wireless basic concepts

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Carlos Garcia Emerson Lider Wireless Region Andina y Caribe Smart Wireless Smart Wireless : : Conceptos Básicos Conceptos Básicos

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Page 1: Wireless basic concepts

Carlos GarciaEmersonLider Wireless Region Andina y Caribe

Smart WirelessSmart Wireless::Conceptos BásicosConceptos Básicos

Page 2: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 2

AgendaAgendaAgendaAgenda Introducción Evolución y Estándares Conceptos Básicos Requerimientos de una red inalambrica industrial

Page 3: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 3

La Planta Digital de Emerson Integra de Forma La Planta Digital de Emerson Integra de Forma Transparente lo cableado y lo inalámbricoTransparente lo cableado y lo inalámbrico

La Planta Digital de Emerson Integra de Forma La Planta Digital de Emerson Integra de Forma Transparente lo cableado y lo inalámbricoTransparente lo cableado y lo inalámbrico

Red de Planta

Red de Control

OperacionesAdministración

de Activos

DispositivosDe Campo

Redes Autoadminstradas

Comunicaciones móviles

Operador Móvil

Seguridad Física y del Proceso

Seguimiento de Activos/Personal

Red de Planta Inalámbrica

Red de Campo Inalámbrica

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[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 4

Red de Campo Inalámbrica

11 Aplicaciones Top:

1. Monitoreo de Procesos Complicados

2. Equipo Rotativo

3. Ambientales

4. Sistemas Auxiliares

5. Estatus de Sistemas de Seguridad

6. Seguridad de Operadores

7. Activos Móviles

8. Posición Válvula On/Off

9. Arranque Procesos

10.Instalaciones Temporale

11. Alternativa a cableado

Desarrollo de soluciones inalámbricas Desarrollo de soluciones inalámbricas depende de las necesidades del clientedepende de las necesidades del clienteDesarrollo de soluciones inalámbricas Desarrollo de soluciones inalámbricas depende de las necesidades del clientedepende de las necesidades del cliente

Red de Planta Inalámbrica

8 Aplicaciones Top:

1. Field Data Backhaul

2. Operador Móvil

3. Enlace

4. Video - Securidad

5. Video - Proceso

6. Seguimiento activos

7. Safety Mustering

8. Voz sobre WLAN

Page 5: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 5

Las Redes de Planta y Campo tienen Las Redes de Planta y Campo tienen consideraciones técnicas diferentesconsideraciones técnicas diferentesLas Redes de Planta y Campo tienen Las Redes de Planta y Campo tienen consideraciones técnicas diferentesconsideraciones técnicas diferentes

Red de Planta Inalámbrica

Bandwidth: Alto – Múltiples aplicaciones que deben compartir la misma infraestructura inalámbrica

Seguridad / Confiabilidad: Seguridad Industrial y coexistencia robusta. Debe pasar los requerimentos de TI

Energía: Los dispositivos puede estar cableados o recargarse diariamente

Estándares: Definidos por la comunidad de TI (802.11)

Red de Campo Inalámbrica

Ancho de Banda: Bajo - pequeño, high priority communications

Seguridad/Confiabilidad: No podemos perder una “llamada”….debemos co-existir y desempeñarnos en ambientes severos, dinámicos.

Energía: BAJO…muchos dispositivos, ampliamente distribuidos en ambientes severos, baterías deben durar 5 – 10 años

Estándares: Definidos por la comunidad de Proceso (WirelessHART)

Page 6: Wireless basic concepts

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La Planta Digital de Emerson Integra de Forma La Planta Digital de Emerson Integra de Forma Transparente lo cableado y lo inalámbricoTransparente lo cableado y lo inalámbrico

La Planta Digital de Emerson Integra de Forma La Planta Digital de Emerson Integra de Forma Transparente lo cableado y lo inalámbricoTransparente lo cableado y lo inalámbrico

