Tecnologías M2M aplicadas a la monitorización remota de edificios históricos
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I Simposio SHbuildings, 6 Marzo 2014 José J. de las Heras, Director
Tecnologías M2M aplicadas a la monitorización
remota de edificios
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indice
Contenido
• Quiénes somos • Tecnologías M2M y protocolos aplicados a la monitorización remota de edificios • Soluciones comerciales • Aplicaciones en el ámbito del Patrimonio Cultural
• Eficiencia energética • Confort interior • Monitorización estructural • Seguridad
• Conclusiones
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Quiénes somos
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Quiénes somos
Fundada en 2009 por Ingenieros con más de 10 años de experiencia 16 empleados altamente cualificados
Crecimiento anual continuo y sostenible Planes de expansión en nuevos mercados geográficos
Clientes en 35 países Desde 2012 cuenta con una filial en Chile
Fuerte inversión en I+D Acuerdos con referentes tecnológicos mundiales
Pequeña empresa con grandes activos
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Una estrategia global
Quiénes somos
Creamos productos y soluciones de monitorización y control que permiten mejorar procesos y servicios en áreas como la energía, la agricultura y el medio ambiente dentro de un mercado global.
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Concordia Plataforma web de
monitorización
Controladores MPC
Pasarelas y Dataloggers
Modbus
Redes de sensores
inalámbricos
Cubrimos toda la cadena de valor
Quiénes somos
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Tecnologías
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Tecnologías
¿Qué es M2M?
La tecnología Machine to Machine (M2M) permite que diversos dispositivos compartan información a través de la red de Vodafone en determinado momento sin que deba mediar intervención humana alguna. Haciendo uso de tarjetas SIM tradicionales, las líneas M2M tienen una serie de características que las hacen diferentes a las demás: • Podemos hablar de centenares de miles de líneas para una sola empresa • Se restringen la voz y los SMS a priori. En principio solo se usan para datos GPRS • Tiene un consumo de datos muy reducido al mes (pocos Mb) • No necesitan una gran capacidad de ancho de banda
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TECNOLOGÍAS
Interconexión de objetos (IoT)
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TECNOLOGÍAS
Arquitectura M2M
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tecnologias
Protocolos y tecnologías para IoT
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tecnologias
Tendencias de mercado
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Soluciones comerciales
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SENSORS AND ACTUATORS
GATEWAYS/DATALOGGERS/CONTROLLERS
DATA MANAGEMENT DEVICE MANAGEMENT
BUSINESS INTELLIGENCE
SENSING AND ACTUATION
DEVICES
PLATFORM
Una arquitectura flexible y robusta
Device Configuration
APPLICATION
Device Monitoring
Device synchronization
Firmware update
Protocol Adaptor
Complex Event Processing Data mining Process mining Reporting Customizable user interface
Analog Sensors Wireless sensors
Modbus TCP over GPRS/Ethernet 802.15.4 Gateways
Message parsing
Data collection
Data validation
Agriculture Oil&Gas Water Smart Grid
Meters Digital sensors
Soluciones
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Controladores MPC
Los controladores MPC son potentes dispositivos con el mayor rango de interfaces soportados, incluyendo: • Los más comunes (GSM/GPRS, Ethernet, RS232, RS485, USB, M-Bus, Modbus), • Protocolos especiales (lazo de corriente, IEC60870-5-104:2000), • y un modo especial transparente para la transmisión de prácticamente cualquier
protocolo (incluyendo propietarios de fabricantes) También pueden integrar entrada analógicas (corriente, voltaje, Resistencia o temperatura PT100), entradas digitales (registro de alarmas y eventos, finales de carrera, contaje de pulsos…) y salidas digitales para gestión remota de cargas.
Soluciones
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Controladores MPC
La integración de diferentes señales y protocolos en cualquier software de supervisión o plataforma de gestión suele ser un trabajo caro y complicado…
• Recolección de datos unificada desde diferentes interfaces
• Convertidor de protocolo • Medida y escalado de señales analógicas • Almacenamiento de datos con sello de
tiempo • Transferencia de datos remota
...hasta la llegada de los MPC
Soluciones
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Controladores MPC
El cliente puede seleccionar las entradas, salidas y puertos de comunicación necesarios para su aplicación dentro de las opciones de cada uno de los controladores.
