Redes de vivienda inalámbricas

@cmdearcos
Grupo TIECs

Cada día más dispositivos se conectan a las redes y por tanto cada vez cobra más importancia para los técnicos TIECs controlar el volumen de tráfico que se genera, explotar y gestionar adecuadamente la información producida por dichos dispositivos y minimizar el consumo energético en todo el proceso.

Un amigo me preguntaba esta semana ¿Qué tecnología inalámbrica es la que menos consume para conectar dispositivos en una red en casa?. Tenía la respuesta, pero no quise dársela porque la respuesta puede provocar más confusión y en ese momento le conteste depende y prometí contestarle a través del blog. Aquí va mi respuesta.

El problema a resolver en una red HAN (Home Area Network) no es solo que la electrónica de red consuma lo menos posible. Es importante tener en cuenta para elegir una tecnología o sistema para nuestra HAN los siguientes parámetros:

  • Usability del interface de usuario.
  • Variedad del tipo de dispositivos que tiene dicha tecnología.
  • Velocidad de transmisión.
  • Ancho de banda de transmisión.
  • Si el sistema es abierto o cerrado. Posibilidad de integración con otros dispositivos.
  • Etc.

Además del consumo energético, por supuesto.

Estas redes HAN se conectarán en un futuro (una vez que tengamos las infraestructuras necesarias) a las Smart Grid para que los datos obtenido de los dispositivos sirvan para mejorar, especialmente, los procesos de generación de energía y reducir al máximo las ineficiencias existentes entre generación y demanda. A continuación os dejo un gráfico sacada de este documento de AHAM (Association of Home Appliance Manufacturers) donde podéis observar cómo sería el esquema global de una arquitectura de smart grid.

Esquema Smart Grid

Estamos asistiendo a un desarrollo muy importante de los protocolos inalámbricos. La elección del protocolo no dependo solo del consumo energético de su electrónica de red como hablábamos anteriormente, siendo un parámetro fundamental el tema del tráfico. Estudios sobre consumo energético de los protocolo hay muchos, suscitando un debate muy importante cada vez que ve la luz uno de ellos. En 2010 salió publicado un informe de General Electric que comparaba la eficiencia energética el protocolo Zigbee con WIFI (dos de los protocolos más populares). Sobre este informe suscribo lo dicho en el siguiente blog.

El informe indica que protocolo consume menos, según las pruebas realizadas. A continuación os dejo unos gráficos comparativos sobre los consumos:

Consumo

Los mismos conceptos que aplicamos a los dispositivos que se conectan en una casa son aplicables a los dispositivos usados en oficinas, comunidades de vecinos, industrias, ayuntamientos, etc., pero al ser diferentes los problemas a resolver pueden ser diferentes las soluciones a adoptar.

Durante dos años he trabajado en el proyecto ADILUX  junto con la empresa SCHREDER – SOCELEC, SICE y demás miembros del equipo de trabajo. El objetivo de este proyecto subvenido por el Ministerio de Industria dentro de los proyecto AVANZA I+D+i, es desarrollar los protocolos necesarios para gestionar las luminarias de las carreteras para en función del tráfico existente regular la luz de las luminarias consiguiendo el máximo ahorro posible, sin sacrificar la seguridad.

Para conseguir este objetivo SCHEREDER – SOCELEC puso a disposición del proyecto su productos OWLET para la telegestión de luminarias de alumbrado exterior, cuyo protocolo de comunidaciones es Zigbee.

Zigbee es un protocolo que se adecua perfectamente a las necesidades de las comunicaciones de datos necesarias para telegestionar las luminarias. Utilizar en este caso WIFI sería matar moscas a cañonazos. Aquí os dejo, para los que no conocéis mucho el protocolo Zigbee la pila del mismo.

pila protocolo

Pero no solo se utilizan los protocolos Zigbee y WIFI, ya que existen muchos mas protocolos. Actualmente se está produciendo una revolución tecnológico en el sector de las lecturas de los contadores de agua, menos conocida por el gran público que la telelectura de los contadores eléctricos. Esta revolución consiste en la lectura automática de los contadores vía radio, pero como todos os podeis imaginar la electricidad y el agua no se llevan bien y esto unido a una clara apuesta del sector por la eficiencia energética ha hecho que se creen algoritmos que permitan un consumo mínimo y la incorporación de baterías en los sistemas radio capaces de durar hasta 10 años (minimizando el mantenimiento del sistema) y evitando la conexión directa de los sistemas radio a la red eléctrica. Aquí teneís información sobre estos sistemas que comercializa la empresa ISTA.

Hay números ejemplos más.

La elección adecuada del protocolo de comunicaciones es un parámetro importante a la hora de evaluar por un técnico TIECs a la hora de plantear una solución para un cliente. Pero es importante tener en cuenta que no es imprescindible que el protocolo de comunicaciones sea inalámbrico, ya que en muchos casos la mejor opción es un protocolo que vaya por cable.

Por último os quiero dejar un par de documentos que me parecen interesantes para ampliar información. El primero de ellos es un documento del IEEE de diciembre de 2012 sobre sistemas de gestión energética en viviendas.

El segundo es un documento del U.S. Departement of Energy que habla sobre las HAN y las SmartGrid.

Espero que haya contestado a la respuesta de mi amigo, aunque conociéndole creo que no …

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