Opciones Inalámbricas para Monitoreo basado en Condición
Por Jeffrey M. Rybak
El Mantenimiento basado en condición, o CBM, requiere de técnicas
exactas de monitoreo del estado de la maquinaria para permitir que
dicha maquinaria opere a su vida útil máxima sin necesidad de
reemplazo prematuro de componentes o tiempo de inactividad
imprevisto. El monitoreo del estado de la maquinaria utiliza
sensores para vigilar uno o más de muchos "síntomas" asociados con
la degradación de la maquinaria de rotación. Algunos de éstos son:
temperaturas, la vibración, la condición del aceite, la emisión
acústica, la presión y la corriente eléctrica. Estos parámetros son
reunidos típicamente y son analizados por sistemas "predictivos
especializados de mantenimiento" aplicados por el usuario final
dentro del ambiente de la fábrica. Los datos a menudo son reunidos
con equipo portátil de recolección de datos por un técnico que debe
andar físicamente caminando de máquina en maquina. Las señales de la
vibración son obtenidas utilizando un recolector portátil de datos y
después es comparado a una firma de la vibración o un parámetro
asociado con ese punto específico de la recolección de datos. Los
síntomas de una falla inminente de cojinete o fracaso del engranado
debido a corrosión, frotación, desprendimiento, grietas finas, y de
carga impropia, a menudo aparecen como señales muy bajas de nivel a
través de un amplio espectro de frecuencias. Estas indicaciones
entonces pueden ser utilizadas para ordenar componentes de reemplazo
por adelantado sin tener exceso de inventario y para planificar el
mantenimiento correctivo durante períodos de producción lenta.
Un sistema permanente y continuo de monitoreo ofrece varias ventajas
sobre un sistema periódico de recolección basado en ruta. Lo primero
es que, al montar sensores directamente en la maquinaria, resultados
coherentes y exactos son proveídos para validación de la tendencia,
análisis y soporte para la toma de decisiones. Pero principalmente,
los niveles de alarma pueden ser puestos para que los operarios
puedan conocer problemas potenciales en etapas tempranas de
desarrollo, antes que una condición llegue a ser crítica. Mientras
que los datos estan disponibles más fácilmente en un sistema de
monitoreo/remoto de acceso de datos continuo, que asegura mejor que
los datos serán procesados realmente y serán utilizados, el cableado
tradicional es carísimo, haciendo esta solución prohibitiva a la
mayoría de las compañías interesadas en el monitoreo de muchos
puntos. El cableado ata el equipo a ubicaciones fijas, reduciendo
así la flexibilidad en la colocación de equipo y reorganización. el
cableado también puede ser carísimo para instalar y mantener en
términos de material y del costo de mano de obra. Nuevo cableado,
movimientos, o actualizaciones interrumpen fácilmente las
operaciones mientras que el cable es acomodado o la actualización
del equipo puede necesitar un recableado. Además, mientras la
distancia entre el equipo y los dispositivos de monitoreo aumenta,
la longitud del cableado es excedida rápidamente. La instalación del
cable significa 2/3 del costo total de instalación de un canal de
datos en un ambiente industrial. En un modesto precio de USD
$40/pie, un sistema de 2 canales típico de monitoreo de vibración
costaría más de USD $13.000 en cablear tan solo 100 metros para la
notificación remota de alarma, análisis y tendencia.
Limitaciones de distancia y costos asociados con enlaces de cableado
superficiales surgen rápidamente en los extensos pisos de la
fábrica, y correr un cableado a un equipo nuevo o reubicado puede
interrumpir la producción. Estos inconvenientes han dirigido a
muchos en busca de una gama más amplia y alternativa más flexible en
redes inalámbricas. El Ethernet inalámbrico, por ejemplo, el
descriptor general aplicado a enlaces inalámbricos dentro de una red
de Ethernet, es una conexión aérea entre los nodos de la red de
Ethernet o los dispositivos. Como es a menudo el caso con nuevas
aplicaciones de la tecnología, hay una gran variedad de
implementaciones de redes inalámbricas en el mercado, y no hay un
solo estándar inalámbrico. Las soluciones inalámbricas de red,
típicamente caen en una de las dos clases de protocolos aéreos:
aquellos basado en estándares abiertos de sistema (como IEEE 802,11
para WLANs y Bluetooth® para WPANs) y los basados en protocolos
propietarios diseñados específicamente para una aplicación. La
diferencia grande entre los dos es el costo. La naturaleza ubicua de
soluciones de sistemas abiertos presta a sí mismo a economías de
escala, ofreciendo al consumidor una solución más costo-efectiva.