Código de pedido
Soluciones
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Redes de sensores inalámbricas
Soluciones
Modbus Modbus
Pasarelas de comunicación Modbus-IEEE 802.15.4 • Implementan un protocolo basado en Ad hoc On-Demand Distance Vector
(AODV) • Permiten la integración de dispositivos cableados o sensores inalámbricos en una
red de monitorización y control
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• El protocolo que implementan nuestros dispositivos inalámbricos está basado en el estandar IETF RFC3561
• Tres tipos de mensaje en la red: – RREQ: Route requests (Petición de ruta) – RREP: Route replies (Respuesta de ruta) – RERR: Route error (Error de ruta)
• Es un protocolo de tipo reactive routing algorithm, es decir, se busca la ruta más apropiada
cuando es necesario • La métrica utilizada para identificar la mejor ruta se basa en el menor número de saltos
Protocolo de enrutamiento
Soluciones
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NODE 2
NODE 1
NODE 3
NODE 4 NODE 5 NODE 7
NODE 8
NODE 6
NODE 9
RF Range
Wireless node
Valid Route
Al principio no hay rutas válidas
Protocolo de enrutamiento
Soluciones
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NODE 2
NODE 3
NODE 4 NODE 5 NODE 7
NODE 8
NODE 6
NODE 9
El nodo 1 quiere enviar un mensaje al nodo 9 pero no tiene ruta: se envía un RREQ a todos los nodos (broadcast)
NODE 1
RF Range
Wireless node
Valid Route
Protocolo de enrutamiento
Soluciones
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NODE 3
NODE 5 NODE 7
NODE 8
NODE 6
NODE 9
NODE 4
NODE 2
NODE 1
Los nodos 2 y 4 reciben el RREQ y crean una ruta al 1. Sin embargo, no saben dónde está el nodo 9. Reenvían el RREQ a todos los demás.
A partir de la recepción del RREQ, se crean rutas válidas hacia el nodo 1.
RF Range
Wireless node
Valid Route
Protocolo de enrutamiento
Soluciones
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NODE 2
NODE 1
NODE 3
NODE 7
NODE 8
NODE 6
NODE 9
NODE 4 NODE 5
Se repite el proceso en los nodos 3 y 5 creando rutas al nodo 1 y también a los nodos anteriores (2 y 4)
RF Range
Wireless node
Valid Route
Protocolo de enrutamiento
Soluciones
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NODE 2
NODE 1
NODE 3
NODE 4 NODE 5 NODE 7
NODE 8
NODE 6
NODE 9
Cuando el nodo 9 recibe el mensaje RREQ, genera una respuesta RREP. Para llegar al nodo 1, sabe que debe enviarsela primero al nodo 8.
RREP
Mientras el RREP viaja al nodo 1, crea una ruta válida desde cada nodo al nodo 9
RF Range
Wireless node
Valid Route
Protocolo de enrutamiento
Soluciones
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NODE 2
NODE 1
NODE 3
NODE 4 NODE 5 NODE 7
NODE 8
NODE 6
NODE 9
A partir de este momento, se crea una ruta bidireccional entre los nodos 1 y 9
RF Range
Wireless node
Valid Route
Protocolo de enrutamiento
Soluciones
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Aplicaciones en el ámbito del Patrimonio Cultural
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aplicaciones
Eficiencia energética
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aplicaciones
Eficiencia energética
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aplicaciones
Eficiencia energética
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aplicaciones
Regulación iluminación LED
• Regulación de la intensidad de las luminarias LED • Programada (en base a horario) • Controlada (en función del nivel de iluminación exterior) • Avanzada (en función del número de visitantes)
• Dispositivo inalámbrico de control
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aplicaciones
Confort interior
• Medidas de temperatura, humedad y CO2 • Dispositivo inalámbrico en cada ubicación • Ideal en museos • Recogida de datos M2M
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aplicaciones
Monitorización estructural
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aplicaciones
Monitorización estructural
• Medidas de microdeformaciones • Medida de nivel de agua por radar • Recogida de datos M2M
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aplicaciones
Seguridad
• Dispositivos inalámbricos no invasivos • Detección de presencia • Detección de incendios
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Conclusiones
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conclusiones
M2M en Patrimonio Cultural
• La tecnología M2M permite la monitorización remota de variables a muy bajo coste
• Aplicado al Patrimonio Cultural, contribuye a la medida de las condiciones en las que se encuentra el edificio o estructura:
• Detectando problemas de manera preventiva • Ayudando en la toma de decisiones de acciones correctoras • Optimizando el uso y la conservación
• Existen miles de sistemas de monitorización desplegados en todo el mundo. Por tanto,
es necesario compartir datos y experiencias entre los distintos agentes para poder realizar un análisis más eficiente de dicha información