El documento describe el mercado del alumbrado público y los beneficios del alumbrado público inteligente. El alumbrado público tradicional tiene altos costos de energía y mantenimiento, y áreas oscuras. El alumbrado público inteligente usa un sistema en red que permite control individualizado de cada lámpara y monitoreo remoto, resultando en eficiencia energética, bajos costos y mejor seguridad.

1. de
1

2. Sección 1
Áreas de Negocio
2

3. Mercado en Alumbrado Público
POBLACIÓN (MILLONES) # DE LÁMPARAS (MILLONES)
Europa 728 73
América del Norte 400 40
Sur y América Latina 450 23
Japón 130 13
Corea del Sur 50 5
TOTAL 1,758 154
(Resto del Mundo) (4,400) (Desconocido)
3

4. Problemas con el Alumbrado Público Tradicional
Costo de Energía
- El costo de energía en alumbrado público equivale al
50% del presupuesto municipal
Costo y limitaciones en mantenimiento
- Revisión manual de fallos tiene costo alto
- Tiempo perdido entre el fallo de lámpara y el reemplazo
de la misma
Áreas oscuras y luces averiadas, (seguridad peatonal baja)
Contaminación lumínica
- Energía gastada iluminando el cielo
- Daño ecológico a aves e insectos
Uso limitado de iluminación para mejorar la apariencia de los
centros de las ciudades
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5. Alumbrado público inteligente – Características del Sistema
Eficiencia energética
Amigable con el medio ambiente
Sistema en red
- Permite comunicación bidireccional a
cada lámpara
- Control individualizado de cada
lámpara
Bajo costo de instalación
Bajo costo de mantenimiento y operaciones
Independiente del fabricante de la lámpara
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6. Alumbrado Público
Control ON/OFF individual
Control dimmer individual
Estatus del foco y horas de encendido
Detección automática y notificación de fallos
Reloj astronómico (manejado por horarios)
Consumo de energía por lámpara (calculado)
Consumo de energía por segmento (medido)
Sensores de luz ambiental para la optimización del nivel de luz en lámpara
Según densidad del tráfico
Sensores de clima
Instalación, mantenimiento y control centralizados
Integración con sistemas IT (facturación, GIS, mantenimiento, etc.) sin errores,
parches u otros requerimientos especiales
Protocolos de comunicación abiertos e interoperables
6

7. Convergencia entre Factores Ambientales y Factores de Servicio
Ahorros de energía Mejoras en
Seguridad Reducción de
peatonal Contaminación Mejora el Aspecto
Lumínica de la Ciudad
Factores Ambientales
La infraestructura del
sistema proporciona la
base para la gestión
Factores de Servicio
Satisfacción del
Flexibilidad en la Cliente
Reducción de Gestión de
Mejora en el Costos de Clientes
Servicio Mantenimiento
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8. Los Actores Principales en el Mercado
Municipios, síndicos y autoridades de caminos
Compañías de alumbrado que fabrican lámparas,
balastros y controladores inteligentes
Integradores que crean soluciones a medida y las
venden a municipios
Compañías de servicios que gestionan alumbrado
público
Consultoras que trabajan para gobiernos
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9. Beneficios de una Infraestructura en Red
Medio Ambiente
- Reducción drásticas en el uso de energía
- Reducción de emisiones de CO2
- Reduccción de contaminación lumínica
– Mejora en el aspecto de la ciudad
Reducción de costos y aumento en la calidad
del mantenimiento
- Monitoreo individualizado de las lámparas
- Detección de apagones
- Detección temprana de fallos
Fiabilidad y seguridad peatonal
- Reportes y monitoreo en tiempo real
- Históricos del rendimiento de las lámparas
y el sistema en general
9

