Cómo las redes industriales hacen una ciudad inteligente

Por Phillip Dodd, jefe de tecnología IIoT Ingeniería Infraestructura y seguridad, Fiberroad Technology
redes industriales de ciudades inteligentes

Si es nuevo en el mundo de las redes, le interesará obtener más información sobre los conmutadores de redes industriales. Estos conmutadores proporcionan conectividad Ethernet de alta densidad y redundancia de tráfico de multidifusión a nivel de milisegundos. Son ideales para aplicaciones críticas de infraestructura, transporte y vigilancia de la ciudad.

Tanto para las ciudades inteligentes como para el IIoT, la combinación de tecnologías de comunicación tradicionales e innovadoras es crucial. Para proporcionar estos servicios, los objetos inteligentes deben comunicarse y explotar datos en tiempo real. La conectividad se proporciona utilizando una variedad de tecnologías y protocolos, que se eligen según los requisitos de la aplicación.

¿Qué es un conmutador de red industrial??

An Conmutador de red industrial también conocido como Conmutador Ethernet industrial es un dispositivo de red compatible con una amplia variedad de industrias. Se centra en el diseño de bucles para proporcionar flexibilidad, comunicaciones Ethernet industriales rentables. Estos dispositivos tienen anillos simples y múltiples para cumplir con los requisitos únicos de diferentes industrias. 

Un conmutador de red industrial permite la transmisión de datos controlada y dirigida. Un conmutador de red industrial suele estar físicamente ubicado y configurado para colocarse de manera óptima. Los conmutadores industriales pueden ser administrados o no administrados. Los conmutadores Ethernet administrados ofrecen múltiples opciones de redundancia, incluidas las topologías de anillo y el protocolo de árbol de expansión rápida. 

¿Qué es la ciudad inteligente?

Una Smart City es un área urbana tecnológicamente avanzada. Utiliza sensores y métodos electrónicos para recopilar datos para administrar sus recursos y activos de manera más eficiente. Estos datos se utilizan luego para mejorar las operaciones de la ciudad. Este tipo de ciudad tendrá muchas aplicaciones, incluida la mejora de la gestión del tráfico, la congestión del tráfico y el control ambiental. Para comprender cómo funcionan las ciudades inteligentes, debemos examinar qué hace que una ciudad sea inteligente. Aquí hay cinco beneficios de las ciudades inteligentes:

Una ciudad atractiva es una ciudad habitable. Atrae a empresas y residentes por igual. Al incorporar el Internet de las Cosas en su infraestructura, una Smart City puede mejorar el tráfico, la gestión de residuos, el transporte y los servicios municipales. Esto hace que las ciudades sean más eficientes y puede ahorrarles dinero. Las ciudades inteligentes están ganando popularidad en todo el mundo, con la mayoría de los proyectos nuevos concentrados en China y Medio Oriente. Las ciudades de Toronto, Singapur y Reykjavik ahora están incorporando tecnologías digitales en sus operaciones.

El concepto de una “ciudad inteligente” es un sistema complejo de sistemas que interactúan. Estos sistemas deben ser transparentes y estandarizados porque, de lo contrario, se volverán engorrosos y costosos. Algunos componentes de ciudades inteligentes incluyen redes ópticas y cableadas de alta velocidad, sensores y sistemas de transporte inteligentes. Las redes industriales también se pueden organizar con una red eléctrica “inteligente”. Y una ciudad inteligente ayudará a las personas a controlar su salud y ahorrar dinero.

¿Por qué es necesario hacer que la ciudad sea inteligente?

Si bien algunas ciudades han adoptado la tecnología inteligente, otras no. Las ciudades inteligentes no se tratan solo de optimizar las operaciones y las interfaces digitales para la infraestructura. Se enfocan en las personas y en la integración de datos para tomar mejores decisiones para la calidad de vida. Esta tendencia puede ayudar a las ciudades a mejorar sus vidas y reducir costos mientras logran un crecimiento sostenible. Aquí hay tres razones por las que las ciudades inteligentes son el camino del futuro. Pueden ayudar a mejorar la calidad de vida de los residentes, atraer inversiones y proteger el medio ambiente.

