¿Qué son los edificios inteligentes?

Basándose en los avances de las tecnologías de Internet de las cosas (IoT) e inteligencia artificial (IA), las plataformas de edificios inteligentes automatizan los procesos manuales, optimizan el rendimiento de los edificios, aumentan el confort y ayudan a reducir los costes de energía.

El término "edificio inteligente" comenzó a aparecer en la década de 2000 para describir cómo el auge de la infraestructura en red (y más tarde, el uso de dispositivos IoT) estaba afectando el diseño de edificios comerciales.

Aunque estas tecnologías siguen siendo la base de los edificios inteligentes actuales, han evolucionado para adquirir nuevas capacidades que están principalmente asociadas a algoritmos de machine learning (ML). Los algoritmos de ML son conjuntos de reglas que permiten a los sistemas de IA reconocer patrones en los datos de entrenamiento y utilizarlos para realizar predicciones precisas sobre nuevos datos.

A medida que las tecnologías de redes, IoT, IA y machine learning (ML) siguen evolucionando, la demanda de edificios inteligentes que puedan utilizar los últimos avances sigue creciendo. Según un informe reciente, se prevé que el mercado mundial de edificios inteligentes aumente en 76 800 millones de dólares en los próximos cinco años. Este aumento supone una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 11,3 %¹.

Los edificios inteligentes se basan en una sofisticada red de dispositivos y sensores que pueden automatizar las tareas manuales, agilizar los procesos y ayudar a los equipos a reducir el consumo de energía y los costes operativos. Aquí tienes un análisis más detallado de los componentes y elementos de diseño que sustentan la funcionalidad de los edificios inteligentes.

• Redes: las redes, también conocidas como redes informáticas, permiten las capacidades de comunicación e intercambio de datos de las que dependen los edificios inteligentes. Normalmente, los edificios inteligentes utilizan una única red centralizada para mover datos en tiempo real entre sistemas, aplicaciones y dispositivos como teléfonos inteligentes, ordenadores y sistemas de gestión de edificios.

• Sistemas de gestión de edificios (BMS): los sistemas de gestión de edificios (BMS) son sistemas de control que centralizan aspectos de la gestión de edificios como la iluminación, el mantenimiento, la climatización y la seguridad en una plataforma de software. En los edificios inteligentes, los BMS son cruciales para la racionalización y automatización efectivas de los procesos que hacen que los edificios inteligentes sean tan valiosos. Los BMS ayudan a los gestores a coordinar y controlar varios subsistemas de un edificio desde una interfaz intuitiva.

• Sistemas de automatización de edificios (BAS): los sistemas de automatización de edificios, conocidos como BAS, son plataformas de software similares a los BMS pero más centradas en la capacidad central de la automatización. Basándose en capacidades avanzadas de IA y ML, los BAS están transformando las operaciones tradicionales de edificios manuales, como la calefacción, el mantenimiento y la ventilación, en tareas totalmente automatizadas e hipereficientes realizadas por software.

• Dispositivos del Internet de las cosas (IoT): los dispositivos IoT son aparatos físicos, dotados de sensores, software y conectividad a la red, que pueden recopilar datos y compartirlos a través de Internet. En un edificio inteligente, los dispositivos IoT ayudan a plataformas de software como BMS y BAS a monitorizar y controlar una serie de condiciones dentro del edificio, como la temperatura, la ocupación, la calidad del aire y el uso de energía.

• Algoritmos de machine learning: los algoritmos de machine learning automatizan el análisis de tendencias a partir de los datos del edificio y ayudan a los gestores a tomar decisiones más informadas sobre el uso de la energía, la ocupación y la seguridad.

• Herramientas de ciberseguridad: los edificios inteligentes dependen en gran medida de Internet y otras redes para transportar información sensible, una característica que los convierte en objetivos atractivos para los ciberdelincuentes. Las avanzadas tecnologías actuales de edificios inteligentes implementan una serie de herramientas de ciberseguridad, como firewalls, sistemas de detección y prevención de intrusiones (IDPS) y protocolos de comunicación segura (SCP) para proteger los datos sensibles.

La arquitectura de edificios inteligentes es una práctica de diseño que aprovecha los sistemas interconectados (o capas) que comparten datos en tiempo real a través de redes con el fin de hacer que los edificios modernos sean más seguros y eficientes. El diseño de edificios inteligentes incorpora cinco capas principales: física, red, datos, aplicación y usuario.

• Capa física: la capa física de un edificio inteligente está formada por componentes físicos como paredes, habitaciones, puertas y sistemas mecánicos y eléctricos. Mientras que la capa física solía requerir entradas manuales, los edificios inteligentes modernos automatizan muchos de sus aspectos, como el control de los sistemas de climatización, la iluminación y la supervisión de la seguridad.