10. Beneficios de una Infraestructura en Red
No hay limitaciones en la elección de la lámpara
(independiente del fabricante)
- Compatible con tecnologías futuras de iluminación
- Enfoque gradual sobre la tecnología existente
suaviza la curva de costos
- Compatible con lámparas VSAP, LED, inducción,
halogenuros metálicos
Red simple y multi-propósito
- Se pueden añadir dispositivos como sensores (de
tráfico, ambiente, etc.) de manera sencilla
- Independiente de las diferentes opciones de red
de área amplia
- Implementación de nuevos servicios sin cambios
en la infraestructura (cargadores inteligentes de
autos eléctricos)
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11. Posicionamiento
Municipios y autoridades de caminos
- Enorme ahorro de energía
- El más bajo costo de mantenimiento posible
- Incrementa la seguridad peatonal
- Convierte al alumbrado público en ambientalmente
amigable
- Amplia gama soluciones interoperables, proveedores y
componentes, basados en ISO 14908 y comunicación
estándar SOAP/XML
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12. Posicionamiento
Proveedores de servicio de alumbrado público
- Aumenta la calidad del servicio
- Bajo costo de mantenimiento
- Aumenta la satisfacción y confianza del cliente
- Generación de nuevos ingresos al proveer servicios
relacionados al e-street (calles o caminos
electrónicos)
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13. Posicionamiento
Fabricantes de luminarias
- Obtienen confianza de sus clientes al ofrecer una
solución total
-El mejor camino para ser parte de un nuevo mercado
en crecimiento
- Sistema basado en una tecnología estándar ISO de
gran confianza
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14. Elementos Principales de una Red en Alumbrado Público
Controlador de luz Power Line extremadamente confiable
- Uso del cableado eléctrico existente para la
alimentación y la comunicación, no hay necesidad de
cableado adicional
- Señalización estandarizada
- Muchos fabricantes/proveedores en el mercado
Aditel, Beta, Fulum, Kim, Romlight, SELC, Intron,
Seiteco, Philips, etc.
EkoLum Segment Gateway ® Controlador de segmento
- Puente estándar para redes IP
- Red Power Line, interfaz de medición, conexión para
equipo futuro
- Poderoso controlador de segmento
Software central para instalación y gestión
- Instalación automática
- Gestión del flujo de información
- Gestión del mantenimiento
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15. Distribución de costos
Adaptación en instalación ya hecha
Balastro Electronico Lámpara Controlador Instalación Tecnología PL
29%
23%
11%
34%
3%
15

16. Distribución de costos
Instalación nueva
Instalación Poste Lámpara Balastro Inteligente Tecnología PL
25%
19%
50% 6%
0%
16

17. Cálculos en Ahorro – Adaptación en instalación ya hecha
Costo de hardware: $400 por poste (balastro, accesorios, etc.)
EkoLum
Segment Gateway ®: $5 por poste (asumiendo 100 postes/segmento)
Software HMI: $2 por poste (asumiendo 100 postes/segmento)
Costo de instalación: $50 (depende de la ubicación)
Costo por punto: $457
Costo total: $45,700,000 (asumiendo focos de100k)
Ahorro en energía: $3,000,000 (asumiendo un 60% de reducción)*
Ahorro en mantenimiento: $3,000,000
*(68 milliones kWh/año usados por las luces de 100k a $0,07/kWh)
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18. Retorno de Inversión
Retorno de Inversión = 7 años
Desglose de Ahorro en Energía:
- Control: ~40%
- Óptica Moderna: ~20%
- Lámparas modernas: ~10%
Otros beneficios:
- Reducción de emisiones de CO2: 25,000 ton/año
- Seguridad peatonal en las calles
- Mejor imagen de ciudad
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19. Modelos de Financiamiento
Autofinanciamiento
- La ciudad paga por el sistema y recibe beneficios directos
Préstamo bancario
- Banco financía el sistema para la ciudad y recupera la
inversión con intereses
Financiamiento del proveedor de servicio
- El proveedor de servicio paga por el sistema
- La ciudad se mantiene pagando al SP quien pagó antes
(energía y mantenimiento)
- SP recupera la inversión con ahorros en energía y
mantenimiento
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20. Sección 2
Resumen de la
Arquitectura del
Sistema
2

21. Solución por Capas
Sistema de
Sistema de
Acceso Usuario Final
Servicio de facturación
Notificación • Sistemas de gestión de energía
Base de Datos
Gestión • Gestión de Fallos 4
GIS de la Energía • Petición de servicio automatizada
• Servicios de facturación
Software Host
• Instalación y mantenimiento
• Base de datos y control central
• Organización y almacenamiento
3
de datos
• Interfaz con sistemas ERP
Controlador de segmento
• Recolecta info. de la lámpara
• Gestiona la comunicación y los
horarios de encendido
2
… …
• Interfaz con herramienta de
instalación
Luminarias y controles
… … • ON/OFF, dimeado, estatus del
foco, horas de encendido,
medición de energía, etc.
1
Segmento n Segmento n+1 • Medición de densidad de tráfico
• Medición de iluminación
21

22. Lámparas y
Controlador PL
22

23. En las Calles…
Balastros Inteligentes
Dimeado (se pueden configurar % de incrementos)
Identificación automática de fallos
Colección de datos
Horas de uso de las lámparas
Voltaje, corriente, temperatura del balastro, etc.
Energía consumida (calculada)
Protocolo estándar de comunicación (utiliza el estándar
mundial ISO 14908-2), comunicación bidireccional en
tiempo real
23

