16/06/2020
Automática e Instrumentación
Comunicaciones cableadas frente a las nuevas soluciones inalámbricas
El switch industrial: infraestructura inteligente para las comunicaciones de la Industria 4.0
La nueva generación de switches Ethernet no gestionados de la serie FL Switch 1000 de Phoenix Contact ofrece una carcasa estrecha, una alta densidad de puertos y prioriza el tráfico de datos del protocolo de automatización. La nueva generación de switches Ethernet no gestionados de la serie FL Switch 1000 de Phoenix Contact ofrece una carcasa estrecha, una alta densidad de puertos y prioriza el tráfico de datos del protocolo de automatización.// FOTO: Phoenix Contact.

La nueva era industrial no se entiende sin el uso masivo de los datos. Es por tanto imprescindible asegurar conexiones e infraestructuras que permitan conexiones seguras y altamente disponibles entre todos los dispositivos que forman el ecosistema de la nueva fábrica inteligente. La propia infraestructura de comunicaciones forma parte del ecosistema digital. Los switches industriales, cada vez más inteligentes y autogestionados, escalan datos de su propio funcionamiento generando alarmas de funcionamiento, mantenimiento, seguridad o cualquier otro tipo de información que sea relevante para su explotación en el denominado gemelo digital.

En Automática e Instrumentación nos preguntamos por el futuro de la comunicación entre los diferentes elementos del ecosistema productivo de la fábrica inteligente. ¿Qué opciones disponemos para conectar y supervisar Ethernet sin peligro a ciberataques, de forma segura y con amplias capacidades de análisis y supervisión de las tramas? ¿Cuáles son las características específicas necesarias de los equipos de conexión (switches) para su uso en la industria? Y por último y más relevante si cabe ¿dejará de ser la fibra óptica la solución idónea para la comunicación a larga distancia en la industria frente al 5G u otras posibles soluciones inalámbricas?

A todo ello nos respondieron técnicos de Advantech, AN Consult España, Cisco, D-Link, Phoenix Contact, Rockwell Automation, Weidmüller y Dicomat/Wago. Por la calidad y matices de cada respuesta, en esta ocasión hemos decidido plasmar el resultado de forma directa, sin hilvanarlas, sino colocándolas como una muy interesante sucesión de opiniones.

 

1. ¿Qué diferencia existe entre los denominados switches no gestionados, switches gestionados y switches inteligentes? ¿Existe algún otro tipo de switch de prestaciones o características superiores?

Quelia Blanca, responsable comercial del grupo IIoT en España de Advantech

Un switch no gestionado es básicamente un dispositivo que se limita a retransmitir la información que le llega sin analizar en ningún momento la trama. Igualmente, y como se ve desde la descripción, es un dispositivo al cual el administrador de la red no va a poder acceder de manera remota. Es decir, no dispone de la posibilidad de ser monitorizado, y no genera alarmas en caso de fallo.

Por el contrario, un switch gestionado es un dispositivo de la red que es totalmente monitorizable y ofrece la opción de configurar y recibir alarmas tanto sobre su propio estado como sobre otros dispositivos a él conectados, lo que aumenta enormemente su valor a la hora de garantizar la estabilidad de la red. Además puede analizar la información que recibe antes de su retransmisión, pudiendo alterar tramas y rutas de distribución de acuerdo a las necesidades de la red.

Finalmente, un switch inteligente es el un punto intermedio entre ambos dispositivos, aunque probablemente más cercano a un switch no gestionado. Sobre las características básicas de éste, añade la funcionalidad de poder ser gestionado en remoto, habitualmente desde sistemas de gestión de bus de campo, más como un dispositivo de campo que como un dispositivo de la red.

Existen dispositivos con características superiores al switch gestionable, como pueden ser los switches de Capa 3; o incuso otros más avanzados, como dispositivos de Capa4.

José Vigil, director de Ingeniería en Cisco España

Un switch no gestionado conecta dispositivos Ethernet con una configuración fija a la que no se puede hacer ningún cambio. A menudo utilizados para redes pequeñas -domésticas, laboratorios, salas de conferencias…- o para añadir grupos temporales de sistemas a una red más grande, proporcionan una conectividad básica. Están diseñados para ser Plug&Play. Su configuración no puede ser modificada.

