Jesús Téllez Parra
Arquitecto con estudios en Artes Plásticas y maestría en Diseño Industrial por la UNAM, cursó un Diplomado en Diseño de Iluminación por Ibero Ciudad de México. Trabajó en los despachos Luz en Arquitectura e Ideas en Luz. Dio origen al área de diseño de iluminación en el departamento de arquitectura del Corporativo de Liverpool. En este momento colabora en Grupo Construlita en donde tuvo el cargo de Supervisor del Centro de Diseño, después en el Canal Comercial Profesional como Especificador de Proyectos y actualmente dirige la Academia de Diseño de Iluminación (ADI) de Grupo Construlita.
Tecnología en iluminación urbana bajo el contexto de las Smart Cities.
El presente artículo es una reflexión acerca de la evolución tecnológica que se ha desarrollado en los últimos años en torno al tema de iluminación urbana y su relación con las ciudades. Avances tecnológicos en torno a las fuentes de luz, así como los dispositivos electrónicos y plataformas de obtención y generación de datos, nos sitúan en un contexto actual que se ha llamado ciudad inteligente. Este texto pretende ser una breve reflexión sobre este tema y comprender qué implica ser una ciudad inteligente cuando se refiere a la iluminación urbana.
La evolución de las ciudades desde el establecimiento de las primeras culturas desarrolladas ha tendido siempre a manifestar la inteligencia, las habilidades y el desarrollo tecnológico de cada grupo social. Si bien en el contexto actual cuando hablamos de inteligencia relacionada a las ciudades, inmediatamente se nos viene a la mente accesorios electrónicos, automatizaciones, y demás aparatos que tenemos al alcance de la mano, no implica necesariamente que eso deba de ser así; cada ciudad en su momento y en su contexto histórico tuvo su propia manifestación de inteligencia acorde a su avance en el conocimiento.
Si nos enfocamos en la ciudad contemporánea, tal y como se ha desarrollado hasta el momento, es preciso decir que somos deudores de una serie de planteamientos teóricos que dieron inicio a principios del siglo XX durante el periodo de la Arquitectura Moderna, y que fueron resultado de los procesos de industrialización y automatización en la cadena de producción. Uno de los más relevantes fue el planteamiento hecho por el arquitecto suizo Le Corbusier, quien en los años 20 había realizado una propuesta urbana conocida como la Ciudad Radiante para la ciudad de Moscú; las ideas que se encontraban de fondo en su concepción fueron expuestas en el Congreso Internacional de Arquitectura Moderna (CIAM) de 1933 y se redactaron con el nombre de La Carta de Atenas, título con el que se publicó el documento y que hoy en día puede ser leído.
En ese texto Le Corbusier planteaba cómo debía ser la distribución de la ciudad moderna, cómo debía estar organizada por secciones dependiendo de los usos, por un lado la zona industrial, en otra el área de vivienda y así sucesivamente; marcaba una diferenciación muy clara en cuanto a las vialidades para automóviles que deberían estar separadas y no cruzarse con las vías peatonales. Era una forma de entender la ciudad vista como una máquina, se pensaba claramente desde su función a manera de proceso automatizado donde todo debía fluir de manera lógica. Entre los ejemplos más claros que tenemos de esta influencia teórica en México son la Ciudad Universitaria, uno los ejercicios arquitectónicos más relevantes de la época, así como la Unidad Habitacional de Tlatelolco diseñada por Mario Pani; un programa arquitectónico ambicioso y de gran alcance en el que se concebían más de 12 mil departamentos divididos en 102 edificios, 688 locales comerciales, 22 escuelas, hospitales y clínicas, centros deportivos, cines y teatros, entre otros espacios.
