- ¿Cómo funciona el sistema Helios?
- ¿Cuáles son los beneficios de usar Helios?
- ¿Qué elementos forman el sistema?
- ¿En qué se basa la plataforma de radiofrecuencia?
- ¿Cómo se comunican los nodos del sistema con el servidor central?
- ¿Dónde y cómo se fabrican los nodos Helios?
- ¿Existe límite en el número de nodos de la red?
- ¿Cuáles son las características principales del módulo radio?
- ¿A qué nos referimos con un mantenimiento remoto?
- ¿Es posible utilizar un módulo con antena externa?
- ¿Qué funciones tienen las lineas de entrada y salida del módulo de red?
- ¿Qué mejoras incorpora la batería de backup?
- ¿Qué funciones tienen las lineas de entrada y salida de la centralita?
- ¿Implementa Helios algún tipo de encriptación?
¿Cómo funciona el sistema Helios?
El funcionamiento de Helios está basado en una arquitectura de redes autoconfigurables, implementando un protocolo de comunicaciones que consigue que el sistema siempre funcione, incluso cuando se produzcan daños o vulnerabilidades en las instalaciones eléctricas. El sistema de comunicaciones está basado en nodos de radiofrecuencia que usan banda libre, por lo que no es necesario pagar por la transmisión de datos. Su protocolo de comunicaciones funciona de manera similar a Internet.
El sistema continua funcionando frente a:
- Ausencia de electricidad
- Cortes de cable en las acometidas
- Inundación de canalizaciones
- Interferencias
- Desacoplamientos
La filosofía de redes ad-hoc implementada en el protocolo de red permite paradójicamente que el sistema sea tanto más fiable cuanto mayor sea la instalación. Esto redunda en una gran tranquilidad para el cliente del sistema, así como para el responsable de su mantenimiento y control.
¿Cuáles son los beneficios de usar Helios?
Monitorización y control
Luminarias
- Monitorización independiente para cada una de las luminarias
- Encendido, apagado, regulación de intensidad, uso de sensores, alarmas, envío y notificación de comandos
- Reducción del consumo energético a través de la regulación automática de intensidad y el uso de programaciones horarias
Cuadros eléctricos
- Monitorización independiente para cada uno de los cuadros de distribución eléctrica
- Monitorización de consumos
- Actuación remota sobre todos los elementos que componen el cuadro eléctrico
- Estrategia de control para cuadros
- Reducción del mantenimiento
Comunicaciones
Servidores y repetidores
- Servidor para dar acceso a través de Internet: controlamos el sistema desde cualquier parte con acceso a Internet usando un navegador web
- Repetidores para potenciar la conectividad
- Sistema tolerante a fallos
- Múltiples facilidades de interconexión
Red radio
- Sin límite de nodos
- Autoconfigurable y escalable
- Una red de radiofrecuencia robusta y optimizada para redes de área extensa
- Sin gastos de transmisión de datos
- Operación autónoma de la red de comunicación
- Mantenimiento y actualización completa en remoto
Explotación
Planificación
- Ahorro energético a través de la planificación de intensidades lumínicas, el encendido y apagado selectivo y el uso de programaciones horarias según intervalos horarios, días, meses, estaciones y años
- Visibilidad de toda la instalación de alumbrado
- Comandos de actuación al nivel de gestión empresarial
Reporte
- Reporte de fallo de alimentación de luminaria
- Reducción de los costes de mantenimiento a través de una detección y reporte automático de incidencias
- Funcionamiento frente cortes de suministro
- Gestión de activos
Instalación
Software de planificación
- Cálculo del ahorro antes de realizar cualquier tipo de instalación
- Configuración sencilla e intuitiva
- Planificación de escenarios de ahorro energético
Fácil despliegue
- Modulo por luminaria: bajo coste de instalación
- Sin cables
- Integración automática en red con nuevas luminarias instaladas
- Instalación Plug & Play : no requiere configuración
Eficiencia
- Eficiente energéticamente gracias al uso de programaciones horarias y sensores
- Reducción de la contaminación lumínica
- Extensión de la infraestructura radio a nuevas aplicaciones Smartcity
Seguridad
- Sistema tolerante a fallos
- Seguridad vial a través del conocimiento y control en tiempo real de las zonas iluminadas
Soporte
- Soporte remoto
- Actualización distribuida de nuevas versiones
- Herramienta de test y verificación para fabricantes e instaladores
¿Qué elementos forman el sistema?
Los siguientes elementos conforman nuestra arquitectura hardware para redes Helios:
Nodos
Los nodos Witech constituyen la base tecnológica de Helios, diseñados de manera optimizada para el control y monitorización de redes de área extensa y dotados de una sensibilidad extrema.
Fabricación estándar a gran escala sujeta a estrictas pruebas de calidad en Fujitsu.
Centralita
La centralita de control permite atender simultáneamente múltiples requisitos de control y monitorización, una alta capacidad de configuración junto a una completa interfaz hardware le confiere una enorme versatilidad.
