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A Nessum simplifica a integração de serviços avançados em elevadores.

Por Neil Bullock
Imagens cedidas por Nessum

Visão geral

Proprietários e administradores de edifícios reconheceram o papel fundamental que os elevadores desempenham na qualidade da experiência dentro de um edifício. Em resposta às crescentes exigências de conforto e segurança dos inquilinos, os sistemas de elevadores estão passando por uma transformação, deixando de ser apenas um serviço básico para se tornarem elementos essenciais. Anteriormente conhecida como HD-PLC, a versátil especificação Nessum (padronizada como IEEE 1901) oferece uma base de comunicação robusta e segura para a integração de recursos avançados em sistemas de elevadores. Entre os clientes típicos estão fabricantes de equipamentos originais (OEMs) do setor de elevadores comerciais e industriais, como Otis, TK Elevator, Schindler e KONE.

Serviços de elevador

Edifícios que oferecem eficiência, conforto e segurança ideais terão os aluguéis e taxas de ocupação mais elevados. Diversos serviços mais avançados foram desenvolvidos para sistemas de elevadores, contribuindo significativamente para esse objetivo, e os sistemas de comunicação construídos segundo a especificação Nessum oferecem um excelente meio de suporte a esses serviços.

Exemplos de serviços de elevador incluem:

• Despacho de elevadorOs sistemas de controle de elevadores gerenciam o despacho dos elevadores para otimizar o fluxo de ocupantes de um andar para outro, proporcionando um ambiente confortável e seguro. Eles sinalizam a localização e a disponibilidade dos elevadores e oferecem serviços de segurança, manutenção e comunicação.
• Exibição de informaçõesOs monitores de vídeo exibem as comunicações diárias aos ocupantes do elevador e podem apresentar informações de segurança (por exemplo, indicações para saídas de emergência), quando necessário.
• Extensão dos serviços de Wi-Fi e celularA disponibilização de um ponto de acesso Wi-Fi ou de uma pequena célula para redes celulares permite a extensão do serviço correspondente para dentro da cabine do elevador, sem interrupções durante a viagem.
• Video vigilânciaUm sistema de vídeo permite o monitoramento em tempo real do interior da cabine do elevador, proporcionando um ambiente seguro e tranquilizador para os ocupantes.
• Detecção de OcupaçãoUm sistema de sensores de radiofrequência (RF) conta pessoas e distingue entre pessoas e objetos na cabine do elevador, mesmo quando as luzes estão apagadas ou o vídeo está obstruído pela fumaça.
• Comunicação entre operador e serviço de emergênciaOs sistemas de áudio bidirecionais facilitam a comunicação entre os ocupantes do elevador e a administração, bem como os serviços de emergência.
• Controle de Iluminação Os sistemas de controle de iluminação podem reduzir o consumo de energia desligando as luzes da cabine quando o elevador não estiver em uso e aumentando ou diminuindo os níveis de iluminação de acordo com a hora do dia.
• Aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC)Os sistemas de climatização monitorizam e controlam a temperatura, a humidade e a qualidade do ar na cabine do elevador. Otimizam o aquecimento e o arrefecimento com base nos padrões de ocupação e nas condições meteorológicas internas do edifício e externas, mantendo o conforto e minimizando o consumo de energia.

Desafios das Tecnologias de Comunicação Existentes

Os sistemas de controle de elevadores geralmente evoluíram como serviços individuais. A comunicação entre o equipamento e o controlador era ponto a ponto, as taxas de dados eram baixas e o protocolo era proprietário ou um dos inúmeros protocolos projetados para comunicação ponto a ponto. Cabos dedicados para cada serviço também são pesados ​​e caros. Diversas tecnologias de comunicação orientadas a redes estão sendo usadas atualmente para comunicação em elevadores. No entanto, cada uma delas apresenta desvantagens que limitam sua aplicação. O Ethernet é usado para distribuição de dados com fio, mas o cabo de dados compatível com os requisitos de cabeamento para elevadores é caro e só pode atender a edifícios menores. O CAN é usado para redes internas, mas não tem alcance suficiente para conectar a cabine à casa de máquinas e possui capacidade de dados limitada.

O ambiente apresenta desafios para a propagação sem fio, visto que a cabine é composta de metal e o poço do elevador é geralmente revestido de concreto ou aço. Para avançar rumo a uma oferta mais eficiente e eficaz de novos serviços de elevador, é necessário um sistema de comunicação capaz de controlar de forma integrada todas essas funcionalidades, com capacidade e alcance adequados, utilizando protocolos padronizados orientados a redes.

Nessum: Uma tecnologia de comunicação holística para elevadores avançados.

As tecnologias subjacentes ao Nessum fornecem serviços de dados robustos para uma ampla variedade de terminais com o menor custo. Como, na maioria dos casos, os terminais precisam ser conectados a uma fonte de energia, isso é obtido de forma mais eficaz transmitindo os dados pelas linhas de energia.

O Nessum utiliza frequências entre 2 MHz e 28 MHz, permitidas para comunicação por linha de energia segundo diversas normas, como a CENELEC EN 50561-1. Ele suporta diferentes larguras de canal, o que permite ao usuário otimizar a taxa de transferência de dados e o alcance.

Ao utilizar canais mais estreitos, as condições da rede podem ser analisadas e o canal mais adequado pode ser utilizado. O Nessum também suporta o "filtro de frequência" de canais para evitar interferências com outros transmissores que utilizam a banda ou para cumprir regulamentações regionais.

O Nessum é padronizado como IEEE 1901-2020, que especifica o protocolo de acesso ao meio e a modulação para sistemas de banda larga por linha de energia, além de um protocolo entre serviços para gerenciamento de interferências.

A Nessum oferece diversos recursos de segurança para prevenir o acesso não autorizado aos serviços. A conexão é cabeada, proporcionando um nível básico de segurança. O mapa de tons que define a modulação do sinal é modificado de acordo com as características de transmissão do enlace entre cada nó, o que reduz a possibilidade de interceptação. Por fim, a criptografia de enlace baseada em AES-128 é fornecida a cada nó terminal pelo nó mestre da rede Nessum. Isso pode ser gerenciado no nível do sistema de elevadores, do edifício ou da empresa.

O Nessum também é compatível com a Recomendação G.9905 da UIT-T, um protocolo de roteamento multi-hop robusto e de baixa sobrecarga que permite redes de grande escala. A implementação do Nessum suporta até 10 saltos em até 1024 nós, o que resulta em um alcance máximo de 10 km.

Em uma rede multi-hop, cada dispositivo pode atuar como um repetidor. O protocolo de roteamento centralizado baseado em métricas (CMSR) determina as melhores rotas entre os dispositivos. Caso um dispositivo fique offline e indisponível para retransmissão, a rede será reconfigurada automaticamente utilizando os dispositivos disponíveis, garantindo uma conexão ininterrupta.

Dispositivo de interface Socionext SC1320A Nessum

O dispositivo Socionext SC1320A possui camadas integradas de controle de acesso ao meio (MAC) e física (PHY) Nessum. Ele implementa uma ponte entre Nessum e Ethernet e também permite a conexão de diversos periféricos externos usando interfaces padrão da indústria, como SPI e UART, além de entradas/saídas de uso geral. Suporta inicialização segura a partir da memória Flash ROM serial externa via interface Quad SPI.

Está disponível em um encapsulamento compacto de 7 mm x 7 mm, opera na faixa de temperatura industrial e requer uma única fonte de alimentação de 3.3 V. O consumo de energia é inferior a 200 mW.