Estos planteamientos de la ciudad moderna son los antecedentes de lo que en la actualidad se ha desarrollado como smart city y que como tal tuvo su origen en las llamadas Ciudades Digitales que se propusieron en España a inicios del siglo XXI. Esta concepción urbana está directamente relacionada con la transformación digital, haciendo énfasis en el uso de las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC), siendo el rasgo principal y más característico de estas ciudades la conectividad. Como se mencionó al inicio, cada época ha tenido su propia concepción según sus avances y conocimientos, y en el momento actual el rasgo que más identifica nuestro avance tecnológico está ligado a temas de conectividad digital y generación de data.
Si bien el uso de tecnologías digitales está directamente ligado al concepto de Ciudad Inteligente, no es un aspecto exclusivo, en realidad para que una ciudad pueda considerarse inteligente se han planteado distintos principios básicos que se deben tener en cuenta y que son pensados para promover una mejor calidad de vida en los habitantes. Estas prácticas se engloban en cinco apartados conocidos con el acrónimo SMART por Startup, Móvil, Accesible, Resilencia ambiental y Transparencia. Este manual de prácticas ha sido publicado bajo el título de Ciudades Inteligentes 2.0
El objetivo del libro fue realizar un recorrido por diversas ciudades de Centroamérica con el fin de identificar rasgos que abonen al concepto de inteligencia urbana, y éstas fueron englobadas en las cinco prácticas anteriores y numeradas para darles un orden más fácilmente identificable. Entre éstas encontramos dos de ellas relacionadas al tema de alumbrado público, la 63 que habla sobre el internet de las cosas y la inteligencia artificial, enfocándose a la digitalización de la infraestructura de alumbrado; y la segunda práctica relacionada la encontramos en la 76 que se enfoca a la descarbonización de las ciudades, principalmente el enfoque de esta práctica está dirigida al ahorro energético y reducción de las emisiones de carbono buscando tecnologías alternas y mejorando la eficiencia energética.
En este punto toca reflexionar sobre lo que el desarrollo tecnológico en materia de iluminación ha logrado tanto en los temas de digitalización como en lo que respecta al ahorro energético y la manera en que se relacionan. Primeramente, lo que refiere al avance en las tecnologías de las fuentes de luz usadas en vialidades, hemos avanzado del uso de lámparas de vapor de sodio que presentaban baja reproducción cromática a la utilización de tecnología LED.
Este avance tiene dos aspectos que son los que nos permiten alcanzar distintos objetivos, en primera instancia hablaríamos del tiempo de vida y de la eficacia luminosa, éste último refiere a la cantidad de energía consumida para producir determinado flujo luminoso, lo que quiere decir que mientras mayor cantidad de lúmenes se emitan por el menor consumo en watts, será más eficiente. La tecnología de vapor de sodio presenta una eficacia de entre 85-95 lm/w, lo que las hacía fuentes de luz bastante adecuadas para su uso en alumbrado vial, ya que, si se compara con una tecnología incandescente, éstas presentan una eficacia de 15 lm/watts. En el caso del LED utilizado para lámparas de vialidades estamos hablando de eficacias que pueden ir entre 125-140 lm/w. Este primer aspecto tecnológico será el que nos beneficie en tema de reducción de consumo energético.
En lo que refiere al tiempo de vida, una lámpara de descarga como lo es una de vapor de sodio, podía tener un tiempo de vida de 24,000 horas, lo que equivale a 5 años promedio. En el caso del LED usado para alumbrado público alcanza un periodo de vida de hasta 150,000 horas, lo que equivale a unos 30 años, aproximadamente. Esto beneficia los municipios en la disminución del mantenimiento para cambio de lámparas.
El otro factor de la tecnología LED, que es uno de los más significativos, es que esta tecnología es en sí un dispositivo electrónico, característica que le permite interactuar de manera remota con otros dispositivos y poder ser manipulada a través de aplicaciones y plataformas de gestión. Esto es lo que hace posible el sistema de telegestión, lo que implica tener una red de luminarias ubicadas en alguna zona geográfica determinada y, mediante los dispositivos electrónicos adecuados, conectarse de manera remota a un sistema para enviar información y lograr conectividad con determinada plataforma de control. Existen dos maneras en las que podemos lograr esta conectividad, una es a través de la red móvil, y la otra es mediante un Gateway, este elemento tendrá que instalarse de manera estratégica en la zona que requiera controlar para poder tomar las señales de las luminarias cercanas.
