Un edificio inteligente es la implementación de un mundo inteligente (conectado). Un mundo inteligente, como un edificio inteligente, en su mayor parte sólo se diferencia del IoT (internet de las cosas) en el nombre; tanto el IoT como los mundos inteligentes comparten los mismos marcos, beneficios y retos. La sutil diferencia entre el IoT genérico y un tipo de mundo inteligente es que un mundo inteligente suele describir el uso de una red IoT en una aplicación o industria específica, en este caso, un edificio inteligente.
Los edificios inteligentes incluyen viviendas particulares, oficinas y edificios comerciales, lugares de trabajo y fábricas y almacenes.
Los edificios inteligentes proporcionan información procesable sobre el propio edificio o sobre una habitación concreta de su interior para que los propietarios o inquilinos puedan gestionarlo mejor. El término edificio inteligente suele referirse a edificios comerciales, mientras que el término casa inteligente suele referirse a residencias privadas, pero gran parte de la funcionalidad es la misma y por eso los términos se solapan.
El objetivo de crear un edificio inteligente es reducir los gastos de explotación, mejorar el confort de los ocupantes, automatizar la gestión del consumo de energía, hacer un seguimiento del estado de los principales activos del edificio y cumplir la normativa mundial y los estándares de sostenibilidad del sector.
Para ser eficaces, los edificios inteligentes requieren un complejo monitoreo de las redes IoT que controlan el sistema del edificio.
Las alertas personalizadas y la visualización de datos le permiten identificar y prevenir rápidamente los problemas de salud y rendimiento de la red.
Los edificios inteligentes van más allá del concepto de automatización, una característica clave del IoT. Un sistema de edificio inteligente debe ser capaz de evaluar los datos que recopila de los sensores y poder actuar automáticamente en función de los datos, por ejemplo, ser capaz de activar un sistema de rociadores sin intervención humana si se produce un incendio.
Las casas inteligentes están diseñadas para mejorar la seguridad y el confort de los residentes, permitir el control remoto de muchos electrodomésticos, automatizar los horarios de mantenimiento de la casa, monitorear el uso de la energía y controlar los sistemas de seguridad del hogar.
El concepto de tecnologías de asistencia es fundamental para el desarrollo de los hogares inteligentes. Tradicionalmente, las tecnologías de asistencia describían ayudas, como sillas de ruedas, diseñadas para ayudar a las personas con discapacidad en su vida diaria.
En la era de la IO, el concepto de tecnologías de asistencia se amplía. Ejemplos de tecnologías de asistencia son los dispositivos que permiten automatizar el horario de encendido y apagado de electrodomésticos como luces y lavadoras. Los dispositivos médicos y sanitarios inteligentes son tecnologías de asistencia utilizadas en hogares inteligentes para el monitoreo remoto de residentes ancianos o enfermos, y de niños. Los sensores de los hogares inteligentes abren automáticamente las puertas, mantienen la temperatura ambiente y monitorean y analizan el uso de la energía en el hogar.
Los sensores de seguridad de los hogares inteligentes pueden detectar e informar de fugas de gas, fugas de agua y vulnerabilidades de seguridad.
Un edificio de oficinas o complejo comercial inteligente permite el control automatizado y centralizado del agua y la electricidad de la estructura, la iluminación, la calefacción, la ventilación, la seguridad, las plazas de aparcamiento, la gestión de residuos, los ascensores y las salidas de emergencia, el control de acceso a los sistemas informáticos y el mantenimiento de jardines y equipos a través de una red IoT.
En el sector minorista, los sensores IoT alrededor de las tiendas pueden ayudar a las empresas a recopilar datos como a qué hora entró un cliente en una tienda, por qué mostró interés y qué compró. El comercio inteligente ayuda a los Teams de marketing y producto a optimizar el diseño de una tienda, mantener niveles óptimos de existencias, monitorear el comportamiento del personal, mejorar el seguimiento de productos como las tasas de devolución, monitorear los tiempos de espera en las colas y el tráfico peatonal, y automatizar las cajas.