La adquisición de datos mediante sistemas abiertos inalámbricos ha
permitido el monitoreo continuo de activos críticos. Los sistemas
inalámbricos disponibles actualmente que reducen la instalación de 2
canales mencionada anteriormente de USD $13.000 + a menos de USD
$2.000 con ahorros de mas del 80%. Los asuntos relacionados con las
redes inalámbricas pueden ser comprendidos mejor si son clasificados
en la siguiente clasificación de servicios:
• Area Personal
Inalámbrica
de
Redes
(WPAN: Wireless Personal Area Networking)
• Area Local
Inalámbrica
de
Redes
(WLAN: Wireless Local Area Networking)
• Area
Ancha Inalámbrica
de
Redes
(WWAN: Wireless Wide Area Networking)
Todos estos tipos de redes inalámbricas tienen ventajas y
desventajas que dependen del tipo de industria que necesita de la
tecnología, el entorno físico y los tipos de aplicaciones y alcance
necesitados.
Cada tipo de tecnología inalámbrica es discutido con todo detalle
mas adelante.
Capturando los Datos a Transmitir
En cualquier sistema, la interfase entre el sensor y el dispositivo
transceptor (Figura 1), que transmite la señal inalámbrica, es una
parte muy importante y desafiante del sistema, como los sensores por
naturaleza pueden variar en muchos sentidos.
Ante todo, un sensor puede ser definido como un dispositivo que
proporciona una señal eléctrica relativa a algún estímulo físico.
Las partes de un sensor pueden incluir, pero no son limitadas a: un
elemento transductor, energía condicionada, señal condicionada, y
salida electrónica.
El tipo de medida determina el tipo de sensor que es requerido, y
hay a menudo más de un método que puede ser empleado para tomar la
misma medida. Una medida de la vibración por ejemplo requiere un
dispositivo conocido como un acelerómetro (Figura 2). Mientras que
hay muchos acelerómetros en el mercado, la selección apropiada de un
acelerómetro requiere una comprensión de los fenómenos mecánicos que
serán medidos, así como las limitaciones de las varias tecnologías
que son utilizadas.
Por ejemplo, una medida de amplitud baja, de alta frecuencia de
vibración asociada con signos prematuros de degradación de cojinete
y astillas en los dientes del engranado requerirá un acelerómetro
piezoeléctrico de masa baja. Esto se debe al hecho de que la
respuesta de la alta frecuencia (gobernada por la frecuencia natural
del sensor y su interfase con el artículo de la prueba) es reducida
como los aumentos masivos. La resolución (gobernada por la salida
del elemento transductor relativo al ruido del piso de la red de
circuitos de condición) define la señal medible más baja. Los
materiales piezoeléctricos como PZT (plomo zirconato titanato)
ofrece carga muy alta por fuerza de unidad. Estos elementos de
transducción acoplados con circuitos de conversión de impedancia de
bajo ruido ofrecen el estándar más extensamente aceptado de la
industria en acelerómetros de monitoreo del estado de la maquinaria,
mientras que las versiones que utilizan las tecnologías que compiten
como piezoresistiva y silicio capacitivo variable, simplemente no
pueden medir la amplitud baja de las señales de alta frecuencia,
confiablemente. La resolución de las medidas de vibración debe ser
por lo menos 80 mg a 100 RPM y 115 dB dinámico de rango. La medida
también debe acomodar una frecuencia de ancho de banda de 1.5 Hz a 7
Khz.
Estas otras tecnologías de acelerómetro mencionadas, proporcionan DC
o respuesta estática, mientras la tecnología piezoeléctrica sólo
puede medir hacia abajo de una fracción de un ciclo. Así, su valor
comienza a llegar a ser práctico (pero no exclusivo) en aplicaciones
de baja frecuencia incluyendo dinámica de vehículo, vigilancia
sísmica, etc.