Este tipo de control del alumbrado público es el que se encuentra directamente ligado a la práctica 76 del libro de Ciudades Inteligentes 2.0, que como vimos hace referencia a la digitalización de la infraestructura y al uso del internet de las cosas (IoT) y de la inteligencia artificial (IA).
Es importante mencionar que para que una luminaria pueda ser integrada en un sistema de telegestión, ésta debe contar con la incorporación de dispositivos y componentes específicos. De inicio, la construcción de la luminaria debe cumplir con las características de calidad y estar certificada bajo la NOM, y contar con certificados y sellos de eficiencia energética tales como FIDE y PAESE, lo que nos asegurará que se cuenta con la calidad adecuada.
En cuanto a sus componentes, debe integrar un driver atenuable bajo protocolo 0-10V, el cual contiene dos cables que serán los que establecerán la comunicación de control; el cuerpo de la luminaria debe contar con la preparación en donde se colocará el dispositivo de comunicación, esta base debe ser de 7 pines para que pueda conectarse el nodo de comunicación, el cual será el encargado de realizar la comunicación entre la plataforma de gestión y la luminaria.
Establecer una red de telegestión es un primer canal de comunicación que puede permitir integrar servicios adicionales tales como cámaras analíticas que supervisen flujos viales, cámaras de vigilancia, dispositivos de monitoreo ambiental, o integrar hubs para aumentar la conectividad WIFI en los espacios públicos. Como características a resaltar se puede señalar el control avanzado del alumbrado (programaciones, atenuación por horarios), se puede mapear determinados grupos de luminarias por zonas geográficas y obtener datos precisos georreferenciados, de igual manera se puede obtener información de trayectorias tanto peatonales como vehiculares para establecer zonas de congestión y evaluar acciones. Los beneficios que podemos obtener es tener información detallada sobre los consumos en kwh por cada dispositivo, analizar las variaciones de voltaje y corriente eléctrica, notificaciones en tiempo real, generación de información sobre tráficos, entre otros.
Es importante hacer referencia a los proyectos piloto que en materia de telegestión se están llevando acabo por parte de la SENER y CONUEE en la que también tiene participación la CANAME. Se puede consultar el primer informe de avances de mayo 2021, para conocer más detalles los resultados obtenidos hasta ese momento. Estas iniciativas son importantes para comenzar a implementar el sistema de telegestión en México y obtener beneficios de sus bondades. Es importante continuar con esta labor para identificar bien los aspectos clave de instalación y de operación en estos sistemas de alumbrado y de igual manera determinar cuáles deben ser las regulaciones técnicas en su implementación para desarrollar sistemas de telegestión óptimos en México.
Nos encontramos en un momento muy particular de desarrollo tecnológico en donde el IoT y la Inteligencia Artificial están tomando un papel protagónico el cual debemos utilizar a nuestro beneficio como se está logrando en los sistemas de telegestión, los cuales deben ser impulsados para desarrollarnos como smart city, sin dejar de tener presente que no es sólo la transformación digital en sí misma el fin último de esto, sino tener claro que el objetivo primordial es lograr y obtener beneficios que mejoren la calidad de vida de todos los habitantes.
Soy ing Jorge A. Herdz Soulayurac, profesor retirado e IBERO y TEC Monterrey,
lo felicito, muy buen articulo,
seria muy interesante incluir la efcia energetica y generacion en sitio
u el energy Mix de Mexico, y el mundo..
segin la IEA
con ahorro de energia ( NOrmas CONUEE), almacenamiento de energia
y situacion del pais en confiabilidad, costos, y demas temas relacionados
si le interesa, tengo algina presentaciones al respecto,
que se las puedo enviar,
un saludo cordial
ing jorge A. HERNANDEZ SOULAYRAC