En el otro lado, los switches gestionados permiten administrar, configurar y supervisar los ajustes de la red de área local (LAN), incluyendo los controles sobre el tráfico de la red, la prioridad de ciertos flujos de datos y la creación de nuevas redes de área local (LAN) virtuales para mantener separados los grupos más pequeños de dispositivos y administrar mejor su tráfico. También ofrecen funciones de redundancia que duplican y recuperan los datos en caso de que se produzca un fallo en un dispositivo o en la red.

Los switches gestionados incorporan así inteligencia, incluyendo diversos beneficios:
• Creación de VLANs (Virtual LANs). Permiten a los administradores de red aislar segmentos de red, mejorando la seguridad, la gestión y el rendimiento de la red.
• Monitorización granular. Soportan protocolos como SNMP (Simple Network Management Protocol), syslog y NetFlow para tener mayor visibilidad sobre el rendimiento de la red e identificar rápidamente problemas y cuellos de botella.
• Priorización del tráfico, a través de la funcionalidad de calidad de servicio (QoS).
• Prevención de bucles, reduciendo el tiempo de inactividad y utilizando conexiones redundantes para aumentar la tolerancia a los fallos.

Por su parte, algunos modelos de switches gestionados pueden disponer de una capacidad de gestión ‘inteligente’ vía interfaz web

Existe una cuarta categoría de switches, una evolución de los gestionados que incorporan mayor inteligencia y automatización. Son los switches compatibles con las redes basadas en la intención (IBN, Intent-Based Networking) , un concepto revolucionario que Cisco lanzó al mercado hace algo más de dos años en su gama Cisco Catalyst.

Antonio Navarro, Country Manager de D-Link Iberia

Un switch no gestionado es un equipo Plug&Play, que aporta conectividad directa, únicamente conectando dispositivos a sus puertos. A partir de ahí, si la empresa o instalación requieren de inteligencia en la gestión, de priorización, de seguridad avanzada, de control de ancho de banda para optimización del tráfico, redundancia o tiempos de recuperación mínimos (estos dos últimos esenciales en entornos de factorías o automatización industrial)…, necesitaremos dar el salto a la gama superior que denominamos switches Smart, así como a la siguiente, los switches gestionables. Estos equipos permiten una gestión cada vez más avanzada del switch a través de un sencillo interfaz web que ayudará a dotar de inteligencia a nuestra red pudiendo optimizar los recursos, integrar redes convergentes de voz y vídeo, dotar a la instalación de alta redundancia y tolerancia a fallos o crear redes virtuales para segmentar el tráfico de la red y securizarlo entre diferentes departamentos, por ejemplo, además de poder llegar a ser apilables físicamente.

Ramón Quirós Menéndez, jefe de Producto BA IMA en Phoenix Contact

Los switches no gestionados en un primer momento nos sirven como repartidor para unir rápidamente varios elementos en red y ellos se ocupan de aprender y repartir el tráfico de paquetes a quien corresponda pero también tienen cada vez más capacidades digamos ‘inteligentes’ como son la priorización de protocolos industriales o de gestión inteligente de su propio consumo de energía.

Por su parte, los switches gestionados constan de al menos 3 diferencias fundamentales con respecto a los anteriores.
• Soporte para la redundancia, es decir se pueden utilizar en estructuras de red como árbol, mallada o anillo.
• Diagnóstico accesible. Vía página web, interfaz de línea de comandos, o mediante avisos por protocolos SNMP u otros más industriales como Modbus TCP o PROFINET somos capaces de saber los diferentes estados de conexión y actividad del switch en cuestión.
• Security. Es posible implementar opciones de seguridad como por ejemplo definición de diferentes roles de usuario para la configuración y accesibilidad y también generar redes VLAN que separen puertos entre sí o bloquear mediante software los puertos libres del switch para impedir conexión a la red de participantes no deseados.

Los switches ‘inteligentes’ añaden funcionalidades a cada uno de los dos grupos anteriores. En el caso de los switches no gestionados, como ya se ha comentado, es que tenga la posibilidad de discriminar si un paquete de comunicación es más o menos crítico o de un determinado tipo de comunicación para darle prioridad y relacionarlo con los participantes que sean capaces de interpretarlo o quienes pueda ir dirigido.

