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Redes de sensores inalámbricos en el IIoT

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Soporte para los protocolos inalámbricos del IIoT

Los diseñadores deben tener en consideración no solo los entornos operativos extremos o remotos y el tamaño de las instalaciones industriales, sino también la interferencia que generan los metales, el hormigón y los equipos, así como la interferencia electromagnética de otros aparatos electrónicos que se encuentran dentro y fuera de la instalación.

Estas características y también la aplicación utilizada determinan el tipo de nodos del IIoT y la combinación de protocolos inalámbricos que se pueden admitir. Entre las posibles opciones destacan el Bluetooth de baja energía (BLE), ISA-100.11a, WirelessHART y Zigbee.

Los módulos de transceptores de 2,4 GHz de Microchip poseen una recepción de corriente extremadamente baja para prolongar la vida útil de la batería. El firmware del módulo IEEE 802.11 tiene una sencilla interfaz del controlador API en la pila del protocolo TCP/IP libre de la empresa y sus populares unidades de microcontroladores (MCU) PIC.

La ventaja de estos módulos Wi-Fi integrados de bajo consumo es que eliminan totalmente la complejidad y el coste del desarrollo de los circuitos RF y no resultan imprescindibles las acreditaciones de organismos. El modelo RN1810 incorpora una pila de protocolos TCP/IP en placa, un acelerador criptográfico, un subsistema de gestión de energía, un reloj en tiempo real, un transceptor de 2,4 GHz y un amplificador de potencia RF.

Por otro lado, el modelo PAN9026 de Panasonic combina la compatibilidad con IEEE 802.11a/b/g/n con la función Bluetooth BDR/EDR/LE y ofrece opciones de conectividad flexibles en aplicaciones del IIoT, redes de sensores, pasarelas residenciales y energía inteligente. Dispone de un conmutador de canales rápido dinámico (DRCS) para operaciones simultáneas en 2,4 y 5 GHz.

Gracias al funcionamiento independiente de estos dos estándares, la velocidad de los datos puede alcanzar valores de hasta 150 Mbps con un bajo consumo de 400 mA (en transmisión) y 70 mA (en la recepción).

El módulo ofrece una gestión de energía integrada, una unidad rápida de procesamiento central (CPU) de doble núcleo, la compatibilidad con el estándar de seguridad 802.11i e interfaces de datos de alta velocidad que proporcionan la velocidad y la fiabilidad necesarias para el desarrollo del IIoT.

MRF24J40MA de Microchip

Y también, el modelo MRF24J40MA de Microchip es un transceptor de RF con certificación FCC que ofrece una solución completa de red inalámbrica para las bandas de frecuencia inalámbricas de corto alcance industriales, científicas y médicas (ISM) de 2,4 GHz sin licencia, así como para ZigBee y los sistemas de protocolos propietarios inalámbricos.

El módulo montado en superficie puede usarse con microcontroladores PIC de 8, 16 y 32 bit. Así mismo se puede combinar con el protocolo MiWi, o con otras herramientas de desarrollo libre, permitiendo de esta manera a los ingenieros de diseño implementar redes inalámbricas de bajo consumo de forma rápida y económica.

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