Las aplicaciones comerciales de IoT desplegadas en supermercados, centros comerciales, hoteles, instalaciones sanitarias, museos y exposiciones, y complejos de ocio pretenden crear una experiencia de consumo agradable fuera del entorno doméstico de las personas. Para crear un entorno confortable, los sensores monitorean y ajustan automáticamente la calidad del aire, la iluminación y la temperatura en edificios públicos. Las aplicaciones comerciales de IoT gestionan el control de acceso y la seguridad, monitorean el inventario en tiendas minoristas, recopilan datos sobre el comportamiento de las personas en lugares públicos y proporcionan servicios de localización para los visitantes de locales de hostelería.
El IoT comercial no debe confundirse con el IoT de consumo, que se ocupa de los wearables personales y los dispositivos domésticos inteligentes.
El Edge Computing es una tendencia creciente en el IoT comercial. La computación de borde permite a los dispositivos recopilar, procesar y actuar sobre los datos recogidos cerca de su origen, por ejemplo, el tráfico peatonal en un supermercado, sin tener que hacer backhaul a un centro de datos.
La comunicación en las soluciones IoT comerciales se efectúa mediante numerosos tipos de conectividad, como Bluetooth, wifi, LoRa, 4G LTE y ZigBee, dependiendo de la aplicación.
Los lugares de trabajo inteligentes incorporan hardware y software para mejorar la comunicación y la colaboración, como las videoconferencias. En los lugares de trabajo inteligentes, los sensores pueden realizar un seguimiento de los activos de la empresa, como los ordenadores portátiles. Los lugares de trabajo inteligentes permiten monitorear automáticamente las vulnerabilidades de la seguridad de TI y gestionar a distancia a los empleados y contratistas que trabajan fuera de la empresa. En los lugares de trabajo inteligentes, muchas tareas mundanas, como programar una sala de conferencias adecuada o el catering para una reunión, pueden hacerse a distancia o mediante asistentes de negocios digitales. En los lugares de trabajo inteligentes, los nuevos empleados pueden recibir notificaciones push que les guíen por sus nuevas oficinas, por ejemplo, notificándoles en qué parte del edificio se encuentran o qué autorización de seguridad necesitan para entrar en una oficina concreta.
En un lugar de trabajo inteligente, el café nunca se acaba, los inodoros siempre tienen cisterna y los visitantes nunca tienen que dar vueltas a la manzana para encontrar aparcamiento.
En el ámbito industrial, las fábricas y almacenes inteligentes se gestionan a través de redes de IoT industrial (IIoT). El IIoT es una combinación de fábricas y almacenes inteligentes, cadenas de suministro inteligentes, logística inteligente y maquinaria industrial inteligente, creando un ecosistema industrial inteligente.
Un ejemplo de cómo se gestionan los edificios inteligentes en el ámbito industrial es el uso de robots en fábricas y almacenes. El uso de robots en la industria inteligente se denomina Internet de las Cosas Robóticas (IoRT).
Las notificaciones en tiempo real significan una solución de problemas más rápida para que pueda actuar antes de que se produzcan problemas más graves.
Un dispositivo IoT es aquel que tiene la capacidad de conectarse a Internet, ya sea de forma inalámbrica o mediante una conexión por cable. En los mundos inteligentes, los dispositivos IoT suelen ser inalámbricos, aunque no siempre. Un dispositivo IoT se integra con tecnología que soporta conexiones de red, con software funcional como API, y con sensores y actuadores. Los dispositivos IoT permiten la transferencia automática de información entre objetos, personas y software sin intervención humana. Los datos de los dispositivos IoT se utilizan a veces para crear nuevas aplicaciones para el usuario final.
Hay tres categorías principales de edificios inteligentes: de consumo, comerciales e industriales. Los dispositivos IoT utilizados en estos edificios pueden diferir, pero se solapan. Los dispositivos de consumo inteligentes incluyen coches, smartphones, ordenadores portátiles, sistemas de entretenimiento doméstico, monitores de salud y electrodomésticos conectados. Por ejemplo, en un entorno doméstico inteligente, un vehículo conectado puede proporcionar control de acceso biométrico al garaje.
