Domótica aplicada a la discapacidad. Control de voz de mobiliario de vivienda.

11 08 2013





Domótica aplicada a discapacidad. Adaptación de viviendas a personas amputadas

15 05 2013

 





APP KNX See-Home: supervisión y control de la vivienda KNX en tiempo real desde smartphones y tablets

13 11 2012

Schneider Electric, especialista global en gestión de la energía y líder en eficiencia energética, ha participado en el marco de la feria Matelec en el IV Congreso KNX

 

 

En la jornada ha intervenido el Product Manager de Schneider Electric, Javier Hernández, quién ha realizado una ponencia sobre “La evolución del interface de usuario KNX”. En concreto, y partiendo de los dispositivos de visualización que existían el siglo pasado, ha centrado su intervención a subrayar la necesidad actual que supone la supervisión y el control de la instalación KNX desde cualquier lugar y en todo momento desde un Smartphone o dispositivo portátil.

 

Supervisión y control en tiempo real

 

Javier Hernández ha dedicado parte de su ponencia a presentar la nueva APP KNX de Schneider Electric: See-Home. Gracias a esta aplicación, el usuario podrá realizar una supervisión y control de la vivienda KNX en tiempo real desde smartphones y tablets que funcionen con sistema operativo Android o IOS (iPad, iPhone e iTouch).

 

 

Desde el APP See-Home de Schneider Electric se pueden llevar a cabo múltiples controles: iluminación (on/off, regulada y RGB), control de persianas (venecianas, enrollables y Gradhermetic), así como control de clima, desde consignas, temperatura real a modos de funcionamiento y velocidad del ventilador.

 

Todo ello además de realizar la activación de escenas, visualizar alarmas (de humo, inundación, gas y viento), visualización de voltaje, corriente y potencia, así como visualizar la velocidad del viento, lluvia, nivel de humedad relativa y calidad del aire (CO2). También visualizar cámaras de IP.

 

En paralelo a See-Home, Schneider Electric seguirá mostrando en Matelec su compromiso con la innovación y la calidad, poniendo como ejemplos algunas de las soluciones más destacadas de la compañía, como el Acti 9, las soluciones de energía segura para industria e infraestructuras, las soluciones de recarga para el vehículo eléctrico o las propuestas en energías renovables.

 

 





Simon Scena. Quien controla la luz despierta las emociones

3 10 2012

Simon Holding vuelve a acertar, esta vez apostando por un sistema de control de luminarias para todo tipo de cargas, incluso LED, que lo hace universal en cuanto a productos y protocolos de comunicación en el sector de la iluminación, y además al alcance de cualquier usuario. El producto se va a denominar Simon Scena.

imagen-superior-scena

Permite crear ilimitados efectos de luz: color, intensidad, saturación, escenas lumínicas, escenas con movimiento o dinámicas.

Utiliza solo la luz que se necesita mediante la regulación de la luz artificial en función de la luz natural del espacio, control de activación de lámparas según presencia y/o por programaciones horarias para cada estación del año, evento local o condiciones específicas del establecimiento.

Ofrece máxima funcionalidad para un control óptimo de la luz y del color:

ESCENAS LUMÍNICAS: Ambientación a medida: luz tenue y relajante o basada en blancos y colores para transmitir sensaciones.

SECUENCIAS Predefinidas o personalizadas en función del tiempo para crear dinamismo y flexibilidad.

TRATAMIENTO DEL COLOR Paleta de colores predefinida que permite modificar su luminosidad, saturación, matiz hasta otro exacto y basado en RGB.

CONTROL DE LUZ CONSTANTE La luz necesaria en cada momento, al margen de si el día está soleado o nublado o la época del año.

scena pantallas

Técnicamente, el producto está formado por un Touch Light Manager de 20×16 cm (véase las fotos arriba) que permite programar y controlar todos los elementos del sistema por medio de una pantalla táctil y proporciona alimentación a 16 módulos de potencia sin ampliar su fuente.

Los módulos de potencia se alojan en falso techo o en carril DIN y principalmente son:

  • Módulo de control y regulación de trafos electrónicos
  • Módulos de interruptor/conmutador electrónico
  • Módulos de regulación 1-10 V
  • Módulos de control de persianas

Y quizás lo que hace más robusto y versátil de este nuevo producto es su conversor de señales digitales a DMX , su conversor analógico también a DMX , su pasarela a DALI  y sobretodo el conversor DMX/PWM que permite controlar a través de DMX una luminaria con control PWM de 3 canales, por ejemplo Ledflex RGB.





