¿Cómo superar los desafíos de WiFi y LTE en un entorno industrial?

De Todd Rigby, the Rajant Corporation.

El Wi-Fi ofrece los beneficios de la alta velocidad y capacidad, esenciales para soportar la creciente demanda de dispositivos móviles. No obstante, se considera que esta tecnología LAN es óptima para comunicaciones que no son críticas, dadas las limitaciones inherentes a su protocolo.

La problemática naturaleza del Wi-Fi

Las señales de Wi-Fi se degradan rápidamente a medida que los clientes móviles se alejan de los puntos de acceso. Cuando el cliente se mueve más allá del alcance del punto de acceso, la conexión se interrumpe antes de transferirse al siguiente punto de acceso, provocando pérdida de datos críticos. A pesar de que los integradores pueden trabajar para minimizar el tiempo de transición, es imposible eliminar completamente las desconexiones en grandes redes de Wi-Fi, lo que lleva a muchos operadores a buscar alternativas para aplicaciones críticas.

Una alternativa son las redes de operadores de Evolución a Largo Plazo (LTE), cuyas versiones más nuevas se conocen como 5G. Estas redes celulares, orientadas fundamentalmente a la infraestructura con estaciones base fijas y un núcleo de enrutamiento complejo, ofrecen beneficios en áreas urbanas y suburbanas. Sin embargo, su aplicación en IoT Industrial e Industria 4.0 a menudo enfrenta problemas de cobertura y fiabilidad de datos, especialmente en entornos complejos como almacenes, plantas de procesamiento u hospitales.

Dado el uso principal de estas redes para smartphones, los operadores priorizan el servicio a estos dispositivos, asignando aproximadamente el 80% del ancho de banda al acceso de bajada. Esto limita la capacidad de subida necesaria para operaciones industriales críticas, un desafío no solo para LTE sino también para el Wi-Fi, impulsando la búsqueda de alternativas más eficientes.

La quinta generación de LTE sobrevalorada

La quinta generación de LTE, o 5G, promete mejorar las tasas de datos aprovechando frecuencias más altas. Sin embargo, estas frecuencias tienen un alcance más corto y requieren una infraestructura de torres más densa, lo que no soluciona el desequilibrio en la asignación del ancho de banda entre descargas y cargas, crítico para usuarios industriales.

La falsa esperanza del LTE privado 

El LTE privado es una opción si un cliente está dispuesto a comprar una red en lugar de alquilar un software de transmisión abierta para programar y gestionar una estación de radio. Puedes decidir cómo asignar el ancho de banda si eres el propietario de la red. A menudo, las redes LTE privadas tienen un ancho de banda de subida y bajada igual. Sin embargo, el mayor desafío al que se enfrentan las redes LTE privadas es el ancho de banda limitado. El ancho de banda es una función del tamaño del canal. Las frecuencias se dividen en canales. La frecuencia con licencia es cara. 

Incluso si el cliente puede permitirse la frecuencia, a menudo hay disponibilidad limitada con licencia o sin licencia para la frecuencia. Otro desafío al implementar LTE privado es el mayor costo del equipo en comparación con otras opciones inalámbricas y mayores gastos operativos. En resumen, una red LTE privada es una solución cara y limitada. Además, vas a pagar más para mantener la red, y tendrás menos rendimiento a través de esa red.

Una solución alternativa (pero también complementaria) que está ganando impulso 

Hay otra solución que está pasando desapercibida y que muchos clientes no investigan completamente: las redes de malla. Este tipo de red es versátil pues permite la comunicación de igual a igual y la conectividad a gran escala. Un sistema de malla robusto resuelve efectivamente muchas deficiencias comunes de la red. Las mejores redes de malla se fortalecen a medida que aumentan en tamaño y densidad, y algunas redes de malla incluso pueden auto optimizarse. Todas las redes Wi-Fi y LTE tienen una configuración estática. Solo cambian la forma en que operan cuando un administrador realiza un cambio en la red.

Los nodos, a los que la Corporación Rajant llama BreadCrumbs, pueden contener múltiples radios con diferentes frecuencias, cada uno con múltiples conexiones activas. Cada BreadCrumb gestiona su enrutamiento, siempre enviando datos a través de la conexión de mejor rendimiento. Los BreadCrumbs trabajan de igual a igual para formar enlaces robustos y redundantes entre activos industriales que pueden estar estacionarios o en movimiento. 

La red de malla inalámbrica proporciona conectividad completamente móvil, escalable y de alta capacidad que los sistemas necesitan para funcionar sin problemas. Estos nodos compactos y ligeros se pueden implementar fácilmente en activos fijos y móviles, colocándose directamente en equipos, robots y dispositivos. Además, una red de malla es más barata de comprar y mantener que una red LTE privada comparable y ofrece mucho más ancho de banda con una latencia significativamente menor.

Los tomadores de decisiones necesitan cada vez más saber que su negocio tiene una red que soporta tecnología inteligente y automatizada. La implementación de una red única que es confiable y redundante puede mejorar enormemente la productividad, eficiencia y rentabilidad de los operadores. El acceso a comunicaciones efectivas en un entorno dinámico, como un almacén o planta, puede asegurar que las operaciones prosperen ahora y en el futuro.

Sobre autor:

Durante más de 25 años, Todd ha implementando sistemas de comunicaciones y soluciones tecnológicas en múltiples industrias. Ha ayudado exitosamente a numerosas compañías con diversas iniciativas de digitalización e Industria 4.0. Estos esfuerzos han mejorado la seguridad, productividad, utilización de activos y producción. Todd tiene experiencia directa con muchas tecnologías de comunicación diferentes y su aplicación a varios casos de uso industriales. Él es experto en Minería, Construcción Pesada, Agricultura, Procesamiento de Materiales, Manufactura y Almacenamiento para la Corporación Rajant, una compañía líder en redes de malla inalámbrica industrial. Todd ha ayudado a desarrollar el canal de ventas de socios de Rajant en Estados Unidos, Canadá, Centro y Sudamérica, Australia y África. Antes de su empleo en Rajant, Todd dirigía un destacado integrador tecnológico y fue el primer socio revendedor de Rajant.

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