Nuevos sensores inalámbricos y sus aplicaciones industriales

El sistema WSN se conecta típicamente a baterías y a dispositivos de campo para supervisar el sistema de control. Al contrario de las conexiones punto a punto o en estrella de las redes inalámbricas de primera generación, WSN son capaces de adaptarse dinámicamente a las condiciones ambientales y proporciona una extremadamente alta fiabilidad a largo plazo. Hoy en día, la tecnología WSN está ganando aceptación en una gran variedad de aplicaciones industriales como el control de nivel de depósitos, vibraciones en motores, válvulas de alivio, etc. En el futuro, WSNs se desarrollarán para cubrir un amplio rango de necesidades de control. Estas redes controlan las condiciones ambientales de RF y conectividad nodo a nodo y continuamente se ajustan para asegurar una elevada fiabilidad – sin intervención del usuario final. Las redes punto a punto y las conectadas al bus han trabajado bien en sistemas cableados, así que por qué no trasladar esta arquitectura a redes inalámbricas. El único desafío de las redes inalámbricas es que la fortaleza y disponibilidad de los enlaces de comunicación individuales varían continuamente con el tiempo. Al contrario que los enlaces de comunicación cableados, que quedan bastante constantes durante toda la vida del aparato, los enlaces inalámbricos son afectados de una forma no predecible por las condiciones ambientales, nuevos obstáculos, vehículos de reparto, otros sistemas inalámbricos, etc. Un enlace de comunicaciones particulares entre dos dispositivos puede variar de ser sólido a inestable en el curso de un día, dado el amplio rango de interferencias que pueden afectarle. Afortunadamente, cada enlace individual varía diferentemente en tiempo y espacio, y si un enlace experimenta problemas, hay muchas posibilidades de que otro enlace pueda captar la señal. Para aprovechar esta propiedad, una red inalámbrica debe proporcionar el modo para que los datos fluyan hacia los enlaces fuertes y frecuencias claras a la vez que eluden los enlaces débiles y frecuencias congestionadas. La estrategia de proporcionar múltiples rutas redundantes se denomina típicamente ruta en malla y el uso de múltiples frecuencias diferentes se denomina salto de frecuencia. La combinación de ambas estrategias es una combinación extremadamente poderosa para conseguir comunicaciones inalámbricas fiables en ambientes industriales desafiantes. La ventaja fundamental de las redes inalámbricas es su capacidad para simplificar las tareas de instalación, operación y mantenimiento de sensores. Después de todo, los sensores son los mismos, los sistemas y los datos son los mismos que en las aplicaciones cableadas. La diferencia de los sensores inalámbricos es la facilidad con la que puede accederse a partes de la planta o proceso donde sea impracticable hacerlo en aplicaciones cableadas. El principal motivo por el que las aplicaciones inalámbricas han despertado interés en los últimos tiempos ha sido que se han mostrado eficaces en instalaciones tales como refinerías de petróleo o gas, plantas químicas, farmacéuticas, e instalaciones para el proceso de alimentos o bebidas. La reducción en el coste de instalación conseguida con los sensores inalámbricos llega a alcanzar el 90% respecto a las instalaciones cableadas.

Bibliografía: Smart-but-simple wireless sensor networking. IEN Industrial Equipment News. August 2008. Palabras clave: Mesh routing