24. Tipos de lámpara más comunes
Vapor de Mercurio
- Muy común
- Estan siendo reemplazadas por la
poca eficiencia energética que
ofrecen
Sodio a Alta Presión y Halogenuros Metálicos
- Las segundas más eficientes
- Comúnmente utilizadas para reemplazar las
lámparas de Vapor de Mercurio
- Estandar para instalaciones nuevas y
reemplazos en instalaciones ya hechas
- CRI pobre
Sodio a Baja Presión
- Más eficiente
- Reproducción de colores muy pobre
LED
- CRI muy bueno
- Muy alta duración
- Bajo costo
- Mejora de la eficiencia
- Mejora de lentes
- Normativa más favorable en reducción de potencia
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25. Estrategia de Sustitución de Lámparas
Normalmente las lámparas de vapor de mercurio son usadas
para alumbrado público y de exterior (estacionamientos, etc)
Las lámparas antiguas están siendo reemplazadas por
lámparas energéticamente eficientes de Descarga de
Alta Intensidad (HID) como las siguientes:
- Para alumbrado público
Sodio a Alta Presión – 200W a 400 W (luz naranja-blanca)
- Para bodegas/almacenes, exteriores y estacionamientos
Halogenuros metálicos – 100W a 250 W (luz blanca)
- Algunas ciudades (ej. San Jose, CA) utilizan
Para alumbrado público
- Sodio a baja presión - 180W (luz amarilla)
25

26. Tipos de Balastros y Controlador PL
EMEA
- 230V, 35W a 100W
- Interfaz al balastro: serial, 1V a 10V, Dali, Madli, PL
nativo
US/Canada
- 120V, 200W a 400W
- Interfaz: serial, 1V a 10V, Madli, PL nativo
Asia
- 120V a 240 V
- Interfaz = 1V a 10V, PL nativo
26

27. Power Line para Alumbrado Público
¿Por qué Power Line?
- Elimina problemas de cobertura (típicos en radiofrecuencia RF)
- No hay repetidores externos
- No existen problemáticas emisiones vía radio
- Repetidores integrados
Robusto y probado
- Más de 30 millones de medidores inteligentes instalados en todo el
mundo
- Basado en el estándar ISO 14908
- Soporta múltiples fabricantes
- Decenas de instalaciones y proyectos pilotos en sistemas
inteligentes de alumbrado público
Sistema abierto
- Dispositivos interoperables
- No propietario (no está cerrado de cara al cliente)
- Modular y con mucho futuro
Reducido tiempo de comercialización y desarrollo certificado de dispositivos
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28. Power Line vs. RF
Independiente de futuros cambios o modificaciones
(nuevas contrucciones o instalaciones, etc.)
Repetidor incorporado
Extremadamente confiable, tecnología probada
Estándar mundial
Medio de comunicación físico menos susceptible a
manipulaciones y fácilmente detectable
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29. Controlador PL Versión - 1
Filtro Controlador Balastro Lámpara de
PL Magnético Mercurio
Para instalaciones existentes (modificaciones bajo costo)
- Funcionalidad limitada
ON/OFF, dimeado solo de dos niveles (bi-level),
diagnóstico limitado
- Bajo costo
- Solución Multi-box
Posible instalación de tamaño ajustado
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30. Controlador PL Versión - 2
Filtro Controlador Balastro Lámpara
PL Electrónico VSAP
Para instalaciones existentes (modificaciones avanzadas)
- Funcionalidad avanzada
ON/OFF, dimeado sin escalonamientos (continuo),
dignóstico avanzado
- Costo más alto
- Grandes ahorro de energía
- Mejor retorno de inversión
- Solución Multi-box
Posible instalación de tamaño ajustado
30

31. Controlador PL Versión - 3
Controlador PL+ Filtro + Lámpara
Balastro Electrónico VSAP
Para instalaciones existentes (modificaciones muy
avanzadas) e instalaciones nuevas
- Funcionalidad avanzada
ON/OFF, dimeado sin escalonamientos (continuo),
dignóstico avanzado
- El más bajo costo
- Instalación simple
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32. Controlador PL Versión - 4
Controlador PL+ Filtro + LEDs
Driver
Para instalaciones nuevas
– El futuro
– Solución poco madura
– Los más altos ahorros en energía
– Funcionalidad total
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33. Diferenciación de fabricantes
Los fabricantes que usan el protocolo PL de EkoLum
para comunicación en sus controladores pueden
diferenciarse de los demás:
- Por característica
On/Off, dimmeado, medición de voltaje, horas de uso,
detección de fallos, etc.
- Por precio
- Por factor de forma
- Por tecnología de lámpara soportada
Al igual que todos los navegadores Web están
basados en TCP/IP pero son muy diferentes entre
si…
33

