Comunicación presentada al I Congreso Edificios Inteligentes:
Autores
- José Luis Fernández Carnero, TELEVÉS S.A.
- Justo Rodal Pérez, TELEVÉS S.A.
Resumen
Se presenta el concepto de Edificio Inteligente Sostenible como el lugar donde confluyen dos elementos: unos servicios innovadores y unas infraestructuras físicas y lógicas que los posibilitan.
El Edificio Inteligente Sostenible prioriza el servicio de Gestión Inteligente de Consumo (eléctrico, gas, agua), en consonancia con los objetivos de Eficiencia Energética marcados por la Directiva Europea 2012/27 EU. Además, y a través de las Infraestructuras físicas y lógicas que se despliegan para alcanzar el Objetivo prioritario, se podrán implementar en un futuro y de forma sencilla otros servicios contemplados en la Reglamentación Actual y de elevado interés social, tales como Tranquilidad, Seguridad o Teleasistencia. Más allá, estas infraestructuras habilitarán el despliegue de servicios al Edificio por parte de terceras compañías, estableciendo un embrión de aplicaciones y una economía basada en el Edificio como ingrediente fundamental de las Smart Cities.
Antecedentes
Con el objetivo de lograr un Edificio Sostenible se deberá conocer en primer lugar la información de los diferentes consumos, tanto de Energía como de Gas y Agua, gestionar inteligentemente esta información y finalmente proporcionársela a los usuarios en forma de servicios y aplicaciones atractivos a los mismos.
La tendencia actual es que los contadores de todos los suministros básicos sean gestionados remotamente, habiéndose desarrollado soluciones ad-hoc para cada tipo de suministro. Esta capacidad de Telegestión se utiliza fundamentalmente en el proceso de facturación, aunque no para el consumo eficiente, a pesar de que existan ejemplos positivos en este sentido. Así, algunas de las experiencias de lectura remota de contadores de agua están basadas en el uso de lecturas por radiofrecuencia (VHF) desde un elemento central[1], permitiendo la detección de comportamientos anómalos del consumo de agua. Estos consumos anómalos, que pueden ser detectados y corregidos, son unas de las ventajas que el consumidor podría tener en caso de disponer de la información adecuada. Sin embargo, hasta el momento, éste no dispone de un sistema que le permita acceder a esa información y gestionar integralmente sus consumos de suministros de agua, gas o energía eléctrica. Un sistema unificado que dotase al usuario de la capacidad de acceder a dichos datos le permitiría, entre otras cosas:
- Realizar una previsión sobre sus consumos y la verificación de que no se incrementarán de manera inesperada.
- Reducir sus facturas, aun cuando esto suponga en determinados casos algún tipo de limitación a su confort.
- Reducir el impacto en el entorno, fomentando la concienciación de que el consumo de energía incide en el incremento de emisiones de CO2 o que el agua es un bien escaso.
La palabra clave es ahorro. A partir de la Arquitectura que se propone, el usuario podrá conocer los datos de suministro, así como sus consumos internos, de forma que le ayuden en la toma de sus propias decisiones.
Al mismo tiempo, las empresas comercializadoras / suministradoras también desean conocer los datos de consumo que les permitan:
- Evaluar previsiones de consumo.
- Gestionar y acceder remotamente a los contadores.
- Ofrecer a los usuarios ofertas de comercialización atractivas que le ayuden en la gestión de consumo.
- Establecer mecanismos de sensorización y actuación que les permita monitorizar el edificio y establecer la gestión remota de alarmas técnicas.
- Detectar fraudes.
Para que los beneficios que se han señalado a usuarios y comercializadores / suministradores tengan efecto, es necesaria llevar a cabo tanto la medida instantánea como la gestión remota del consumo.
