Los cables son cosa del pasado: en todos los ámbitos, las comunicaciones tienden a realizarse cada vez más sin ellos. Frente a las comunicaciones por cable, las redes inalámbricas basadas en sistemas embebidos dispuestos a modo de nodos intercomunicados ofrecen numerosas ventajas.
La más evidente es que requieren de menos materiales y tanto la instalación como el mantenimiento resultan más sencillas, aspectos que tienen una importante repercusión en su precio.
También permiten llegar a zonas de difícil acceso en las que se pueden conseguir nuevas informaciones antes inaccesibles. Además, ofrecen la posibilidad de desarrollar prestaciones novedosas y de abrir nuevas vías de negocio.
Impacto en sectores
Las comunicaciones inalámbricas industriales cuentan con aplicaciones en los ámbitos del ferrocarril, la automoción, la generación de energía o los bienes de equipo, así como en las plantas de producción de todo tipo.
El mercado demanda a los productos que sean cada vez más 'inteligentes'. Para ello deben ser capaces de recoger, procesar y ofrecer información clave como datos sobre su funcionamiento y aceptar manipulaciones remotas fiables y seguras. Cada vez se buscan productos más eficientes, dotados de más capacidades y que sean capaces de cumplir con las regulaciones establecidas.
Las ventajas que ofrecen las redes inalámbricas en este sentido no son pocas. Pero, para sustituir al cable y resultar útiles en sectores como los de la industria o el transporte, deben ser fiables, robustas y seguras incluso en entornos hostiles.
Precisamente los entornos como la industria o los medios de locomoción cuentan con características que los convierten en altamente hostiles para este tipo de redes: las distancias, los materiales, las vibraciones o las interferencias constituyen un auténtico reto.
Los sistemas embebidos de alta fiabilidad y seguridad son una herramienta clave para resolver con éxito estos problemas, lo cual impulsará la popularización de las soluciones inalámbricas y las oportunidades que de ello se derivan.
Nuevas oportunidades
Tradicionalmente, los sistemas de automatización industrial (compuestos por un sensor, un control y un actuador) se han implementado a través de arquitecturas conectadas por cable. Gracias a las nuevas tecnologías se pueden poner en marcha redes inalámbricas que permiten sensorizar elementos en los que ahora resulta imposible hacerlo, como las ruedas de un tren o el cabezal de una máquina, por ejemplo.
La posibilidad de llegar sitios antes inalcanzables y obtener así nuevos datos y capacidades está impulsando la servitización, un proceso que constituye una auténtica revolución en la actividad industrial merced al cual las empresas, aparte de productos, ofrecen cada vez más servicios relacionados con ellos.
Las redes de comunicación inalámbricas permiten manejar las máquinas de manera remota y obtener más y mejores datos sobre el funcionamiento de los dispositivos en los que están insertados, lo cual permite desplegar todo un nuevo abanico de servicios como mantenimiento, actualizaciones, reparaciones, gestiones remotas, cobro por uso, etc.
En esta mayor 'inteligencia' de los dispositivos se basa precisamente la conexión entre máquinas conocida como la “internet de las cosas”, o lo que es lo mismo, una red de objetos conectados entre sí a través de internet y capaces de interactuar. Esta tendencia se está imponiendo de forma acelerada en objetos, dispositivos y máquinas de uso cotidiano, tanto en el ámbito doméstico como en el profesional.
Personalización
Como ha quedado dicho, la industria y los medios de locomoción son entornos hostiles para las comunicaciones sin cable debido a diferentes factores. Cada escenario tiene su propias circunstancias y estas raramente se repiten. Por tanto, no hay soluciones tecnológicas que sirvan para todo y, a la vez, ofrezcan niveles de fiabilidad y seguridad adecuados.
Con el fin de maximizar la disponibilidad del enlace se deben diseñar sistemas de comunicación robustos y adaptados a las circunstancias concretas de cada espacio.
Para eso es necesario trabajar en tecnologías como las denominadas real-time, time-critical, security, network coding, radio cognitiva y diseño de niveles físicos digitales, gracias a los cuales se pueden desarrollar sistemas inalámbricos de alta disponibilidad, seguros (safety-critical) y con adecuados niveles de security (centrados en la privacidad y la inviolabilidad de las comunicaciones).
Las capacidades de IK4-IKERLAN
En IK4-IKERLAN llevamos más de siete años desarrollando este tipo de tecnologías para empresas y trabajando en la tecnología denominada 'wireless industrial'. Somos capaces de implementar los desarrollos de manera integral, incluyendo todas las fases del ciclo, desde la concepción, el diseño, el desarrollo, la verificación y la validación funcional y no funcional.
La línea de Investigación de Sistemas Embebidos de alta fiabilidad y seguridad ha obtenido durante los últimos años 20 defensas y ponencias en congresos internacionales de prestigio, hemos publicado 12 artículos en revistas referentes y hemos defendido 5 tesis doctorales con mención internacional.
También hemos establecido relaciones con instituciones referentes como MIT, TTTech, la Universidad de Edimburgo, IMEC y la Universidad de Ilmenau, entre otros.
En cuanto a la propiedad intelectual, hemos registrado la propiedad de dos componentes clave: la particularización de una algoritmia de Network Coding que ofrece un significante aumento de la calidad de servicio en las comunicaciones y un protocolo inalámbrico optimizado para su uso en escenarios industriales.
Desde el punto de vista de la transferencia industrial, mantenemos una prometedora actividad con varios de nuestros clientes y también estamos explorando nuevas oportunidades de actividad con empresas de ámbito nacional e internacional.