Acelere su camino hacia un futuro sostenible con cero emisiones netas con ADI

4 abr. 2024

La tecnología, de manera particular en campos como los productos electrónicos de consumo, presenta avances rápidos día a día. Sin embargo, todavía existen otras aplicaciones en las que la tecnología aún no ha generado un impacto generalizado. Una de aquellas son los edificios (viviendas, empresas, fábricas, etc.). En este artículo se explora cómo las soluciones microelectrónicas de ADI pueden ayudar a alcanzar la meta a nivel mundial de lograr un futuro sostenible con cero emisiones netas por medio de la detección, medición, administración de potencia y la conectividad en edificios inteligentes.

La digitalización de edificios es crucial para alcanzar la meta a nivel mundial de lograr un futuro sostenible con cero emisiones netas. Al aprovechar nuestro rico historial de experiencia en el campo y tecnologías de detección, medición, potencia, procesamiento y conectividad líderes en la industria, Analog Devices desbloquea información operacional que transforman los edificios tradicionales en edificios inteligentes. El compromiso de ADI de usar nuestra tecnología, personal y voz para proteger el planeta y mejorar la calidad de vida para impulsar un cambio positivo para las generaciones futuras nos convierte en el socio de cocreación ideal. Equipe su edificio con tecnologías innovadoras que mejoren la seguridad, la accesibilidad, la gestión del edificio y la eficiencia energética, lo que también maximiza la comodidad de los ocupantes del edificio.

El futuro de los edificios inteligentes

Digitalizamos, conectamos y brindamos sostenibilidad

La digitalización de los edificios, junto con mayores niveles de sistemas de automatización interconectados, sensores y actuadores periféricos inteligentes, proporcionan eficiencias operacionales que generan mejoras sostenibles a largo plazo en la gestión de edificios. Esta información práctica reduce el consumo de energía, crea entornos más seguros y aumenta la comodidad de la ocupación, lo que conduce a una mayor productividad y un futuro más ecológico.

Eficiencias operacionales con sistemas para edificios interconectados

Los nodos periféricos monitorean, analizan e influyen en el entorno operacional físico del edificio inteligente. La inteligencia artificial periférica y en la nube usa datos para optimizar el rendimiento del sistema para lograr los resultados comerciales y los objetivos ambientales que se requieren. Los datos deben poder fluir por redes IT y OT tradicionalmente aisladas, lo que refuerza la necesidad de una convergencia continua. Este enfoque holístico se basa en una estructura de comunicación subyacente que conecta los subsistemas de automatización del edificio con el sistema de gestión del edificio. La Ethernet periférica permite que los nodos direccionables por IP se comuniquen a través de un cable de par trenzado estándar existente, lo que facilita así una ruta de actualización perfecta para los sistemas antiguos.

Localizamos la inteligencia y protegemos la periferia

Para tomar decisiones informadas, se deben recopilar e interpretar datos de muchos dispositivos. Al descentralizar la inteligencia, estos datos se pueden analizar de manera local para tomar decisiones de manera más oportuna, y solo el resultado se comunica a la capa de control. Con nodos más accesibles surge la necesidad de proteger la periferia. La autenticación y el inicio seguro son algunas de las características que se necesitan para proteger los nodos periféricos de posibles ciberataques.

Habilitación de edificios adaptables y mejoras en edificios antiguos

La digitalización es la conexión de sensores y actuadores periféricos, la extracción de información y la automatización de acciones para cumplir los objetivos operacionales. En los edificios nuevos, los espacios deben ser adaptables y tener la capacidad de reconfigurarse para casos de uso nuevos o ampliados. Para edificios antiguos, se deben integrar sensores y controles adicionales con los controladores y el cableado de E/S existentes, para que puedan crecer de manera orgánica, a medida que aumenta la inversión y se obtiene el retorno de la inversión. Una solución de E/S de software configurable proporciona la flexibilidad necesaria para edificios nuevos y antiguos, lo que permite a los propietarios maximizar el retorno de sus inversiones en activos.

Urbanización en el horizonte

El crecimiento de la población contribuye a la urbanización y se estima que > 65 % de la población mundial vivirá en un entorno urbano en 2050. Se predice que el espacio de edificios a nivel mundial se duplicará en 2060, lo que equivale a agregar una Nueva York adicional al mundo cada mes durante 40 años.

