Las primeras aplicaciones industriales implementadas con GSM se generaron por la dificultad orográfica o la excesiva dispersión de los puntos a controlar, lo que imposibilitaba o encarecía las comunicaciones por radio. Además, una plataforma GSM se puede implementar más rápidamente, ya que no requiere licencia, torres, repetidores o permisos de paso en terrenos. De igual modo, el GSM presenta tres ventajas adicionales que han resultado claves para su extensión, como lo son una cobertura universal con antenas de tamaño reducido, módems GSM a precios competitivos y un bajo consumo energético. Al tener una cobertura universal, se han desarrollado RTUs de pequeño tamaño con antena interna, es decir, sin costo de instalación exterior. Asimismo, estos equipos no tienen salida de antena, lo que permite altos grados de estanqueidad (IP68).

Evidentemente, al adoptar el GSM se ha renunciado a una parte de las funcionalidades de la RTU con mó-dem RF tradicional. En concreto, se ha renunciado a la comunicación continua del tipo polling y a las funciones de control que requieran proceso continuo (PID) o muestreo a frecuencia de milisegundos (controles de planta de producción). Esto, porque la comunicación GSM tiene un costo por tiempo de conexión, por lo que se debe limitar a alarmas y volcado de históricos. Al fin y al cabo, no se trata de sustituir el módem RF con el GSM, sino de bajar los costos de los telecontroles dispersos, que son el mercado objetivo del control vía GSM. Sin embargo, al utilizar la tecnología GPRS (ya bastante difundida y explicada más adelante), es posible la conexión permanente a bajo costo.

Campos de aplicación de las RTU con GSM

Las aplicaciones posibles de este tipo de RTU son múltiples y en su mayoría novedosas, ya que hasta el momento las tecnologías alternativas ofrecían costos demasiado elevados para implementarlas. A modo de ejemplo, mencionaremos algunas en diferentes campos:

• Aguas: control de avenidas en torrentes, control de calidad de agua o fugas (Sectoring) en la red, control de pozos y control de plantas de tratamiento de aguas.

• Seguridad industrial: supervisión de sistemas eléctricos, intrusismo y control de ambiente en naves industriales y cámaras frigoríficas.

• Transporte industrial: control de seguridad en transportes de materias peligrosas.

• Energía: control de mini-centrales hidráulicas, generadores eólicos o solares.

• Sector agrícola: estaciones meteorológicas y agrimensoras.

• Sector medioambiental: estaciones meteorológicas y control de plagas.

Oferta del mercado

Muchas compañías ofrecen actualmente equipos para la transmisión de datos GSM/GPRS y cada vez están siendo de mayor uso, ya que la red GSM ha ido cubriendo un mayor territorio. De hecho, en Chile son pocas las localidades que no disponen de esta red.

Dentro del mercado, se encuentran varias alternativas de hardware, como el IT-LOGS45 de la empresa Datalogger IT, que es un equipo de datalogging configurable con comunicaciones vía GSM, estanco (IP67) y alimentado con pila de litio con una autonomía de tres años. El costo de cada punto instalado es drástica-mente menor al de una instalación con un mini-PLC. Además, actúa como un PLC y entrega la alimentación a los sensores cada vez que se requiere, de modo que no se necesitan dispositivos adicionales.

Sistema GSM/GPRS

GPRS (General Packet Radio Service) es un servicio agregado de la infraestructura de telefonía celular, que permite el acceso directo público y privado a redes de datos (Internet, redes corporativas, etc.). Superpone un paquete de datos para su transmisión por aire sobre la red existente GSM, sólo habilitando los recursos cuando el dato es enviado o recibido, de modo que el uso de la red es completamente eficiente y los costos de tráfico son reducidos significativamente. Hoy, las compañías de telefonía celular cobran menos de cinco dólares por cada megabyte mediante conexión GPRS, sin importar el tiempo de conexión, de modo que mediante esta tecnología se podrá obtener una conexión continua sin un mayor costo.

Para el caso del equipo de Datalogger IT antes mencionado, la conexión GPRS es una limitante desde el punto de vista de la autonomía de la pila, razón por la cual emplea GSM convencional. Esto se solucionaría si los operadores de telefonía móvil suministraran direcciones IP fijas a los usuarios industriales.

Caso de aplicación: Sectorización de redes de distribución de agua potable

Un ejemplo de la apertura de nuevos mercados -gracias a la reducción de costos- es la sectorización. El Sectoring consiste en la medida de caudales y presiones en distintos puntos de la red de distribución de agua potable, con la finalidad de establecer registros históricos de consumo para calcular la pérdida de agua en distribución (eficiencia de red) y detectar fugas o roturas de red.

La eficiencia de transporte de una red de agua potable se sitúa entre 60% y 65%. El resto se pierde en pequeñas fugas o roturas. Mejorar la red y obtener un 70% de eficiencia significa un gran aumento en productividad e ingresos de la compañía de aguas, un ahorro energético en bombeos y tratamiento y un ahorro de agua en sí, crucial en zonas secas. Sin embargo, para mejorar la eficiencia de red se deben acometer dos tipos de inversiones: obra civil de mejora de conducciones y telecontrol de sectorización para análisis de la eficiencia de éstas, cuya inversión no resultaba amortizable hasta hace poco. No obstante, en Europa ya no sólo resulta amortizable, gracias a las soluciones de datalogging configurable vía GSM, sino que es una necesidad social y un tema de política de Estado: su aplicación masiva evita la inversión pública en grandes infraestructuras imposibles de amortizar como los trasvases entre cuencas hidráulicas y las desaladoras.