Generation KNX Video Contest compilation and winner

20 08 2012





X Imagine Cup. Traducción directa de lenguaje de signos a pantalla mediante guante sensórico

10 07 2012

La X Imagine Cup ya tiene ganador. El equipo ucraniano, con su proyecto Enable Talk, ha sido el gran vencedor de la categoría de diseño de ‘software’ en la competición informática para universitarios que organiza Microsoft. Aunque, eso sí, todos los participantes tendrán, como premio inesperado, un equipo con Windows 8 cuando esté disponible.Imagen de la Enable Talk en la Imagine Cup.

Un aborigen, con el sonido de su didgeridoo, seguido de un trío de baile tradicional, han dado el pistoletazo de salida a una entrega de premios ruidosa y animada, como lo fue la apertura de esta final. Ceremonia en la que, durante más de dos horas, se han desgranado los vencedores de la competición.

Para el final ha quedado el premio más importante, el de diseño de ‘software’. Galardón que ha recaído en Enable Talk, un sorprendente proyecto diseñado en Ucrania que permite traducir, gracias a un guante repleto de sensores, el lenguaje de signos en letras y palabras en una pantalla. El segundo lugar ha sido para All Ligths!, la iniciativa nipona con bombillas que se regulan solas, y el tercero se ha ido a Portugal con su wi-Go, el carrito que persigue al cliente para ayudarle a hacer la compra.

La compañía que dirige Steve Ballmer tiene gran parte de sus esperanzas puestas en el éxito de los nuevos ‘smartphones’ que desarrolla con compañías como Nokia. Otro de los premios de esta competición es para el mejor videojuego diseñado para estos dispositivos. Este galardón ha sido para MathDash, un proyecto estadounidense para facilitar el aprendizaje de las matemáticas.

Uno de los principales negocios de Microsoft, la Xbox, tiene su propia categoría en esta Imagine Cup. El ganador al mejor diseño de videojuegos para esta plataforma ha sido el equipo tailandés con su videojuego Tang Thai, un título de estrategia en tiempo real para concienciar sobre el problema de la deforestación.

Además de estas tres categorías principales hay un cuarto gran premio decidido tras una votación popular en la página web de la Imagine Cup. Este galardón ha sido para el proyecto indio, The D Labs, diseñado para ayudar a mejorar problemas de dislexia.

Los secundarios

Además de estas tres principales categorías y el premio popular, Microsoft entrega otros cinco galardones secundarios que denomina retos. Uno de los más codiciados, el IT Challenge, que premia al estudiante capaz de construir el sistema más robusto y mantenerlo, ha sido para el rumano Alexandru Ticlea.

El Azure Challenge, para el mejor proyecto basado en la ‘nube’ de Microsoft, ha ido a parar a manos brasileñas por el proyecto Virtual Dreams Azure. El Windows Phone Challenge para la mejor aplicación móvil ha sido para la iniciativa egipcia: Vivid.

El cuarto reto, para el mejor uso del sistema de reconocimiento de gestos Kinect y denominado Kinect Fun Labs Challenge, ha sido para otro proyecto brasileño, Interlab. Por último, el mejor diseño de una aplicación con interfaz Metro, el Windows Metro Style App Challenge, ha sido el tercer premio para un equipo brasileño, y el segundo para el equipo Virtual Dreams.

Por último, se han entregado dos premios extraordinarios. Uno a la sostenibilidad medioambiental que ha ido a parar al equipo alemán. Su proyecto, Greenway, consiste en un programa para ayudar a regular el tráfico de forma inteligente para evitar atascos y reducir las emisiones contaminantes. Tras ellos, sus colegas italianos han obtenido el premio a la concienciación sanitaria con su solución para ayudar al aprendizaje de niños con discapacidad intelectual.





Pachube/Cosm

7 07 2012

Pachube (ahora se llamará Cosm)  es pionera en desarrollo de aplicaciones y servicios web para conectar personas y dispositivos. Es lo que se considera “el Internet de las Cosas”, un concepto global en el que todo está conectado (casas, móviles, coches, lámparas, pcs…) nacido en 2008 y del que se está comenzando a hablar muy en serio.

Con ésta adquisición LogMeIn pretende entrar en un comercio en auge que se supone llegará a conectar más de 50.000 millones de dispositivos (muy variados entre si, como hemos comentado) en un futuro muy próximo. Ésta tecnología podría ayudar a mejorar la calidad de vida actual así como dar el último impulso a proyectos tan famosos como las viviendas inteligentes o ciudades “tecnológicas” enteras.

