Diferencias de los sistemas de adquisición de datos entre tecnologías inalámbricas

Anteriormente, en entornos de automatización industrial, muchos sistemas de adquisición de datos se diseñaron utilizando protocolos alámbricos como MODBUS. Hoy en día, existen dos clases de sistemas de adquisición de datos:

• Sistemas directos a IP :Estos sistemas de adquisición de datos son algo relativamente nuevo, donde el nodo sensor en sí se conecta directamente a una red IP.
• Sistemas basados ​​en puerta de enlace :En este tipo de sistema de adquisición de datos, un protocolo inalámbrico patentado o de menor alcance se conecta a los sensores. Luego, los datos se envían a través de una puerta de enlace a la red IP, a menudo a través de un módem celular.

A continuación, veremos cómo se realiza la adquisición de datos inalámbricos en las redes WiFi, Bluetooth y Zigbee.

Diferencias de los sistemas inalámbricos de adquisición de datos

Sistemas de adquisición de datos WiFi

La mayor ventaja de los sistemas basados ​​en WiFi es que el sensor puede conectarse directamente a la red IP, obtener una dirección IP y enviar esos datos a través de Internet.

Beneficios

• No hay una puerta de enlace de conversión de protocolo involucrado en la adquisición de datos WiFi.
• WiFi es omnipresente , por lo que agregarlo a los sistemas existentes es relativamente económico. Por ejemplo, NodeMcu (basado en ESP8266) es un ejemplo de un dispositivo económico de código abierto que ayuda con la adquisición de datos WiFi.

Consideraciones

• WiFi consume bastante energía cuando está conectado. Incluso el proceso de obtener una renovación de DHCP puede quemar la batería, y puede usar un consumo continuo de hasta 100 mA solo para permanecer conectado a la red. Si bien esto es adecuado para un sistema que se activa con poca frecuencia y vuelve a dormir, no es ideal para una aplicación que necesita realizar transacciones con una gran cantidad de datos mientras se ejecuta con baterías.
• El aprovisionamiento de WiFi es un gran dolor de cabeza y consideración importante para cualquier empresa o cliente industrial que venda a terceros. Los sensores de adquisición de datos son dispositivos sin cabeza y no tienen teclado, y su cliente necesitará una forma de ingresar las credenciales de usuario en el sistema.

Sistemas de adquisición de datos Bluetooth

Hoy estamos viendo un interés en los dispositivos de Bluetooth a IP para aquellos que desean aprovechar el bajo costo y la larga duración de la batería de Bluetooth 4.0, pero requieren una arquitectura de grado industrial para el backhaul de datos.

Beneficios

• Los sistemas Bluetooth son muy eficientes desde el punto de vista energético para los dispositivos sensores que requieren un consumo de energía muy bajo.
• Los dispositivos finales Bluetooth son económicos , pero requieren un puente Bluetooth (como un teléfono inteligente) o una puerta de enlace BLE.

Consideraciones

• No existe un modelo de adquisición de datos inalámbrica directa a IP para Bluetooth . Bluetooth es una tecnología de red de área personal (PAN), lo que significa que no existe una capa de transporte directa basada en IP con Bluetooth. Para que los datos fluyan hacia el tráfico TCP / IP, primero deben pasar a través de un periférico inalámbrico a una aplicación instalada en un dispositivo conectado a IP.
• El rango puede ser un problema importante para redes de sensores basadas en Bluetooth.

Sistemas de adquisición de datos ZigBee

Como Bluetooth, no hay un protocolo directo a IP disponible con ZigBee. Por lo tanto, necesitará un punto de acceso ZigBee que conecte el tráfico a IP. (Tenga en cuenta que existen protocolos IP de Zigbee que se pueden utilizar sin pasar datos a través de la capa de aplicación).

Beneficios

• La velocidad de datos de ZigBee es muy rápida.
• Los sistemas ZigBee pueden ser muy eficientes en el consumo de energía .

Consideraciones

• Necesita un relativamente ubicuo y red densa de nodos de malla para obtener cobertura en todos los lugares donde la necesite. Por lo tanto, ZigBee solo funciona en ciertos modelos de implementación.
• La disponibilidad del sensor ZigBee puede ser un problema, dependiendo de su aplicación.

En conclusión

Antes de seleccionar un sistema de adquisición de datos, considere su modelo de negocio . Si el uso de un sistema de adquisición de datos basado en Bluetooth significa que necesitaría conectarse al teléfono inteligente de un trabajador, olvídese. De manera similar, si no hay WiFi disponible en todos los lugares donde planea vender su aplicación o si no ha planeado cómo manejar la autenticación de WiFi, se encontrará con algunos problemas.

Debido a estas preocupaciones, vemos que más empresas que venden dispositivos en entornos de terceros se alejan de estas opciones. Algunos gravitan hacia la telefonía celular, ya que no hay necesidad de infraestructura, y otros se están moviendo hacia un modelo de "traiga su propia infraestructura" como Symphony Link. Si tiene alguna pregunta sobre qué sistema de adquisición de datos sería el mejor para su solución, contáctenos.