Los datos se han convertido en una palanca esencial para el rendimiento industrial, garantizando la visibilidad de los procesos y una mayor disponibilidad de los equipos. La clave está en elegir la tecnología adecuada para la industria: 5G, Bluetooth, LoRa... Echamos un vistazo a cada una de ellas, con sus puntos fuertes, sus puntos débiles y las garantías que ofrece una red segura.
Impulsada por la creciente modernización de las cadenas de producción y logística, la industria se pliega a los cánones de la fábrica conectada. L'Industria 4.0, comme on l’appelle également, fait massivement appel aux réseaux sans fil et à l’informatique mobile. Dans l’usine connectée, chaque machine est capable de communiquer avec les autres, ce qu’on appelle le machine to machine (M2M), mais aussi avec les autres dispositifs de l’usine et des sites distants.
No solo hay máquinas conectadas entre sí, sino también objetos, como productos, herramientas o ropa de seguridad. Es lo que se conoce como la Internet Industrial de los Objetos (IIoT), en referencia a la Internet de los Objetos (IoT), que enlaza objetos cotidianos conectados (televisión, calefacción, iluminación, coches, etc.) a Internet.
Las ventajas de las redes inalámbricas para la IIoT
En la industria, las promesas de esta conexión omnicanal de los medios de producción y los objetos son numerosas: adquirir los datos necesarios para supervisar y localizar los procesos, permitir optimizar estos procesos y mejorar su control, garantizar la disponibilidad de los equipos mediante un mantenimiento predictivo, aumentar la vida útil de las máquinas, etc.
Una amplia gama de activos para garantizar la flexibilidad de las cadenas de suministro y los flujos de trabajo, aumentando al mismo tiempo la productividad y la rentabilidad operativa.
¿Qué red elegir para la industria?
La elección de la red IIoT no es fácil. Depende de muchos factores. En primer lugar, los inherentes al entorno industrial (sector económico, tipo de planta y de producción, ubicación geográfica, etc.). Luego están los relativos a las características de cada red inalámbrica: su alcance, su rendimiento en términos de caudal, su fiabilidad (tasa de fallos, impacto de las interferencias, latencia, consumo de energía, conformidad con las normas y reglamentos, la elección de una solución de código abierto o propietaria, su coste... sin olvidar su capacidad para proteger los datos.
Las tecnologías inalámbricas para fábricas inteligentes incluyen:
BluetoothLa red de corto alcance
Una red Bluetooth de baja energía (LE), en versión 4 o 5, tiene la ventaja de instalarse fácilmente en las máquinas para conectar varios sensores a la red corporativa. Sin embargo, su alcance y rendimiento son demasiado bajos para transmitir datos de alta calidad.
Caso práctico: recogida de datos. Se instala una interfaz Bluetooth en una máquina equipada con sensores. El operario se acerca a su tableta o teléfono para tomar una lectura de datos.
- Gama : corto (< 10 m)
- Flujo bajo (de unos cientos de Kbps a unos pocos Mbps)
- Consumo : débil
- Fiabilidad bajo (sensible a las interferencias electromagnéticas)
- Coste : débil
LoRa y Sigfoxredes de largo alcance favorecidas por la industria
A diferencia de Bluetooth, que requiere acercarse al transmisor, LoRa (Long Range) y Sigfox son dos redes diseñadas para transmitir datos a distancias muy largas, a baja velocidad de bits y con bajo consumo de energía. En la práctica, basta con instalar "transmisores" y un concentrador en el emplazamiento industrial para tomar las lecturas de los distintos sensores. La ventaja de LoRa es que es de código abierto y no requiere abonarse a un operador. Sin embargo, Orange y Bouygues Telecom lo utilizan y tienen acuerdos de itinerancia para seguir un chip LoRa en varios países. Sigfox, en cambio, se basa en un sistema propietario desarrollado por la empresa francesa del mismo nombre. Una elección que ha resultado desacertada, ya que Sigfox se encuentra actualmente en suspensión de pagos. En términos de seguridad, estas redes no están conectadas a Internet y, por tanto, no están expuestas a posibles ataques.
Casos prácticos : transmisión de datos desde un sensor. Se coloca un sensor en el fondo de un depósito. Puede averiguar a distancia el nivel de llenado del depósito. En otra aplicación, se instala un sensor en un contenedor. Se puede seguir su itinerario en varios países.
- Gama largo (de 1 a 20 km)
- Flujo : bajo (de 0,3 a 50 Kbps)
- Consumo : débil
- Fiabilidad : fuerte
- Coste : débil
Wifila red con la ventaja de la velocidad
Bien conocido por el gran público, el WiFi proporciona un gran ancho de banda para tomar múltiples lecturas en tiempo real y a distancia. También puede utilizarse para controlar máquinas o recibir múltiples secuencias de vídeo. El alcance de un único adaptador WiFi puede ampliarse mediante repetidores o una red mallada de adaptadores.
Casos prácticos : control de máquinas, lecturas de varios dispositivos, transmisión de vídeo, etc.
- Gama : promedio (50-100 m)
- Flujo : alta (> 100 Mbit/s)
- Consumo : promedio
- Fiabilidad : promedio
- Coste : PROMEDIO
5Gla red del futuro, con las ventajas del alcance y la velocidad
El 5G, último estándar en redes celulares, se democratiza progresivamente en Francia. Pocas empresas lo utilizan aún, optando por sistemas probados para uso industrial, como 3G y 4G. El alcance de estas redes celulares puede ser largo y sus velocidades de transmisión son especialmente atractivas para transmitir grandes cantidades de datos. El inconveniente es que a veces las ondas no pueden atravesar los gruesos muros de algunos edificios industriales. También se plantea el clásico problema de la cobertura de la red: es poco probable que una zona industrial aislada se beneficie. Además, los dispositivos 4G y 5G consumen relativamente mucha energía. Por último, pero no por ello menos importante, están los costes de suscripción, que pueden acumularse rápidamente cuando hay que conectar cientos de objetos.
Casos prácticos : transmisión de vídeo desde una cámara. Una cámara colocada en una línea de producción enviará sus imágenes a una sala de control.
- Gama largo (de 100 m a varios km)
- Flujo alta a muy alta (> 100 Mbit/s a varios Gbit/s)
- Consumo : alto
- Fiabilidad : promedio
- Coste : alto
Ces technologies sans fil ne sont pas exclusives l’une de l’autre. Un même site pourra recourir à plusieurs d’entre elles et côtoyer des installations reposant sur un câblage Ethernet ou fibre, moins sensibles aux perturbations électromagnétiques des environnements industriels.
