Por Chris Topham, Abtec Group. Con una superficie de más de 6.300 metros cuadrados, The Crystal, una iniciativa de ciudades sostenibles de Siemens, es un edificio único y totalmente eléctrico situado en el corazón del Green Enterprise District de Londres. 
The Crystal se encuentra en el corazón del Green Enterprise District de Londres. El edificio es a la vez un centro de exposiciones y una sede de oficinas de Siemens. Representa la experiencia de Siemens en el desarrollo de tecnología para ciudades y comunidades sostenibles del futuro. Al utilizar energía solar y bombas de calor geotérmicas para generar su propia energía, ha establecido un referente en materia de sostenibilidad. El edificio es el primero en obtener las máximas distinciones en materia de construcción sostenible otorgadas por los dos organismos de acreditación líderes a nivel mundial: LEED y BREEAM. Abtec Building Technologies recibió el encargo de gestionar la infraestructura KNX por parte de Building Automation Solutions Ltd (BAS) en febrero de 2012. 
El edificio es a la vez un centro de exposiciones y una sede de oficinas para Siemens. El encargo Las tecnologías de gestión y control del edificio iban a desempeñar un papel fundamental en la reducción del consumo energético del edificio. The Crystal cuenta con más de 2.500 dispositivos de control del edificio, entre los que se incluyen actuadores de ventanas y persianas, controles de climatización y dispositivos de iluminación. Dave Watkins, director comercial de Abtec Building Technologies, explica: «El proyecto The Crystal fue una construcción muy ambiciosa. Hay muy pocos proyectos con este volumen de dispositivos de control de edificios conectados». 
Dave Watkins, director comercial de Abtec Building Technologies. Estos dispositivos alcanzan los máximos niveles de eficiencia energética cuando están conectados y funcionan conjuntamente, pero gestionar un número tan elevado de dispositivos requeriría conocimientos especializados en TI y KNX, así como buenas habilidades de gestión de proyectos. Los retos El proyecto planteó varios retos a Abtec. «Teníamos tres retos principales», explica Watkins, «en primer lugar, gestionar la implantación de los dispositivos KNX; en segundo lugar, la convergencia de la red KNX y la red IP corporativa; y, en tercer lugar, la interoperabilidad de los dispositivos». 
The Crystal cuenta con más de 2.500 dispositivos KNX de control de edificios. La base de datos de dispositivos conectados incluye: • Controladores de iluminación DALI • Controladores de climatización - VAV - CHB - FCU • Actuadores - Persianas - Ventanas - Rejillas de ventilación del tejado - Calefacción por zanjas • Interruptores de pared • Reguladores de punto de consigna • Iluminación de exposiciones • Interfaces de sistemas audiovisuales • Interfaces de alarma contra incendios • Detectores de presencia • Estación meteorológica • Sensores de confort Aunque KNX funciona mediante una infraestructura descentralizada, ya que cada dispositivo KNX incorpora inteligencia propia, era necesario que los dispositivos se integraran con un sistema de gestión de edificios (BMS). Los dispositivos tendrían que transmitir su estado al BMS y recibir órdenes de este, como, por ejemplo, atenuar el estado actual de la iluminación en un 20 %. 
La regulación de la iluminación de The Crystal está controlada por el BMS. Reto n.º 1: Controlar a los controladores Al igual que en la mayoría de los grandes proyectos de construcción, había muchos subcontratistas mecánicos y eléctricos (M&E) trabajando en elementos concretos del proyecto. Watkins se dio cuenta rápidamente de que la forma tradicional de trabajar, en la que cada contratista instalaba sus dispositivos y luego abandonaba el proyecto, causaría problemas. «Los controles del edificio y la infraestructura KNX constituían el núcleo de los elementos M&E del proyecto. Necesitábamos coordinar y gestionar la forma en que los contratistas se conectaban a la base de datos KNX; de lo contrario, podrían haberse producido importantes retrasos». Watkins y su equipo colaboraron estrechamente con cada uno de los subcontratistas. Consiguió que enviaran sus dispositivos a los laboratorios de Abtec en Leicestershire antes de su instalación. En coordinación con los subcontratistas, el equipo preconfiguró cada dispositivo y le asignó una dirección KNX. A continuación, estos dispositivos se enviaron a The Crystal, listos para su instalación. 
