La semana pasada vimos como M2M puede obtener información a través de la conexión de sensores. Este es un procedimiento que requiere cierto esfuerzo ya que para cada variable se debe incorporar un sensor. Por decirlo de alguna manera, es el camino largo para la adquisición de datos.
Afortunadamente en muchos casos nos encontramos con una gran ayuda: los controladores inteligentes, que proveen mucha información a M2M a través de una única conexión. Esta semana hablaremos de ellos.
Controladores inteligentes:
Existe una amplia variedad de controladores inteligentes aunque en muchos casos no es fácil identificarlos ya que forman parte de los equipos o maquinarias que queremos integrar a M2M. Sin embargo, tienen una característica común que nos ayudará a su identificación: todos recopilan información y la ponen a nuestra disposición a través de una puerta de comunicación.
Ejemplos:
- El computador de nuestro automóvil al que podemos conectarnos para hacer diagnósticos y obtener mediciones del motor.
- Medidores inteligentes de energía eléctrica.
- Estaciones meteorológicas.
- Controladores lógicos programables, también conocidos como PLC.
- Analizadores de calidad de agua.
- Una amplia gama de controladores de equipos eléctricos, tales como reconectadores, reguladores de voltaje, bancos de condensadores y muchos más.
Cuando nos enfrentamos a un proyecto M2M en el que se cuenta con controladores inteligentes, debemos comenzar a alegrarnos, porque muy probablemente podremos obtener muchos datos con un esfuerzo relativamente pequeño, dependiendo de ciertas condiciones.
La primera condición es que el controlador cuente con una puerta de comunicación.
Puertas de comunicación:
La puertas de comunicación son el mecanismo por el que obtendremos la información que nos entregará el controlador inteligente. Existe una amplia variedad de ellas, pero las más comunes en el mundo M2M son las denominadas puertas seriales.
Ese nombre proviene de la forma en que son transmitidos los datos, ya que éstos son transformados en cadenas de señales eléctricas que representan elementos unitarios de información (bits) que son transmitidos uno tras otro (en forma serializada).
Estos elementos unitarios de información o bits utilizan una representación binaria (de dos estados) de datos. Un bit puede tener un valor 1 (uno) o un valor 0 (cero). A pesar de ser tan simples, la combinación de muchos bits nos permite representar información compleja. Por ejemplo: la voz que escuchamos al hablar por celular o la foto que tomamos hoy están compuestas por millones de bits.
Las puertas seriales se diferencian entre sí principalmente por la forma en que representan los unos y ceros. A continuación comentaremos las más comunes:
Puertas RS-232:
- utilizan un cable para la transmisión y otro para la recepción de datos, más un tercer cable que es usado como referencia (o tierra).
- representan los ceros con señales de voltaje entre 3 y 15 Volts, y los unos con señales de voltaje entre -3 y -15 Volts.
- estas puertas son las más comúnmente utilizadas.
Puertas TTL:
- utilizan un cable para la transmisión y otro para la recepción de datos, más un tercer cable que es utilizado como referencia (o tierra).
- representan los ceros con una señal de 0 Volts y los unos con una señal de +5 Volts.
Puertas RS-485:
- utilizan solo dos cables, sin referencia (o tierra) denominados A y B.
- representan los ceros poniendo en A un voltaje mayor que el voltaje de B y los unos poniendo en B un voltaje mayor que el de A.
- los mismos cables son utilizados para transmitir y para recibir, por lo que no puede haber comunicación en ambas direcciones al mismo tiempo
Protocolos:
La segunda condición necesaria es que el controlador entregue los datos de una forma conocida, que permita su interpretación, para que podamos extraer la información que necesitamos.
La forma de entregar los datos es denominada protocolo de datos y establece las reglas utilizadas para consultar y obtener información del controlador, así como la forma de interpretar los datos que fluyen en la comunicación.
Los protocolos los podemos clasificar en públicos y propietarios.
Protocolos públicos:
Sus reglas cumplen con ciertos estándares y están a disposición de cualquiera que desee utilizarlos, lo que los hace muy populares y fáciles de incorporar a M2M. Normalmente la información está disponible en un sitio web oficial que cuenta con numerosos ejemplos de implementación y programación.
Algunos de ejemplos de protocolos públicos son:
- Modbus RTU.
- Profibus.
- DNP 3.0
Protocolos propietarios:
Son protocolos desarrollados por los fabricantes de los controladores y normalmente no están disponibles de forma pública. Por lo general son protocolos simples en su lógica, lo que los hace fáciles de implementar, pero presentan las siguientes dificultades:
- Es difícil conseguir su documentación, porque el fabricante no desea hacerla pública. Esto se puede resolver a veces contactando directamente al fabricante y explicándole nuestro interés en integrar sus equipos a una solución M2M.
- Si no conseguimos la documentación del fabricante, a veces es posible hacer la integración gracias a que muchos de estos protocolos propietarios son versiones reducidas o simplificadas de protocolos públicos. Sin embargo, esto nos enfrenta a una nueva dificultad, que tiene que ver con la propiedad intelectual y los derechos del fabricante. Nuestra recomendación en este caso es consultar siempre con el fabricante o su representante, antes de implementar la integración.
Algunos ejemplos de estos protocolos son:
- Estaciones meteorológicas Davis Vantage Pro
- Controladores Cooper con protocolo 2179.
En resumen, la existencia de controladores inteligentes puede facilitar mucho la integración de información a M2M, por lo que recomendamos explorar siempre esta posibilidad al inicio de nuestros proyectos. Incluso en el caso que los procesos no estén utilizando controladores inteligentes, puede no ser una mala idea considerar sus incorporación como parte del proyecto M2M.
La próxima semana hablaremos de la importancia de recibir los datos de forma oportuna y con la frecuencia necesaria para maximizar los beneficios de nuestro sistema M2M. Que tengan una buena semana.
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