Reducción de costos operacionales con mayor automatización

El edificio holístico y conectado se está volviendo más inteligente y reacciona de manera automática a las necesidades de sus ocupantes, tanto dentro como fuera del horario de atención. El ajuste automatizado de la iluminación, la temperatura, la ventilación y las persianas de las habitaciones en función de la ocupación y las condiciones climáticas externas crea un entorno más cómodo y productivo para los trabajadores, al tiempo que permite reducciones significativas en el consumo de energía y los costos para la empresa. Dado que es probable que el 90 % de los edificios existentes sigan en pie en 2050, las organizaciones deben invertir en una mayor automatización para superar los crecientes costos operacionales y alcanzar sus metas de sostenibilidad.

Reducción en el consumo de energía con diseño de potencia eficiente

Los sistemas de gestión de edificios plenamente integrados pueden generar importantes ahorros de energía mediante la secuenciación de procesos, la optimización del entorno para los patrones de ocupación, y la detección y el diagnóstico de eficiencias de trabajo de los equipos. También se pueden lograr ahorros a través del diseño del sistema central, lo que requiere un socio de desarrollo que comprenda las compensaciones y pueda brindar las soluciones necesarias para un diseño de potencia eficiente.

Las tecnologías habilitantes clave para ADI

Desbloqueo de nuevas fuentes de eficiencia

Hacer que los edificios sean más sostenibles es fundamental para reducir el consumo de energía a nivel mundial y las emisiones de carbono asociadas. Muchos edificios nuevos se equipan con tecnologías para monitorear y controlar de manera remota los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, detectar la ocupación de las habitaciones, controlar la iluminación de manera autónoma y monitorear las condiciones ambientales, lo que hace que estos edificios sean más sostenibles y, al mismo tiempo, más seguros y cómodos para sus ocupantes. Las tecnologías de medición, conectividad, potencia y procesamiento líderes en la industria de Analog Devices ayudan a hacer realidad los edificios inteligentes.

Control de acceso

El uso de control de acceso facial, con audio y con IA ahora se está convirtiendo en algo común. Proteja su edificio de amenazas externas e internas con una variedad de tecnologías de ADI, lo que incluye soluciones de procesamiento habilitadas para IA y ciberseguridad. Desde el acceso a puertas hasta el control de persianas activado por voz, el microcontrolador con IA MAX78000 está diseñado para permitir que las redes neuronales se ejecuten con un consumo de energía ultrabajo en la periferia inteligente.

Gestión de estado de activos

Los motores eléctricos representan aproximadamente el 38 % de toda la electricidad que se usa en edificios comerciales. El consumo de energía en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado se puede optimizar al monitorear la vibración y la calidad de la energía. El ADXL359 de ADI permite monitorear el estado de activos en tiempo real, lo que permite el diagnóstico temprano de fallas mecánicas y equipos defectuosos. El dispositivo de monitoreo de calidad de la energía ADE9430 y la pila de software que lo acompaña hacen posible una manera rentable de monitorear el estado del suministro de energía del motor y conservar el estado del mismo motor.

El edificio conectado

La conectividad perfecta con los sensores y actuadores de los nodos periféricos está dando como resultado eficiencias operacionales sustanciales en los edificios. Analog Devices ofrece una cartera de productos para llevar la conectividad Ethernet a todos los niveles de un sistema de automatización de edificios. Existen Ethernet PHY disponibles para conectar controladores a través de vínculos 10BASE-T/100BASE-T/1000BASE-T. Los productos de Ethernet de par único (ADIN1100/ADIN1110) compatibles con la norma 10BASE-T1L brindan conectividad Ethernet a controladores de habitaciones y nodos periféricos en configuraciones de punto a punto, anillo y red de línea. El conmutador de baja complejidad de dos puertos ADIN2111 reduce la carga del microcontrolador del controlador de habitaciones, lo que facilita las actualizaciones en sistemas antiguos.

La modernización es una prioridad

Las modernizaciones de edificios son clave para lograr los objetivos de sostenibilidad, y los productos de ADI están diseñados teniendo en mente una ruta de actualización por etapas. La E/S configurable por software AD74412R permite que los sistemas de comunicación flexibles antiguos (ADM2867E para RS-485 y ADM3055E para CAN) y nuevos (10BASE-T1L) coexistan para lograr una modernización óptima. Las instalaciones de 10BASE-T1L usan la infraestructura de cableado de par trenzado existente, lo que reduce el desperdicio y el tiempo de instalación.