Red de Planta

Red de Control

OperacionesAdministración

de Activos

DispositivosDe Campo

Redes Autoadminstradas

Comunicaciones móviles

Operador Móvil

Seguridad Física y del Proceso

Seguimiento de Activos/Personal

Red de Planta Inalámbrica

Red de Campo Inalámbrica

Page 7: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 7

AgendaAgendaAgendaAgenda Introducción Evolución y Estándares Conceptos Básicos Requerimientos de una red inalambrica industrial

Page 8: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 8

IntroducciónIntroducciónIntroducciónIntroducción

(Finales de los 90’s) Surge LAN inalámbrico, digital

– IEEE 802.11b

– Se desarrolla Spread Spectrum

(1901) Gugliermo Marconi envía el primer mensaje a través del Atlántico

II Guerra Mundial - Radio

(1990) Digital wireless mediados de 90’s gracias a la telefonía celular

– TDMA– GSM

(1985) La FCC asigna la banda de 902 a 928 MHz para ISM (Industrial, Scientific and Medical)

(1945) Primer teléfono móvil (no-celular)

(2004-2006) WPAN

– IEEE 802.15

Transmisiones analógicas

(1960) Noruega es el primer país con teléfonos celulares 0G

1901 1990 2000

(2003) LAN

– IEEE 802.11g

(2008-2009?)

– IEEE 802.11s

Page 9: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 9

Tecnología Inalámbrica aTecnología Inalámbrica aDistintos NivelesDistintos NivelesTecnología Inalámbrica aTecnología Inalámbrica aDistintos NivelesDistintos Niveles

W-WAN: Wireless Wide Area Networks

W-MAN: Wireless Metropolitan Networks

W-LAN: Wireless Local Area Network

W-PAN: Wireless Personal Area Networks Walt Boyes. Cutting the Wires of Communication. Control Global. 2006

Certificados de Conformidad

WiMAX: Worldwide Interoperable for Microwave Access.

Wi-Fi: Wireless Fidelity.

WPA: WiFi Protected Access

En Planta

Cercano

Global

1Mb/s 10 Mb/s 100 Mb/s Velocidad de Transmisión

Con

sum

o de

Ene

rgía

Cos

to/C

ompl

ejid

ad

SatelitalW-WAN

W-PAN

3G

RFID-2

2G

2.5G

1G

Bluetooth

Zigbee

W-LAN

$$$$

$

802.16

802.15.3RFID-1

802.15.4

802.11.g

802.11.b

802.11.a

WiMAX

WMAN

802.11aHiperLAN

WiMedia

UWS

LR-WPAN

WiFi

Page 10: Wireless basic concepts

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Qué significa eso en mi planta?Qué significa eso en mi planta?Qué significa eso en mi planta?Qué significa eso en mi planta?

Page 11: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 11

Protocolos Protocolos Wireless Personal Area Networks - WPANWireless Personal Area Networks - WPANProtocolos Protocolos Wireless Personal Area Networks - WPANWireless Personal Area Networks - WPAN

IEEE 802.15 (1998)

(2003)

Page 12: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 12

ProtocolosProtocolos Wireless Local Area Networks - WLANWireless Local Area Networks - WLANProtocolosProtocolos Wireless Local Area Networks - WLANWireless Local Area Networks - WLAN

IEEE 802.11 Los dispositivos que satisfacen este estándar, se les

certifica Wi-Fi (Wireless Fidelity)

Page 13: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 13

AgendaAgendaAgendaAgenda Introducción Evolución y Estándares Conceptos Básicos Requerimientos de una red inalambrica industrial

Page 14: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 14

AgendaAgendaAgendaAgenda Introducción Evolución y Estándares Conceptos Básicos

– Redes de comunicación

– Topologías

– Transmisión Inalámbrica

– Segmentación según uso Requerimientos de una red inalambrica industrial

Page 15: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 15

Conceptos BásicosConceptos BásicosConceptos BásicosConceptos Básicos Red (comunicaciones)

– Estructura de comunicación entre dos o más dispositivos, orientados a compartir información y recursos

– Componentes• Sistema de información

• Dispositivos (nodos)

