Del IoT al BMS: integración mediante BACnet y Gateways LoRaWAN

El IoT al BMS: Integración mediante BACnet y Gateways LoRaWAN

La incorporación de redes IoT en edificios ha permitido ampliar el monitoreo sin depender exclusivamente del cableado tradicional. Sensores inalámbricos de largo alcance y bajo consumo, como los basados en LoRaWAN, entregan datos operativos en tiempo real y pueden instalarse en zonas donde no existe infraestructura previa.

Para que esta información pueda utilizarse dentro de la operación del edificio, debe integrarse al sistema de gestión central. Ese rol lo cumple el BMS, y la conexión entre ambos se establece mediante el protocolo BACnet y gateways capaces de traducir los datos IoT al formato que requiere la automatización del edificio.

¿Qué es un BMS?

Un Building Management System (BMS) es un sistema de control centralizado que supervisa y automatiza los servicios mecánicos y eléctricos de un edificio (HVAC, iluminación, seguridad, etc.). Su objetivo principal es garantizar la eficiencia energética, la seguridad y el confort de manera integrada, actuando como el cerebro operativo de la edificación. 

¿Cómo funciona un BMS?

Un BMS se compone de hardware, software y un sistema de comunicación que permite que todos los componentes operen de manera integrada.

Hardware:
Incluye sensores (temperatura, humedad, ocupación, presión, flujo, etc.), controladores que procesan la información y ejecutan lógicas de control, y módulos de salida que activan equipos como válvulas, ventiladores o actuadores.

Software:
Es la plataforma donde el personal de operación visualiza las variables del edificio, monitorea estados en tiempo real y ajusta parámetros manualmente cuando es necesario.

Comunicación:
Los dispositivos intercambian datos mediante protocolos como BACnet, Modbus o DALI, dependiendo del tipo de equipo y la arquitectura del edificio.

Protocolo BACnet

• Función: Permite que dispositivos de automatización de diferentes fabricantes se comuniquen e interoperen sin problemas, formando la columna vertebral del sistema de control.
• Formato: Define cómo se estructuran y transmiten los datos como "objetos".
• BACnet/IP y Servidores Gateway: El protocolo BACnet/IP es la capa de red más utilizada hoy en día, ya que opera sobre la infraestructura Ethernet estándar (TCP/IP).

BACnet/IP se ha convertido en la base operativa de los BMS modernos, permitiendo integrar sensores, actuadores y controladores en una misma arquitectura.

¿Cómo funciona el protocolo BACnet?

El funcionamiento de BACnet se basa en tres elementos principales:

• Analog Input (temperatura, humedad, CO₂).
• Binary Input (estado de un interruptor).
• Analog Output (setpoints o velocidades).
• Device (identificación del equipo).

Cada objeto contiene propiedades como valor actual, unidad de medida, estado, prioridad o confiabilidad.

2. Propiedades y estructura de datos
Las propiedades determinan cómo se representa la información.
Ejemplos comunes:

• Present Value (valor actual)
• Units (unidad)
• Status Flags (alarma, fallo, inactivo)
• Reliability (si el dato es válido)

Esta estructura permite que cualquier BMS interprete los datos sin configuraciones especiales.

3. Servicios de comunicación
BACnet utiliza servicios estandarizados para solicitar o enviar información:

• ReadProperty / ReadPropertyMultiple: lectura de propiedades.
• WriteProperty: escritura de valores (por ejemplo, cambiar un setpoint).
• Who-Is / I-Am: descubrimiento de dispositivos.
• SubscribeCOV: recibir actualizaciones cuando un valor cambia, sin consultar constantemente.

Compatibilidad con LoRaWAN

• Función Clave: El Gateway recibe los datos de un sensor inalámbrico LoRaWAN, los decodifica y, de forma interna, los mapea y estructura en los objetos y propiedades definidos por el estándar BACnet/IP.
• Integración Directa: El Gateway se presenta en la red como un Dispositivo BACnet virtual. El BMS puede leer la información directamente del gateway sin necesidad de middleware externo, tratando los sensores inalámbricos LoRaWAN como si fueran dispositivos BACnet cableados nativos.