Cómo utilizan los edificios inteligentes el Internet de las cosas (IoT) hoy en día
La cultura pop con frecuencia deslumbra al público con sueños de asistentes virtuales que puedan manejar un edificio a la medida. Ver: J.A.R.V.I.S. de Iron Man, o el hogar de “Los supersónicos”, donde muchas de estas tecnologías pretenden ser fantasías inverosímiles del mañana.
Pero en las últimas décadas, los avances tecnológicos en sensores, IA, y el internet de las cosas (IoT) permiten que la fantasía de los edificios inteligentes se acerque a la realidad.
Hoy en día, los edificios inteligentes en todo el mundo utilizan tecnología avanzada de construcción inteligente para aumentar la eficiencia, impulsar la productividad humana, brindar seguridad de vanguardia y reducir los costos de mantenimiento.
Este artículo presenta tres formas sorprendentes de utilizar el IoT en los edificios inteligentes y examina de cerca la tecnología que hay detrás de algunos de los edificios más inteligentes del planeta.
Tecnología de sistema de edificios con IoT
La confiabilidad y el mantenimiento son fundamentales para los sistemas de construcción, independiente de si son “inteligentes”. Si alguna vez ha hecho largas filas para acceder al único ascensor funcional de un rascacielos, lo entenderá. Casi todos los edificios inteligentes del planeta utilizan tecnología de mantenimiento preventivo para garantizar que estos sistemas fundamentales del edificio maximicen su confiabilidad. Aplicaciones de mantenimiento preventivo, como las conectadas a IoT sensores de vibración, acelerómetros, y sensores de temperatura pueden identificar anomalías de funcionamiento dentro de los sistemas, subsistemas e incluso componentes individuales.
Estas aplicaciones de mantenimiento preventivo suelen ser tecnologías a medida creadas para cada sistema del edificio que supervisan, que luego se agregan a grandes sistemas de gestión de edificios (BMS) a través del IoT. Esto significa que todos están conectados a una red centralizada de informes y análisis para que los técnicos y los ingenieros de los edificios puedan acceder a ellos sin problemas.
Por ejemplo, las unidades comerciales de calefacción, ventilación y aire acondicionado suelen estar formadas por docenas de motores, ventiladores, bombas y complejos subsistemas que pueden supervisarse de forma independiente mediante sistemas de supervisión específicos. Posteriormente, el sistema de monitorización de cada unidad puede agregarse a un sistema de monitorización de edificios (BMS) más amplio que puede detectar y predecir irregularidades de forma inteligente, notificar al personal de mantenimiento y limitar el tiempo de inactividad de los dispositivos esenciales para la seguridad.
Además, el mantenimiento preventivo de los sistemas de ascensores puede maximizar su confiabilidad y aumentar la seguridad de los usuarios. En los edificios inteligentes de gran altura, como el Burj Khalifa de 163 pisos, que consta de 57 ascensores independientes, los sistemas de ascensores son esenciales para la seguridad y el funcionamiento del edificio. En febrero de 2010, la plataforma de observación del piso 124 del Burj Khalifa estuvo cerrada durante dos meses debido a un problema de suministro eléctrico que dejó a los turistas atrapados entre los pisos durante 45 minutos.
Tecnologías de mantenimiento preventivo del IoT en edificios inteligentes pueden ser fundamentales para la seguridad y la operatividad, lo que comúnmente convierte a estos sistemas en las primeras tecnologías de edificios inteligentes adaptadas a edificios preexistentes.
Tecnología de administración de energía en edificios inteligentes
La AIE (Agencia Internacional de la Energía) estima que el sector de la construcción consumió 130 EJ (36 billones de kWh) de electricidad en 2019. Naturalmente, las soluciones para edificios inteligentes pretenden reducir el consumo de energía y aumentar la producción mediante sistemas de administración de energía de forma activa. Los sistemas de gestión de la energía de los edificios inteligentes utilizan aplicaciones del IoT para conectar los sensores de administración de la energía, actuadores, y dispositivos para que el software centralizado pueda administrar todo.
Esta estructura del IoT suele estar respaldada por tecnologías de IA que aprenden cómo funciona el edificio y optimizan sus sistemas de instalaciones para que funcionen con escasa intervención humana. Hay muchos tipos diferentes de sistemas de administración de energía en los edificios de todo el mundo, y cada uno de ellos se presenta con diferentes necesidades de control de la energía.
Por ejemplo, el edificio The Edge ubicado en los Países Bajos se considera como uno de los más ”verdes” del mundo, ya que utiliza más de 28 000 sensores integrados en la red de IoT del edificio. Estos sensores abarcan muchas aplicaciones diferentes de mantenimiento preventivo y subsistemas del edificio para proporcionar la máxima eficiencia energética para todo el edificio.