Vladimir Nishnik, Technology Consultant en Rockwell Automation

Los switches no gestionados son dispositivos de conexión de bajo coste, que tienen su razón de ser en lugares concretos en los que es necesario conectar distintos equipos en redes muy grandes. Pero no es válido conectar toda la fábrica con este tipo de switches. Tengamos en cuenta que estos dispositivos no tienen capacidades de segmentación de tráfico, bloqueo de puertos y poder monitorizar lo que está pasando en la red de la planta. Es interesante poder acceder a información de la red y conocer lo que está pasando (si el tráfico en un puerto es excesivo, si una dirección MAC no está permitida o si es conveniente deshabilitar un puerto). Disponer de toda esta información en el sistema de visualización es muy útil para saber el estado de la red. Esta es la razón de ser de los switches inteligentes y gestionados.

Los switches inteligentes es una definición de equipo configurable que aporta determinadas funcionalidades para reforzar la red y disponer de ciertos diagnósticos, pero con una facilidad de uso propio del ámbito de OT, además de tener un coste ajustado. Este tipo de equipos dispone de un navegador web para su configuración, que permite configurar las distintas opciones mediante un interface amigable y fácil de usar. Los switches inteligentes suponen un paso adicional respecto a los switches no gestionables pues permiten determinar cómo se desea que opere la red.

Son equipos muy adecuados para el fabricante de maquinaria que necesitan optimizar la red de la máquina, reduciendo el tiempo de puesta en marcha y permitiendo incluso la conexión remota a posteriori para dar asistencia rápida en línea al cliente final. Además, van a permitir adaptar el puerto de comunicaciones al equipo que se conecta y optimizar el rendimiento según tengamos conectado un controlador, un puesto de supervisión, una cámara IP, un instrumento de medida de caudal, un analizador de energía o un sistema de fabricación flexible instalado en un centro logístico. También pueden implementar otras funcionalidades típicas de switches más avanzados, como pueden ser protocolos de gestión de bucles (RSTP) o posibilidad de asignación automática de direcciones IP mediante servidor DHCP.

En el caso de los switches gestionables constituyen un nivel más avanzado de posibilidades y capacidad de configuración. Se encuentran ya en nivel de capacidades adecuadas para las tecnologías de la información, si bien permiten desde una configuración intuitiva, hasta una programación más precisa y compleja a través de línea de comandos. Son equipos ideales para que un departamento de información los acepte dentro de la gestión de sus activos. Este tipo de equipos permiten afinar en la configuración y los diagnósticos de red y tener un control sobre el estado de las comunicaciones: nos permite tener una gestión IT a nivel OT, disponer del potencial de las tecnologías de información en el exigente entorno de la producción industrial. Además, permitirán variadas topologías de red para poder adaptar la red a la manera más adecuada de conectar equipos en cada zona.

Sergio Muiña Simón, Automation Sales Engineer Manager en Weidmüller

La diferencia fundamental entre los switches gestionado y no gestionados es, tal y como su nombre indica, la capacidad de gestión de datos. Con un switch no gestionado nos limitamos a conectar dispositivos dentro de la misma LAN (Local Area Network) sin poder actuar sobre los datos que se comunican en él. Tienen la ventaja de ser más económicos y son Plug&Play, cuando el switch se conecta por primera vez a una red hace un reconocimiento de la tabla de direcciones de la LAN y luego tal y como van llegando los datos con origen y destino, los coloca en un buffer y los va enviando en función de a quién vaya dirigido. La gran desventaja es que si queremos hacer redundancia de comunicaciones, priorización de datos o cualquier otra gestión de datos para mejorar nuestra red no es posible.

Por esta razón existen los switches gestionados. Si necesitamos hacer un anillo de comunicación que nos permita no perderlas en caso de que se pierda alguna conexión o aumentar el ancho de banda de comunicaciones entre diferentes puntos (port trunking) o priorizar datos para que los de producción tengan prioridad sobre los de información o separar diferentes redes lógicas dentro de una misma red física (VLAN) o infinidad de aplicaciones que entrañen gestionar datos dentro de una misma red. Para todo ello necesitamos este tipo de dispositivos.

Los switches inteligentes o semigestionadados son switches que incorporan alguna gestión como por ejemplo poder realizar anillos, SNMP o generar alarmas, pero no llegan a tener todas las capacidades disponibles en los switches gestionados.

