Tecnologías M2M aplicadas a la monitorización remota de edificios históricos
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Este documento presenta las tecnologías M2M y cómo se pueden aplicar para la monitorización remota de edificios. Explica conceptos como IoT, protocolos comunes como Modbus, y soluciones comerciales como controladores, pasarelas y redes de sensores inalámbricos. También describe aplicaciones específicas como la eficiencia energética, confort interior, monitorización estructural y seguridad, con un enfoque en el patrimonio cultural. La conclusión es que la tecnología M2M permite la monitorización a bajo
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- 1. I Simposio SHbuildings, 6 Marzo 2014 José J. de las Heras, Director Tecnologías M2M aplicadas a la monitorización remota de edificios
- 2. indice Contenido • Quiénes somos • Tecnologías M2M y protocolos aplicados a la monitorización remota de edificios • Soluciones comerciales • Aplicaciones en el ámbito del Patrimonio Cultural • Eficiencia energética • Confort interior • Monitorización estructural • Seguridad • Conclusiones
- 4. Quiénes somos Fundada en 2009 por Ingenieros con más de 10 años de experiencia 16 empleados altamente cualificados Crecimiento anual continuo y sostenible Planes de expansión en nuevos mercados geográficos Clientes en 35 países Desde 2012 cuenta con una filial en Chile Fuerte inversión en I+D Acuerdos con referentes tecnológicos mundiales Pequeña empresa con grandes activos
- 5. Una estrategia global Quiénes somos Creamos productos y soluciones de monitorización y control que permiten mejorar procesos y servicios en áreas como la energía, la agricultura y el medio ambiente dentro de un mercado global.
- 6. Concordia Plataforma web de monitorización Controladores MPC Pasarelas y Dataloggers Modbus Redes de sensores inalámbricos Cubrimos toda la cadena de valor Quiénes somos
- 7. Tecnologías
- 8. Tecnologías ¿Qué es M2M? La tecnología Machine to Machine (M2M) permite que diversos dispositivos compartan información a través de la red de Vodafone en determinado momento sin que deba mediar intervención humana alguna. Haciendo uso de tarjetas SIM tradicionales, las líneas M2M tienen una serie de características que las hacen diferentes a las demás: • Podemos hablar de centenares de miles de líneas para una sola empresa • Se restringen la voz y los SMS a priori. En principio solo se usan para datos GPRS • Tiene un consumo de datos muy reducido al mes (pocos Mb) • No necesitan una gran capacidad de ancho de banda
- 9. TECNOLOGÍAS Interconexión de objetos (IoT)
- 11. tecnologias Protocolos y tecnologías para IoT
- 14. SENSORS AND ACTUATORS GATEWAYS/DATALOGGERS/CONTROLLERS DATA MANAGEMENTDEVICE MANAGEMENT BUSINESS INTELLIGENCE SENSING AND ACTUATION DEVICES PLATFORM Una arquitectura flexible y robusta Device Configuration APPLICATION Device Monitoring Device synchronization Firmware update Protocol Adaptor Complex Event Processing Data mining Process mining Reporting Customizable user interface Analog Sensors Wireless sensors Modbus TCP over GPRS/Ethernet 802.15.4 Gateways Message parsing Data collection Data validation Agriculture Oil&Gas Water Smart Grid Meters Digital sensors Soluciones
- 15. Controladores MPC Los controladores MPC son potentes dispositivos con el mayor rango de interfaces soportados, incluyendo: • Los más comunes (GSM/GPRS, Ethernet, RS232, RS485, USB, M-Bus, Modbus), • Protocolos especiales (lazo de corriente, IEC60870-5-104:2000), • y un modo especial transparente para la transmisión de prácticamente cualquier protocolo (incluyendo propietarios de fabricantes) También pueden integrar entrada analógicas (corriente, voltaje, Resistencia o temperatura PT100), entradas digitales (registro de alarmas y eventos, finales de carrera, contaje de pulsos…) y salidas digitales para gestión remota de cargas. Soluciones
- 16. Controladores MPC La integración de diferentes señales y protocolos en cualquier software de supervisión o plataforma de gestión suele ser un trabajo caro y complicado… • Recolección de datos unificada desde diferentes interfaces • Convertidor de protocolo • Medida y escalado de señales analógicas • Almacenamiento de datos con sello de tiempo • Transferencia de datos remota ...hasta la llegada de los MPC Soluciones