La mayoría de los sensores requieren entrada de energía, que viene
de alguna fuente externa, como una batería o una fuente de energía.
Estos requisitos de excitación también varían mucho de sensor a
sensor. Un sensor ICP® por ejemplo requiere de 18-28Vdc con una
corriente constante de 2-20mA para proporcionar una salida de + /-
5V cerca de un nivel de 8-12Vdc. Este es un estándar de la industria
para la prueba dinámica, de medida y sensores para mantenimiento
basado en condición (CBM) utilizados para medir la fuerza, la
presión y la vibración.
Otros sensores utilizados en el proceso de monitoreo para medir los
parámetros de baja frecuencia o estáticos, como la temperatura,
flujo, y la presión, etc. pueden requerir el estándar de
alimentadores de 5, 12, 18 o 24Vdc para salidas de 4-20mA, 0-5Vdc,
0-10Vdc, pero virtualmente cualquier esquema de energía AC o DC
puede ser requerido.
El dispositivo de Interfaz de la adquisición de datos (DAQ por sus
siglas en ingles) a esta vasta serie de posibles configuraciones de
sensor, para proporcionar la energía necesaria y condicionar la
señal de salida del sensor para ser reconocible por el dispositivo
de DAQ es crucial para preservar la integridad de la medida.
Escogiendo un sistema que funcione
Por lo tanto, ¿cuál sistema inalámbrico es mas conveniente para el
monitoreo continuo de datos de sensor para realizar el mantenimiento
basado en condición en un ambiente industrial? ¿Es de banda ancha
Wi-Fi, utilizando la secuencia directa de difusión de espectro, la
cuál tiene algunas limitaciones en ambientes ruidosos y con
problemas de interferencia? ¿O es el ancho de banda Bluetooth
suficiente, utilizando la tecnología de frecuencia de salto de
difusión de espectro, la cuál es muy robusta e inmune al ruido, una
mejor elección?
En la realidad, los dos han ganado sus lugares tanto en ambientes
corporativos como industriales. Muchas infraestructuras existentes
son propias para la interfase de Ethernet inalámbrico a los datos de
sensor, en donde el ambiente también no puede ser demasiado hostil
para las limitaciones de la tecnología de espectro de Wi-Fi. Dónde
el ambiente es más apropiado para una frecuencia inmune al ruido,
Bluetooth podría ser utilizado en conjunción con Wi-Fi. Mientras
Bluetooth y el LAN Inalámbrico fueron etiquetadas como tecnologías
que competían, los fabricantes han descubierto con el tiempo que
esto no es necesariamente el caso. Algunos han ido aún mas lejos
para desarrollar productos que representan ambas tecnologías, como
los puntos de acceso inalámbrico. Ahora existe aceptación en el
mercado tanto de Bluetooth como de WLAN, lo que ha llevado a una
incidencia más grande de la coexistencia entre las dos, mas
comúnmente en ambientes de redes de computo. La coexistencia en la
banda de 2.4 GHz (sin licencia) sin embargo, viene con un precio.
Sin licencia significa que, tecnologías complementarias o de
competencia, son libres de operar en esta banda de frecuencia, lo
cual deteriora la calidad de la comunicación. A la mayoría de los
usuarios, la perdida de la calidad puede ser más aparente en las
aplicaciones de voz que en las aplicaciones de datos. Por ejemplo,
es más probable que usted advierta de la mala calidad del sonido al
utilizar un auricular de Bluetooth que en la retransmisión de
paquetes de datos al compartir información entre su computadora
portátil y un punto de acceso en la red. La industria de Bluetooth,
a través del Bluetooth SIG, ha respondido tomando medidas para
reducir la interferencia en los ambientes donde múltiples
tecnologías radiofónicas coexisten. La versión 1.2 de la
Especificación de Bluetooth, adoptada en el 2003, incluye Frecuencia
de adaptación de salto, una técnica probada para ser un remedio
efectivo al problema de interferencia en WLAN y ambientes
semejantes. También conocida como AFH, esta técnica puede ser
aplicada por varios métodos, cada uno con sus propias ventajas e
inconvenientes. Ericsson, un líder en el campo la tecnología
radiofónica de Bluetooth, utiliza un método muy conveniente para la
solución de diseños basados en Bluetooth vendido como propiedad
intelectual. La implementación de Ericsson de AFH mejoró por el uso
de otro estándar y técnicas propietarias, proporcionando excelente
calidad de la audiofrecuencia para las aplicaciones centradas en voz
en la presencia de múltiples tecnologías radiofónicas.