• Interfase (Gateway)

Page 16: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 16

Conceptos BásicosConceptos BásicosConceptos BásicosConceptos Básicos Sistema de Información

– Visualiza y almacena la información– La información la administra de diversas maneras

• Reportes de mantenimiento• Históricos del proceso• Generación de alarmas

– Fácil de integrar

Alarmas/Data Logging

Trending

Monitoreo

Configuración

Page 17: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 17

Conceptos BásicosConceptos BásicosConceptos BásicosConceptos Básicos Gateway

– Es un puente o interfase entre dos medios físicos distintos, también entre dos protocolos diferentes

• Analógico a Digital

• Bell 202 a RS-232

• Inalámbrico a Sistema cableado

• HART a Modbus

Page 18: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 18

Conceptos BásicosConceptos BásicosConceptos BásicosConceptos Básicos Nodos

– Elementos que componen la estructura de la red de comunicación

• La comunicación se establece entre los nodos• Dependen de la estructura definida para la red (topología)

Page 19: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 19

Conceptos BásicosConceptos BásicosConceptos BásicosConceptos BásicosTopologíasTopologías

Source: http://www.hartcomm2.org/hart_protocol/wireless_hart/wireless_hart_main.html

Malla Estrella Arbol*

* También Mesh-Estrella

Page 20: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 20

Conceptos Básicos Conceptos Básicos TopologíasTopologíasConceptos Básicos Conceptos Básicos TopologíasTopologías

Estrella– Existe un único EnrutadorEnrutador que establece

comunicación con todos los dispositivos finales.

– Cada Nodo FinalNodo Final habla directamente con el EnrutadorEnrutador

VentajasVentajas– Adecuada para redes pequeñas

DesventajasDesventajas– Sensible a la interferencia (fijas, móviles e

intermitentes) y obstrucciones• Importante realizar una evaluación del campo

– Si el Nodo EnrutadorNodo Enrutador sale de servicio, se pierde la comunicación de todos los demás nodos

– Media-Baja confiabilidad

Nodo Enrutador

Nodo Final

Page 21: Wireless basic concepts

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Conceptos Básicos Conceptos Básicos TopologíasTopologíasConceptos Básicos Conceptos Básicos TopologíasTopologías

Malla (Mesh)– Algunos (o todos) los Nodos FinalesNodos Finales se pueden

configurar como Nodos EnrutadoresNodos Enrutadores

VentajasVentajas– Enlaces redundantes– Tolerante a fallas– Alta confiabilidad

DesventajasDesventajas– Puede requerir un alto nivel de configuración de los

nodos

Nodo Enrutador

Nodo Final

Page 22: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 22

Conceptos Básicos Conceptos Básicos TopologíasTopologíasConceptos Básicos Conceptos Básicos TopologíasTopologías

Arbol– Es una mezcla entre Malla y Estrella– Algunos de los Nodos FinalesNodos Finales se pueden

configurar como Nodos EnrutadoresNodos Enrutadores– Algunos Nodos Finales se comunican

únicamente con algunos Nodos Enrutadores

VentajasVentajas– Enlaces redundantes (parciales)– Tolerante a fallas (parcialmente)– Permite segmentar la planta (por dispositivo,

proceso, variable, etc)

DesventajasDesventajas– Puede requerir un alto nivel de configuración de

los nodos• Persisten algunos problemas de la topología

estrella

Nodo Enrutador

Nodo Final

Page 23: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 23

Conceptos Básicos Conceptos Básicos TopologíasTopologíasConceptos Básicos Conceptos Básicos TopologíasTopologías

Red Auto-Administrada (Smart Mesh)– Es una versión mejorada del Malla

– Todos los dispositivos tienen la capacidad de enrutar la información

– Se auto configura VentajasVentajas

– No dependen de una pre-configuración• Detectan en forma inteligente, los vecinos a través

de los cuales puede transmitir

– Aumenta la tolerancia a falla

– Elimina la redundancia innecesaria

– Alta confiabilidad DesventajasDesventajas

Nodo Enrutador

Nodo Final

Page 24: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 24

Conceptos Básicos Conceptos Básicos Redes InalámbricasRedes InalámbricasConceptos Básicos Conceptos Básicos Redes InalámbricasRedes Inalámbricas

