Una gateway LoRaWAN para facilitar la instalación de un BMS en un Smart Building

Un BMS, o sistema de gestión de edificios, ahorra dinero y mejora el confort procesando una gran cantidad de datos procedentes de sensores dispersos por un edificio inteligente. Cuando no se dispone de la información necesaria, la instalación de sensores inalámbricos LoRaWAN permite implantar rápidamente una solución BMS rentable.

1- ¿Por qué es esencial un BMS?

A más tardar el 1 de enero de 2025, los sistemas de gestión de edificios serán obligatorios para todos los edificios destinados a actividades comerciales o terciarias no comerciales equipados con un sistema de calefacción o aire acondicionado con una potencia nominal superior a 290 kW.

Un SGE (Sistema de Gestión de Edificios) ofrece una serie de ventajas, entre ellas:

1. Reducción de los costes energéticos mediante la supervisión y el control precisos del consumo de energía de los distintos sistemas del edificio.
2. Mejora del confort de los ocupantes gracias a la supervisión y el control precisos de la temperatura, la humedad, la iluminación y la calidad del aire.
3. Gestión más eficaz del mantenimiento gracias a los sensores de mantenimiento preventivo.
4. Mayor seguridad: un SGE puede incluir funciones de seguridad como detección de incendios, control de accesos y sistemas de videovigilancia.
5. Optimización del uso del espacio: por ejemplo, apagando la calefacción cuando una sala de reuniones no está ocupada.
6. Reducción del impacto ambiental: al reducir el consumo de energía, reducimos el impacto ambiental del edificio.

2- ¿Qué datos útiles para un BMS pueden suministrar los sensores a través de una pasarela LoRaWAN?

Los sensores inalámbricos LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) pueden proporcionar datos útiles para que un BMS supervise y controle los sistemas del edificio. Estos son algunos ejemplos de datos que los sensores LoRaWAN pueden recopilar y transmitir:

1. Temperatura: los sensores de temperatura LoRaWAN pueden medir la temperatura en distintos puntos del edificio, lo que permite al BMS regular la calefacción y el aire acondicionado con mayor eficacia.
2. Humedad: Los sensores de humedad LoRaWAN pueden medir la humedad relativa del aire en diferentes puntos del edificio, lo que permite al BMS regular la humidificación y deshumidificación con mayor precisión.
3. Calidad del aire: Los sensores de calidad del aire LoRaWAN pueden medir la concentración de contaminantes como el dióxido de carbono (CO2), las partículas finas, el monóxido de carbono (CO) y los compuestos orgánicos volátiles (COV) en el aire interior, lo que permite al BMS supervisar y controlar la calidad del aire.
4. Luminosidad: los sensores de luminosidad LoRaWAN pueden medir la cantidad de luz en distintas zonas del edificio, lo que permite al BMS regular la iluminación de forma más eficaz.
5. Ocupación: los sensores de presencia LoRaWAN pueden detectar la presencia de personas en distintas partes del edificio, lo que permite al BMS regular la calefacción, el aire acondicionado y la iluminación en función de la ocupación real.
6. Consumo de energía: los sensores de consumo de energía LoRaWAN pueden medir el consumo de electricidad, gas y agua en distintos puntos del edificio, lo que permite al BMS supervisar y controlar el consumo de energía y agua.

3- Los sensores inalámbricos LoRaWAN tienen una serie de ventajas sobre los sensores cableados.

1. Instalación más fácil y barata porque no hay que tender cables.
2. Movilidad: los sensores inalámbricos pueden trasladarse fácilmente de un lugar a otro según sea necesario. Esto proporciona una mayor flexibilidad para aplicaciones en las que las condiciones cambian con frecuencia.
3. Menos mantenimiento: Los sensores inalámbricos requieren menos mantenimiento que los sensores con cable porque no hay cableado que se deteriore o se rompa. Esto reduce los costes de mantenimiento y garantiza un funcionamiento más fiable de los sensores. Además, no es necesario mantener actualizado el diagrama de cableado del sensor.
4. Escalabilidad: Los sensores inalámbricos pueden añadirse o eliminarse fácilmente de un sistema, sin tener que modificar la estructura de cableado existente. Se pueden conectar hasta 1.000 sensores a una única pasarela LoRaWAN con un SGE BacNet (200 con un SGE ModBus).
5. Bajo consumo y gran alcance: la distancia entre los sensores y la pasarela puede ser de hasta 2 km a través de una quincena de muros, por lo que una sola pasarela puede cubrir uno o varios edificios. A diferencia de los dispositivos WiFi o Bluetooth, los sensores LoRaWAN consumen muy poca energía para comunicarse y tienen una autonomía de más de 10 años sin cambiar las baterías (la autonomía varía según las condiciones de uso).