Es importante notar que hay sistemas propietarios que se encuentran
luchando en la batalla por resolver los problemas de interferencia
con soluciones propietarias de radio, y mientras estos sistemas
pueden resolver un requisito inmediato de aplicación, las soluciones
propietarias siempre serán más costosas que aquellas que adoptan los
estándares de sistemas abiertos. Los vendedores pueden asegurar
considerablemente el repetir el negocio porque sus clientes están
comprometidos con estos tipos de sistemas, los cuales no permiten
una interfase con los sistemas abiertos de costo competitivo.
En cuanto a sistemas radiofónicos disponibles comercialmente de
adquisición de datos, hay varios que incorporan la tecnología
propietaria, y muy pocos que utilizan los estándares de sistemas
abiertos. El Sensor de Oceana ofrece un sistema inalámbrico que es
propio de aplicaciones industriales, empleando ambos sistema abierto
de Bluetooth y la tecnología Wi-Fi.
El Futuro
Los motivos que continúan conduciendo a la tecnología inalámbrica
para el monitoreo basado en condición hacia adelante son:
• El Tamaño, sensores inalámbricos miniatura
• Energía - funciones de recuperación de energía para extraer
energía del ambiente
• la Integración del fabricante de origen - Incorporación de los
sistemas de monitoreo remoto inalámbricos en la maquinaria en el
momento de la manufactura
• Sistema de Arquitectura Abierta- Interoperabilidad entre los
componentes del sistema y datos que manejan las aplicaciones
En cuanto al futuro de los estándares de las redes inalámbricas:
• 802.11e se esta desarrollado para ayudar a las redes inalámbricas
LAN a manejar la interferencia y para proporcionar mejor apoyo para
esos grandes archivos multimedias utilizando error-corrección y
mejor gestión de ancho de banda.
• El IEEE P802.15.3 High Rate (HR) Grupo de Tarea (TG3) para Áreas
de Redes Personales Inalámbricas (WPANs) es contratado para redactar
y publicar un nuevo estándar WPAN's HR (20Mbit/s o más). Además e de
una velocidad alta de datos, el nuevo estándar preverá las
soluciones de menor consumo de energía y de menor costo para atender
las necesidades de los consumidores de imágenes digitales y
aplicaciones multimedias.
• WiMAX: un nombre comercial concedió en un nuevo estándar de
tecnología que se adhiere a una cierta derivación del estándar IEEE
802.16, proporciona conexiones inalámbricas de Internet de Banda
ancha en velocidades semejantes a Wi-Fi pero sobre distancias de
hasta 45 kilometros de una torre central. Una vez más, la
arquitectura abierta de sistemas está en el centro de la aceptación
universal y las economías de escala que proporciona las soluciones
inalámbricas de costo efectivas para aplicaciones industriales.
Redes Inalámbricas
de Area
Ancha
Estas Redes Inalámbricas de Área Ancha (WWANs por sus siglas en
ingles) utilizan varios aparatos— líneas de teléfono, antenas
satelitales, y ondas de radio—para servir un área mas amplia que con
la que puede cubrir por WLANs o WPANs, aunque típicamente con un
ancho de banda más baja (la cantidad de los datos que puedan ser
transmitidos en un espacio de tiempo fijo, típicamente medido en el
"bps"). WWANs por lo general son redes de datos públicas compartidas
diseñadas para brindar cobertura en áreas metropolitanas y por
pasillos de tráfico. WWANs son propiedad de un proveedor de
servicios, en donde tasas de datos son bajas y los cargos son
basados por el uso. Mientras un sistema WWAN puede ser práctico para
celulares, buscapersonas e incluso recolectores de datos de sensor,
generalmente son pobres para aplicaciones industriales debido al
ancho de banda bajo, cobertura irregular y el gasto de contratos de
servicio.