The Edge recibió una calificación BREEAM (Método de Evaluación Ambiental del Establecimiento de Investigación de Edificios) del 98,36 % y está considerado como el edificio más innovador desde el punto de vista energético del planeta. El edificio tiene como objetivo utilizar la radiación solar para su beneficio óptimo. Su orientación norte está compuesta por un patio vidriado de varios pisos que permite la entrada de mucha luz natural en el edificio. Su orientación hacia el sur cuenta con paneles solares que producen electricidad y muros de hormigón que absorben y retienen el calor mientras proporcionan sombra al espacio interior.
Si el edificio registra un exceso de energía, ésta se transfiere a su sistema de almacenamiento de energía térmica en acuíferos (ATES), de 121,92 metros de profundidad, para utilizarla en los meses más fríos con fines de calefacción. Los sensores que controlan los paneles solares y el sistema ATES se integran en la red del IoT del edificio para optimizar el consumo energético del mismo.
Además, el sistema de iluminación del edificio The Edge se compone de 6000 luminarias LED de bajo consumo que se alimentan (y se controlan) a través de cables ethernet. Estas luminarias contienen detección de movimiento, temperatura y sensores de luz. Están integradas en la red del edificio y en la plataforma de análisis de datos para una optimización permanente.
Las aplicaciones de IoT de administración de energía inteligente, como las que se usan en The Edge, tienen como objetivo revolucionar el consumo de energía de los edificios a nivel mundial en el futuro.
Gestión Inteligente de Personas en Edificios
Quizás la forma más avanzada de la tecnología de IoT en edificios inteligentes, la gestión inteligente de personas se integró de forma reciente en los edificios más avanzados del planeta. Mediante la supervisión y la optimización de la ubicación de los usuarios del edificio, la tecnología de gestión de personas de IoT tiene como objetivo minimizar el uso de energía de los usuarios del edificio mientras se optimiza la productividad con los colaboradores necesarios.
En Toronto, la sede de Cisco en Canadá cuenta con un sistema de gestión de personas de última generación que conecta a las personas, los procesos, los datos y las cosas a una única red convergente para optimizar el entorno de trabajo. En este edificio de Cisco no hay oficinas ni escritorios designados, sino que el edificio le indica dónde puede sentarse según su horario, sus colaboradores conocidos u otras ocupaciones.
Este concepto permite que el gran edificio de la sede se utilice según las necesidades, por lo que los espacios y las plantas que no se necesiten se puedan “desconectar” y ahorrar costos operacionales del mismo. Con la revolucionaria integración de su red de edificios de IoT, los individuos pueden utilizar una aplicación personal del teléfono inteligente para integrar su calendario de trabajo, establecer preferencias en los entornos de trabajo, e incluso personalizar la temperatura y los estilos de iluminación para que se ajusten automáticamente a sus preferencias.
El edificio también es dinámico. Puede mover automáticamente las paredes para ajustar la capacidad de habitabilidad para organizar reuniones de distintos tipos. La instalación está equipada con sensores de proximidad inteligentes que permiten a los usuarios unirse a reuniones virtuales en cualquier dispositivo del edificio con solo saber que su teléfono inteligente está cerca. Cada una de las características de la habitación cuentan con sensores de seguimiento de personas para saber cuántas ocupan el espacio y ajustan la configuración de forma automática, la temperatura, la humedad y la iluminación para adaptarse a la ocupación.
En algunos edificios inteligentes, las zonas de estacionamiento se asignan de forma automática en función de las horas habituales de llegada y salida para minimizar el embotellamiento vehicular. Los sistemas de ascensores funcionan en base a los requisitos de la planta de destino para reducir el uso innecesario de ascensores y agilizar el movimiento de los pasajeros.
En última instancia, el objetivo de las aplicaciones de IoT para la gestión de las personas en los edificios inteligentes es proporcionar flexibilidad a los usuarios mientras se equilibra la eficiencia del edificio y las necesidades de uso.
Uso de IoT en los edificios inteligentes modernos
El Internet de las cosas (IoT) está integrado con el edificio inteligente moderno. En la actualidad, IoT se utiliza para lo siguiente: monitorear la eficiencia de los complejos sistemas de infraestructura de los edificios, optimizar el consumo de energía de sus sistemas de iluminación en función de los usuarios, mejorar la actividad de los ascensores conforme a las necesidades, controlar los sistemas de energía verde, y mucho más.
En los Emiratos Árabes Unidos, se dice que la sede de Beeah, que se inauguró para entrar en funcionamiento en mayo de 2022, pone a prueba el primer conserje inteligente basado en IA de su tipo. Este sistema puede ayudar a los empleados y a los visitantes a reservar citas, navegar por el edificio, llamar a un taxi y mucho más, algo muy parecido a las funciones de un sistema J.A.R.V.I.S.
Aun así, es evidente que las soluciones de IoT para edificios inteligentes son el camino al futuro para la eficiencia energética y humana. Y, sin duda, el IoT no tardará en habilitar más tecnologías innovadoras que aún no se materializan.