4- ¿Suscribirse a una red LoRa o invertir en una gateway LoRaWAN?

La pasarela LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) desempeña un papel crucial en las redes LoRaWAN al permitir la comunicación bidireccional entre sensores inalámbricos y aplicaciones empresariales. Estas son algunas de las funciones importantes de la pasarela LoRaWAN:

1. Recogida de datos de sensores: la pasarela LoRaWAN recibe datos de sensores inalámbricos mediante la tecnología de modulación de frecuencia LoRa. A continuación, los datos se envían a un servidor de red para su almacenamiento y análisis.
2. Transmisión de comandos BMS a los sensores: La pasarela LoRaWAN también permite la transmisión de comandos BMS a los sensores inalámbricos. Los comandos pueden incluir instrucciones para activar o desactivar sensores, establecer parámetros de medición o abrir una válvula a través de un actuador LoRaWAN, etc.
3. Enrutamiento de datos : La pasarela LoRaWAN también se encarga de enrutar los datos entre los sensores inalámbricos y el servidor de red LoRa (LNS).
4. Seguridad: Los datos LoRaWAN están encriptados (AES128) para evitar la interceptación y las intrusiones malintencionadas.

En resumen, la pasarela LoRaWAN es una parte esencial de la infraestructura de una red LoRaWAN, ya que garantiza una comunicación bidireccional segura y eficiente entre los sensores inalámbricos y la red de datos. Si el número de sensores LoRaWAN es pequeño, puede resultar económicamente más atractivo suscribirse a una red LoRaWAN operada.
Pero en el caso de un BMS, el número de sensores es potencialmente alto, por lo que una infraestructura LoRaWAN es una inversión que se amortiza rápidamente. También puede haber otras razones para adquirir una pasarela LoRaWAN, como la confidencialidad de los datos o la comunicación bidireccional (esta última no suele estar garantizada por los operadores de red).

5- La gateway Kerlink GTB LoRaWAN incluye un descodificador

La pasarela Kerlink GTB es mucho más que una pasarela LoRaWAN. Es una solución completa que integra la descodificación de sensores, el núcleo de red LoRaWAN y la gestión de interfaces Modbus y Bacnet.

La descodificación es necesaria para que la información del sensor pueda ser escuchada por el BMS. Esto se debe a que el sensor habla en LoRa mientras que el BMS habla en ModBus o BacNet. La pasarela Kerlink GTB LoRaWAN incluye de serie la conversión de LoRaWAN a BacNet o ModBus.
Es cierto que esta funcionalidad de descodificación no es única, pero es raro que una pasarela sea capaz de traducir el mensaje de sensores de marcas distintas a la suya. Sin embargo, este es el caso de la pasarela GTB de Kerlink, que funciona con las principales marcas de sensores. Con esta solución, puede ampliar su red de sensores LoRaWAN eligiendo libremente las marcas de sensores que desea utilizar (calidad del aire, medición del consumo, etc.).

No se requiere codificación, por lo que desplegar una red de sensores LoRaWAN es un juego de niños.

6- ¿Dónde instalar su gateway LoraWAN, en interiores o exteriores?

Si tiene que cubrir varios edificios, una gateway LoRaWAN instalada en la parte superior de un edificio central proporcionará generalmente la mejor cobertura (hasta 2 km a través de varias paredes y hasta 15 km sin obstáculos). La pasarela para exteriores Kerlink iStation GTB puede alimentarse mediante cable Ethernet PoE, por lo que es fácil de instalar.
Sin embargo, si sólo tiene un edificio, la pasarela de interior Ifemtocell será suficiente.

7- ¿Cuál es el coste por sensor de una pasarela LoraWAN?

Una vez adquirida la pasarela, no hay costes de suscripción.
Si el BMS está en Modbus, estará limitado a 200 sensores por pasarela, mientras que en BacNet puede llegar hasta 1.000 sensores por pasarela.

Por tanto, en el caso de un BMS BacNet, el coste por sensor de la pasarela empieza en 0,96 euros, frente a los aproximadamente 5 euros de un SGE Modbus.

8- Las gateways Kerlink GTB

Gateway exterior Kerlink IP67 para BMS Modbus TCP o BACnet

Gateway interior Kerlink IP67 para BMS Modbus TCP o BACnet