IoT y Ascensores Inteligentes

In this Readers' Platform, your authors contend that IoT-connected lifts offer new opportunities.

de Enrico Scarrone y Marco Cogliati

Los desarrollos en el sector digital, el aumento de la velocidad de conexión y la expansión de las redes de datos han mejorado las tecnologías de telecomunicaciones. Hoy en día, intercambiar y almacenar información es mucho más fácil y sostenible para todos. Varias compañías de investigación atribuyen 25 mil millones de objetos conectados en 2020 a este fenómeno y, para 2023, se espera que dichos objetos sumen más de 40 mil millones en todo el mundo y en todos los sectores del mercado.

These objects, these "things," interact with each other and with complex remote systems. In the vertical-mobility sector, the two closest terms directly linked to IoT are "smart building" and "smart city." Intelligent buildings and cities are composed of different systems and are integrated, connected and controlled via the network, offering new services and improving the existing ones.

 In the lift sector, after a past based on electromechanical technology, the first "avant-garde" switchboards were equipped with systems that communicated with the outside world by sending SMS messages to the company or directly to the technician. The information sent was just basic data on the status of the system, but still very important for maintenance companies. The evolution then saw an improvement of this communication, giving way to emails and direct connections from the lifts and the computer of the technical office. The information exchanged was mainly about error signals resulting from malfunctioning, but it was already possible to obtain more in-depth information about the parts connected to the lift (locks, motors, doors, etc.).

Today's market, thanks to technological progress and increasingly affordable costs, offers control panels with computerized and always-connected systems, which are able, in real time, to send information about the status of the lift to the service center (and to the touchpads/smartphones of technicians), including statistics, errors, telemetry and faults.

In general, in the industry sector, we have been talking about "preventive" and "predictive" maintenance for years, and these concepts, which aim to improve production efficiency, are strongly linked to the collection, storage and interpretation of data from machines. Today, through AI, we are able to directly process data from the lift and its parts; the algorithms "grind" the information and, based on the user's (maintenance company's) requirements, return processes and actions to improve the service offered to the end user.

Esta mejora de los procesos de mantenimiento de las instalaciones permite a las empresas organizar de forma óptima a su personal, siendo más eficaces y eficientes en sus intervenciones, reduciendo los tiempos de actuación y limitando los tiempos muertos; además, se podría mejorar la gestión del suministro de repuestos en el almacén.

Lo descrito anteriormente solo sucederá cuando el sistema sea capaz de almacenar una gran cantidad de datos sobre todos los componentes que componen el ascensor, incluidas las características de construcción, funcionamiento y desgaste.

La experiencia adquirida en el sector industrial en la lectura y gestión de datos de máquinas y la mejora de los procesos de mantenimiento se está convirtiendo, por tanto, en una parte importante del sector de la movilidad vertical. Hoy se proponen nuevos dispositivos para ser instalados en los componentes de los ascensores para capturar y devolver de forma remota una serie de información como la temperatura del motor, las vibraciones de la cabina o la absorción de corriente.

Los ascensores conectados a IoT también ofrecen nuevas oportunidades para la empresa dedicada al mercado de ascensores. La interconexión con múltiples sistemas IoT mejora la gestión empresarial y permite crear nuevos vínculos entre propietarios, administradores de edificios, operadores y usuarios finales, incluidas empresas de terceros. Esto permite la creación de nuevos servicios y nuevos modelos de negocio.

Estamos generalmente orientados a utilizar las herramientas focalizadas en nuestras necesidades directas. IoT cambia este paradigma, permitiendo el intercambio de una gran cantidad de datos y de la información contenida en los datos de forma interoperable.

It creates the opportunity to use data in a different way: If desired, the data can be made available to "neighboring" systems so that the lift system can be a part of a more complex whole. To better explain this last concept, think of a large manufacturing company where the fundamental data could be the energy consumption of its elevator, their correct operation or no. For the control room of a railway station or airport or hospital, the fundamental data could be "only" the efficiency of the lift and/or escalator. Other examples could be a smart building with a single coordination for the operation of all internal systems (access, air conditioning, security, lifts, etc.) or a smart city monitoring the energy consumption of buildings, checking the efficiency of transport systems and the flow of people.

 From a regulatory point of view, CEN (European Committee for Standardization) had previously approached these issues with standard EN 627:1995 "Specification for data logging and monitoring of lifts, escalators and passenger conveyors," defining the substantial characteristics of the systems for recording data exchanged from the lift or escalator operating panel to the outside world, specifying and encoding a basic set of signals and events.