Los dispositivos comerciales inteligentes en las tiendas incluyen controles de inventario, rastreadores de dispositivos, cámaras de seguridad, asistentes de voz, termostatos, alarmas y escáneres biométricos. Por ejemplo, en el comercio minorista, las cámaras de seguridad pueden proporcionar alertas automáticas sobre robos en tiendas.
Los dispositivos industriales inteligentes incluyen medidores eléctricos, medidores de flujo, monitoreadores de tuberías, robots, productos para medir la contaminación y routers inalámbricos. Por ejemplo, se puede medir la calidad del aire en las fábricas para garantizar un entorno de trabajo seguro y saludable.
La capa de comunicación de la pila tecnológica de un edificio inteligente incluye tecnologías de conectividad como la telefonía móvil o la red de área extensa de baja potencia (LPWAN ) y también protocolos de comunicación como Zigbee o Message Queuing Telemetry Transport (MQTT). Zigbee y MQTT son protocolos de datos.
Zigbee es un estándar inalámbrico de corto alcance y bajo consumo que se utiliza en topología de malla para retransmitir datos de sensores a través de múltiples nodos sensores. Zigbee se utiliza a menudo en hogares inteligentes y para la gestión remota de maquinaria en fábricas.
MQTT es el estándar de facto para las comunicaciones IoT que garantiza que toda la comunicación de datos entre dispositivos esté cifrada y sea segura. MQTT se utiliza habitualmente para conexiones a lugares remotos donde el ancho de banda de la red es escaso.
Los mundos inteligentes utilizan varias tecnologías de conectividad, como la identificación por radiofrecuencia (RFID), la telefonía móvil o LPWAN. Estas tecnologías también se denominan protocolos de transporte o comunicación.
Las distintas aplicaciones pueden utilizar diferentes tecnologías de conectividad. Aunque las LPWAN son baratas y proporcionan comunicación de largo alcance para todo tipo de sensores IoT, sólo envían pequeños bloques de datos a baja velocidad. Las LPWAN se utilizan a menudo para la iluminación inteligente, el monitoreo y seguimiento de activos y la gestión de la energía. Las redes celulares ofrecen una comunicación de banda ancha fiable pero cara, y suelen utilizarse en aplicaciones de transmisión de vídeo, coches automatizados, salud conectada y aplicaciones industriales. En residencias privadas, los teléfonos inteligentes y los wearables médicos y de fitness utilizan a menudo Bluetooth de baja energía (BLE) para transferir datos desde y hacia aplicaciones en la nube. La RFID utiliza ondas de radio para transmitir pequeñas cantidades de datos desde una etiqueta RFID a un lector a corta distancia. La RFID se utiliza con frecuencia en tiendas minoristas.
Las soluciones de conectividad y comunicación en la IIoT suelen ser diferentes de las de las aplicaciones IoT. La mayoría de las conexiones IIoT se realizan a través de líneas fijas, por ejemplo DSL, ethernet y PSTN. LPWA es la tecnología de conexión inalámbrica de más rápido crecimiento en el IIoT.
Los edificios inteligentes permiten a particulares y empresas ahorrar costes energéticos, por ejemplo monitoreando el consumo de energía. Al ahorrar energía y utilizar tecnologías ecológicas, los edificios inteligentes dejan una menor huella de carbono y son más respetuosos con el medio ambiente.
La utilización de tecnologías inteligentes permite aumentar el valor de reventa de las propiedades y edificios inteligentes.
Los sensores de humo, fuego y gas de los edificios inteligentes contribuyen a crear un entorno vital y laboral más seguro.
El monitoreo de edificios inteligentes automatiza los horarios de mantenimiento y puede identificar averías en electrodomésticos y maquinaria de fábrica.