- 17. Controladores MPC El cliente puede seleccionar las entradas, salidas y puertos de comunicación necesarios para su aplicación dentro de las opciones de cada uno de los controladores. Código de pedido Soluciones
- 18. Redes de sensores inalámbricas Soluciones Modbus Modbus Pasarelas de comunicación Modbus-IEEE 802.15.4 • Implementan un protocolo basado en Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) • Permiten la integración de dispositivos cableados o sensores inalámbricos en una red de monitorización y control
- 19. • El protocolo que implementan nuestros dispositivos inalámbricos está basado en el estandar IETF RFC3561 • Tres tipos de mensaje en la red: – RREQ: Route requests (Petición de ruta) – RREP: Route replies (Respuesta de ruta) – RERR: Route error (Error de ruta) • Es un protocolo de tipo reactive routing algorithm, es decir, se busca la ruta más apropiada cuando es necesario • La métrica utilizada para identificar la mejor ruta se basa en el menor número de saltos Protocolo de enrutamiento Soluciones
- 20. NODE 2 NODE 1 NODE 3 NODE 4 NODE 5 NODE 7 NODE 8 NODE 6 NODE 9 RF Range Wireless node Valid Route Al principio no hay rutas válidas Protocolo de enrutamiento Soluciones
- 21. NODE 2 NODE 3 NODE 4 NODE 5 NODE 7 NODE 8 NODE 6 NODE 9 El nodo 1 quiere enviar un mensaje al nodo 9 pero no tiene ruta: se envía un RREQ a todos los nodos (broadcast) NODE 1 RF Range Wireless node Valid Route Protocolo de enrutamiento Soluciones
- 22. NODE 3 NODE 5 NODE 7 NODE 8 NODE 6 NODE 9 NODE 4 NODE 2 NODE 1 Los nodos 2 y 4 reciben el RREQ y crean una ruta al 1. Sin embargo, no saben dónde está el nodo 9. Reenvían el RREQ a todos los demás. A partir de la recepción del RREQ, se crean rutas válidas hacia el nodo 1. RF Range Wireless node Valid Route Protocolo de enrutamiento Soluciones
- 23. NODE 2 NODE 1 NODE 3 NODE 7 NODE 8 NODE 6 NODE 9 NODE 4 NODE 5 Se repite el proceso en los nodos 3 y 5 creando rutas al nodo 1 y también a los nodos anteriores (2 y 4) RF Range Wireless node Valid Route Protocolo de enrutamiento Soluciones
- 24. NODE 2 NODE 1 NODE 3 NODE 4 NODE 5 NODE 7 NODE 8 NODE 6 NODE 9 Cuando el nodo 9 recibe el mensaje RREQ, genera una respuesta RREP. Para llegar al nodo 1, sabe que debe enviarsela primero al nodo 8. RREP Mientras el RREP viaja al nodo 1, crea una ruta válida desde cada nodo al nodo 9 RF Range Wireless node Valid Route Protocolo de enrutamiento Soluciones
- 25. NODE 2 NODE 1 NODE 3 NODE 4 NODE 5 NODE 7 NODE 8 NODE 6 NODE 9 A partir de este momento, se crea una ruta bidireccional entre los nodos 1 y 9 RF Range Wireless node Valid Route Protocolo de enrutamiento Soluciones
- 26. Aplicaciones en el ámbito del Patrimonio Cultural
- 30. aplicaciones Regulación iluminación LED • Regulación de la intensidad de las luminarias LED • Programada (en base a horario) • Controlada (en función del nivel de iluminación exterior) • Avanzada (en función del número de visitantes) • Dispositivo inalámbrico de control
- 31. aplicaciones Confort interior • Medidas de temperatura, humedad y CO2 • Dispositivo inalámbrico en cada ubicación • Ideal en museos • Recogida de datos M2M
- 33. aplicaciones Monitorización estructural • Medidas de microdeformaciones • Medida de nivel de agua por radar • Recogida de datos M2M
- 34. aplicaciones Seguridad • Dispositivos inalámbricos no invasivos • Detección de presencia • Detección de incendios
- 35. Conclusiones
- 36. conclusiones M2M en Patrimonio Cultural • La tecnología M2M permite la monitorización remota de variables a muy bajo coste • Aplicado al Patrimonio Cultural, contribuye a la medida de las condiciones en las que se encuentra el edificio o estructura: • Detectando problemas de manera preventiva • Ayudando en la toma de decisiones de acciones correctoras • Optimizando el uso y la conservación • Existen miles de sistemas de monitorización desplegados en todo el mundo. Por tanto, es necesario compartir datos y experiencias entre los distintos agentes para poder realizar un análisis más eficiente de dicha información