Redes Inalámbricas– Cable entre los dispositivos inexistente

• No requiere cableado para transmitir información ni para energizar los dispositivos

Page 25: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 25

Conceptos Básicos Conceptos Básicos Redes InalámbricasRedes InalámbricasConceptos Básicos Conceptos Básicos Redes InalámbricasRedes Inalámbricas Mismas topologías que

redes cableadas Redes parcialmente

inalábricas– Alimentación

– Comunicación

Radios y antenas establecen la comunicación inalámbrica

Conexión Inalámbrica

Conexión cableada

Page 26: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 26

Conceptos Básicos Conceptos Básicos Transmisión InalámbricaTransmisión InalámbricaConceptos Básicos Conceptos Básicos Transmisión InalámbricaTransmisión Inalámbrica Medios de transmisión en la Industria:

– Radio Frecuencia

– Microonda (satelital)

Espectro Electromagnético

Fre

cuen

cia

(Hz)

Long

itud

de O

nda

Page 27: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 27

Conceptos Básicos Conceptos Básicos Transmisión InalámbricaTransmisión InalámbricaConceptos Básicos Conceptos Básicos Transmisión InalámbricaTransmisión Inalámbrica Frecuencias industriales comunes

– 868 MHz (ISM)– 900 MHz– 2.4 GHz– 5.1 GHz

En comunicaciones de radio, cada banda de transmisión está compuesta por canales

Page 28: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 28

Conceptos Básicos Conceptos Básicos Transmisión InalámbricaTransmisión InalámbricaConceptos Básicos Conceptos Básicos Transmisión InalámbricaTransmisión Inalámbrica Para transmitir ondas de radio, se requiere de

una antena Existen varios tipos de antena. Entre las más

comunes se encuentran:– Parabólica

– Yagi

– Omnidireccional• Planar (celular)

Cada una de ellas se caracteriza por– Patrón de radiación

– Ganancia

Page 29: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 29

Conceptos Básicos Conceptos Básicos Transmisión InalámbricaTransmisión InalámbricaConceptos Básicos Conceptos Básicos Transmisión InalámbricaTransmisión Inalámbrica

Omnidireccional Ganancia media Libertad de ubicación del

Emisor y del receptor Ideal para conexión tipo malla

– Lo hace menos susceptible ante presencia de obstrucciones en el paso de la onda

Menor consumo de energía

Direccional Alta ganancia Emisor y receptor deben estar

alineados Ideal para conexiones Punto-a-

Punto– Pérdida de señal por

obstrucciones en el paso de la onda

Mayor consumo de energía

Page 30: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 30

Requerimientos Requerimientos Según el usoSegún el usoRequerimientos Requerimientos Según el usoSegún el uso Personal Residenciales Comerciales Industriales

Page 31: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 31

AgendaAgendaAgendaAgenda Introducción Evolución y Estándares Conceptos Básicos Requerimientos de una red inalambrica industrial

Page 32: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 32

AgendaAgendaAgendaAgenda Introducción Evolución y Estándares Conceptos Básicos Requerimientos de una red inalambrica industrial

– Seguridad

– Energía

– Estándares Industriales

– Robustez

– Entorno/Coexistencia

Page 33: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 33

Requerimientos para Requerimientos para Usos IndustrialesUsos IndustrialesRequerimientos para Requerimientos para Usos IndustrialesUsos Industriales

Fábrica Areas bajo techo Maquinaria asociada a

– manufactura, ensamble, empaque y distribución de productos

Manejo de materiales:– traslado de los productos del

área de fabricación a las zonas de despacho

Proceso Normalmente en plantas al aire

libre La producción está “oculta” de los

operadores– En tuberías, equipos especiales

(intercambiadores) y/o tanques presurizados.