Existen switches de prestaciones superiores o switches de capa 3. Estos dispositivos tienen la capacidad de realizar funciones de switches gestionados de capa 2, realiza funciones más optimizadas de control de tráfico y funciones de enrutamiento.

Juan Toribios, ingeniero Senior de Automatización e Ingeniería Dicomat/Wago España

Un switch gestionado es el dispositivo elemental necesario para cumplir la ciberseguridad en el entorno industrial, permite: deshabilitar puertos no utilizados, monitorizar automáticamente y en tiempo real el estado de la red, crear redes virtuales (VLAN), priorizar tráfico, encriptar tráfico (MACsec), controlar el tráfico broadcast... Un switch gestionado es necesario para crear redundancia de comunicaciones en las infraestructuras de red, con una simple topología de anillo conseguimos disponibilidad de los equipos finales frente a fallos en la red, de una manera sencilla. Siempre recomendamos utilizar protocolos de redundancia estandarizados para garantizar la interoperabilidad entre fabricantes: RSTP, MSTP, MRP, DLR,...

Los switches inteligentes son switches no gestionados en los que se puede descargar una configuración previa: deshabilitar puertos, priorizar paquetes de datos (QoS)... Estos switches se utilizan, por ejemplo, en una subestación de energía que incluya protocolos de telecontrol para dar prioridad a paquetes GOOSE sin necesidad de utilizar un switch gestionable.

Un switch no gestionado es la solución más económica para interconectar los múltiples equipos finales Ethernet que encontramos en la industria, sin necesidad de tener conocimientos de red previos, pero sin escatimar en funcionalidades robustas como son la alimentación redundante, las certificaciones industriales, amplio rango de temperatura de trabajo, PoE+, slot SFP, etc. Son ideales para complementar a los switches gestionables o para cubrir las necesidades básicas de la red.

Ole Nielsen, director técnico de AN Consult España

Los no gestionados son switches sin ninguna posibilidad de configuración o prioridad de protocolos o tipos de comunicación, pensados para usos no críticos. En el caso de los gestionados, hablamos de switches donde el administrador puede priorizar protocolos o segmentos de red: posibilidad de crear LAN virtual, QoS y redundancia entre switches. Por último, los inteligentes son switches dedicados a gestión de memoria y conversión de protocolos.


SIEMENS | Componentes de redes industriales: la autopista hacia la digitalización

http://www.automaticaeinstrumentacion.com/es/img2/2020/06/imagen-1-la-familia-scalance-a-traves-de-todo-el-portfolio-permite-conformar-cualquier-red-industria-33341.jpg

Conceptos como digitalización, Industria 4.0, inteligencia artificial o machine learning entre otros, son aspectos que han llevado la conectividad digital a una nueva era en la que los componentes de red han dejado de ser meros repartidores de tráfico y se han convertido en los encargados de velar por la disponibilidad de nuestros sistemas industriales. De esta forma, la solución que componen ha pasado a ser una auténtica autopista hacia la digitalización que aporta todo lo necesario para garantizar el correcto funcionamiento del engranaje del que forma parte. Aspectos como el número de puertos o el ancho de banda han dado paso a la disponibilidad, la trazabilidad y el acceso, sin prestar aparente atención a los componentes que lo proporcionan. Aunque sin duda, poder formar parte de dicho engranaje se hace el principal requisito de los componentes de red, característica imprescindible en el nuevo sistema o proceso productivo de la era digital.

(Fragmento del artículo que Juan Carlos Pozas Bustos, responsable de Producto de Comunicaciones Industriales, Sistemas de Comunicación y Ciberseguridad Industrial en Siemens España, firma en el artículo 'Componentes de redes industriales: la autopista hacia la digitalización'.


 

2. ¿Cuáles son las características necesarias para que un switch se considere industrial o, al menos, especialmente adecuado para su uso en instalaciones industriales?

José Vigil (Cisco)

En los entornos industriales, los switches Ethernet industriales proporcionarán la alta fiabilidad que se necesita para las redes de misión crítica con las condiciones medioambientales más duras. Están especialmente diseñados para diversos entornos, como la distribución de energía en subestaciones eléctricas, la supervisión y el control de cámaras de seguridad, la conexión de autómatas, embarcados en AGV (automatic guided vehicles), cadenas de producción, gasoductos, entre otras muchas aplicaciones. Pensados para aplicaciones de misión crítica, soportan temperaturas extremas y condiciones duras en una multitud de entornos, desde fábricas hasta oleodutos. Una característica útil de los switches industriales gestionados es la capacidad de gestionar eficazmente protocolos industriales, la seguridad en el entorno de OT (con Cisco Cybervision), y su integración con sistemas industriales. La priorización de los datos también es importante en todas las redes, especialmente en las industriales.

