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Wireless Mesh en Open Pits
Por Norberto Padin, Unified Access CSE de Cisco.

La industria minera está evolucionando y está usando las Tecnologías de la Información para optimizar su producción y ser más eficiente con el uso de sistemas MES (Manufacturing Execution Systems) de última generación, de sistemas en línea de administración de minas y de sistemas autónomos dentro de la faena minera, pero también busca que la tecnología aporte seguridad para todas las personas que trabajan en la faena. Para lograr todo esto, es esencial que la infraestructura de red de datos sea segura, confiable, redundante y multiservicio, y que además pueda dar cobertura más allá de las paredes de la oficina. Es ahí donde las redes de datos inalámbricas basadas en estándares de la industria hacen su aparición.

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Las redes inalámbricas dejaron de ser sólo puntos de acceso que entregan movilidad en oficinas y/o lugares públicos, y pasaron a ser una parte crítica de la operación minera. Para ello, son necesarias redes inalámbricas multiservicio con su correspondiente calidad de servicio y una cobertura adecuada.

Paulatinamente, y con la llegada de la tecnología inalámbrica Wi-Fi de alta velocidad 802.11n -que nos permite alcanzar velocidades de acceso de hasta 600Mbit/s-, las redes inalámbricas son una componente crítica de toda operación (minera o no). Ellas permiten tener una gran variedad de servicios (datos, voz, video, sistemas de despacho, localización con RFID, sistemas anti-colisión, control de neumáticos, escritorios virtuales, etc.) bajo una única infraestructura y asignarle a cada servicio el tratamiento preferencial que le corresponde (QoS).

Tiempo atrás, y bajo el uso de tecnología Wi-Fi 802.11b con capacidad de 11Mbit/s en el espectro de frecuencia de 2.4GHz, existían sistemas basados en el uso de repetidores que utilizaban amplificadores de alta potencia para "inundar" con RF (radiofrecuencia) la zona de cobertura. Si bien esa solución cumplía con su objetivo, su uso quedaba confinado a una sola aplicación, de modo tal que era imposible montar sobre esa infraestructura servicios adicionales. Peor aún, instalar una red inalámbrica en paralelo para brindar otros servicios inalámbricos era casi imposible, ya que la infraestructura mencionada anteriormente no permitía el normal desempeño de un punto de acceso multiservicio.

En la Figura 1, se pueden observar las diferencias entre el uso de repetidores y la conformación de celdas más pequeñas. En el caso de los repetidores, se utiliza un único canal de radio (supongamos el canal 1 con la tecnología Wi-Fi 802.11b), dando como resultado 11Mbit/s de capacidad para toda el área de cobertura. Ahora, si se conforman pequeñas celdas bajo la misma tecnología Wi-Fi802.11b (claramente, se necesita una mayor cantidad de puntos de acceso para dar cobertura a la misma zona), se obtendrá una mayor capacidad de transmisión para la misma zona de cobertura, pudiendo de esta forma tener mayor capacidad para acomodar otras aplicaciones.

Con la llegada de los puntos de acceso Wi-Fi de malla (o Wireless Mesh), ahora es posible hacer una cobertura de RF sin la necesidad de inundar la zona de cobertura con repetidores y amplificadores de alta potencia. Aún más, este tipo de redes son un óptimo reemplazo de la vieja infraestructura basada en repetidores, permitiendo a la aplicación anterior seguir en funcionamiento sobre la nueva infraestructura con puntos de acceso de malla mientras se adicionan nuevos servicios sobre la misma.

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Figura 1. Diferencias entre el uso de repetidores y la conformación de celdas más pequeñas.


La tecnología Wireless Mesh

Un punto de acceso Wi-Fi de malla está compuesto por, al menos, dos radios: una 802.11b/g/n, que brinda acceso a los clientes, y otra, 802.11a/n que, además de permitir el acceso de clientes, conforma la interconectividad entre otros puntos de acceso de malla (o backhaul). De esta forma, el concepto de repetidor desaparece y se implementa el concepto de celdas que permiten la movilidad de los clientes entre ellas (de la misma manera que una red de telefonía celular). Adicionalmente, este tipo de red permitirá el despliegue de servicios adicionales, todos compartiendo la misma infraestructura y permitiendo así un óptimo manejo del espectro RF.

Los puntos de acceso Wi-Fi de malla tienen básicamente dos componentes: un dispositivo que se conecta a la red cableada, al que denominaremos RAP (Root AP, o punto de acceso raíz), y otros, que se conectan por radio y que llamaremos MAP (Mesh AP, o punto de acceso de malla). La diferencia entre ambos es simplemente la forma de conectividad. Dependiendo del proveedor de la tecnología, un tercer componente entrará en juego: el controlador de la red inalámbrica, que se encargará de centralizar y simplificar las tareas de administración de la red.

Con esta tecnología, ahora es posible la implementación de soluciones adicionales que permiten mejorar la productividad de la faena minera, como sistemas de despacho avanzados, control de neumáticos, cámaras a bordo, espacios de trabajo virtuales con Tablet PC y voz sobre Wi-Fi, entre muchas otras aplicaciones.

También las tecnologías inalámbricas permiten el despliegue de aplicaciones que ayudan a la seguridad de los trabajadores, entre ellas sistemas anticolisión, presencia de personas por RFID, manejo remoto de equipo pesado y, lo más novedoso que ya está en etapas de prueba de concepto, las flotas de camiones autónomos (sin conductores).

En faenas mineras de gran tamaño, también será necesario el uso de tecnologías adicionales que permitan el despliegue de redes en malla inalámbricas a zonas distantes. Para ello, se podrán utilizar tecnologías ópticas o una solución de radio del tipo P2P (punto a punto) o P2M (punto a multipunto), como las que brindan las tecnologías Wi-Fi, WiMAX o las microondas.

Finalmente, es posible mencionar que las tecnologías inalámbricas basadas en celular, como GPRS ó 3G, si bien dan una cobertura amplia, son costosas, difícil de implementar en las zonas donde las faenas mineras operan y no brindan la capacidad multiservicio que una red de malla puede dar.

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Figura 2. Topología de una red Wireless Mesh.

Marzo 2012
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Comentarios acerca de este artículo
vidalina jimenez istene (31/10/2012)
gracias por tu informacio esta buenazaaaa
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