Los sistemas de radio son más flexibles

Los sistemas de radio son más flexibles

Teléfonos móviles, mandos de garaje o sistemas de navegación: En nuestra vida cotidiana utilizamos soluciones inalámbricas de forma natural, mientras que la industria sigue empleando principalmente soluciones cableadas para controlar las máquinas. Pero también aquí los sistemas de radio ganan terreno, como explica Torsten Singer, jefe de producto de SCHLEGEL. La razón es que los sistemas de radio ofrecen claras ventajas para determinados campos de aplicación.

Señor Singer, ¿qué es exactamente una solución inalámbrica y cómo funciona la tecnología de radio?

Una solución inalámbrica o, para ser más precisos, un sistema inalámbrico es un sistema de comunicación que permite la transmisión inalámbrica de datos. En pocas palabras: Una aplicación envía una señal inalámbrica a través de una frecuencia especial a un receptor que capta esta señal con su antena y la procesa.

El alcance de las señales inalámbricas depende principalmente de la frecuencia, la intensidad de la señal y la absorción por los objetos. Por ejemplo, el metal absorbe más que la madera. La regla básica (con algunas excepciones) es: Cuanto mayor sea la frecuencia, menor será el alcance de transmisión y mayor la velocidad de transmisión de datos. Existen varias soluciones inalámbricas y tecnologías de radio, así como normas/normas para todo tipo de requisitos, ya sea WLAN, bluetooth, ZigBee o EnOcean, que funcionan en la gama de frecuencias libres de licencia por debajo de 1 GHz (por ejemplo, 868 o 915 MHz) o de 2,4 GHz a 5 GHz.

¿Qué ventajas ve para la implantación de soluciones inalámbricas en la industria?

La ventaja más importante es la flexibilidad. La aplicación de sistemas de radio puede realizarse en cualquier lugar sin que el espacio móvil se vea influido por un cable. Así, la tecnología de radio es siempre una solución razonable si el cableado perturbaría o incluso pondría en peligro las operaciones, cuando el esfuerzo de cableado es muy elevado o simplemente no es posible instalar cables. Además, no hay que olvidar el aspecto de la comodidad, ya que una solución inalámbrica suele facilitar considerablemente el control de máquinas o dispositivos. En muchos casos, la tecnología de radio es también la solución más económica cuando el número de dispositivos integrados es muy elevado, ya que no hay que realizar ningún esfuerzo de cableado. Gracias a la tecnología de radio, los dispositivos pueden integrarse mucho más fácil y rápidamente en una red inalámbrica existente y, en teoría, esto no tiene límites.

Entonces, ¿por qué no se implantan más a menudo las soluciones inalámbricas?

Encontrar la solución ideal para un determinado campo de aplicación es mucho más complejo en el caso de la tecnología radioeléctrica que en el de los sistemas basados en cables. En el sector de la radio hay que tener en cuenta muchos factores, como otros sistemas inalámbricos que operan en la misma gama de frecuencias o el entorno en el que se va a implantar el sistema. Incluso influencias externas como el clima pueden influir en la señal de radio.

Además, la tecnología de radio no sólo ofrece ventajas. Una desventaja fundamental de la tecnología de radio es el sistema abierto y la susceptibilidad a los fallos. En general, cualquiera que se encuentre dentro del alcance de transmisión de un sistema inalámbrico puede recibir y leer sus señales. Por eso hay que hacer un cierto esfuerzo para asegurar la señal, por ejemplo cifrando los datos. En el caso de datos muy sensibles, a veces hay que instalar transmisores de interferencia para que los datos ni siquiera puedan recibirse desde otra fuente. Los datos cifrados pueden descifrarse con el esfuerzo correspondiente.

¿Existe alguna ayuda técnica para reducir las influencias negativas?

La transmisión de datos puede verse influida negativamente por un entorno desfavorable, como muros de hormigón o transmisores interferentes de otros sistemas inalámbricos. Mientras que en el caso de cualquier objeto absorbente la señal puede mejorarse mediante repetidores, el nivel de engaño en caso de señales interferentes de otros sistemas inalámbricos es mayor. Por ejemplo, algunos sistemas utilizan el salto de frecuencia para cambiar a una banda de frecuencia menos cargada o comprueban de antemano si el canal está libre y envían los datos después.