Los productos son en su mayoría fluídos.

Productos corrosivos, venenosos o inflamables

Page 34: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 34

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesSeguridadSeguridadRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesSeguridadSeguridad

Protección del acceso por parte de terceros– Evitar que se reemplace la fuente de

información– Evitar que se remplace el destino de la

información Protección de la información

– Privacidad de los datos– Optimización de los recursos

Técnicas para aumentar la seguridad– Modulación– Encriptación– Autenticación– Verificación– Restricción de acceso

Page 35: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 35

Requerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidadRequerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidad Confiabilidad

– La certeza de que la información llegue al destino

– Algunas –no todas- de las técnicas para aumentar la confiabilidad, impactan positivamente la seguridad

• Modulación

• Sincronización

– Latencia depende de la confiabilidad

Mensajes recibidos por el Gateway

Mensajes enviados por el dispositivoConfiabilidad =

Page 36: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 36

Requerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidadRequerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidad Confiabilidad depende de:

– Sensor

– Comunicación inalámbrica

– Integración del Host

– Administración de los datos

Un red inalámbrica es tan confiable como el más débil de sus componentes

A

B

D

Gateway

Red de Control

Operaciones

85%65%

40%

CC

on

fiab

ilid

ad

de

la R

ed

>99%

Page 37: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 37

Requerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidadRequerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidadPérdida de señal El impacto sobre las comunicaciones, está asociado a

la topología seleccionada– Fijas

• Zonas muertas• Infraestructura

– Materiales de construccion. – Mover el dispositivo unos milímetros

puede ser suficiente

– Móviles• Fuerte interferencia de otras fuentes RF• Infraestructura

– Intermitentes• Lluvia, humedad, neblina• Otras fuentes RF

Page 38: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 39

Requerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidadRequerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidad Interferencia entre canales

– o CCI es un cruce de señal entre dos radio-transmisores diferentes, que utilizan la misma frecuencia de transmición

– Coexistencia• La habilidad de dos radio

transmisores de utilizar la misma frecuencia de transmisión, compartiendo el mismo canal de comunicación

Page 39: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 40

Requerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidadRequerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidadCausas de CCI Potencia de Transmisión Comportamiento de la señal con respecto al tiempo Comportamiento de la señal con respecto al espacio (frecuencia)

Page 40: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 41

Requerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidadRequerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidad Interferencia móvil

– Cluster Tree

A

B

C

Configuración

A : Gateway

A : B

Configuración

B : Gateway

B : A

Configuración

C : Gateway

Page 41: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 42

Requerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidadRequerimientos Industriales Requerimientos Industriales ConfiabilidadConfiabilidad Interferencia móvil

– Cluster Tree

A

B

C

Configuración

A : Gateway

A : B

Configuración

B : Gateway

B : A

Configuración

C : Gateway

Page 42: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 43

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-ModulaciónConfiabilidad-ModulaciónRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-ModulaciónConfiabilidad-Modulación

Saltos rápidos en frecuencia Saltos pseudo-aleatorios Salta dentro de los canales de

la banda. Rechazo a la interferencia

Espectro Ampliado por Salto en Frecuencia

Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)

Beneficios de FHSS

– Aumento de confiabilidad• Detecciones de error

• Retransmisiones si el mensaje es interrumpido

– Anticipan a la competencia por demanda

• Y por la interferencia causadas por otros dispositivos

Page 43: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 44

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-ModulaciónConfiabilidad-ModulaciónRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-ModulaciónConfiabilidad-Modulación

Una banda estrecha de la señal se multiplica por otra señal pseudo-aleatoria de ruido (secuencia Barker).