Esto puede hacerse en un switch gestionado estableciendo la calidad de servicio. Igualmente, la redundancia es fundamental. Si un enlace o dispositivo falla en la red, el resto debe seguir funcionando. Los switches Ethernet gestionados tienen muchas opciones de redundancia en caso de fallo. Las dos configuraciones más comunes son el Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) y las topologías de anillo.

Quelia Blanca (Advantech)

En entornos industriales cualquier equipamiento tiene que poder ofrecer garantías en los siguientes campos:
- Temperatura: trabajar en rangos de temperatura bastante extensos, al menos de -10ºC hasta +60ºC.
- Alimentación: admitir alimentación en continua, con un rango cuanto más amplio mejor.
- Formato: los dispositivos tienen que ser duros, para poder soportar golpes accidentales, vibraciones o ambientes con partículas; además de ser lo más compacto posible, para ahorrar espacio dejar hueco para aire circulante de refrigeración.
- Disponibilidad: ofrecer una garantía de funcionamiento y una alta disponibilidad de la red a la que se conecte.

Antonio Navarro (D-Link)

En este aspecto primarán ciertos puntos que deberán cumplir, principalmente una serie de certificados de rango de temperatura altos o extremos, de resistencia a vibraciones, caídas y a golpes, y de recuperación tras fallo, ya que en entornos industriales 4.0 este es un punto crítico para poder dar un servicio correcto en el que se habla de rangos de recuperación menores a 50ms y en algunos casos inferiores a 20ms. Para ello, si el switch está integrado en un proceso industrial que no debe detenerse nunca, como es habitual en la fabricación con robots o autómatas, deben admitir gestión para crear redundancia mediante topologías de anillo como ERPS, Ring Protection (Ringv2) que además permitan tiempos de recuperación inferiores a 50 milisegundos con ERPS (que además admite interoperabilidad con switches no industriales) o 20 milisegundos en el caso de Ringv2.

La gran mayoría de estos equipos serán además integrables en un carril DIN.

A partir de ahí existen multitud de certificaciones adicionales que homologarán los equipos para ciertos usos como transporte, industria, smart cities o estaciones eléctricas, entre otros.

Ramón Quirós Menéndez (Phoenix Contact)

A nivel de exigencia básica se suele pedir al menos que tenga un índice de protección mínimo de IP20, una buena compatibilidad electromagnética, un rango de temperatura de funcionamiento extenso de -10º a 60ºC y una entrada de alimentación amplia de 10 a 30Vdc.

Además, para sectores como el naval o la industria de procesos puede ser necesario tener una homologación pertinente como BV, DNV GL,LR,ABS o IECEX ATEX y para entornos de energía o compañías eléctricas se necesitan switches con tensiones de alimentación especial o con gran aislamiento eléctrico, incluso con exigencia del estándar IEC61850-3 que aporta gran velocidad en el manejo de mensajes críticos y garantías de supervivencia del equipo en entornos difíciles como es una subestación.

Vladimir Nishnik (Rockwell Automation)

Es necesario que cumpla determinadas características en cuanto a robustez ante condiciones físicas que se dan en las plantas industriales. Un punto clave sería la temperatura de operación, que sean capaces de operar en rangos de temperatura extendidos, típicamente entre -20ºC a +60ºC, pudiendo llegar a rangos más exigentes como -40ºC a +70ºC en algunos equipos. Otro punto importante a tener en cuenta en el entorno industrial es la resistencia a vibraciones y golpes y el fabricante de switches industriales debe indicar valores relativos a esto en sus fichas de características. Valores aceptables estarían entre 1 y 2g para la resistencia a vibraciones y entre los 15 y 30g para la resistencia al shock en operación.

