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Conectando sistemas IIoT: Ethernet de un solo par (SPE)

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Artículo técnico escrito por Martin Keenan, Director Técnico de AVNET Abacus sobre la mejor forma de conectar sistemas IIoT con la tecnología SPE, Ethernet de un solo par.

El Internet de las Cosas Industrial (IIoT) coge impulso

No hay duda de que la tendencia de Internet de las Cosas Industrial (Industrial Internet of Things – IIoT), junto con las iniciativas de mejora de procesos como la Industria 4.0, está dirigiendo un cambio profundo y transformador en la fabricación. Inicialmente lentos para ponerse al día, muchos proveedores de servicios de automatización y operaciones de producción están inmersos en su implementación.

Una de las claves para mejorar la eficacia operativa general es analizar e interpretar los datos recopilados de un grandísimo número de sensores conectados a activos de producción, como bombas y motores. Muchos de estos sensores funcionan para determinar el estado de operación de un activo al monitorizar parámetros esenciales como la vibración. Asimismo, el control de los recursos de producción se comunica desde el sistema de gestión de la fabricación de la empresa.

Métodos de comunicaciones de datos

La elección del mejor método para ofrecer el enlace de comunicación de datos bidireccional ha sido objeto de debate. En muchos casos, la cantidad de datos es relativamente pequeña. Se ha prestado gran atención a los protocolos inalámbricos de consumo y ancho de banda bajos.

Conectando sistemas IIoT: Ethernet de un solo par (SPE)
Martin Keenan

Sin embargo, esto obliga a tomar la decisión de conectar la alimentación al dispositivo IIoT o asumir que funcionará con batería. En cualquier despliegue considerable de IIoT, los costes durante todo el ciclo de vida de cambiar regularmente cientos o posiblemente miles de baterías son “desalentadores”, haciendo que una conexión cableada sea lo deseable. Una conexión de datos por cable añade el beneficio de que los datos y la energía se pueden suministrar con un solo cable.

Evolución de Ethernet

Ethernet ha sido durante mucho tiempo el método de conectividad por cable preferido en entornos TI, informática y centros de datos. A lo largo de los años, el estándar IEEE Ethernet 802.3 ha continuado evolucionando y, más recientemente, ha encontrado nuevos mercados. Ethernet también se ha adaptado a aplicaciones específicas como Ethernet Industrial para incorporar baja latencia y determinismo. Los fabricantes de automóviles también han buscado aprovechar la resiliencia y la solidez de Ethernet.

Uno de los pocos desafíos en la manera en que ha evolucionado Ethernet es que, para alcanzar un rendimiento de varios gigabits, utiliza cuatro pares de cables, lo que hace que las dimensiones del cable y los conectores asociados sean considerables.

El tamaño del cable y del conector nunca ha sido un problema para la mayoría de las aplicaciones comerciales, pero suponen una limitación para las aplicaciones del sector de automóvil, al igual que el peso del cable y el máximo radio de curvatura. La posibilidad de adaptarse a una velocidad de transferencia de datos más alta usando un solo par trenzado propició el desarrollo de un conjunto de estándares de Ethernet de un solo par (SPE).

Un escenario de despliegue de IIoT típico
Un escenario de despliegue de IIoT típico

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