Tecnologías de comunicación inalámbricas al servicio de la iluminación vial y en exteriores

Las tecnologías de comunicación inalámbricas se han convertido en una de las últimas tendencias dentro del sector de la iluminación. Hablar de conectividad wireless es tan habitual ya como referirnos al protocolo DALI o discutir sobre el índice de reproducción cromática en la iluminación LED.

Ahora bien, en función de las necesidades de nuestro cliente y de su proyecto de iluminación en exteriores, ¿somos capaces de entender qué nos ofrecen realmente y cómo elegir el protocolo adecuado? En este artículo, repasaremos los principales criterios para seleccionar la tecnología de comunicación inalámbrica adecuada, en aplicaciones de iluminación vial y de exteriores.

Desde principios de siglo, hemos podido observar un auge creciente de los sistemas de gestión de la iluminación, tanto en el grado de sus aplicaciones como en su escala. El mercado ha evolucionado desde sistemas locales, con alcance limitado a uno o pocos nodos, a nuevos sistemas con los que es posible gestionar instalaciones a gran escala. Este progreso ha podido realizarse, en gran medida, gracias a la aparición de diversas tecnologías que ofrecen, de manera bidireccional, una mejor comunicación entre los diferentes componentes del sistema como luminarias, actuadores o pasarelas.

A la hora de disponer de un sistema de gestión, es básico establecer la manera de comunicarse entre los diferentes componentes inteligentes del sistema. Tradicionalmente, esta comunicación se ha venido realizando de forma alámbrica. Ahora bien, con la llegada de nuevas tecnologías desde otros sectores y la aceleración de la innovación, ha surgido la comunicación inalámbrica, una nueva manera de comunicarse entre los dispositivos de un sistema de gestión.

Los beneficios de la conectividad inalámbrica van desde los más obvios, como el ahorro en cableado, hasta la flexibilidad a la hora de desplegar e instalar sistemas de control. Esta flexibilidad nos permite pensar, por ejemplo, en posibilidades de control a lo largo de instalaciones viales que hasta ahora no hubieran resultado rentables con el uso de cableado.

La otra cara de la moneda es la abundancia de tecnologías existentes en el mercado, Wifi, Thread, Zigbee, Bluetooth, Bluetooth Mesh, LORA, Sigfox, 4G/5G, 6LoWPAN, etc. Puesto que no hay una única alternativa definida, la falta de consolidación en la oferta tecnológica genera, con razón, dudas entre nuestros clientes. ¿Por qué tecnología debo apostar?

En principio, es necesario tener las garantías adecuadas de que tanto el producto como la empresa que lo oferta seguirán existiendo dentro de 5, 8 ó 10 años, puesto que nuestros clientes van a seguir requiriendo el sistema para entonces. Incluso si la vida útil de la tecnología fuese menor, la empresa que nos la ofrece tiene que proporcionarnos las suficientes garantías.

Satisfecho este criterio básico, tenemos que entender las necesidades de nuestro cliente, comprender qué requisitos son los fundamentales para su aplicación.

Comencemos pensando en el escenario más básico, en el que solamente se requiere una capacidad de control síncrona entre distintas luminarias de exterior y una pasarela que nos comunique con un sistema de control.

La topología de la iluminación en exteriores, tanto la separación entre columnas como las potenciales fuentes de interferencia entre ellos —permanentes, como edificios, o temporales, como inclemencias meteorológicas—, nos recomiendan usar aquellas soluciones que permitan trabajar en bandas sub-GHz. Puesto que dichas bandas están reguladas por países, debemos comprobar que nuestra solución se ajusta a la legislación vigente. Por física de la propia tecnología, una solución que use Bluetooth o WiFi, por ejemplo, no sería capaz de garantizarnos esa distancia de comunicación, por lo que incurriríamos en costes extra de cara a nuestro cliente para disponer de más pasarelas, y en una planificación de proyecto extremadamente compleja.

Del mismo modo, tener que asegurar la calidad de la comunicación directa entre una serie de puntos y una pasarela de manera individual requiere de una configuración individual detallada, que repercute en los costes finales de nuestra instalación. Una alternativa a ello es buscar tecnologías que soporten una comunicación de malla, o mesh, en la que cada dispositivo sea capaz tanto de transmitir información como de reenviar aquella que recibe.

Todo esto significa que, con el uso de una comunicación mesh en banda SubGhz, podremos controlar hasta 300 luminarias separadas por cientos de metros con una pasarela, soportando condiciones climatológicas variables, sin necesitar una configuración y puesta en marcha compleja. Incrementar tal solución requiere, simplemente, añadir una segunda pasarela y desplegar una red similar a su alrededor.

Ahora bien, el desarrollo de la ciudad inteligente, donde el alumbrado urbano posee una posición privilegiada para facilitar casos de uso que hagan nuestras vidas más sencillas, implica también nuevos requerimientos para nuestra comunicación inalámbrica. Tenemos que ser capaces de transmitir más datos y de una manera más segura.

Tecnologías como LoRaWAN, nos permiten una transferencia máxima teórica de 27kbps, siendo realmente inferior y requiriendo, una vez más, una planificación de nuestra red detallada para poder satisfacer aplicaciones que demanden una transmisión segura de datos frecuente. Por lo tanto, y a la hora de asegurar la transmisión tanto de los datos que el estándar D4i pone hoy a nuestra disposición, como de aquellos necesarios en un futuro para nuevas aplicaciones, necesitamos usar una tecnología 6LoWPAN, que nos garantice una transferencia de 100kbps.

Esta transmisión debe ser, del mismo modo, segura. Un protocolo que sea capaz de soportar un encriptado AES-128 nos dará la certeza de que los datos requeridos para nuestra ciudad inteligente puedan ser empleados exclusivamente por la aplicación deseada y que, por consiguiente, se encuentran a salvo de usos malintencionados.

La comunicación inalámbrica es uno de los elementos clave de SIDEREA, el nuevo portfolio de soluciones para iluminación en exteriores de TRIDONIC. Usando todos estos requerimientos, —topología, tasa de transmisión, seguridad y complejidad de instalación—, como base de selección de la tecnología Paradox IPv6 6LoWPAN, hemos desarrollado un conjunto de hardware puntero que, apoyándose en los estándares Zhaga para una compatibilidad sencilla del hardware, nos permite ofrecer una solución completa, innovadora, segura y fácil de usar en el campo del control y la monitorización del alumbrado público.

Desde TRIDONIC estamos seguros de que, juntos, y gracias a esta nueva tecnología, seremos capaces de ofrecer las soluciones que nuestros clientes y la ciudad del siglo XXI necesitan.

Referencias