Las luminarias LED DALI se controlaban mediante sensores PIR KNX e interruptores de pared. «Al principio hubo cierta reticencia por parte de los contratistas», continúa Watkins, «pero una vez que les explicamos que este método ahorraría tiempo y evitaría visitas repetidas a The Crystal, se mostraron rápidamente de acuerdo con la idea». Las habilidades de gestión de proyectos de Abtec garantizaron que hubiera una línea de producción muy activa. Phil Peer, director de proyectos de Abtec Building Technologies, comenta: «Utilizamos ETS4 para configurar y descargar el programa de aplicación en cada dispositivo. Fue una tarea enorme: para el momento del lanzamiento, ya íbamos por la vigésimo quinta iteración del plan del proyecto». Este plan se ejecutó con eficacia, y los dispositivos se instalaron y pusieron en marcha a tiempo. Andy Chandler, director de tecnología de Siemens UK, señala: «Me impresionó la forma en que el equipo situó la base de datos KNX en el centro del proyecto. Esto nos ahorró un tiempo y unos recursos muy valiosos». Segundo reto: el éxito de la conexión en red Otro aspecto inusual del proyecto fue la conexión entre los dispositivos KNX y el sistema de gestión del edificio (BMS). En un entorno KNX tradicional, el edificio contaría con una red KNX cableada que se conectaría a una red IP independiente y dedicada. En este proyecto, la infraestructura KNX compartiría la red IP corporativa de Siemens. «Es una configuración que cada vez es más habitual», explica Watkins. «Estamos viendo cómo cada vez más proyectos KNX utilizan la red IP del cliente. Sin duda, es el camino a seguir, ya que reduce los costes tanto para el contratista como para el usuario final». 
Abtec ha convergido su red KNX con la red IP corporativa de Siemens. La convergencia de esas redes supondría un reto considerable para muchos integradores de KNX, pero Abtec cuenta con una ventaja única, ya que su empresa hermana, Abtec Network Systems, es especialista en redes IP y suele trabajar con integradores de KNX. Entre sus proyectos recientes se incluye la implantación de la infraestructura de TI para las nuevas y galardonadas oficinas de National Grid. «El mayor riesgo al utilizar la red corporativa era el propio KNX. No queríamos que emitiera telegramas en multicast a través de la red IP, ya que esto saturaría la red IP y provocaría el caos», afirma Watkins. Se requería un control detallado de la red, por lo que, gracias a su experiencia con Cisco, el equipo de Abtec Network Systems ideó una forma de dividir la LAN corporativa de Siemens. La segmentación de la LAN, mediante el protocolo VLAN Trunking de Cisco, permitiría que ambos conjuntos de datos —los de KNX y los corporativos— circulasen por la red sin interferencias. Es como si las redes LAN virtuales (VLAN) fueran redes físicamente separadas. Abtec Network Systems colaboró estrechamente con Atos UK & Ireland, que gestiona la red de datos de Siemens. Tras facilitar a Atos los detalles de configuración necesarios, se le indicó que creara las VLAN, ya que esta era la forma más segura de abordar el problema. Reto tres: Interoperabilidad entre dispositivos y redes El último reto fue la gran cantidad de datos que debía fluir de un protocolo a otro. Garantizar que estos protocolos independientes se comunicaran entre sí fue un reto que abordó Duncan Greene, ingeniero de proyectos de Abtec KNX. 
El sistema DALI del centro de exposiciones se regulaba en función de los niveles de luz natural. El reto de la interoperabilidad de los dispositivos queda perfectamente ilustrado en la sala de juntas de The Crystal. La sala, de 150 m², cuenta con 117 luminarias LED y fluorescentes DALI, así como cinco persianas que se elevan desde el suelo. La base de datos KNX solo para esta sala era más compleja que la de muchos proyectos habituales. El verdadero reto surgió cuando Abtec se enteró de cómo quería el cliente controlar la iluminación y las persianas de la sala. En primer lugar, a través de una pantalla táctil IP situada en la sala de juntas y, en segundo lugar, a través de una página web compatible con smartphones a la que se pudiera acceder de forma inalámbrica desde la red corporativa. «Esto planteó algunos problemas interesantes», explica Greene, «la pantalla táctil y los smartphones son dispositivos IP, las persianas son KNX y la iluminación es DALI sobre KNX. Tenía que asegurarme de que pudieran comunicarse entre sí. El segundo problema era que la sala de juntas forma parte de una infraestructura sofisticada. Necesitaba un control absoluto de la red, ya que no quería sobrecargar el bus KNX». Para añadir más complejidad, la pantalla táctil mostraría los niveles de temperatura y humedad exteriores. Esta información se suministraría al dispositivo a través de una red BACnet. El riesgo potencial de seguridad en este caso es que tanto la red corporativa como la red del sistema de gestión de edificios (BMS) podrían estar expuestas a un uso indebido si se configuraban incorrectamente. Greene organizó un taller con Andreas Schirm, de Siemens Switzerland Ltd, y BAS. Juntos pudieron probar la interoperabilidad entre la pantalla táctil de Schirm, la red BACnet IP de BAS y la red KNX IP de Abtec. En los laboratorios de Abtec, Greene creó una serie de redes VLAN, replicando la infraestructura de The Crystal. Tras probar rigurosamente varias ideas, Greene quedó convencido de que había encontrado una solución aceptable. «El punto de partida de esta solución fue instalar dos puntos de interfaz de red virtuales en la pantalla táctil», explica Greene. La creación de varias VLAN para KNX y BACnet, utilizando routers de Cisco, permitiría que el tráfico se conectara con la pantalla táctil de forma segura. La pantalla táctil podía interactuar con cada protocolo de forma independiente, lo que mitigaba algunos de los riesgos de seguridad. «Probé las redes, comprobando las posibilidades de intrusión y los puntos de fallo, prestando especial atención a los puntos de acceso inalámbricos. Con las medidas de seguridad de red adecuadas, logré reforzar las redes, protegiéndolas sin que ello afectara negativamente al tráfico en las mismas». Las pruebas de Greene permitieron a Abtec elaborar un plan para el diseño de las redes IP y KNX, que Atos implementó debidamente. Los empleados de Siemens disponen ahora de un control total sobre el entorno de la sala de juntas, lo que debería traducirse en reuniones más productivas. 