Las tecnologías inalámbricas pueden reducir los costes de personal en los edificios comerciales; por ejemplo, los sensores pueden activar la iluminación y los aspersores en lugar de tener que ser encendidos o apagados por el administrador del edificio. En los edificios inteligentes, equipos de seguridad como extintores y cámaras de CCTV pueden monitorearse a distancia.
Seguir y monitorear a los empleados en los lugares de trabajo implica cuestiones de privacidad y datos a las que muchas organizaciones no se han enfrentado antes y pueden necesitar asistencia legal para abordarlas.
Los edificios inteligentes pueden necesitar una importante inversión de capital en tecnología, por ejemplo un sistema de gestión de edificios (BMS) o un sistema de automatización de edificios (BAS) que actúe como centro digital para gestionar los dispositivos y aplicaciones que controlan el edificio.
Para algunas personas, las tecnologías inteligentes pueden resultar intimidantes, sobre todo cuando algo va mal, por ejemplo un sensor averiado o un mensaje de error ininteligible de un dispositivo conectado.
Los edificios inteligentes dependen de conexiones persistentes a Internet.
El monitoreo del estado de los edificios genera información sobre la salud de un edificio y cómo se utiliza, que puede utilizarse para optimizar su funcionamiento, mejorar el entorno de vida de los residentes y aumentar los beneficios del propietario del edificio.
El monitoreo del estado de los edificios hace un seguimiento de los activos del edificio, registra el consumo de recursos, identifica daños inesperados y fallos en los equipos, mantiene horarios de mantenimiento optimizados y alerta a las autoridades pertinentes sobre problemas en el edificio y sus alrededores.
Las aplicaciones para edificios inteligentes y los sensores de bajo nivel automatizan el monitoreo de los edificios. Los sistemas de monitoreo son capaces de traducir, en tiempo real, los datos de los sensores en información procesable, y responder físicamente a fugas de agua o gas, incendios, robos o cambios ambientales sin necesidad de intervención humana.
Paessler Building Monitor es una herramienta de gestión de edificios fácil de usar que se integra a la perfección con dispositivos conectados a IoT en edificios inteligentes. Building Monitor mide, registra y analiza datos de sensores 24/7 en tres áreas principales, daños, mantenimiento y recursos.
Los daños en tiempo real, como una ventana rota o un incendio, provocan una alerta de emergencia al supervisor del edificio o a los servicios de emergencia. Las partes interesadas de los edificios comerciales pueden obtener informes sobre el coste de los daños y sobre daños potenciales, como moho o fugas de agua, y tomar decisiones sobre la rentabilidad de un edificio.
Building Monitor analiza el estado físico de un edificio y automatiza la creación de horarios de mantenimiento, lo que agiliza y reduce el trabajo de los supervisores de edificios a la hora de evaluar el alcance, la prioridad y el coste de lo que hay que reparar, modificar o renovar en el futuro.
Building Monitor monitoriza el consumo de recursos, por ejemplo de contadores inteligentes, y ayuda a los gestores de edificios a identificar consumos inaceptables. Por ejemplo, el monitoreo puede identificar equipos defectuosos, como grifos con fugas, y el uso innecesario de iluminación o calefacción en habitaciones desocupadas.
PRTG es un software de monitoreo de red integral y realiza un seguimiento de toda su infraestructura de TI.
Las tecnologías subyacentes del IoT son complejas y periódicamente aparecen nuevas tecnologías en el mercado. Puede resultar costoso para las organizaciones mantenerse al día de las tendencias en el desarrollo de aplicaciones para edificios inteligentes.
Una de las formas de crear soluciones de IoT económicamente viables es permitir flujos de trabajo de codificación más eficientes, por ejemplo utilizando marcos de programación sin código/de bajo código para acelerar el desarrollo. Node-RED de Paessler es una herramienta de programación visual de código abierto basada en flujos que se utiliza ampliamente en el IIoT y el IoT. Node-RED permite a los desarrolladores crear fácilmente procesos automatizados para desarrollar y monitorear aplicaciones de edificios inteligentes.