Posibilita la comunicación e integración en la red inalámbrica de otros equipos como por ejemplo analizadores de red, equipos reducción de flujo luminoso, etc.
La centralita es configurable para cada aplicación, este elemento hace posible ofrecer soluciones a medida en el ámbito de las redes de sensores inalámbricos. De la misma manera la centralita permite la lectura de cualquier contador de impulsos vía configuración interna. Tiene unas dimensiones de 90mm x 100mm x 51mm.
Servidor
El servidor es el equipo que centraliza toda la información de la red Helios, y hace que esté accesible vía web para la administración y explotación del sistema. Se debe ubicar idóneamente donde haya una amplia cobertura de nodos inalámbricos.
Se trata de un servidor empotrado cuya interfaz hardware posibilita su acceso remoto vía internet a través de su conexión vía Ethernet, ADSL, etc, así mismo es integrable con sistemas de terceros a través de protocolos estándar BACNET, Modbus, etc.
Los servidores de Helios (comúnmente llamados Helver) registran todos los datos de monitorización, de forma que son accesibles a través de una consulta de históricos para el análisis de cualquier incidencia. Por defecto el servidor registra un histórico de 10 años.
TAG
Opcionalmente dentro de Helios incorporamos servicios añadidos a través de detectores específicos que solemos llamar TAGs.
Estos dispositivos nos permiten ampliar la funcionalidad del sistema, por ejemplo en iluminación industrial por control de presencia donde optimizaríamos el gasto de iluminación en naves logísticas, atenuando o apagando aquellos pasillos donde no circula ningún elemento de transporte. La incorporación de un TAG en el equipo de transporte posibilita realizar una localización suficientemente precisa para el telecontrol de luminarias. En el apartado de sistema se puede encontrar los diferentes tipos de TAGs.
Repetidor
Los repetidores tienen la función de repetidores de señal radio, fundamentalmente se destinan a la creación de una red de comunicaciones inalámbrica suficientemente mallada para su operación satisfactoria.
La creación de una red radio inalámbrica requiere de un número suficiente de nodos, así como unas distancias mínimas entre nodos. Si bien la tecnología Witech se ha diseñado de manera específica para aplicaciones de área extensa y sensibilidad extrema (2.000 metros en campo abierto), se presentan diferentes entornos que bien por su alcance o por su topología requieren de una mayor número de nodos para conformar la red mallada, en estos casos los equipos repetidores cumplen esta función proporcionando cobertura adicional a la red.
¿En qué se basa la plataforma de radiofrecuencia?
La plataforma de radiofrecuencia se basa en nuestros módulos radio Witech (nodos Helios), que se incorporan a todas las luminarias y/o cuadros de control para conformar un red inalámbrica de comunicaciones radio de inteligencia distribuida entre estos y el servidor central Helver (Helios server).
¿Cómo se comunican los nodos del sistema con el servidor central?
Los nodos (módulos radio que van en las luminarias y/o cuadros de control) forman una red de comunicaciones donde cada uno constituye un nodo de la red. Cada uno de estos nodos está capacitado para enviar o recibir información a cualquier punto. El nodo central de la red recibirá las lecturas del resto de nodos y volcará esta información al servidor central del sistema.
El protocolo de comunicación establece que cuando un nodo recoge la lectura de una luminaria o cuadro eléctrico, la envía directamente por radiofrecuencia al nodo central. Cada nodo tiene un alcance radioeléctrico de cientos de metros en espacio libre, pudiendo ser actualizando en tiempo real.
Generalmente, los sistemas por radiofrecuencia suelen dar más tranquilidad frente a errores, ya que sabemos de antemano que el problema no se encuentra en alguno de los puntos de cableado distribuidos en la red de alumbrado. El mantenimiento quedará reducido a comprobar el emisor y el receptor y el coste disminuye enormemente. Por contra, los sistemas por radiofrecuencia se enfrentan al handicap de que los nodos más alejados del nodo central deben ser capaces de llegar con la suficiente potencia de señal. Nuestro protocolo de comunicación da solución a este planteamiento dotando al sistema de un comportamiento inteligente basado en redes autoconfigurables para la gestión del enrutamiento.
¿Dónde y cómo se fabrican los nodos Helios?
La fabricación de nuestros nodos Helios es llevada acabo por Fujitsu consiguiendo así garantizar los estándares más estrictos de calidad.
¿Existe límite en el número de nodos de la red?
Helios no tiene un máximo en cuanto al número de nodos en la instalación. No obstante, si hay unas consideraciones mínimas recomendables para garantizar su funcionamiento con todas sus prestaciones.
En instalaciones tipo estaríamos hablando de en torno a 1000 nodos por servidor, es lo que denominaríamos una isla. En una instalación puede haber tantas islas como se necesite, pudiendo estar ésta situadas de forma solapada o completamente independiente. Más que el número de nodos lo importante es el número de saltos en la red desde el servidor para llegar a un nodo, que no sería recomendable que superara los 20 saltos.