• Red: la capa de red de un edificio inteligente está formada por componentes de infraestructura de TI que permiten compartir datos en tiempo real entre usuarios y dispositivos. Los ejemplos incluyen componentes de redes cableadas e inalámbricas como cables Ethernet, enrutadores wifi y protocolos que mejoran la seguridad de la red.

• Datos: la capa de datos en un edificio inteligente es donde se recogen, almacenan, gestionan y procesan los datos. Las prácticas de edge computing permiten que los datos se procesen más cerca de su fuente en lugar de en un centro de datos, mientras que las plataformas basadas en la nube se utilizan para el almacenamiento y el análisis.

• Aplicación: la capa de aplicación soporta las funciones clave de los edificios inteligentes, como la entrega de conocimiento, la mejora de los procesos y la automatización de tareas. La funcionalidad BMS y BAM está integrada en la capa de aplicación, lo que permite capacidades como el mantenimiento predictivo, el control del confort y la monitorización en tiempo real de las condiciones del edificio.

• Interfaz de usuario: la capa de interfaz de usuario en un edificio inteligente es donde los gestores del edificio y los equipos de operaciones realizan el seguimiento de los datos en tiempo real sobre el uso de la energía, la calidad del aire y la utilización del espacio. Las interfaces de usuario suelen ser plataformas de software que muestran la información en un panel de control y permiten a los equipos elegir qué aspectos operativos de la gestión de edificios desean automatizar.

Mediante su amplio uso de IoT y tecnología de automatización, los edificios inteligentes ayudan a las empresas a optimizar los procesos, reducir el uso de energía y reducir los costes asociados a la gestión de edificios. A continuación le presentamos algunas de las beneficios más importantes de los edificios inteligentes a nivel empresarial.

Los edificios inteligentes aumentan la eficiencia energética de las empresas que los explotan, ayudando a optimizar la calefacción, la iluminación y el control de la calidad del aire. Mediante la conexión de HVAC, sistemas de iluminación y sensores de ocupación, los sistemas de edificios inteligentes pueden detectar automáticamente qué espacios de un edificio se están utilizando. También pueden ajustar la temperatura y la iluminación de esas habitaciones para conservar recursos.

Este enfoque ayuda a las grandes empresas a ser más eficientes energéticamente y a reducir costes y residuos para que puedan alcanzar sus objetivos de sostenibilidad. Según un informe reciente, los edificios representan el 30 % del consumo mundial de energía y más de la mitad de la electricidad utilizada². El diseño inteligente de edificios ayuda a mitigar este problema.

Con sistemas automatizados de calefacción, refrigeración y calidad del aire, los edificios inteligentes ayudan a crear un entorno de trabajo cómodo para todos los empleados. Las modernas plataformas de edificios inteligentes permiten a los usuarios personalizar sus preferencias en términos de temperatura, iluminación y flujo de aire dentro de una habitación individual. Este enfoque altamente personalizable permite cambiar las condiciones de la habitación en función de las necesidades de los ocupantes. 

Al aprovechar los datos en tiempo real, algunos de los sistemas de edificios inteligentes más avanzados pueden ajustar el flujo de aire y los sistemas de filtración para mantener saludables los niveles de CO2 y partículas. Estos sistemas también pueden ajustar la iluminación de las habitaciones para que imite la luz natural de forma que favorezca el ritmo circadiano del usuario.

Los edificios inteligentes ofrecen a los gestores de instalaciones una visión unificada de las operaciones del edificio, lo que les permite detectar problemas y abordarlos de forma proactiva. En el pasado, los gestores de las instalaciones practicaban un mantenimiento reactivo, dejando que los componentes fallaran antes de ser reparados. Pero con los datos en tiempo real y las capacidades de monitorización automatizada de las modernas plataformas de edificios inteligentes, practican el mantenimiento predictivo.

El mantenimiento predictivo, el uso de datos en tiempo real para detectar y solucionar problemas de mantenimiento antes de que fallen los componentes, aumenta los ciclos de vida de los activos y ayuda a las organizaciones a evitar costosos tiempos de inactividad.

Las capacidades de automatización de las actuales plataformas de edificios inteligentes ayudan a las organizaciones a reducir los costes energéticos y operativos y a detectar oportunidades para mejorar los procesos. Los sistemas de gestión energética y de edificios recopilan y analizan los datos históricos para que los gestores puedan optimizar el uso de la energía en función de la época del año o del día, la ocupación y otros factores.

Los sistemas automatizados controlan los sistemas de iluminación y climatización que reducen el desperdicio de energía cuando los espacios están desocupados, la necesidad de mano de obra y el coste total de los procedimientos de mantenimiento.

