En Chile, un país que importa combustibles fósiles y depende en gran medida de las presas hidroeléctricas, el ahorro energético es importante. Sicom Electronics está ayudando a los municipios a responder con CityMesh®, una red escalable de ciudades inteligentes para controlar de forma inteligente miles de farolas y semáforos con mayor precisión. El resultado: menores costes, mejor huella ecológica y mayor seguridad ciudadana. Los módulos RF Digi XBee® proporcionan la conectividad inalámbrica necesaria.
Una nueva visión de las ciudades inteligentes en Chile
En un país donde la eficiencia energética es una gran prioridad, las ciudades se esfuerzan continuamente por encontrar nuevas formas de reducir el consumo de energía y utilizar el dinero de los contribuyentes con prudencia. Inicialmente, esos esfuerzos se centraron en las infraestructuras de tráfico, donde las luces y los controles pueden tener un impacto significativo y favorable.
Según Carlos Bay-Schmith, director de producción de Sicom Electronics, la sustitución de las lámparas halógenas en los semáforos tuvo ventajas inmediatas. "A principios de la década de 2000, los LED estaban apareciendo aquí, y era una mejora sencilla cambiar las halógenas y utilizar LED de colores", explica. "Pero sabíamos que había muchas oportunidades de mejorar la fluidez del tráfico, aumentar la seguridad y ahorrar energía".
Sicom desarrolló un controlador para semáforos que ofrecía a las ciudades un sistema llave en mano alimentado por energía solar y gestionado a distancia mediante comunicaciones inalámbricas. "Cada poste es autónomo", explica. "Los LED consumen muy poca energía, por lo que pueden alimentarse con un panel solar. Y los sincronizamos para optimizar el flujo de tráfico, de modo que los automovilistas consuman menos combustible. Y gestionamos todos estos postes desde una única ubicación gracias a Digi XBee."
El módulo de bajo consumo Digi XBee Zigbee con conector U.FL proporciona una conectividad sencilla y de bajo coste entre los semáforos y la nube. El módulo RF Zigbee Digi XBee es ideal para aplicaciones de ciudades inteligentes que requieren baja latencia y sincronización de comunicación predecible. Al proporcionar configuraciones de malla rápidas y robustas, los productos Digi XBee permiten una conectividad de punto final robusta con facilidad.
El módulo Zigbee Digi XBee actualizado ofrece un consumo energético mejorado, compatibilidad con actualizaciones de firmware por aire, así como programabilidad MicroPython y Bluetooth® Low Energy.
"Hemos instalado muchos de estos semáforos autónomos y son muy fiables", afirma Bay-Schmith. "De hecho, tras el terremoto de 2010, uno de nuestros clientes municipales sufrió graves daños a causa de un tsunami. Nuestro cliente nos dijo que toda la ciudad estaba a oscuras, excepto los semáforos de las esquinas."
Nueva luz sobre las ciudades inteligentes
Pronto, los ingenieros de Sicom estuvieron preparados para afrontar un reto aún mayor: las farolas. "La tecnología LED seguía avanzando", explica Bay-Schmith, "y pronto pudimos utilizar LED blancos para iluminar las calles. Fue entonces cuando creamos el sistema de farolas CityMesh. Estos LED son fáciles de regular y controlar y pueden proporcionar 210 lúmenes/vatio, casi el doble que el sodio de alta presión y los halogenuros. El precio inicial es inferior, el coste de funcionamiento es un 50% menor y proporcionan una iluminación excelente. Utilizamos módulos de Digi XBee para conectarlos en una red mallada conectada y energéticamente eficiente alrededor de la ciudad".
En la actualidad, CityMesh está desplegada en siete ciudades chilenas y controla miles de farolas. "Cuando se trata de grandes redes malladas con miles de farolas, pueden surgir limitaciones técnicas", explica. "Descubrimos que el módulo Digi XBee era el más configurable y tenía un firmware realmente bueno que nos permitía reconfigurar las cosas a un nivel muy bajo. Los comandos UART y AT pueden funcionar para 10-20 puntos, pero nosotros necesitábamos controlar 7.000 luces. Si no estás enrutando las cosas a un nivel muy bajo, los comandos simplemente no llegarán a los nodos. Con otras alternativas que barajamos, no se podían dar órdenes a las farolas con rapidez o había que enviar los comandos tres o cuatro veces antes de que la luz los recibiera. Usamos módulos de alta potencia como pasarelas que controlan entre 200 y 250 luces y diseñamos una malla en estructura de árbol. Por eso era tan importante el control de bajo nivel que teníamos con Digi XBee ".
Crear ciudades inteligentes con farolas más inteligentes
Cada controlador CityMesh está conectado a una antena y alojado en una caja de plástico fijada a una farola, y cada unidad tiene su propia dirección MAC. De este modo, los ingenieros de Sicom pueden crear un mapa dinámico de la ubicación de cada instalación y suministrar y supervisar a distancia cada farola desde una ubicación central.
"Instalarlas es muy fácil", explica Bay-Schmith. "Cada unidad se alimenta del cable de alimentación de 220 V de la farola. Podemos configurar y manejar a distancia cada farola de forma independiente, establecer los parámetros de encendido y apagado y utilizar una fotocélula para la regulación automática. Por ejemplo, podemos querer una iluminación del 100% hasta las 2 de la madrugada y luego atenuarla al 80% hasta la mañana. O apagar ciertas luces durante un espectáculo de fuegos artificiales".
Bay-Schmith señala que el ahorro de costes operativos puede ser especialmente convincente con CityMesh. Los ayuntamientos han informado de que, al cambiar a LED y pasar de la facturación plana a la facturación por contador, vieron reducirse sus costes energéticos hasta en un 50-80%.
La gestión remota también simplifica el mantenimiento, porque las ciudades pueden evitar muchos desplazamientos costosos de camiones. "No tienen que enviar equipos a inspeccionar las luces en busca de fallos", explica Bay-Schmith. "Pueden verlo todo en una consola centralizada. Si una luz se desconecta, lo saben inmediatamente". En definitiva, la aplicación para ciudades inteligentes CityMesh reduce la huella ambiental de una ciudad, recorta costes y mejora la seguridad ciudadana. Es una propuesta de valor convincente que nuestros clientes encuentran atractiva."