32<< REDES INALÁMBRICAS PARA LAS FÁBRICAS DEL FUTURO Peter Lieberwirth, Vice President, Toshiba Electronics Europe Ya sea entre ellos, entre dispositivos móviles locales o la nube, o una combinación de los tres, existe una necesidad creciente de conectar dispositivos industriales en entornos de fabricación. Y, aunque los enfoques de cableado dominan actualmente, los bene cios de la conveniencia, la exibilidad y la implementación rápida de arqui- tecturas nuevas e innovadoras están alimentando un fuerte aumento en la demanda de soluciones inalámbricas. De hecho, se estima que, en el sector de redes industriales, las tecnologías inalámbricas, que actual- mente representan alrededor del 6% del mercado, crecen a una tasa interanual de alrededor del 32%. Y es probable que este crecimiento continúe a medida que avanzamos hacia un mundo de Industria 4.0 habilitado por IIoT, donde la transferencia segura y able de datos en áreas de trabajo industriales nunca ha sido tan importante. Los estándares inalámbricos que se implementan en las fábricas actuales para acceder a servicios o conectar equipos y accesorios incluyen Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth de baja energía, ZigBee y Near- Field Communication (NFC). Cada uno de estos estándares tiene varias ventajas y limitaciones, que tienden a de nir los tipos de roles a los que son adecuados. Como era de esperar, el Wi-Fi es el más frecuente, sobre todo porque puede usarse para conectar grandes cantidades de dispositivos en la misma red y cubre hasta varias decenas de metros desde cada punto de acceso. La velocidad máxima de datos es de 54 Mbps para IEEE 802.11g, 72 Mbps hasta un máximo teórico de 600 Mbps para IEEE 802.11n, o de aproximadamente 500 Mbps a más de 1 Gbps con IEEE 802.11ac en la banda de 5 GHz. El uso no está medido, el acceso es generalmente gratuito y la con guración de una red Wi-Fi privada es fácil. Algunas desventajas son que se necesita una contraseña para unirse a una red Wi-Fi segura, mientras que las redes no seguras son vulnerables al acceso no autorizado. Todos los datos pasan por el punto de acceso, que por lo tanto representa un posible punto único de fallo, y los dispositivos conectados a la red no pueden comunicarse entre sí directamente. Además, aunque el rendimiento nominal de datos es alto, lo que hace que el Wi-Fi sea una opción sólida para tareas que requieren gran cantidad de datos, como compartir archivos grandes o contenido multimedia, el rendimiento efectivo puede ser menor dependiendo de la cantidad de dispositivos conectados en la red. Además, el alto con- sumo de energía signi ca que el Wi-Fi no es ideal para dispositivos alimentados por baterías con energía limitada que están en el corazón del IoT, particularmente cuando solo se deben intercambiar pequeñas cantidades de datos. Cuando se trata de tecnologías inalámbricas de corto alcance, las dos tecnologías que destacan son ZigBee y Bluetooth. ZigBee ha visto su aceptación en el ámbito industrial, sobre todo debido a su bajo coste y la capacidad de ofrecer comunicaciones ‘malla’ o de muchos a muchos (m2m). Sin embargo, la evolución actual del estándar Bluetooth más ubicuo, que incluye, ahora la capacidad de Bluetooth para admitir implementaciones de malla, implica que las implemen- taciones Bluetooth y, en particular, Bluetooth Low Energy (BLE) están ganando adeptos. Entre los bene cios que los seguidores de Bluetooth mencionan son velocidades de transmisión y e ciencia de codi cación superiores, la capacidad de implementar soluciones de menor potencia y una mayor capacidad de recuperación en entornos RF ‘ruidosos’. Malla y balizas Bluetooth El estándar Bluetooth tiene un alcance inalámbrico de aproximada- mente 10 metros y está diseñado para permitir la comunicación directa punto a punto entre dispositivos o enlaces de punto a multipunto. Sin embargo, la velocidad de los datos está limitada a 1 Mbps, y los dispo- sitivos deben emparejarse antes de poder autorizar la comunicación. El intercambio de datos a través de Bluetooth requiere menos energía que el Wi-Fi, mientras que BLE, que está diseñado para conectar dis- positivos pequeños como los puntos nales IoT, tiene un consumo de energía aún menor y un alcance mayor. Bluetooth Mesh es una capacidad de comunicación m2m que está optimizada para redes de dispositivos a gran escala. Según el grupo Bluetooth Special Interest Group (SIG), la automatización de fábricas representa una gran oportunidad para las redes de malla inalámbrica ya que puede proporcionar soluciones de calidad industrial que abordan los INDUSTRIA 4.0