Mientras que los sistemas basados en satélites pueden ser vistos
como un aumento a los servicios de WWAN, el valor del servicio a
menudo es limitado a aplicaciones específicas, la mayoría en
particular son esas aplicaciones que se benefician de la transmisión
en una dirección del contenido o comunicación a ubicaciones en el
globo no atendidas por otros medios. La comunicación bidireccional
que utiliza satélites para sostener conectividad de alta velocidad
y/o penetrante no es un enfoque muy práctico, así que he listado los
sistemas celulares principales aquí, por ser los mas representativos
de la tecnología de WWAN.
• GSM (Global System for Mobile Communications, en español: Sistema
Global para comunicación móvil) variaciones son utilizadas en
Europa, en Asia, y en Norteamérica y operan en bandas de 900, 1800,
y 1900 MHZ con una velocidad máxima típica de datos de 14,4 Kbps.
• GPRS (General Packet Radio Service, en español: Paquete General de
Servicio de Radio) es un aumento digital de la tecnología celular a
GSM, proporcionando una velocidad de datos a 150 + Kbps. GSM y GPRS
son consideradas tecnologías rivales de CDMA.
• CDPD (Cellular Digital Packet Data, en español: Paquete de Datos
Celulares Digitales) es una tecnología de transmisión de datos
desarrollada para el uso en los 800 a 900 MHZ las frecuencias
celulares de teléfono, para transmitir los paquetes de datos en
velocidades de hasta 19.2 Kbps. Bajo costo pero lento.
• CDMA (Code Division Multiple Access, en español: Código de
División de Acceso Múltiple) es una tecnología de transmisión que
acomoda múltiples señales en el mismo canal ("multiplexing").
Utiliza una tecnología de esparcimiento de secuencia directa para
variar la frecuencia de la transmisión según una pauta definida de
código.
• 1xRTT (1x Radio Transmission Technology, en español: Tecnología de
Transmisión de Radio 1 x) también conocida como CDMA 2000 aumenta la
transmisión de datos sobre las redes de CDMA existentes. Proporciona
144 Kbps de datos y voz.
Área Local Inalámbrica de Redes
El término red inalámbrica se refiere a la tecnología que permite
que dos o más computadoras se comuniquen utilizando los protocolos
estándares de red, pero sin cables de red. Estrictamente hablando,
cualquier tecnología que hace esto podría ser llamada red
inalámbrica. El término actual sin embargo se refiere generalmente a
redes LAN. Esta tecnología, alimentada por la salida de estándares
industriales de vendedores cruzados como IEEE 802.11, han producido
varias soluciones inalámbricas económicas que gozan de una
popularidad cada vez mayor en negocios y escuelas así como
aplicaciones sofisticadas donde hacer redes de cables son
imposibles, como en el almacenaje o equipo portátil de punto de
venta. Los sistemas de WLAN son diseñados para suplementar y
reemplazar a veces las Redes Locales de cableado tradicional. La
tecnología predominante basada en estándares WLAN para ser
desplegada en Estados Unidos es basada en el estándar IEEE 802.11b.
En una básica Ethernet LAN 802.3, el cable Cat5 conecta las
estaciones LAN a un concentrador de red (hub). En una LAN
inalámbrica, el cable Cat5 es reemplazado por un canal de radio,
conectando las estaciones a Puntos Inalámbricos de Acceso (APs).
Cada estación -- ordenador portátil, de escritorio, o servidor --
tiene una Tarjeta de Interfase de Red de Radio (NIC: Network
Interface Card). Los APs son esencialmente concentradores, equipados
con un transceptor de radio, con un enlace a la red de Ethernet, y
con un software de puenteo 802.1d. Las estaciones transmiten a un AP
sobre un canal compartido, formado fuera de la banda de 2.4 GHz que
no requiere licencia. Hay 2 tipos de redes inalámbricas. Una red
inalámbrica ad hoc o de igual, consiste en varias computadoras cada
una equipada con una tarjeta de interfaz de red inalámbrica. Cada
computadora puede comunicarse directamente con todas las otras
computadoras inalámbricas habilitadas.
Pueden compartir archivos e impresoras de esta manera, pero no
pueden tener acceso a recursos de LAN cableados, a menos que una de
las computadoras actúe como un puente al LAN cableado utilizando un
software especial. (Esto es llamado "puenteado"). Una red
inalámbrica también puede utilizar un punto de acceso, o estación de
base. En este tipo de redes los puntos de acceso actúan como un hub,
proporcionando conectividad para las computadoras inalámbricas.