Las ciudades sostenibles pueden ser energéticamente eficientes. En Barcelona, ​​España, por ejemplo, el alumbrado público inteligente aspira los residuos de los contenedores a un almacenamiento subterráneo. Los paneles solares en los contenedores de basura alertan a los funcionarios de la ciudad sobre incendios u obstrucciones. Los medidores de energía inteligentes recompensan a las personas que reducen su consumo de energía y pueden ayudar a mejorar la salud pública. Además de ser respetuosas con el medio ambiente, las ciudades inteligentes también reducen el riesgo de delincuencia, los tiempos de espera de los taxis y caminar en la oscuridad.

Las ciudades inteligentes ayudan a mejorar el acceso a la salud pública. Los dispositivos colocados en una ciudad inteligente pueden monitorear la salud de una persona y enviar datos a un médico en tiempo real. Estos dispositivos se pueden usar para prevenir enfermedades, detectar amenazas potenciales y proporcionar actualizaciones en tiempo real sobre las condiciones de salud. Las ciudades inteligentes también ayudan a fortalecer las comunidades. Se pueden usar para monitorear un vecindario o un grupo específico de residentes. Dicho sistema puede ayudar a aislar a una población infectada, lo que facilita la investigación de la fuente de la infección.

La implementación de una gama de aplicaciones de ciudad inteligente puede reducir las muertes en el tráfico y los incendios entre un ocho y un diez por ciento. ¡Eso es suficiente para salvar 300 vidas al año! Las ciudades inteligentes también pueden reducir la delincuencia al mejorar el tiempo de respuesta de los servicios de emergencia. Por ejemplo, las cámaras de vigilancia instaladas en las tiendas pueden monitorear la actividad y proporcionar evidencia a los socorristas después de que se haya producido un delito. Con las ciudades inteligentes, estos beneficios pueden aumentar nuestra seguridad y nuestra sensación de seguridad.

Aplicaciones de ciudad inteligente

Se han realizado estudios sobre el impacto de las aplicaciones de ciudades inteligentes en una variedad de dimensiones, desde la salud y la calidad ambiental hasta la conexión social y la participación cívica. Las aplicaciones de ciudades inteligentes también tienen un impacto en la economía, el empleo y el costo de vida. Estos estudios revelan los muchos beneficios de las aplicaciones de ciudades inteligentes. Esta investigación muestra que los beneficios de las aplicaciones de ciudades inteligentes son muchos, pero ¿cuáles tendrán el mayor impacto en la sociedad? Estas son algunas de las aplicaciones de Smart City, ¡siga leyendo para obtener más información!

1. Infraestructura inteligente

El desarrollo de una infraestructura inteligente para aplicaciones de ciudad inteligente es un aspecto clave para lograr una ciudad verdaderamente conectada. Este tipo de tecnología recopila, procesa y despliega información para garantizar el uso más efectivo de recursos limitados, como la energía y el agua. A diferencia de los sistemas tradicionales, este tipo de tecnología permite la adaptación automática a las condiciones cambiantes. Las infraestructuras de ciudades inteligentes incluyen redes inteligentes, edificios, infraestructura pública y playas. Las redes inteligentes tienen en cuenta el comportamiento de los usuarios conectados a ellas para optimizar la gestión de los recursos y minimizar las pérdidas. Una red inteligente de transmisión de energía de alto voltaje, por ejemplo, monitorea mejor los dispositivos conectados y logra una distribución eficiente.

2. Gestión de la calidad del aire

Las ciudades inteligentes se han convertido en una herramienta importante para combatir la contaminación del aire. La contaminación del aire puede causar enfermedades e incluso causar la muerte. Con un poco de tecnología, las ciudades inteligentes pueden monitorear la calidad del aire e incluso convertir zonas específicas en zonas libres de emisiones. Estas aplicaciones de ciudades inteligentes también pueden prohibir fuentes específicas de contaminación del aire. Siga leyendo para saber cómo se puede utilizar esta tecnología en las ciudades inteligentes. Comencemos con un vistazo a algunos de los problemas de calidad del aire más comunes.

