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La importancia de los estudios de sitio y
las pruebas de enlaces en las Comunicaciones Industriales
Por Ricardo Pozo Font, Jefe de Ingeniería y Servicios de Inprint. www.inprint.cl
El uso de las soluciones inalámbricas en aplicaciones industriales ha crecido significativamente en los últimos años. Sin embargo, para el éxito de estos proyectos, resulta fundamental medir ciertos parámetros para garantizar su correcto funcionamiento.

Desde hace algunos años, la industria de la Automatización en Chile viene experimentando numerosos cambios tecnológicos que han quebrado muchos paradigmas, especialmente en el ámbito de las Comunicaciones Industriales. Hace una década, los buses de campo recién se estaban posicionando en el mercado, mientras que hoy en día son una solución validada por muchos organismos internacionales y técnicamente se encuen tran funcionando en muchas plantas a lo largo del país.

La evolución natural de la tecnología a nivel mundial, y la situación económica actual, están cambiando el mercado y la manera de enfrentar los proyectos, específicamente en tiempos y costos involucrados.

En este contexto, las soluciones inalámbricas han ganado terreno, ya que son una alternativa confiable a la conexión física por cable, la que debe ser tendida y canalizada. Muchas veces, las actividades de canalización y cableado, por su naturaleza, implican un mayor tiempo, costo de materiales y horas-hombre.

Las soluciones inalámbricas en la industria se vienen realizando hace varios años. En este ámbito, podemos encontrar desde aplicaciones RFID para la ubicación de personas en minería subterránea, soluciones inalámbricas en 2,4 GHz para comunicación de PLC, y enlaces de microondas.


El estudio de sitio

Una consideración fundamental en el diseño de los sistemas inalámbricos son los cálculos de enlaces para la industria, incluyendo necesidades de ancho de banda, en donde se debe realizar una ingeniería previa denominada estudio de sitio, para luego seguir con las etapas del proyecto: configuración, pruebas y puesta en marcha. El estudio de sitio debe considerar la mayor cantidad de variables que puedan ser medidas y controladas para que la estimación sea factible. Una recomendación fundamental es visitar el terreno y observar los puntos en donde se requiere la instalación de las antenas. En sistemas de control con distancias no superiores a 1 km, esto no es gran problema, ya que es posible observar a simple vista las ubicaciones; la problemática se produce cuando las distancias son mayores, siendo fundamental el apoyo de software como Google Earth y Pathloss. Luego de identificar las posiciones geográficas y definir la frecuencia del enlace, se debe proceder a realizar el cálculo de todas las ganancias y pérdidas desde el transmisor hasta el receptor. Algunos de los elementos principales que deben ser considerados son: potencia de transmisión/ recepción, pérdidas en el cable, ganancia de antena, zona de Fresnel y sensibilidad del receptor.

Espectro radioeléctrico en banda de 900 Mhz,
visualizado mediante analizador.
Ejemplo de software para diseño de redes industriales.

Verificaciones en terreno

El segundo proceso clave, luego del estudio de sitio y el cálculo de enlace, son las verificaciones en terreno, donde es relevante realizar las mediciones adecuadas de la instalación. La recomendación es realizar medición espectral y de potencia radiada. En palabras simples, este proceso es como la certificación de la fibra óptica (ampliamente conocida en el rubro industrial), y la medición de parámetros inalámbricos debe ser entregada como un informe al final del proyecto.

Una consideración básica es revisar que los equipos de radios estén validados en la Subtel y que su potencia esté regulada a lo indicado por el organismo. La única forma de medir esto es mediante los instrumentos y protocolos adecuados.


Parámetros a analizar

En términos generales, los parámetros importantes que deben ser analizados al momento de efectuar las pruebas de puesta en servicio son los siguientes:

Imagen Satelital Google Earth, para planificación de instalación de sitios y estimación de coordenadas geográficas.

Frecuencia (Mhz) y potencia (dbm) de portadoras.

Ancho de banda (Mhz).

Densidad de potencia irradiada (dbm/m2).

Umbral de recepción o sensibilidad de receptor (dbm).

Intermodulación de tercer orden e interferencia en canales.

Medición de uso de frecuencias en sitio (Mhz, dbm).

Nivel de señal a ruido (db).

Atenuación de cables (db).

Nivel de señal reflejada (db).

Agosto 2016
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