Introducción
El internet de las cosas (IoT) es un nuevo
paradigma de diseño que rápidamente está ganando atención a nivel mundial en
áreas de educación, industriales y de gobierno. El concepto de esto da énfasis
en la computación omnipresente entre las máquinas y los objetos físicos como
sensores, actuadores, M2M, dispositivos de red de sensores inalámbricos (WSN),
etc. Que estén conectados a una red.
Tecnología Machine to Machine (M2M)
La tecnología Machine to Machine está
suficientemente desarrollada donde gran cantidad de compañías tienen
suficiente confianza en su potencial para lanzar proyectos que incluyen
innovación en servicios y productos. El uso de tecnologías M2M es adecuado
para la interacción con gran cantidad de dispositivos remotos, y posiblemente
móviles, usualmente actuando como la interfaz como usuario final.
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Red de sensores inalámbricos (WSN)
El IoT está
compuesto de cuatro capas: de aplicación, de servicio, de red y de
dispositivos. La capa de aplicación es la aplicación real del sistema, la capa
de servicio está definida como nube de computación y la capa de red es la
estructura de la red alámbrica/inalámbrica. La capa de dispositivos conecta
todo a internet y es la llave de la estructura IoT. Una de las tecnologías más
importantes es la red de sensores inalámbricos, el cual proporciona las E/S
inalámbricas y la solución/interfaz del sensor para adquirir y transmitir
señales análogas/digitales a internet. La tecnología inalámbrica está basada en
la IEEE 802.15.4 con protocolos como ZigBee, 6LoWPAN, WirelessHART. WSN es la
nueva solución de próxima generación para adquisición de datos vía inalámbrica.
Topologías de red
Redes de sensores
inalámbricos (WSN) pueden ser construidos con muchos o pocos nodos. Cada nodo
puede ir conectado a uno o varios sensores; La topología de red está compuesta
por tres componentes típicos: PAN Coordinator/Gateway, Router y End Device
(también llamado End Node), las cuales
se pueden construir en topologías de red tipo estrella, árbol y malla.
Tres componentes de las
redes de sensores inalámbricos
PAN Coordinator/Gateways
El “Coordinator” es el centro de
recolección de datos y también existe como compuerta para transferir y traducir
datos inalámbricos a otras interfaces
Router
El router mejora la señal
inalámbrica y además es utilizado para seleccionar el camino óptimo para la
comunicación inalámbrica entre el
“Coordinator” y los “End Nodes”
End Nodes/ Device
Un “End Node” es un E/S
remoto inalámbrico para adquisición de datos. Los datos son obtenidos de
sensores o de equipos que luego se trasmiten a través de él. El “End Nodes” se comunica con el
“Coordinator” directamente o a través de un router.
Comparación de las
tecnologías
Topología
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Estrella
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Árbol
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Malla
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Consumo de energía
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Bajo
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Medio
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Alto
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Costo de instalación
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Bajo
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Medio
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Alto
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Cobertura de red
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Pequeño
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Largo
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Largo
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Capacidad de red
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Pequeño
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Largo
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Largo
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Confiabilidad
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Bajo
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Bajo
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Largo
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Series ADAM-2000
Advantech cuenta con las series ADAM-2000 de grado industrial para soluciones E/S
en red de sensores inalámbricos (WSN), de bajo consumo, de costo accesible y de
conexión confiable para monitoreo remoto. Utiliza tecnología inalámbrica IEEE
802.15.4 y es compatible con topologías tipo estrella, árbol y malla. Una vez
configurados los módulos, la serie ADAM-2000 construirá automáticamente la
topología de red más adecuada para el sistema de control sin configuraciones
más adelante. La serie de ADAM-2000 contiene varios modelos, incluyendo
coordinador (gateway), router, entrada digital y analógica, salida de relevador
y módulos de sensor. Para funcionar como WSN, un gateway ADAM-2520Z es esencial
para adquirir los datos de los nodos. Con el protocolo Modbus RTU, la serie
ADAM-2000 puede ser integrada fácilmente en cualquier sistema esclavo SCADA o
Modbus RTU.
Aplicaciones
Solución inalámbrica para un sistema de
monitoreo de logística en la cadena de congelados.
Descripción del sistema
Para entregar comidas y bebidas frescas se necesita
control en tiempo real, así que la solución ideal es utilizar un sistema dentro
del vehículo con sensores para monitorear de cerca la mercancía y el
transporte. La solución inalámbrica de Advantech combina el TREK y la serie ADAM-2000
para satisfacer el control de la flotilla y requerimientos de monitoreo del
refrigerador. Con el sensor de temperatura integrado, el ADAM-2031Z es capaz de medir la temperatura del refrigerador y
enviar al centro de control los datos en tiempo real. De acuerdo con los datos
obtenidos de los módulos ADAM, WebAccess
puede ayudar a compañías de logística a construir fácilmente un servicio en la
nube.
Implementación del proyecto
Producto
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Descripción
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TREK-753
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Terminal de datos móviles de 7” con
touch screen para administración de flotillas.
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WebAccess
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Software HMI/SCADA
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ADAM-2520Z
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Gateway de red de sensores inalámbricos
(WSN) Modbus RTU
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ADAM-2031Z
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Red de sensores inalámbricos con nodos
de sensor de temperatura y humedad
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Solución de un control remoto inalámbrico
Descripción del sistema
Se puede monitorear y controlar de manera remota, por
ejemplo, en una granja de peces con el fin de garantizar una producción de
calidad se necesita controlar algunos parámetros como el PH en los tanques,
temperatura y CO2 del agua, además también se necesita controlar los
dispositivos que controlan estos parámetros. Mediante el uso de los ADAM-2000
los módulos de E/S remotas el sistema puede ser controlado continuamente. Todos
los parámetros son entregados a una PC y el estatus del sistema se mostrará en
una pantalla.
Implementación del Proyecto
Producto
|
Descripción
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Advantech WebAccess
|
Browser-based HMI/SCADA
Software
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EKI-2528I
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8-port Unmanaged Industrial Ethernet Switch w/ Wide Temp
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UNO-1170
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Computadora embebida de automatización
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ADAM-2520Z
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Gateway
inalámbrico Modbus RTU de red de sensores inalámbricos
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ADAM-2031Z
|
Wireless Sensor Network
Temperature & Humidity Sensor Node
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ADAM-6017
|
8-ch Isolated Analog Input
Modbus TCP Module with 2-ch DO
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ADAM-6015
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7-ch Isolated RTD Input
Modbus TCP Module
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