Puede conectar (o "puentear") el LAN inalámbrico al LAN cableado,
permitiendo el acceso inalámbrico a los recursos LAN, como
servidores de archivos o Conexión a Internet existente.
Hay dos
tipos
de
puntos
de
acceso:
• Puntos de acceso de hardware dedicados (HAP hardware access points)
ofrecen un soporte comprensivo de la mayoría de funciones
inalámbricas.
• Puntos de Acceso de Software, que trabajan en una computadora
equipada con una tarjeta de interfaz de red inalámbrica como la que
se utiliza en las redes ad hoc ode igual a igual.
Autorizado en 1997, el estándar original IEEE 802.11 utiliza la
banda de 2.4 GHz para proporcionar un ancho de banda compartido a
una velocidad máxima de 1 a 2 Mbps. En 1999, el IEEE aprobó el
802.11b de Alta Velocidad (Wi-Fi), aumentando la velocidad a 11
Mbps.
802.11 es un estándar del IEEE par alas WLAN que cubre el acceso de
control media (MAC) inalámbrico LAN y la especificación de capa
física. 802.11b y 802.11a son extensiones de este estándar, también
conocido como WIFI (Wireless Fidelity, Fidelidad Inalámbrica), que
es una certificación de la interoperabilidad. 802.11b es un estándar
bien aceptado para WLAN optimizado para la banda libre de 2.4 GHz,
con velocidades de hasta 11 Mbps cuando se usa DSSS. 802.11a es un
estándar que mejora 802.11b con apoyo para velocidades de hasta 54
Mbps en la menos saturada banda de 5 GHz utilizando OFDM (Orthogonal
Frequency Division Multiplexing, en español Multiplexor Ortogonal
de División de Frecuencia, que parte una señal de alta velocidad en
varias señales de baja velocidad transmitidas en paralelo, así más
utilizando eficientemente el ancho de banda, pero disminuyendo el
alcance inalámbrico. 802.11g es un estándar de WLAN comparable a
802.11a (utiliza OFDM para velocidades de hasta 54 Mbps) pero opera
en el espectro de 2.4 GHz.
WPAN
Los sistemas WPAN han evolucionado como tecnologías de reemplazo de
"cables". Algunos ejemplos son: comunicación inalámbrica entre su
teclado y la computadora, comunicación inalámbrica entre su Ayudante
Digital Personal (PDA) y su computadora y comunicación inalámbrica
dentro de su hogar entre su teléfono celular y su teléfono del
hogar. A causa de su enfoque inicial de función, las
implementaciones inalámbricas de WPAN a la fecha han sido de baja
energía y ofrecen alcance limitado. De todas las tecnologías WPAN la
de mas de moda actualmente es llamada Bluetooth®, que consiguió su
nombre excepcional en honor a Harald Bluetooth, el rey de Dinamarca
a mediados del siglo X, Bluetooth es un producto de
telecomunicaciones y de la industria informática "Bluetooth SIG" y
gana rápidamente la aceptación a través de la industria. Bluetooth
es una especificación de la industria de telecomunicaciones que
describe cómo celulares, computadoras, y ayudantes digitales
personales (PDAs) pueden ser interconectados fácilmente utilizando
una conexión inalámbrica de corto alcance. Utilizando esta
tecnología, los usuarios de teléfonos celulares, buscapersonas, y
ayudantes digitales personales pueden comprar un teléfono 3 en 1 que
puede ser duplicado como un teléfono portátil en casa o en la
oficina, es sincronizado rápidamente con información en una
computadora de escritorio o de una portátil, inicia el enviar o
recibir un fax, iniciar una impresión del contenido de una memoria,
y, en general, una coordinación total entre los dispositivos fijos
de computadora y los portátiles. Bluetooth requiere que un chip de
bajo costo sea incluido en cada dispositivo. El transceptor
transmite y recibe en una banda anteriormente no usada de la
frecuencia de 2.45 GHz que está disponible globalmente (con alguna
variación de ancho de banda en algunos países). Además de datos,
hasta tres canales de voz están disponibles, y cada dispositivo
cuenta con 48 bits proveniente del estándar IEEE 802.15. Las
conexiones pueden ser carrera de punto a punto o multipunto y pueden
cerrarse a otros dispositivos selectivamente, previniendo
interferencia innecesaria o acceso no autorizado a la información.
