Ethernet como facilitador

Ethernet como facilitador

 

Internet of Things (IoT) e Industrial IoT (IIoT) no identifican específicamente Ethernet en sus denominaciones, pero nadie duda de que es un facilitador clave para que los conceptos involucrados se hagan realidad. Como ocurre con tantas otras cosas, la mayoría de las personas que usan la tecnología no tienen idea de cómo funciona, pero nosotros, como profesionales de la automatización, no somos tan afortunados, ya que no sólo tenemos que diseñar, construir y mantener estos sistemas, sino que, además, debemos hacerlo sin interrumpir el servicio, lo que hace que el mantenimiento y la actualización sean todo un desafío.

Para poder conectarse a cualquier cosa y en cualquier lugar, también es inevitable que al menos una parte de la red sea wireless. La forma de una red wireless dependerá en gran medida de los requerimientos de ancho de banda y de la distancia entre nodos. En aplicaciones con mayor ancho de banda y distancias intermedias, Ethernet wireless (Wi-Fi) tendrá su lugar en la ecuación.

La mayoría de nosotros ahora damos por hecho la presencia de Ethernet wireless, y esperamos poder acceder con suficiente ancho de banda en casi cualquier lugar. La tecnología wireless se ha vuelto tan confiable en el entorno no industrial que muchas casas y pequeñas oficinas ya no funcionan con cobre (es decir, cable CAT5e), a menos que, por supuesto, se trate de alimentación a través de Ethernet (PoE) y la fuente de alimentación del dispositivo. Simplemente hay que conectar todo a la red Wi-Fi.

Lamentablemente, el entorno de planta, con sus ‘cañones de acero’ fijos y móviles, las fuentes de emisión EMI/RFI por la presencia de equipos de media y alta tensión, una elevada humedad y altas y bajas temperaturas no es tan amigable como el de una casa de familia. Afortunadamente, los últimos estándares 802.11 admiten ahora y aprovechan el enrutamiento de múltiples rutas, por lo que el efecto de esos cañones de acero ya no incide tanto en la confiabilidad general.

Por supuesto que los sistemas de control deben tener una conexión de extremo a extremo con los datos correctos que van y vienen del lugar correcto en el momento justo, utilizando una red inherentemente no determinística. Lograr que todos los paquetes y la información se muevan a través de los sistemas es responsabilidad de las capas de mayor nivel del marco de conexión en red. Sin embargo, al igual que ocurre con cualquier señal de control, si Ethernet, o sea la capa física, no es confiable, los protocolos y los mensajes no serán confiables.

En consecuencia, el rol del arquitecto de sistemas es cada vez más importante a la hora de garantizar que los nuevos diseños de sistemas incorporen las características necesarias para tener la conectividad necesaria de extremo a extremo entre los distintos nodos y protocolos. Al integrar un sistema nuevo y otro ya existente, comprender las posibles interacciones entre los distintos elementos de la red hace que este rol sea aún más crítico. La mayoría de los arquitectos de sistemas entienden las redes de negocio y los sistemas asociados, pero, debido al número relativamente pequeño de redes de control, es poco probable que una persona que no pertenezca al proveedor del sistema de control pueda considerar todos los vericuetos del sistema a la hora de implementar una red robusta y confiable.

El sistema resultante debe estar diseñado para grandes cargas de tráfico entre ciertos nodos (es decir, para actualizar HMI), así como para conexiones analógicas o serie más lentas y gateways, además de, por supuesto, confiabilidad y ciberseguridad.

Una arquitectura de sistema bien diseñada debe desempeñarse bien tanto para las cargas actuales como para las cargas futuras anticipadas. Como sabemos, estimar una carga futura es una situación de ‘mejor adivinanza’, ya que la cantidad de datos que circulan sigue creciendo exponencialmente, no sólo en el mundo de los negocios, sino también dentro del entorno ‘cerrado’ del sistema de control.

El arquitecto también debe estar al tanto de los estándares y capacidades en constante evolución en cuanto a software, hardware, equipos y vulnerabilidades. Teniendo en cuenta todo esto, ¿hay alguna duda de que, si se pudiera utilizar Ethernet y sistemas basados en IP para mover todos los paquetes de datos, seguirán siendo el denominador común?

Ethernet no es un protocolo. Sin embargo, es un facilitador no sólo de los sistemas de control de hoy en día, sino también de los sistema del futuro previsible donde, si la visión del grupo Open Process Automation es correcta, el sistema de control, salvo los equipos de procesamiento de señales de los dispositivos de borde, se basará en módulos de software que se comunican entre sí a través de Ethernet y redes IP.

 

Preparado por Ian Verhappen, gerente senior de proyectos de CIMA.

Modificado por última vez en Martes, 07 Abril 2020 14:23
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