In 2017, with the support of the European Federation for Elevator Small and Medium-sized Enterprises (EFESME) and Small Business Standards (SBS) experts, in the European Telecommunications Standards Institute (ETSI), a working table on "Smart Lifts" was opened in the SmartM2M Technical Committee (the ETSI group competent for development of standards in the IoT sector) with the target of understanding the requirements of the lift sector with reference to the IoT world.

In April 2020, ETSI published the Technical Report TR 103.546 "Requirements & Feasibility study for Smart Lifts in IoT" describing the behavior of connected lifts by means of a series of detailed use cases.

Los resultados del informe subrayaron la necesidad de la gestión remota de los ascensores, incluidos los de mantenimiento remoto. Más relevante aún, el informe técnico reconoció cómo la movilidad vertical, hoy en día, es un aspecto muy importante en diferentes contextos, como los edificios inteligentes y las ciudades inteligentes mencionados anteriormente, donde las instalaciones de ascensores están integradas con conexiones de datos y son componentes esenciales en el contexto más amplio de IoT. convirtiéndose en lo que hoy se define como “ascensores inteligentes”.

The EFESME, SBS and ETSI experts worked from May 2020 for about a year to develop the Technical Specification TS 103.735 "Smart Lifts IoT System," which was published in March 2021 and is freely available on the ETSI website. This is a comprehensive and detailed standard that specifies the technical aspects to be addressed when developing an IoT system for lifts.

Starting from the "user cases" in the technical report, the experts have designed a reference architecture and a set of configurations that make the lift part of the wider IoT systems, including the data exchanged by the lift, by third-party systems (sensors, devices, external software) and by the platform services.

La arquitectura se focaliza en los datos provenientes de la unidad central del ascensor (centralita), pero se extiende también a los sistemas acompañantes, como plataformas de gestión y administración.

Creating an "open" smart lifts architecture makes possible the integration of advanced lifts implementing proprietary technologies (including interworking with external proprietary platforms by means of dedicated gateways).

Aún más relevante, también prevé la integración de los datos proporcionados por ascensores de generaciones anteriores, potencialmente integrados por sensores de actualización dedicados. El núcleo de esta norma es el apartado que especifica la señal que intercambia la instalación de ascensor inteligente, consistente en una serie de tablas que se agrupan según el tipo de datos, y todas las características que requiere el sistema para poder procesar los propios datos: identificación y datos únicos para reconocer el ascensor, geolocalización, datos administrativos, características de la instalación, ajustes de configuración, referencias normativas, datos eléctricos, señales de movimiento, averías, alarmas, alarma de incendio, señales del sistema de comunicación bidireccional, estadísticas y comandos al ascensor. Estos son solo algunos de los datos asignados en la especificación.

Los aspectos de comunicación, incluidos el interfuncionamiento, los formatos API, la seguridad, la gestión de la comunicación y la integración con IP y redes celulares, se basan en el marco de comunicación confiable que ofrece el estándar IoT desarrollado por oneM2M (Estas especificaciones están disponibles gratuitamente en onem2m.org y etsi.org).

La documentación producida hasta el momento está pensada principalmente como una herramienta para las empresas que quieran entrar en contacto con estos nuevos sistemas digitales; el uso de este estándar puede facilitar que el mundo de la movilidad vertical se acerque a la creación de sistemas IoT integrados.

Un posible desarrollo futuro es evolucionarlo a una norma europea dedicada al mundo de la movilidad vertical y el IoT.

The SmartM2M Technical Committee is currently evaluating  additional requirements to address new technologies under development for smart buildings and smart cities, and the creation of a "twin" technical specification that takes into account escalators and moving walks.

Información adicional:

ETSI es responsable de la normalización europea en el área de las telecomunicaciones. Junto con el Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC) (ingeniería eléctrica) y el Comité Europeo de Normalización (CEN) (otras áreas técnicas), forma el sistema europeo (UE y EEE) de normalización técnica.

oneM2M es una comunidad global que desarrolla estándares de IoT para habilitar servicios interoperables, seguros y fáciles de implementar para el ecosistema de IoT. Los estándares oneM2M son abiertos, accesibles y reconocidos internacionalmente. Sus especificaciones técnicas son publicadas por ETSI como Normas europeas y en China, India, América del Norte, Japón y Corea por las respectivas organizaciones regionales de normalización.