Los edificios inteligentes ayudan a las organizaciones a controlar de cerca las emisiones y el uso de la energía para que puedan realizar un seguimiento del progreso hacia los objetivos de sostenibilidad. Al analizar los datos recopilados por dispositivos IoT como termostatos inteligentes y sistemas HVAC, BMS y BAS ofrecen a los stakeholders una imagen en tiempo real del rendimiento de sus edificios. Los datos en tiempo real proporcionados por los sistemas IoT ayudan a los stakeholders a tomar decisiones críticas sobre la modernización de edificios existentes con componentes y procesos más eficientes energéticamente.

Además, para las organizaciones globales que necesitan cumplir con la normativa en más de un territorio, los edificios inteligentes automatizan el cumplimiento mediante la recopilación y el seguimiento de datos. Además, incluso pueden generar informes.

A nivel empresarial, la tecnología de edificios inteligentes está transformando la forma en que las empresas gestionan sus edificios comerciales y otras instalaciones. A continuación se presentan cinco casos de uso de edificios inteligentes a tener en cuenta al evaluar la tecnología para las necesidades empresariales.

1. Análisis de operaciones: las plataformas de edificios inteligentes pueden analizar los datos de los edificios y ayudar a las empresas a mejorar sus principales procesos operativos. La recopilación y el análisis de los volúmenes de datos recogidos por los dispositivos IoT ayudan a acelerar la comprensión del funcionamiento de los BMS y los BAS y a descubrir oportunidades de mejora.
2. Seguridad y protección: los sistemas BMS, BAS y otros sistemas de edificios inteligentes ayudan a las organizaciones a mejorar las medidas de seguridad y protección de sus edificios. Los sistemas inteligentes y profundamente integrados monitorizan y ajustan los controles de acceso, garantizando que solo accedan las personas autorizadas. Y los sistemas de seguridad con IA vigilan y detectan posibles amenazas e incluso pueden automatizar las respuestas de emergencia.
3. Monitorización del uso de la energía en tiempo real: los edificios inteligentes avanzados y los sistemas que los alimentan pueden automatizar muchos aspectos del consumo energético. Las capacidades automatizadas de respuesta a la demanda pueden incluso reducir las cargas de energía durante los momentos de mayor uso y suministrar fuentes de energía renovables para reducir el impacto climático.
4. Gestión de la ocupación: muchas organizaciones que poseen y gestionan edificios inteligentes los equipan con sensores de ocupación, que son dispositivos IoT que proporcionan una imagen en tiempo real de dónde se encuentran las personas en un edificio. Este proceso permite a los gestores de instalaciones tomar decisiones más informadas sobre cómo asignar recursos y obtener conocimiento valioso sobre cómo interactúan los ocupantes con los espacios que gestionan.
5. Monitorización de la calidad del aire: los sensores de calidad del aire de los edificios inteligentes ayudan a los supervisores a monitorizar y ajustar la calidad del aire en función de la ocupación y las necesidades. Los sistemas avanzados pueden incluso hacer correlaciones entre estos factores, informando cómo y cuándo realizar el mantenimiento de los sistemas HVAC cuyo mantenimiento es vital para la calidad del aire.

Los avances en IA e IoT han hecho que los edificios inteligentes sean más autónomos y eficientes, una tendencia que no muestra indicios de desaceleración. El crecimiento del edge computing, la robótica y las redes IoT han añadido nuevas capacidades, lo que convierte a las plataformas de edificios inteligentes en algunas de las aplicaciones más avanzadas disponibles.

Este es un repaso de tres áreas que serán críticas para el desarrollo continuo de la industria.

El desarrollo de los sistemas de IA continúa teniendo un profundo impacto en la tecnología de edificios inteligentes. Lo hace transformando estos sistemas, de simples máquinas capaces de realizar una sola tarea en plataformas avanzadas y multifacéticas que pueden asumir múltiples tareas en pos de un único objetivo.

A medida que los sistemas de IA se hacen más autónomos, las tareas que pueden asumir se vuelven más complejas, lo que reduce aún más la necesidad de mano de obra en las operaciones de construcción.

No solo los edificios se están volviendo más inteligentes debido a los avances tecnológicos, sino también ciudades enteras. A medida que continúa esta evolución, se espera que los distritos comerciales en las zonas urbanas compartan redes y recursos y se integren aún más profundamente de lo que están actualmente.

Es probable que pronto varios edificios inteligentes compartan una infraestructura digital unificada que pueda controlarse desde una única plataforma para optimizar los procesos, reducir la energía y disminuir los costes.

Los avances en las capacidades tecnológicas conllevan mayores riesgos junto con las posibles recompensas: a medida que los edificios dependen más de las tecnologías digitales, también se vuelven más vulnerables a los ciberataques.

Es muy probable que la ciberseguridad, la práctica de proteger a las personas, los sistemas y los datos de los ciberataques, se convierta en una prioridad aún mayor de lo que es ahora para las organizaciones que invierten en edificios inteligentes.