34. …
…
Controlador de Segmento
34

35. En las calles… EkoLum Segment Gateway ® Controlador
Inteligente de Segmento de Servidor
Controlador Principal Local
• Reloj astronómico y reloj en tiedmpo real
incorporados
• Horarios múltiples
• Logs, alarmas, servidor Web HTML, etc.
incorporados
• I/O (entradas de medidores, digital, relés)
• Extensiones MODBUS para medidores
adicionales de datos
• Programable
• Interfaz Powerline con repetidor de señal
Puente para redes de datos
• Puerto Ethernet 10/100 integrado
• Puertos seriales integrados para conectividad con módems
GSM/GPRS
• Colección en tiempo real usando el protocolo SOAP/XML
• Gestión romota, localización y resolución de problemas, y actualizaciones
• Los servicios de sistema on-site no requieren post instalación
35

36. Red Inteligente de Alumbrado Público
Detrás del Panel
EkoLum Segment
Gateway ®
Medidor Multi-Fase
(opcional)
36

37. Repetidor PL
El repetidor Power Line descubre dinámicamente los nodos y mantiene
la mejor ruta de comunicación hacia cada lámpara
- Extremadamente robusto incluso en líneas ruidosas
- Alcanza distancias largas y los costos de instalación son bajos
- No se ve afectado por modificaciones futuras (nuevas instalaciones,
etc.)
- EkoLum Segment Gateway ® gestiona la red
- Hasta 200 nodos soportados
37

38. Sensor de Posición Astronómico
Con EkoLum Segment
Gateway ® se aprovecha la
luz solar basándose en la
posición del sol
- Calcula la posición del sol
basándose en latitud, longitud
y hora del día
38

39. Sistema de
facturación Sistema de
Servicio de notificación
base de datos
GIS Gestión de
la energía
Software Host
40

40. Software Host : Plataforma EkoLum
Sistema de
facturación Sistema de
Servicio de Notificación
Base de Datos
Gestión de
GIS Energía Gestiona la instalación
Nos dice donde están los fallos
Revisa el buen funcionamiento
del sistema
Recoge, Organiza y Almacena
los Datos
Coloca la información en un nivel
más alto de aplicación (en formato
usable)
41

41. Instalación Simple y Fácil Uso
Gestión Centralizada del Sistema en Página Web
Página Web Multi-Ciudad, Segura y Personalizada
42

42. Instalación Simple y Fácil Uso
Identificación y Diagnóstico de Fallos
43

43. Instalación Simple y Fácil Uso
Monitoreo, Revisión, y Pruebas en Tiempo Real
Control en tiempo real
utilizando mapas de la
ciudad
44

44. Sección 3
Instalación
4

45. EkoLum Segment Gateway, Simplifica la Instalación
Principal desafío
- La instalación puede ser hecha por electricistas sin
conocimientos en LonWorks
- Muchos dispositivos del mismo tipo (ej. lámparas) pueden ser
instalados en el lugar correcto
- El cambio de dispositivos dañados es simple
- La funcionalidad del sistema es fiable y el mismo es revisada
fácil y rápidamente
Tiempo de instalación es Dinero!
47

46. Escenario de Instalación Típica
3
2 4
Bluetooth
1 1. Lee el ID del dispositivo mediante el escáner bluetooth de
código de barras
2. Guarda la localización GPS del poste de luz utilizando una PDA
3. Descarga la información al software host
4. Remotamente envía la información al EkoLum gateway
local
5 5. El dispositivo es descubierto automáticamente por el
Gateway local
4

47. Gestión de Red Inteligente
Configuración
de nodo
Configuración
de Gateway
Configuración
de dispositivo
49

48. Gestión de Red Inteligente
50

49. Gestión de Red Inteligente
51

50. Gestión de Red Inteligente
Búsqueda de nodo mediante latitud y longitud
52

51. Sección 4
Proyectos Pilotos y Proyectos Reales
5

52. Aplicación
La arquitectura para luces inteligentes mencionada
anteriormente es aplicada satisfactoriamente en:
- Alumbrado público
- Alumbrado de almacénes/bodegas
- Estacionamientos públicos
56

53. Ejemplo de Proyecto de Alumbrado Público
Ciudad de Oslo
Proyecto basado en LONWORKS en la ciudad de Oslo e
incluido en el “Clinton Climate Initiative Best Practices
Group“
10,000 lámparas de alumbrado público inteligentes que
ahorran 1440 Toneladas de CO2 y reducen el consumo
de energía un 70%
58

54. Ejemplo de Proyecto de Alumbrado Público
Ahorro de Energía en Oslo
5

55. 6

56. 6

57. 6

58. Otros Ejemplos
Bremen, Alemania: 150,000 lámparas (actualmente
están siendo instaladas)
Milton Keynes, Inglaterra: 400 lámparas (proyecto piloto)
Holanda: 2,300 lámparas en autopistas (actualmente
están siendo instaladas)
Varna, Bulgaria: Aproximadamente 1000 lámparas en
2006
Sevilla, España: 200 lámparas (proyecto piloto)
Estados Unidos: Más de 200 proyectos piloto
63

59. Gracias.
6