Inteligencia periférica

La integración de sensores y controles de vanguardia en la mayoría de los edificios comerciales puede ahorrar hasta un 29 % del consumo de energía del lugar. El desarrollo de inteligencia y adaptabilidad en dispositivos periféricos requiere entradas y salidas de alto rendimiento. La E/S configurable por software (AD74412R) aporta un nuevo nivel de flexibilidad a los controladores de habitaciones, mientras que el AD4130-8 es un ADC multicanal avanzado que se puede acoplar con una variedad de sensores y entradas. Los sensores de temperatura de precisión, como el MAX31825 y el ADT7420, pueden proporcionar información en tiempo real sobre la temperatura ambiente, mientras que el TMC5130A es un controlador de motor de pasos silencioso de alto rendimiento, que permite un funcionamiento eficiente y silencioso de válvulas de calefacción (TRV, por sus siglas en inglés) y unidades de flujo de aire.

Seguridad contra incendios

La seguridad de los edificios es una parte integral de un sistema holístico de gestión de edificios. El ADPD188BI es una solución completa de detección de humo de Analog Devices que permite diseños de factor de forma más pequeños y menos alarmas molestas, mientras que cumple las normas de seguridad contra incendios internacionales más recientes y estrictas. Es crucial distinguir entre fuentes de humo potencialmente mortales y las que no lo son. El diseño de referencia CN0537 contiene un algoritmo de detección inteligente, totalmente verificado según las normas UL 217 y EN 14604, que pueden hacer esta distinción.

Cámaras de vigilancia inteligentes que detectan y rastrean

Las cámaras habilitadas para IA brindan protección a las personas y la infraestructura, así como información sobre productividad a minoristas, fabricantes y planificadores urbanos. El aumento de la resolución y la detección adicional, como con radar y audio, permiten a las cámaras ver y oír más, con mayor claridad y en cualquier condición.

Las cámaras también necesitan apuntar de manera rápida a los eventos, y luego rastrearlos y grabarlos sin problemas, incluso cuando se exponen a vibraciones. Ya sea que utilice un motor de paso o un motor BLDC más complejo, las soluciones de control de motores ADI Trinamic™ y los sensores de posición multigiro simplifican el diseño de la cámara, mejoran la eficiencia y permiten movimientos de precisión.

Plataformas periféricas de procesador amplias y escalables

La mejor potencia y computación segura de su clase.

Protegemos la inteligencia periférica

Garantizamos que sus datos estén protegidos
Para contra con seguridad periférica, el coprocesador criptográfico DS28S60 DeepCover® se integra de manera fácil a sistemas integrados, lo que permite tener confidencialidad, autenticación e integridad de la información. Con un conjunto de comandos fijo y sin necesidad de desarrollo de firmware a nivel de dispositivo, el DS28S60 hace que sea rápido y fácil implementar seguridad total para dispositivos con Internet de las cosas. El controlador criptográfico de potencia ultrabaja MAXQ1065 ofrece soluciones de control de acceso, al proporcionar funciones criptográficas listas para usar de raíz de confianza, autenticación mutua, confidencialidad e integridad de datos.

Las soluciones de seguridad integradas DeepCover® protegen contra ataques a la seguridad a nivel de dispositivo. }Se implementan contramedidas invasivas y no invasivas, las que incluyen protección de matriz activa, almacenamiento cifrado de claves mediante el uso de la tecnología ChipDNA PUF y subrutinas algorítmicas invocables de manera externa.

ChipDNA™ es una función físicamente no clonable (PUF, por sus siglas en inglés) que brinda una solución rentable con la máxima protección contra ataques a la seguridad.

Cadenas de señales de precisión para medición de sensores

Digitalice de manera rápida los datos de los sensores en cada rincón del edificio. Al ofrecer alto rendimiento, potencia ultrabaja y compatibilidad con una amplia gama de interfaces de sensores y soluciones de medición, las cadenas de señales de precisión de ADI aceleran el diseño de los dispositivos sensores necesarios en los edificios inteligentes. Las combinaciones de tecnología, herramientas y experiencia preseleccionadas crean un recorrido de diseño simplificado, con variaciones disponibles para especificaciones de rendimiento clave, como eficiencia energética, tamaño de la solución, inmunidad al ruido y ancho de banda. Los esquemas de nivel de cadena de señal LTspice® permiten una rápida simulación, optimización y diseño posterior, mientras que se proporcionan soluciones de administración de potencia para garantizar un rendimiento y una eficiencia óptimos.