Las escenas de iluminación del auditorio se pueden configurar mediante una tableta. «El Crystal es un escaparate de nuevas tecnologías», comenta Andreas Schirm. «Me impresionó la forma en que Abtec abordó los retos que planteaban estas nuevas tecnologías. Mi especialidad es KNX, no los dispositivos IP. Me impresionó mucho el conocimiento que tiene Duncan sobre KNX e IP, así como la forma en que desglosó el problema en sus partes componentes y lo comunicó de manera eficaz. Duncan nos ayudó a resolver el problema más rápidamente». Conclusión El equipo completó con éxito el trabajo de integración de KNX a tiempo para la inauguración, celebrada el 19 de septiembre de 2012. Desde entonces, el edificio ha ganado numerosos premios, entre ellos el prestigioso Premio Nacional a la Innovación del British Council of Offices. También ha obtenido las máximas certificaciones internacionales de sostenibilidad para un edificio: LEED Platino y BREEAM «Outstanding». Esto convierte a The Crystal en uno de los edificios más sostenibles del mundo. En este proyecto, Abtec demostró amplios conocimientos en varias áreas de protocolos, concretamente KNX, IP y DALI. Estos conocimientos, junto con la tenacidad del equipo, le ayudaron a superar retos considerables. Abtec también demostró claramente que es capaz de trabajar en proyectos a gran escala con numerosos subcontratistas. Como comenta Andy Chandler, director de Tecnología de Siemens UK: «Las competencias de Abtec en KNX, DALI y TI facilitaron enormemente la implementación. El equipo demostró grandes cualidades de liderazgo, superando una serie de retos difíciles a lo largo del proyecto. Ha sido un placer trabajar con Abtec. Las habilidades de gestión de proyectos del equipo y su gran experiencia en redes KNX, DALI e IP hacen que sea fácil recomendar a Abtec para otros proyectos». Lista de equipos Crabtree: Pulsador Platinum 2g (1 posición) 7172 Pulsador Platinum 4g (2 posiciones) 7174 Pulsador Platinum 6g (3 posiciones) 7176 Siemens: Fuente de alimentación N 125/21 (230 V/640 mA) Acoplador de línea troncal N 140/03 Pasarela KNX/DALI N 141/02 Enrutador IP N 146/02 Interfaz de pulsador UP 220/21 Pulsador de 1 posición UP 221 DELTA i-system Detector de movimiento AP 251 Estación meteorológica GPS AP 257/22 Detector de presencia - sensor de luminosidad UP 258/E11 Detector de presencia - luz constante UP 258/E21 Detector de movimiento UP 258 Delta i-system Controlador de escenas/eventos N 305 Actuador combinado para persianas N 501 Actuador para persianas venecianas N 523/04 Actuador de conmutación UP 562/31 Actuador de conmutación N 567/01, (8 A) Pantalla de texto UP 587/01 Siemens HVAC: Sensor empotrado AQR2570N PX KNX (modo S) Unidad de conmutación y supervisión RMS705B WindowMaster A/S: WEA11M Chris Topham es director de marketing del Grupo Abtec. El Grupo Abtec incluye a Abtec Building Technologies Ltd, que ofrece tecnologías que permiten a las organizaciones reducir los costes de funcionamiento de sus edificios, y a Abtec Network Systems Ltd, que ayuda a las empresas del Reino Unido a sacar más partido a su presupuesto de TI. www.abtecbt.com