Dicho de otro modo, no es lo mismo 1000 nodos colocados en fila separados 200 metros entre si, que esos mismos 1000 nodos distribuidos más o menos en forma de malla para cubrir una zona.
¿Cuáles son las características principales del módulo de red?
- Módulo de radiofrecuencia integrado (Hardware/Firmware)
- Operación en banda libre. Sin gastos de transmisión de datos
- Amplia cobertura ≈ 2000 m (en campo abierto)
- Sensibilidad Extrema : Versiones en banda ancha y banda estrecha para aplicaciones de sensibilidad extrema (Link Budget)
- Recursos de procesamiento : Un microprocesador potente proporciona inteligencia distribuida, minimizando la transmisión de datos
- Mínimos requerimientos de espacio, antena microstrip integrada
- Dimensiones : 40 x 55 x 7.65 mm
- Peso : 8 gramos
- Ultrabajo consumo
¿A qué nos referimos con un mantenimiento remoto?
Helios incorpora una compleja solución de control que permite actualizar de manera remota y completa el firmware de los nodos de la red.
Se trata de una de las características más valoradas para la gestión de redes de área extensa, ya que nos permite siempre que la interfaz lo posibilite dar respuesta necesidades futuras de la instalación actualizando de manera remota el firmware.
Además, otra ventaja adicional que permite es realizar la instalación y posteriormente toda la configuración de manera remota.
¿Es posible utilizar un módulo con antena externa?
El módulo incluye una antena microstrip de altas prestaciones, con un patrón de radiación muy homogéneo.
El desarrollo en tecnología de banda estrecha maximizando el budget link que nos permite ofrecer una plataforma de radiofrecuencia pensada específicamente para Helios con una alta sensibilidad, ultrabajo consumo, y una cobertura extensiva sin la necesidad de sacar una antena externa a la envolvente de la luminaria.
No obstante, las propiedades de atenuación del material de la luminaria y su situación pueden requerir de una pequeña antena externa que sobresalga de la envolvente.
¿Qué función tienen las lineas de entrada y salida del módulo Witech?
| Linea | Descripción |
|---|---|
| E1 | Entrada universal de contador de impulsos |
| E2 | Entrada universal de contador de impulsos |
| S1 | Entrada para sonda externa. Temperatura, Humedad, Luz, etc |
| S2 | Entrada para sonda externa. Temperatura, Humedad, Luz, etc |
| A1 | Salida de control |
| F | Alimentación |
¿Qué mejoras incorpora la batería de backup?
Una ventaja concreta valorada por fabricantes de luminarias es la posibilidad de notificar un fallo en la fuente de alimentación de la luminaria. El sistema sigue funcionando y monitorizando en ausencia de suministro de electricidad.
Además, gracias a la alimentación de backup el sistema se mantiene operativo a pesar del corte diurno de la luz, de manera que no necesita reconfigurarse.
¿Qué función tienen las lineas de entrada y salida de la centralita?
| Linea | Descripción |
|---|---|
| MET0/DI0 | Entrada contador de impulsos 1 |
| MET1/DI2 | Entrada contador de impulsos 2 |
| MET2/DI2 | Entrada contador de impulsos 3 |
| MET3/DI3 | Entrada contador de impulsos 4 |
| RS232 | Puerto de comunicaciones RS 232 |
| RS485 | Puerto de comunicaciones RS 485 |
| ACI0 | Salidas de contacto libre 1 (3A, 250VAC/30VDC) |
| ACI1 | Salidas de contacto libre 2 (3A, 250VAC/30VDC) |
| ACI2 | Salidas de contacto libre 3 (3A, 250VAC/30VDC) |
| ACI3 | Salidas de contacto libre 4 (3A, 250VAC/30VDC) |
| ACI4 | Salidas de contacto libre 4 (3A, 250VAC/30VDC) |
| OUT0 | Salida alterna (AC 230V) para control contactor, circuito 1 |
| OUT1 | Salida alterna (AC 230V) para control contactor, circuito 2 |
| OUT2 | Salida alterna (AC 230V) para control contactor, circuito 3 |
| OUT3 | Salida alterna (AC 230V) para control contactor, circuito 4 |
| OUT4 | Salida alterna (AC 230V) para control contactor, circuito 5 |
| OUT5 | Salida alterna (AC 230V) para control contactor, circuito 6 |
| OUT6 | Salida alterna (AC 230V) para control contactor, circuito 7 |
| DCIN | Alimentación centralita. (DC 5 V) |
| GND | Tierra |
¿Implementa Helios algún tipo de encriptación?
HELIOS implementa el algoritmo de encriptación avanzado (AES) de 128 bits.
AES 128 es un esquema de cifrado por bloques adoptado como un estándar de cifrado desde el 26 de Mayo de 2002 por el gobierno de los Estados Unidos. El AES es uno de los algoritmos más populares usados en criptografía simétrica.