Juan Toribios (Dicomat/Wago)

La principal son las certificaciones que lo avalan: CE, UL, DNV GL, IEC 61850-3…, que aseguran resistencia a choques, vibraciones, inmunidad electromagnética, amplio rango de temperatura de trabajo, etc. Una característica importante es la etapa de potencia, para que un switch se considere industrial tiene que tener un amplio rango de alimentación, un buen aislamiento galvánico, compatibilidad electromagnética y opciones de alimentación redundante. La fijación a carril DIN y la integración de salidas digitales para su monitorización también son características importantes.

Ole Nielsen (AN Consult España)

Están diseñados para aguantar condiciones y entornos difíciles, para ofrecer una vida útil más larga que los switches de tecnología de información empresarial (TI). Los parámetros importantes para un switch industrial son:
• Rango de temperatura: -40 - +75ºC comparado con 0-40ºC de los de TI
• Humedad: Max 95% comparado con 85% de los de TI
• Estanqueidad. Refrigeración sin ventilador para obtener una mayor estanqueidad.
• Protección EMC mejorada
• Protección de golpes
• Montaje en encapsulados industriales, carril DIN

Sergio Muiña (Weidmüller)

Para que un switch se considere industrial se han de tener en cuenta las condiciones en las cuales van instalados y algunos de los requisitos necesarios son: fuentes de alimentación segura; resistencia a temperaturas extremas; inmunidad frente a interferencias electromagnéticas; insensibilidad a vibraciones, choques y entornos corrosivos; conformidad de distintos estándares de certificación; y una vida útil duradera y fiable.


3. ¿Es la fibra óptica la solución definitiva para las conexiones de larga distancia en la industria? ¿Dejarán de ser usadas frente a soluciones de tipo inalámbrico?

Antonio Navarro (D-Link)

Podríamos decir que ambas soluciones son y seguirán siendo complementarias, pero que la transcendencia de la fibra en el mundo de la industria tenderá siempre a ser mucho más importante, sobre todo en entornos críticos, donde sí es posible la instalación ésta siempre prevalecerá sobre la conectividad inalámbrica.

José Vigil (Cisco)

La fibra y el cobre seguirán utilizándose, pero cada vez más junto a conectividad 5G y WiFi 6. Cisco prevé que las conexiones 5G representarán el 15% del total de conexiones móviles (17,2 millones de un total de 112 millones) en 2023. La velocidad media de 5G será de 655 megabits por segundo, 7,5 veces mayor que la conexión móvil media (83,2 Mbps). A escala global, en 2023 las conexiones 5G representarán el 10,6% del total de conexiones móviles (1.400 millones de un total de 13.000 millones). La velocidad media de 5G será de 575 megabits por segundo, 13 veces mayor que la conexión móvil media.

Ole Nielsen (AN Consult España)

La fibra óptica se aplica cada día mas por su características: larga distancia; inmunidad de ruido eléctrico; ancho de banda alto; y seguridad. Las conexiones inalámbricas tiene problemas en cada uno de estos puntos.

Quelia Blanca (Advantech)

Aunque a priori pudiera dar la impresión de que los nuevos estándares de comunicación inalámbrica van a terminar con la comunicación por cable, es posible que no sea del todo cierto. Las características del 5G muy bien podrían ser suficientes para las necesidades de un hogar medio e incluso de una empresa con poca necesidad de intercambio de información. La realidad es que las necesidades de una empresa de cierto tamaño son distintas, en cuanto a seguridad, fiabilidad, disponibilidad y ancho de banda.

Por otro lado, en parte se está obviando el crecimiento de dispositivos conectados, gracias también a las características de los nuevos estándares. Donde antes podíamos tener de 5 a 10 dispositivos conectados por hogar, muy fácilmente podríamos pasar a 30-50. Y por tanto, aunque la previsión teórica de 1 millón de dispositivos por kilómetro cuadrado parece que puede ser más que suficiente, la disponibilidad de ancho de banda puede verse amenazada por el uso masivo del mismo, disminuyendo la calidad real de la conexión.

Por tanto, aunque es indudable que los nuevos estándares van a cambiar la forma de las conexiones, no parece que necesariamente vaya a significar la desaparición de la fibra.

Vladimir Nishnik (Rockwell Automation)

Indudablemente la fibra óptica supone actualmente la solución más potente para comunicar a larga distancia manteniendo altas velocidades de comunicación. Con fibras monomodo y los correspondientes transceptores instalados en los switches podemos salvar distancias cercanas a los 100 kilómeros con velocidades de transmisión de hasta 10 Gb. De esta manera se pueden crear redes troncales industriales para conectar instalaciones a larga distancia con un gran ancho de banda.

