de ocupación del espacio a un sistema de iluminación puede ser útil para ajustar la temperatura y mejorar la efectividad del HVAC (aire acondicionado).
En ese caso, al comunicar que un espacio está ocupado o habitado, la información entre los sistemas de iluminación y HVAC sería un propósito de interoperabilidad definido.
Las vías de comunicación entre dos dispositivos o sistemas se definen para lograr impactos significativos en ahorro de costos, eficiencia operativa, satisfacción del usuario u otros beneficios organizacionales.
De acuerdo al reporte Interoperability for Networked Lighting Controls, elaborado por DesignLights Consortium (DLC), podemos mencionar tres tipos principales de interoperabilidad:
- De dispositivo a dispositivo. Se lleva a cabo entre dos componentes del sistema iluminación, usualmente de diferentes proveedores, o entre un componente de iluminación y un dispositivo aislado, como entre un sensor de ocupación y un sensor de temperatura montado en un mueble. En tal caso, a pesar de ser dos componentes para aplicaciones distintas, no es necesario que se encuentren dentro de un gran sistema.
- De dispositivo a sistema. Se refiere a la comunicación entre un componente de un sistema en red y un sistema distinto, por ejemplo, entre un sensor de luz solar y el sistema de persianas.
- De sistema a sistema. En este caso se trata de la comunicación entre un sistema en red y otro, o con un subsistema, una herramienta de integración y gestión, o un sistema empresarial o aplicación de software desarrollado para el proyecto. Ejemplo de ello es establecer comunicación entre un sistema de iluminación DALI y el protocolo KNX.
Los sistemas de control de iluminación en red pueden proporcionar funciones energéticas y no energéticas que permiten a los propietarios y operadores de edificios aprovechar de mejor manera sus sistemas, a diferencia de un proyecto con controles independientes para cada protocolo.
Un sistema puede informar su propio uso de energía a un programa de servicios públicos, apoyando incentivos de eficiencia sin la necesidad de instalar y monitorear, además de eliminar los costos que representan registrar esos datos.
De igual manera se puede proporcionar información de otros sistemas para armonizar operaciones y aumentar la eficiencia en todos los sistemas.
Dentro del reporte realizado por DLC también se revisaron tres casos de aplicación específicos que son frecuentes dentro de los proyectos.
El primer caso es uno de los más comunes y consiste en la integración de sistemas externos.
Los datos de los componentes del sistema principal, en este caso de iluminación, como luminarias, sensores y controladores, se pueden controlar a través de una interfaz de programación de aplicaciones (API) y puede ser utilizado por otros sistemas de construcción para mejorar sus eficiencias operativas.
Acceder a los datos del componente utilizando la API permite la integración con otros sistemas, como puede ser un sistema de gestión de edificios (BMS).
El BMS puede acceder al estado de ocupación en tiempo real por zona de los sensores de ocupación a través de una API para controlar los parámetros del HVAC, como la tasa de ventilación y el reinicio del termostato.
El segundo caso analiza algo más complejo, la desconexión de la carga y la respuesta a la demanda de energía de la edificación.
Un edificio modifica su consumo de energía en tiempo real en respuesta a una señal. La señal puede ser de respuesta a la demanda o una actualización de precios en tiempo real de una empresa de servicios eléctricos. Para poder gestionar el consumo es necesario que los diversos sistemas que demandan energía estén interconectados. Así permitir que el controlador de carga centralizado del edificio organice la respuesta de varios subsistemas como iluminación, HVAC o incluso sistemas de generación de energía en el sitio.
Debido a que las fuentes de energía renovables empleadas en el sitio son cada vez más frecuentes, es importante considerarlas. De esta manera se podrá consumir en menor cantidad de la red de distribución municipal y aprovechar las ocasiones en que se produce mayor generación de energía.
El principal beneficio para los productores y consumidores de energía es reducir la demanda gracias a una gestión organizada y bien controlada tanto a nivel del edificio como de la red.
La visibilidad de la demanda final prevista a nivel del sistema permitirá al edificio controlar su propia demanda para optimizar el uso de energías renovables y almacenamiento en el sitio; asimismo, es posible la sincronización del uso de energía mediante fuentes más baratas y limpias.
Por último, el tercer caso está enfocado en el monitoreo de energía. El sistema en red informa los datos de energía consumidos por la iluminación y los comparte con entidades a través de Internet. Por ejemplo, programas de eficiencia energética de servicios públicos.
Los sistemas conectados pueden acceder a los datos de energía para verificar el ahorro. Además, la energía consumida puede ser monitoreada por el sistema de iluminación para comparar con el desempeño en caso de no contar con un sistema de gestión.
Es importante conocer los alcances de cualquier sistema dentro de los proyectos arquitectónicos, en especial los de iluminación, ya que al permitir la interconexión con otros protocolos, en ocasiones permitirá mejorar la experiencia desde los especificados, diseñadores e instaladores, hasta el usuario final.
La interoperabilidad de los sistemas puede mejorar el ahorro de energía, costos, eficiencia operativa y facilidad del sistema. Si bien los casos anteriores se presentaron por separado, están interconectados y es posible contar con las tres variantes en un mismo proyecto.
Antes de pensar en protocolos cuando se realiza una especificación, y si existe la necesidad de interoperabilidad o no, es importante analizar las necesidades reales del proyecto y luego usarlas como guía para especificar el sistema con base en los alcances y características. De esta manera se podrá conocer si existe una necesidad real de interoperabilidad.
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