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 una creciente modernización de las cadenas de producción y logística, la industria se inclina ante los cánones de la fábrica conectada. yoIndustria 4.0, como también se le llama, depende en gran medida de las redes inalámbricas y la informática móvil. En la fábrica conectada, cada máquina puede comunicarse con las demás, lo que se llama máquina a máquina (M2M), pero también con otros dispositivos de la fábrica y sitios remotos.
No sólo se conectan máquinas entre sí, también objetos como, por ejemplo, objetos producidos, sino también herramientas o ropa de seguridad, por ejemplo. Hablamos luego del Internet industrial de las cosas (IIoT), en referencia al Internet de las cosas (IoT) que conecta objetos cotidianos conectados (televisión, calefacción, iluminación, automóviles, etc.) a Internet.
Las ventajas de las redes inalámbricas para la IIoT
En la industria, las promesas de esta conexión universal de medios de producción y objetos son numerosas: adquirir los datos necesarios para controlar los procesos, su localización, permitir optimizarlos, mejorar su control, garantizar la disponibilidad de los equipos mediante un mantenimiento predictivo. aumentar la vida útil de las máquinas, etc.
Numerosos activos para garantizar cadenas de suministro y flujos de trabajo flexibles al tiempo que aumentan 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 fábrica y producción, situación geográfica, etc.). Luego, los que están relacionados con las características de cada red inalámbrica: su alcance, sus prestaciones en términos de rendimiento, su fiabilidad (tasa de fallos, impacto de las interferencias, su latencia, su consumo de energía, el cumplimiento de las normas y reglamentos, la elección de un solución de código abierto o propietaria, su coste… sin olvidar sus capacidades para proteger los datos.
Las tecnologías inalámbricas para fábricas inteligentes incluyen:
Bluetooth : la red de corto alcance
Una red Bluetooth de bajo consumo (LE, o de bajo consumo), en versión 4 o 5, tiene la ventaja de poder 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 de uso: recopilación de datos. Se instala una interfaz Bluetooth en una máquina equipada con sensores. El operador acerca su tableta o teléfono para realizar una lectura de datos.
- Alcance : corto (< 10 m)
- Caudales : bajo (unos pocos cientos de Kbit/s a unos pocos Mbit/s)
- Consumo : débil
- Fiabilidad : débil (sensible a perturbaciones electromagnéticas)
- Coste : débil
LoRa y Sigfox redes de largo alcance favorecidas por la industria
A diferencia del Bluetooth, que requiere acercarse al transmisor, las redes LoRa (Long Range) y Sigfox son dos redes diseñadas para transmitir datos a muy largo alcance, a baja velocidad y con un bajo consumo de energía. En concreto, basta con instalar “transmisores y un concentrador en el recinto industrial para tomar lecturas de los distintos sensores. La ventaja de LoRa es que es de código abierto y no requiere suscripción a un operador. Sin embargo, Orange y Bouygues Telecom lo utilizan y firman acuerdos de roaming para seguir un chip LoRa en varios países. Por el contrario, Sigfox se basa en un sistema propietario de la empresa francesa del mismo nombre. Una elección que resultó imprudente, porque Sigfox se encuentra actualmente en quiebra. Por el lado de la seguridad, estas redes no están conectadas a Internet y por lo tanto no están expuestas a posibles ataques.
Casos de uso : transmisión de datos desde un sensor. Se coloca un sensor en el fondo de un tanque. Podremos conocer el nivel de llenado del depósito de forma remota. Otro uso, se instala un sensor en un contenedor. Podemos seguir su itinerario en varios países.
- Alcance : largo (1 a 20 km)
- Caudales : bajo (0,3 a 50 Kbit/s)
- Consumo : débil
- Fiabilidad : fuerte
- Coste : débil
Wifi la red con la ventaja de la velocidad
Bien conocido por el gran público, el WiFi proporciona un amplio ancho de banda para realizar múltiples lecturas en tiempo real y de forma remota. También se puede utilizar para controlar máquinas o recibir múltiples transmisiones de vídeo. El alcance de un único adaptador WiFi se puede ampliar mediante repetidores o una red en malla, una malla de adaptadores.
Casos de uso : control de máquinas, lecturas desde varios dispositivos, transmisión de vídeo, etc.
- Alcance : promedio (50-100 m)
- Caudales : alto (> 100 Mbit/s)
- Consumo : promedio
- Fiabilidad : promedio
- Coste : PROMEDIO
5G : la red del futuro, con las ventajas de alcance y rendimiento
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 muy amplio 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, no hay que olvidar los costes de suscripción, que pueden acumularse rápidamente cuando hay que conectar cientos de objetos.
Casos de uso : transmisión de video desde una cámara. Una cámara colocada en una línea de producción enviará sus imágenes a una sala de control.
- Alcance : largo (de 100 ma unos pocos km)
- Caudales : alto a muy alto (> 100 Mbit/s a varios Gbit/s)
- Consumo : alto
- Fiabilidad : promedio
- Coste : alumno
Estas tecnologías inalámbricas no son mutuamente excluyentes. Un mismo emplazamiento puede utilizar varios de ellos, y convivir con instalaciones basadas en cableado Ethernet o fibra, que son menos sensibles a las perturbaciones electromagnéticas en entornos industriales.
