Malla finaConectividad de la red inalámbrica mallada 802.11

Reprint - ABB Revista 1/2013

2 Conectividad de la red inalámbrica mallada 802.11 | ABB Revista 1/2013 - Reprint 42 revista ABB 1|13

PETER BILL, MATHIAS KRANICH, NARASIMHA CHARI – A medida que se multiplica el número de aparatos inteligentes utilizados en la indus-tria, también se multiplican los requisitos para conectarse a ellos. Las conexiones alámbricas clásicas ya no suelen ser adecuadas, y ahora las inalámbricas son con frecuencia el único medio rentable, fiable y seguro de ampliar la conectividad sobre grandes áreas a un gran número de aparatos. Teniendo esto presente, ABB ha adquirido recientemente la compañía Tropos, establecida en Silicon Valley, líder del mercado en sistemas de redes malladas de calidad industrial 802.11. Estos sistemas aportan muchas ventajas en comparación con las tecnologías de la competencia (por ejemplo, sistemas de radio particulares de banda estrecha y servicios de datos para telefonía móvil) y se están volviendo más y más esenciales al depender las redes eléctricas y otras infraestructuras críticas cada vez más de la automatización.

Conectividad de la red inalámbrica mallada 802.11

Malla fina

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res) y una calidad de servicio (QoS) y unas funciones de seguridad limitadas.

Servicios de transmisión de datos sobre telefonía móvilÉstos ofrecen un modelo económico dis-tinto para la conectividad entre terminales que se basa en los costes de suscripción recurrentes para los servicios de trans-misión de datos. Se han elaborado varias generaciones de tecnología de telefonía móvil, que incluyen 2G (por ejemplo, GPRS) y 3G (por ejemplo, HSPA), y 4G LTE que se está instalando ahora. Estas redes pueden obtenerse fácilmente y ofrecen niveles intermedios de prestacio-nes (con capacidades de hasta algunos Mbps y latencias del orden de cientos de mili segundos). En general, estas redes públicas no proporcionan iguales nivel de disponibilidad, QoS, seguridad y maneja-bilidad para aplicaciones críticas para la misión que los que puede proporcionar una red privada. En consecuencia, las empresas industriales han tenido siempre dudas sobre su idoneidad.

Sistemas de redes malladas 802.11 basados en Wi-FiLos sistemas de red mallada basados en Wí-Fi se fundamentan en normas abiertas (IEEE 802.11 e IP) y apoyan una QoS y unos mecanismos de seguridad basados en normas. Tropos ofrece los productos industriales más avanzados y más vendi-dos en esta categoría. Se distinguen de los sistemas Wi-Fi destinados al consumi-dor por estar reforzados para enfrentarse a ambientes adversos industriales y de exteriores y por disponer de algoritmos de software patentados que permiten una arquitectura de red mallada muy resistente

Los productos de comunicaciones inalámbricas industriales se están convirtiendo en indispensables para muchas aplicaciones y su

uso está creciendo espectacularmente. Con la compra de Tropos, ABB ha adquiri-do la importante tecnología 802.11 de red mallada basada en Wi-Fi que tiene venta-jas claras sobre los planteamientos de la competencia, tales como la radio priva-da de banda estrecha y los servicios de transmisión de datos sobre telefonía móvil. ¿En qué se diferencian estas tecnologías?

Sistemas de radio privados de banda estrechaComo ejemplos de sistemas de radio de banda estrecha se pueden incluir los enla-ces de radio de microondas, las redes de la infraestructura de contadores avanza-dos para zonas urbanas (AMI) y los siste-mas de radio de VHF/UHF con licencia. En términos generales, éstos utilizan tecnolo-gía de radio patentada por el vendedor y suelen ofrecer menores prestaciones (ve-locidades hasta cientos de Kbps y laten-cias de cientos de milisegundos y mayo-

Imagen del títuloEstán proliferando las redes inalámbricas de gran tamaño y muy extendidas. ¿Por qué el sistema 802.11 de red mallada de calidad industrial Tropos de ABB es superior a las tecnologías de la competencia en esta área?

Se distinguen de los sistemas Wi-Fi destinados al con-sumidor por estar reforzados para enfrentarse a am-bientes adversos industriales y de exteriores y por disponer de algo-ritmos de software patentados.

1 Comparación de tecnologías inalámbricas

Radio privada de banda estrecha Telefonía móvil pública Red mallada privada 802.11

Latencia De cientos De cientos

a miles de ms a miles de ms 10-50 ms

Capacidad 0.01-0.1 Mbps 0.1-10 Mbps 1-100 Mbps

Seguridad Media Media-alta Alta

Fiabilidad Media Media Alta

QoS Limitada Limitada Sí

Interoperabi- Patentada Sí Sí lidad según (por ejemplo, (IEEE 802.11 e IP)

normas GPRS, HSPA, LTE)

Controlabilidad Limitada Muy limitada Propia de la empresa

Control Red privada Propiedad y explotación Red privada

por un operador de redes móviles

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ciones simultáneamente sobre una red unifi cada, por ejemplo, automatización de la distribución (DA), automatización de la mano de obra móvil y AMI ➔ 2. De esta forma se optimiza la inversión de capital y los costes de explotación.Otro producto es el software Tropos Con-trol, que ofrece una gestión de red inalám-brica para la empresa, que permite una gestión sencilla y efi ciente de redes incluso a gran escala. Los sistemas Tropos han sido instalados con éxito por muchos clientes industriales incluyendo compañías eléctricas, agencias municipales, servicios públicos de seguridad, sistemas de trans-porte, compañías explotadoras de petró-leo y gas, empresas de minería, autorida-des portuarias, etc. En un próximo número de la Revista ABB se presentarán estudios de casos reales detallados.

y auto-organizativa. Los enrutadores de la red se instalan normalmente al exterior en postes de tendido eléctrico, farolas o sub-estaciones, o en interior, en edifi cios y plantas industriales. Estos sistemas traba-jan normalmente en un espectro que no precisa licencias (2,4 GHz y 5 GHz), aun-que también pueden adaptarse a bandas de frecuencia con licencia (como 4,9 GHz). Ofrecen niveles de prestaciones conside-rablemente más altos (velocidades de en-lace de muchos Mbps y latencias de hasta unos pocos milisegundos por salto) que las otras soluciones, permitiendo la utiliza-ción de redes multiservicio que incluyan aplicaciones críticas para la misión ➔ 1.

Aplicaciones industriales para sistemas mallados Wi-FiEn una red mallada, cada nodo recibe y envía sus propios datos pero también es una estación de relé de otros nodos, es decir, colabora con el resto de la red para asegurar que los datos se transmiten correctamente. La estructura de malla es resistente por lo que se refi ere a enlaces rotos, puesto que suele haber en la red más de un camino entre el origen y el des-tino, lo que permite que los datos sean reencaminados rápidamente rodeando un enlace roto.La línea de productos Tropos permite sis-temas mallados 802.11 de calidad indus-trial muy fi ables que admiten varias aplica-

Peter Bill

Mathias Kranich

ABB Power Systems

Baden, Suiza

peter.bill@ch.abb.com

mathias.kranich@ch.abb.com

Narasimha Chari

ABB Tropos

Sunnyvale, California, Estados Unidos

chari@tropos.com

La estructura ma-llada es resistente por lo que se refie-re a enlaces rotos, ya que suele haber en la red más de un camino entre el origen y el destino.

2 Arquitectura de red mallada Tropos

Enlaces de reserva

Enlace de 2,4 GHz

Enlace de 5,X GHz

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