Con la inminente tecnología 5G la situación cambiará y jugará un papel fundamental en la transformación digital de la industria, ya que facilitará la conexión de todos los equipos IIoT de forma inalámbrica a alta velocidad. Todo dispositivo podrá publicar su información de forma inmediata y optimizar la producción.

Pero incluso con el 5G la fibra óptica seguirá teniendo un papel protagonista puesto que no olvidemos que la tecnología 5G requiere de tramos de fibra óptica para formar redes troncales a lo largo de las cuales se dispondrán los puntos de acceso que conectarán los terminales inalámbricos a dicha red. Se trata de acercar lo más posible la red troncal al usuario.

Ramón Quirós Menéndez (Phoenix Contact)

Particularmente creo que no y se mantendrá un equilibrio entre el uso de fibra y el uso de wireless. Ambas soluciones tienen sus pros y sus contras. La fibra es un elemento que ofrece inmunidad galvánica, alta velocidad y robustez pero que requiere una inversión grande según la aplicación y que no es en todos los casos implementable.

En una infraestructura crítica es factible aplicar la interconexión de ciertos nodos con fibra monomodo y unir elementos a kilómetros pero aún así no siempre es posible o fácil. En la otra cara de la moneda tenemos muchas fábricas que en pleno proceso de digitalización asumen cada vez más el uso del enlace wireless en su red Ethernet como algo normal porque el coste de obra civil sumado al de la propia fibra es inasumible.

Sergio Muiña (Weidmüller)

Cuando hablamos de tecnología nunca podemos decir que una cosa es la solución definitiva para nada ya que este mundo evoluciona muy rápidamente y mañana puede surgir una nueva tecnología que mejore la actual, pero si que es cierto que la fibra óptica es una gran solución para conexiones de larga distancia en las que además de tener la posibilidad de llegar a distancias muy elevadas nos aseguramos inmunidad sobre ruido electromagnético.

En mi opinión, no creo que las soluciones inalámbricas sustituyan en su totalidad a las fibras ópticas debido sobre todo a la inmunidad al ruido electromagnético. Evidentemente las comunicaciones inalámbricas van a sustituir en muchos puntos a la fibra ya que el ancho de banda ha mejorado mucho, al igual que la fiabilidad de conexión. Pero en soluciones de comunicación nunca es nada blanco o negro, si no que todas las opciones pueden tener cabida en función de los requerimientos.

Juan Toribios (Dicomat/Wago)

Debido a la bajada de coste de la fibra óptica y la expansión de slot SFP en los switches industriales y en los dispositivos finales como son los PLC, la fibra óptica se está imponiendo como solución robusta y fiable, permitiendo un gran ancho de banda en las instalaciones industriales. Cada vez es más común que cada fábrica o instalación industrial invierta en su propia red de fibra óptica, para garantizar una rápida comunicación entre los dispositivos de campo y la capa de supervisión sin que el ruido electromagnético produzca pérdidas de información. En el futuro las soluciones inalámbricas sustituirán las cableadas, pero para que la soluciones de tipo inalámbrico prevalezcan sobre la fibra óptica, serán necesario superar varios hitos: que el ancho de banda y la robustez en la comunicación mejoren; que cada planta industrial pueda tener su propia infraestructura de red inalámbrica sin depender de terceros; y que se asegure un alto nivel de cifrado en los mensajes. La solución TSN integrada en el 5G previsiblemente será el primer paso de comunicación inalámbrica en alta velocidad donde además podrá integrarse ciberseguridad.

 

Redacción AeI


Este informe aparece publicado en el nº 520 de Automática e Instrumentación, págs. 40 y 49.


FE DE ERRATAS

En la edición en papel de este artículo aparece de manera errónea el siguiente fragmento en la primera respuesta de Antonio Navarro, Country Manager de D-Link Iberia: "Un switch no es un equipo Plug&Play, que aporta conectividad directa [...]". Cuando debería decir "Un switch no gestionado es un equipo Plug&Play, que aporta conectividad directa [...]". El error ya ha sido corregido en este artículo, así como en el PDF y en la versión digital del ejemplar.

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