Las redes de sensores y los sistemas de medición de la calidad del aire que se pueden usar en las ciudades inteligentes están cada vez más disponibles. Los sensores se pueden instalar en las luces de la calle, que se pueden colocar lo suficientemente alto como para estar a salvo de los vándalos y lo suficientemente bajo como para medir el aire que respira la gente. Las luces inteligentes también se pueden conectar directamente a los vehículos híbridos. Cuando los niveles de contaminación son altos, el sistema puede cambiar automáticamente estos vehículos al modo eléctrico. En última instancia, esta tecnología está allanando el camino para las ciudades inteligentes.

ciudad inteligente gestión de la calidad del aire red industrial

3. Estacionamiento inteligente

Agregar soluciones de estacionamiento inteligente a las ciudades no solo mejorará el flujo de tráfico, sino que también beneficiará a los bienes raíces, el transporte, los servicios públicos y el patrimonio cultural. Por ejemplo, al identificar qué espacios de estacionamiento son populares, las autoridades de la ciudad podrán crear patrones de flujo de tráfico y evitar la congestión. Además, estas soluciones pueden ayudar a mejorar el saneamiento de los hospitales. Con todos estos beneficios, el estacionamiento de ciudades inteligentes es un componente necesario en el desarrollo de ciudades inteligentes.

4. Gestión del tráfico

Se utiliza una variedad de hardware de gestión de tráfico para controlar el uso de las carreteras. Los vehículos de alto rendimiento recopilan datos como inventario, geometría y fotogrametría de 360 ​​grados. Los sistemas de gestión del tráfico también utilizan estaciones de conteo automático de vehículos para proporcionar información histórica y actual sobre el uso del vehículo. Se recopilan varios tipos de datos del hardware de gestión del tráfico para determinar dónde y cómo se mueve el tráfico y gestionarlo en consecuencia. Los sistemas de gestión del tráfico ayudan a gestionar el flujo de tráfico en la ciudad y también pueden ayudar a determinar la rehabilitación necesaria para las carreteras.

red industrial de ciudad inteligente

5. Gestión inteligente de residuos

La solución inteligente de gestión de residuos basada en IIoT utiliza sensores para monitorear el movimiento, la plenitud y la temperatura de los botes de basura. Además, las cámaras del tablero pueden monitorear la ubicación y otras condiciones, lo que mejora la administración de la flota al marcar el mantenimiento programado. Los beneficios de los contenedores de basura IoT son muchos. Las soluciones inteligentes de gestión de residuos utilizan múltiples elementos de TI dispares para reducir los costos operativos y mejorar la eficiencia. El concepto de un sistema inteligente de gestión de residuos tiene como objetivo mejorar la satisfacción de los ciudadanos mediante la reducción del tráfico y la mejora del medio ambiente. Lo hace mediante la optimización de las tasas de detección de residuos y los sistemas de transmisión inalámbrica. 

Ventajas del conmutador de red industrial

Entre las diversas ventajas del conmutador de red industrial, se encuentran su capacidad para adaptarse a un entorno de temperatura amplia, su larga vida útil y su excelente rendimiento antiinterferencias. Además, el conmutador se puede instalar en una red industrial sin afectar el rendimiento general de la red. Si se pregunta cómo este tipo de cambio puede mejorar su negocio, siga leyendo. Después de todo, el propósito de este tipo de interruptor es hacer que su transmisión de datos sea más específica y controlada.

1. Adaptarse al entorno de temperatura amplia

Un conmutador de red industrial debe estar diseñado para soportar las condiciones más duras. Los conmutadores Ethernet industriales deben ser robustos y soportar amplias fluctuaciones de temperatura. A diferencia de un conmutador Ethernet típico, los conmutadores industriales deben soportar fuertes vibraciones y golpes. A diferencia de un conmutador Ethernet típico, los conmutadores industriales deben poder soportar cambios de temperatura.

2. Larga vida útil

Si bien los conmutadores de tecnología de la información empresarial son ideales para aplicaciones de centros de datos, los conmutadores industriales están diseñados para entornos con condiciones más duras. Por lo general, cuentan con una clasificación de protección IP40 y están aprobados para ubicaciones peligrosas. En comparación con los conmutadores Ethernet ordinarios, los conmutadores industriales son duraderos, soportan variaciones extremas de temperatura y ruido eléctrico, y pueden instalarse en los entornos más hostiles. A continuación, le mostramos cómo determinar si un conmutador Ethernet industrial es la opción adecuada para su proyecto.