Centrándose en la particularización de los diferentes suministros, en el caso de la energía eléctrica, la ORDEN ITC/3860/2007 de 28 de diciembre, en virtud de la cual se revisan las tarifas eléctricas a partir del 1 de enero de 2008, estableció un punto de inflexión. En este sentido, las grandes distribuidoras eléctricas de España han iniciado ya los trabajos para cumplir la obligación regulatoria de cambio de contadores eléctricos que establece esta normativa, de obligado cumplimiento en el año 2018. Este cambio de contadores es absolutamente gratuito para el cliente, ya que normalmente éste lo dispone en régimen de alquiler.
Además, si el consumo de energía eléctrica es un factor importante en la ecuación de la Eficiencia, no lo es menos el consumo de agua y de gas.
En el caso del suministro de agua, los sistemas de Telemedida y Telecontrol son ampliamente utilizados hoy en día por las empresas suministradoras a lo largo de toda la cadena de suministro, especialmente en las etapas de obtención, almacenamiento y tratamiento. Aunque la aplicación de tecnologías de la Información y Comunicaciones (redes de comunicaciones, software de control) y de automatización (sensores, actuadores) ha permitido mejorar la eficiencia y la calidad del suministro de agua, hasta la fecha, la aplicación de estas tecnologías orientadas a servicios para el usuario final es aún escasa.
Su utilización aportaría ventajas innegables a los usuarios. En primer lugar, como ya permiten los sistemas utilizados en la cadena de suministro, sería posible detectar y localizar fugas de agua para facilitar una rápida actuación previniendo los costes económicos que causan además un derroche del recurso.
Por otro lado, la posibilidad de realizar un seguimiento continuo del consumo puede facilitar la concienciación del usuario para reducir el consumo de agua, ya sea por la mejora de sus hábitos o por el uso de electrodomésticos más eficientes. Además, la posibilidad de tener un canal de comunicación directo con el cliente permitiría a las empresas suministradoras ofrecer promociones y planes de consumo personalizados, mejorando su satisfacción.
En el caso del suministro de gas también sería posible aplicar los mismos principios de mejora de la eficiencia gracias a un mejor acceso a la información sobre los consumos realizados. A diferencia del suministro de agua, en el caso del gas sí hay una regulación en vigor para la instalación de equipos de Telemedida. La ORDEN ITC/3991/2006, de 28 de diciembre de 2006, establece la obligatoriedad de la utilización de contadores con Telemedida para todos aquellos puntos de suministro con un consumo igual o superior a 5MWh/año cuya actividad puede afectar a la red de suministro de gas natural.
Sin embargo, a pesar de que recientemente se actualizaron las normas de gestión técnica del sistema para el suministro de gas, la instalación de contadores con Telemedida para uso doméstico se encuentra, actualmente, bajo decisión del cliente. Aunque diversos suministradores ofrecen la instalación de contadores con Telemedida, el acceso a la lectura de los mismos por parte del cliente está restringido, en parte, debido a la falta de una infraestructura común que facilite el acceso a la misma a los diferentes suministradores.
La solución que se propone centraliza las tres medidas de suministros (Energía, agua, gas) en un elemento concentrador de datos cuya salida normalizada se entrega a un sistema de Gestión, denominado Gestión Inteligente del Edificio. Otro concentrador de datos en la vivienda de usuario proporciona información de los diferentes elementos utilizados en la vivienda.
La solución se complementa con un despliegue de sensores y actuadores, tanto a nivel de Edificio como de vivienda.
Se propone un sistema mínimo de Gestión centralizado en el Edificio a través de un elemento denominado Gestión Inteligente de Edificio, ampliable a un sistema de Gestión en la Nube en función de los servicios a proporcionar y aplicaciones a implementar.
Arquitectura y gestión inteligente del edificio
Yendo más allá en el despliegue de Infraestructuras, se debe dotar tanto al Edificio como a las viviendas que lo forman de la inteligencia necesaria para administrarse y adaptarse a los cambios.