La señal resultante se dispersa por toda la banda

Espectro Ensanchado por Secuencia Directa

Direct Sequence Spreads Spectrum (DSSS) Beneficios de DSSS

– Redundancia• Transmisión a través de toda

la banda

• El receptor puede reconstruir la señal en caso de daños

– Anticipan a la competencia por demanda

• Y por la interferencia causadas por otros dispositivos

Page 44: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 45

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-SincronizaciónConfiabilidad-SincronizaciónRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-SincronizaciónConfiabilidad-Sincronización Métodos de Acceso del Canal a

través del cual se intercambio la información

Permite que varios elementos hagan uso del mismo canal de comunicación

Page 45: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 46

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-SincronizaciónConfiabilidad-SincronizaciónRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-SincronizaciónConfiabilidad-Sincronización Acceso Multiple por Deteccion de Portadora

– Carrier Sense/Detection Multiple Access (CSMA/CDMA): • El emisor “escucha” la portadora para verificar si está libre.

• Si está libre, inicia su transmisión

• Propenso a “colisiones”

bla bla bla

bleble ble

Click normal

Click colision

!?

Page 46: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 47

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-SincronizaciónConfiabilidad-SincronizaciónRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-SincronizaciónConfiabilidad-Sincronización Acceso Multiple por Deteccion de Portadora

– Carrier Sense/Detection Multiple Access (CSMA/CDMA):• Receptor está fuera de servicio.

• El transmisor envía datos y al no recibir confirmación vuelve a enviar la información

• Saturación del canal

bla bla blaClick Saturacion

Page 47: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 48

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-SincronizaciónConfiabilidad-SincronizaciónRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesConfiabilidad-SincronizaciónConfiabilidad-Sincronización Time division multiple access (TDMA):

– Cada uno de los dispositivos sabe cuándo debe transmitir, y por cuánto tiempo

t

A D

D D DA A A EB C B C B CEE

A:

D:

Page 48: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 49

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesSeguridad-EncriptaciónSeguridad-EncriptaciónRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesSeguridad-EncriptaciónSeguridad-Encriptación Encriptación es el proceso de

transformar un mensaje en un cipher-texto.– cipher. Algoritmo matemático

– cipher-texto. Información Protege el mensaje del acceso

de terceros (no autorizados) en la red– Evita que se pueda interpretar

– Evita que alguien lo manipule externamente

Page 49: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 50

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesSeguridad-EncriptaciónSeguridad-EncriptaciónRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesSeguridad-EncriptaciónSeguridad-Encriptación

HO

LA

KR

OD

HO

LA

HO

LA

CLAVE:

Letra + 3

Enc

ripta

ción

CLAVE:

Letra - 3D

es-e

ncrip

taci

ón

128 bits = 2128 bits = 3.4x10

128

38

Combinaciones

Page 50: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 51

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesSeguridad-AutenticaciónSeguridad-AutenticaciónRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesSeguridad-AutenticaciónSeguridad-Autenticación

Busca asegurar que tanto el emisor como el receptor, sean elementos válidos que pertenecen a la red

Busca evitar que un agente externo, tenga la posibilidad de modificar o accesar

Page 51: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 52

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesEnergíaEnergíaRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesEnergíaEnergía La energía es fundamental para que el

sistema sea totalmente inalámbrico Algunas aplicaciones presentan

requerimientos de suministro permanente:– Totalizacion de caudal

– Variables de control

Co

ns

um

o d

e e

ne

rgía

• Cantidad de información

• Distancia de transmisión

• Velocidad de transmisión

• Periodicidad de transmisión

Page 52: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 53

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesEnergíaEnergíaRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesEnergíaEnergía

Panel SolarPanel Solar Recarga una batería Uso muy difundido

Limitaciones

Interiores de la planta Orientación del sol Alto costo

BateríaBatería Compacto Fácil de reemplazar

Limitaciones

Vida útil limitada Químicos que limitan su

desecho/transporte

Page 53: Wireless basic concepts

[File Name or Event]Emerson Confidential27-Jun-01, Slide 54

Requerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesEnergíaEnergíaRequerimientos IndustrialesRequerimientos IndustrialesEnergíaEnergía

Page 54: Wireless basic concepts

Smart Wireless

Muchas Gracias!

Smart Wireless

Muchas Gracias!