Lo importante es que Los sistemas inalámbricos se mejoran continuamente y son cada vez más fiables y seguros. Un buen ejemplo es la nueva red 5G, que se supone que incluso hará posible la conducción autónoma. También en el sector industrial, las estadísticas muestran un aumento continuo de los sistemas inalámbricos implantados en los últimos años y predicen una aceptación aún mayor en los próximos años, por lo que cabe suponer que la tecnología de radio se afianzará aún más en este sector.

¿Existen restricciones técnicas o requisitos mínimos para el uso de soluciones inalámbricas?

Básicamente no existen unos requisitos mínimos definidos, con la excepción de que el sistema inalámbrico tiene que transferir los datos de forma segura y fiable de acuerdo con los requisitos y el entorno del sistema. Sin embargo, hay que tener en cuenta dos puntos importantes: La frecuencia que se utiliza para la transmisión y las directrices legales.

No está permitido transmitir en cualquier frecuencia deseada. Muchas frecuencias requieren una licencia, además cada país tiene su propia normativa sobre qué frecuencias incluso se pueden utilizar. Asimismo, quienes quieran suministrar sistemas inalámbricos deben estar familiarizados con el reglamento 2014/53/UE (Directiva sobre equipos radioeléctricos, abreviada RED) para poder explicar la conformidad del sistema.

¿Qué ofrece SCHLEGEL en cuanto a soluciones inalámbricas?

SCHLEGEL ofrece actualmente dos sistemas con solución inalámbrica. En el caso de los pulsadores e interruptores inalámbricos sin pilas de SCHLEGEL, la energía necesaria para transmitir la señal la genera un generador electrodinámico al pulsar el botón. Esto hace que el sistema sea independiente de cualquier fuente de energía y utiliza el denominado principio de captación de energía. Este principio también se conoce como EnOcean. Detrás hay una alianza de empresas que apoyan y posibilitan ecosistemas según la norma inalámbrica sin mantenimiento (ISO/IEC 14543-3-10/11). Nuestros pulsadores e interruptores inalámbricos están certificados conforme a la norma EnOcean.

El transmisor de los pulsadores e interruptores inalámbricos sin pilas se encuentra en el interior del bloque de contactos, que puede combinarse con varios pulsadores e interruptores. Puede tratarse de un pulsador, pero también de un selector o un interruptor de llave. Además, SCHLEGEL ofrece receptores adecuados que cumplen diferentes requisitos, como la tensión, el número de transmisores o las salidas de relé, así como otros módulos, como un actor de bus, un repetidor o una fuente de alimentación conmutada.

El otro sistema es nuestra caja proboxx con tecnología de radio S-Wave de steute. El proboxx puede equiparse con 1 a 4 puntos de mando, mientras que una batería interna suministra energía al sistema. Mientras que los pulsadores e interruptores inalámbricos sin batería sólo pueden utilizar la energía generada una vez para enviar datos, con el proboxx se pueden generar más funciones gracias a la batería. Por ejemplo, el control del nivel de carga de la batería. Cuando éste es demasiado bajo, un LED rojo que parpadea continuamente indica que es necesario cargar la batería. Pero la demanda de energía del proboxx inalámbrico es tan baja que la vida útil de la batería a una operación por minuto es de unos 6 años.

¿Es seguro el sistema?

Para evitar la pérdida de datos por colisión, hemos implementado el llamado LBT (Listen Before Talk) en el proboxx inalámbrico. El LBT comprueba de antemano si el canal de radio está libre para que el destinatario pueda recibir los datos con seguridad. Hay dos receptores diferentes que se pueden utilizar con el proboxx inalámbrico: Un receptor con 4 canales y una salida de relé libre de potencial cada uno y un receptor con conexión TCP/UDP/IP, interfaz RJ45 para 10/100 Base-T-Ethernet y administración por navegador web. Ambos receptores pueden gestionar hasta 40 transmisores.

Los pulsadores e interruptores inalámbricos sin pilas, así como los proboxx inalámbricos, utilizan la frecuencia de transmisión sin licencia de 868 MHz. Esta baja frecuencia permite alcances de transmisión de 30 m a 40 m, atraviesa más fácilmente objetos absorbentes, es menos propensa a fallos y requiere menos energía.