Esta inteligencia se centrará alrededor de un elemento, el Gestor de Inteligencia del Edificio (GIE), que actuará de nexo entre todos los elementos y sistemas instalados o que se instalarán para habilitar el despliegue de futuros servicios. En esta característica reside uno de las grandes ventajas de la solución propuesta, ya que conlleva capacidad de evolución a nuevos sistemas y servicios o, lo que es lo mismo, permite pensar en un Edificio vivo. Sin esta provisión de Inteligencia, los sistemas instalados serían conjuntos disjuntos, difíciles de mantener y probablemente interferentes entre sí.
EL GIE puede considerarse como una evolución del concepto de Pasarela Residencial[3] que conecta las Infraestructuras Comunes de Telecomunicación del Edificio con el exterior, pero que gracias a su capacidad de procesado y ejecución de aplicaciones, puede utilizar la información recolectada del Edificio para gestionar eficientemente el mismo. El GIE difiere de la pasarela residencial en la capacidad de actuar sobre el Edificio con el objetivo de reducir el consumo y mejorar el confort y la seguridad del mismo. Es por lo tanto un dispositivo integrado dentro del concepto de Inmótica y que se integrará en las Infraestructuras Comunes de Telecomunicación del Edificio.
El GIE es considerado el ‘cerebro’ del edificio y provee las funciones de ‘Inteligencia’ y conectividad a través de las interfaces de comunicación internas y externas del edificio. Básicamente será el encargado de la obtención y gestión de los datos de consumos procedentes del ‘Concentrador/Normalizador’ de la red de sensores/contadores y de los datos obtenidos de los concentradores ubicados en cada vivienda. También se encargará de la gestión de los actuadores del edificio dependiendo de las necesidades de los servicios implementados. El GIE dará también el soporte necesario a los diferentes servicios de usuario y suministrador tanto en el entorno del Edificio como en un entorno Cloud, elemento novedoso de la solución propuesta.
Dentro de cada vivienda, de acuerdo al diagrama de la solución, se puede observar el despliegue de la red que permitirá obtener información de los diferentes dispositivos usados y de los diferentes sensores y/o actuadores que la vivienda pudiera tener.
Esta red de vivienda también integrará los dispositivos de usuario (Smart TV, Receptores de Usuario o dispositivos móviles más utilizados), donde se visualizarán los servicios y aplicaciones. La información de cada una de las viviendas se transmitirá por medio de la red del edificio hacia el GIE. Asimismo, la red de Edificio transportará las informaciones que el GIE envíe a cada vivienda.
El esquema mostrado es flexible con respecto al modelo de servicios. Por una parte se ofrece un modelo donde el Edificio ofrece servicios que no dependen del entorno Cloud. En este caso todo el soporte de servicios será proporcionado por el GIE y por lo tanto los servicios tienen ámbito de Edificio. Por otra parte se ofrece también un modelo completo y escalable de servicios en el entorno Cloud, donde el GIE no es el que realiza el soporte total de los servicios, sino que es un medio de transferencia de información, que es gestionada externamente (Cloud) y enviada posteriormente hacia el interior del Edificio a través del GIE o directamente al usuario final. En este segundo modelo, no solo se está considerando un único edificio sino que se ofrece una visión de un conjunto de Edificios, tan grande como el servicio o la aplicación requiera. En este sentido los servicios ofrecidos en el entorno Cloud no solo se orientan a un edificio concreto, sino también a grupos de Edificios, calles, barrios, etc., como por ejemplo previsiones de consumo, satisfacción de usuarios o estudios de comportamiento. Además, el número de usuarios potenciales crece también exponencialmente al poder consultar esta información los inquilinos del edificio, los suministradores y las administraciones públicas u otros agentes.
Agradecimientos
Se agradece a los socios y participantes del Consorcio del Proyecto CENTINEL (Control de la Edificación y su entorno para el soporte e Innovación de servicios de valor,), CESGA, CETIM, EMALCSA, GRADIANT, INFOJC y SOLVENTEA las informaciones proporcionadas para la elaboración del presente documento.
El proyecto CENTINEL (Proyecto FEDER Innterconecta ITC-20133045) ha sido cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional, FEDER, dentro del Programa Operativo Fondo Tecnológico 2007-2013.