El alcance es típicamente 10 metros para dispositivos a baterías,
como la distancia de la transmisión esta ligada directamente al
consumo de energía, y los datos pueden ser cambiados a razón de 3
megabits por segundo. Un esquema de frecuencia de salto permite
comunicar a los dispositivos aún en áreas con mucha interferencia
electromagnética, un encriptamiento incluido y verificación son
proporcionados por seguridad. Hay tres clases de radio de Bluetooth:
La clase 1 - 100 metros, la Clase 2 - 15 metros, la Clase 3 - 10
metros. La radio más baja de energía dentro de la red define la
distancia máxima de la transmisión permitida.
Zigbee también se esta convirtiendo en un estándar popular para el
área de redes personales inalámbricas diseñada para ser más sencilla
y más barata que Bluetooth, y esta apuntada a aplicaciones con baja
velocidad de datos. El protocolo de ZigBee utiliza la física de
IEEE 802.15.4 y las capas de MAC, con la red, capas de seguridad y
software de aplicaciones como lo especificado por la Alianza de
ZigBee, un consorcio de compañías de tecnología. Debido a la
transmisión de datos más despacio, Zigbee es menos conveniente para
las aplicaciones de monitoreo de condición de maquinaria que
requieren transmisión de datos a alta velocidad de vibración.
Semejante a Wi-Fi, Zigbee también integra una forma directa de
secuencia de la tecnología del espectro de la extensión (DSSS)
contrario a la frecuencia de método de salto utilizado por Bluetooth
(FHSS) para combatir interferencia y ruido. La elección apropiada
depende del ambiente en el que el sistema será desplegado. Si hay
interferencia de banda de nivel moderado, entonces un sistema de
DSSS que rechazará completamente puede ser designable. De haber
señal de interferencia grande, entonces un DSSS puede fallar
completamente mientras FHSS es probable que siga operando, aunque la
interferencia no sea rechazada completamente.
Jeffrey M. Rybak es co-fundador de Oceana Sensor Technologies, Inc.,
especializados en la manufactura de productos Wireless e-Diagnostics®
, subrayando sistemas de plataforma inalámbricos incluyendo
Bluetooth y 802.11b. Antes de mudarse a Virginia Beach para fundar Oceana
Sensor, Jeff manejaba las ventas en PCB Piezotronics, Inc. en
Buffalo, NY,EEUU, representando la región del Oeste de New York para
Niágara Electric Sales Company y realizaba las pruebas estructurales
y ambientales como Gerente de Laboratorio de ingeniería y
calibración en MGA Research en Akron, NY. Jeff cuenta con mas de 20
anos de experiencia en el área de sensores e instrumentación, un
titulo de ingeniero eléctrico por la Universidad estatal de Nueva
York, y actualmente es el vice Presidente de Ventas y
Mercadotecniade Oceana Sensor, en Virginia Beach, VA
Referencias:
[1] http://www.bluetooth.com
[2] http://www.ieee.org
[3] Erik Strom, Tony Ottosson, Arne Svensson (2002), An Introduction
to Spread Spectrum Systems.
[4] F.L. Lewis (2004), Wireless Sensor Networks.
[5] Earl McCune (2000), DSSS vs. FHSS narrowband interference
performance issues
[6] Jeffrey M. Rybak (2006), Remote Condition Monitoring Using Open-System
Wireless Technologies (Sound & Vibration).
[7] James C. Robinson, Jeffrey M. Rybak (1997), Using Accelerometers
to Monitor Complex Machinery Vibration (Sensors Magazine).
The Bluetooth® word mark and logos are owned by the Bluetooth SIG,
Inc. and any use of such marks by Oceana Sensor Technologies, Inc.
is under license. Oceana Sensor’s “ICHM®” and “SHM®” are acronyms
for Intelligent Component Health Monitor and System Health Monitor,
and are registered trademarks owned by Oceana Sensor Technologies,
Inc. ICP® is a registered trademark of PCB Piezotronics, Inc.