Un conmutador industrial está diseñado para soportar condiciones adversas y mantenerse al día con las necesidades de su red durante muchos años. Debido a que el tiempo de inactividad cuesta mucho en el entorno industrial, un conmutador Ethernet industrial está diseñado para durar mucho tiempo. Esta durabilidad es particularmente útil en ubicaciones remotas, donde el personal de TI puede no estar disponible para reparar componentes. Esto significa que los conmutadores Ethernet industriales pueden durar hasta 10 años o más. Un conmutador de TI comercial solo puede proporcionar una vida útil de 1.5 a 3 años, mientras que un conmutador Ethernet industrial puede proporcionar conectividad confiable durante años.

3. Super rendimiento antiinterferencias

Los interruptores industriales están especialmente diseñados para resistir una variedad de condiciones, incluidas altas temperaturas, mucho polvo y condiciones ambientales adversas. Debido a sus altos requisitos de componentes, estos interruptores a menudo se construyen en carcasas de metal resistente para una mayor resistencia física y protección. Las cubiertas con clasificación IP30 protegen los puertos Ethernet no utilizados. Además, estos interruptores se pueden montar en un riel DIN de 35 mm. Además, tienen opciones para montar el panel trasero.

El conmutador Industrial Ethernet se ha desarrollado para satisfacer las necesidades de las aplicaciones industriales flexibles. El conmutador puede proporcionar una solución rentable de comunicaciones Ethernet industriales. Su diseño se centra en el diseño de bucle, que puede ser de un solo anillo o de varios anillos. 

4. Red de anillo rápido

Este tipo de red permite que los datos se transmitan de forma rápida y fiable entre diferentes estaciones de trabajo. Debido a que los dispositivos en la red están interconectados, este tipo de red puede soportar numerosas estaciones de trabajo y también es lo suficientemente adaptable y flexible para acomodar nuevos dispositivos. En comparación con las topologías en estrella, una red en anillo puede manejar más dispositivos en un espacio más pequeño.

Este tipo de red se basa en el Protocolo de redundancia de medios, un protocolo basado en estándares que garantiza una conmutación por error rápida. Con este método, cada conmutador tiene una conexión redundante a la red. Este diseño también permite una infraestructura de cableado más sencilla y rentable. Una red de anillo rápido es una buena opción para entornos industriales, donde un solo punto puede interrumpir la producción. 

5. Reducción de ruido

Los conmutadores Ethernet industriales admiten cableado tanto de hilo trenzado como de fibra óptica. El cableado de alambre trenzado es suficiente para distancias cortas, pero en muchos entornos industriales, el cableado de fibra óptica ofrece más flexibilidad y alcance. En entornos ruidosos, el ruido eléctrico puede interrumpir la conectividad de la red. Esta es la razón por la cual los conmutadores Ethernet industriales ayudan a amortiguar el ruido y mejoran la conectividad de la red. Además de la reducción de ruido, los conmutadores Ethernet industriales también cuentan con un ancho de banda más amplio.

A diferencia de los conmutadores PoE estándar, los conmutadores PoE industriales cuentan con entradas de alimentación redundantes. A diferencia de los conmutadores estándar, los conmutadores PoE industriales pueden formar redes redundantes con un tiempo de inactividad mínimo debido a problemas ambientales. Cuentan con tiempos rápidos de recuperación automática, lo que les permite recuperarse de rutas de datos fallidas en menos de 50 milisegundos. Además, los conmutadores PoE industriales brindan una seguridad sólida, lo que permite que una red funcione incluso cuando la fuente de alimentación falla. Además, los conmutadores están equipados con un robusto cortafuegos que protege los datos.

Pensamiento final

La implementación será clave, pero los verdaderos beneficios del IIoT se encontrarán cuando se integren sistemas de múltiples dominios. Imagine una ciudad inteligente que incluye docenas de departamentos normalmente aislados. Por ejemplo, un hospital público utiliza energía solar y eólica, así como generadores diésel. Un sistema IIoT podría administrar cargas de energía y generadores de energía. También puede integrarse con un sistema de automatización de edificios.

Para implementar soluciones IIoT, las ciudades deben poder administrar los volúmenes masivos de datos que generan. Dado que las ciudades contienen grandes redes de infraestructura, el IIoT es un candidato ideal para este enfoque. Al implementar soluciones de ciudades inteligentes, estos proyectos conectan las ciudades y agregan inteligencia al sistema. Sin embargo, los desafíos suelen ser más abrumadores que las oportunidades. En este artículo, veremos algunos de los desafíos en la implementación de IIoT y cómo puede ayudar a las ciudades.