LogMeIn es más que conocido por sus programas de interconexión de ordenadores y control remoto para asistencia, trabajo a distancia… así que con la adquisición veremos, quizá, una diversificación de mercado y una ampliación enorme del valor de la empresa.
Por supuesto, queda mucho para que el “Internet de las Cosas” se haga una realidad pero cada día son más los dispositivos y sensores inteligentes que rodean nuestras vidas e incluso nuestro propio cuerpo.
Comenzando por los más modernos teléfonos móviles, alarmas y coches hasta terminar por tejidos inteligentes, implantes electrónicos y computadores cada vez más potentes y pequeños (todo esto aderezado con “la nube” ) estamos viviendo una convergencia de tecnologías en las que, esperemos, todas formen parte de un ente común.

Go to Pachube is now Cosm

Para quien no lo conozca, Pachube es una web donde poder transmitir la información que generan nuestros dispositivos (lo que se conoce como Internet de las cosas). Todos alguna vez hemos creado/tenido un dispositivo que genera información que nos gustaría consultar: Un sensor de temperatura o de humedad, un contador de entradas a un recinto, cuantas veces se ha ejecutado un comando, etc. Cualquier cosa que queramos saber y se pueda medir es susceptible de usarse con Pachube. Eso si, nuestro dispositivo debe tener una conexión a Internet para poder subir los datos (Wifi, ethernet, GPRS u estar conectado a otro dispositivo que lo tenga como un PC). La ventaja es que mediante nuestro ordenador/móvil/tablet podremos consultar los datos que nuestro dispositivo envía en la web de Pachube de una forma gráfica. El servicio es gratuito, podemos hacer que nuestros feeds sean públicos o privados, podemos consultar el historial de datos y enviar alarmas y notificaciones a nuestros dispositivos. Tiene limitaciones como que no se puede hacer más de 100 peticiones por minuto, pero en la mayoría de los casos nos da de sobra.

Se van a explicar de una forma sencilla cómo enviar los datos, (para un detalle mayor se debe profundizar  la documentación).

Los pasos a realizar son los siguientes:

1-El primer paso  es registrarse en su web https://pachube.com/. Es un proceso sencillo y rápido( no pide mas que una dirección de correo  y un par de cosas mas).

2-Lo segundo es crear una key en el menú My keys. Esta sirve para poder autentificarnos en las acciones que enviamos a Pachube. Además se les asignan permisos para que pueda ser usando en cualquier feed, en todos nuestros feeds (públicos o privados) o en unos determinados feed de nuestra elección.

Además se les asigna los permisos de lectura de feeds, creación de feeds, actualización de feeds o borrado de feeds. Igualmente tiene restricciones avanzadas:

  • Ccaducidad de la key
  • Sólo dejar a una direccion  IP determinada
  • Acceder desde una URL concreta para ejecutar el comando.

La guardamos y ya nos aparecerá en el menú de My keys.

3-El siguiente paso es crear un feed en el menú Create a feed. Un feed no es nada más que un servicio donde se almacenarán los datos que envíe nuestro dispositivo y que puede ser consultado a posteriori. Puede ser creado directamente desde las web de Pachube o desde la API de Pachube. Para crearlo debemos rellenar datos sobre su nombre, la ubicación de nuestro dispositivo, si es privado (sólo lo podemos consultar nosotros) o público (cualquier puede consultarlo), etc.

4-Finalmente tenemos que añadir tantos datastreams como distintos datos envía nuestro dispositivo: Si por ejemplo es un sensor de temperatura y de humedad tendremos que dar de alta dos datastreams. Los datastreams necesitan un identificador único en ese feed, un tag (nombre) que lo identifique, un nombre de la unidad en que se va a medir y el símbolo que se usa para esa unidad de medida. Lo guardamos y ya nos aparece en el menú de My feeds.

5-Ahora si accedemos al menu de My feeds podemos ver nuestro feed y si pulsamos sobre el podemos observar entre otras cosas qué número único le ha asignado Pachube en el campo Website.

6-Para meterle datos simplemente tenemos que rellenar los datapoints, que son los datos de nuestro sensor. Podemos hacerlo manualmente desde la misma página del feed, pero no tiene sentido ya que se supone que será nuestro dispositivo (u otro intermediario) conectado a internet el que los proporcione. Este debe tener la opción de comunicarse mediante peticiones HTTP a la web de Pachube como por ejemplo con una placa netduino-plus utilizadno c#.

De un forma elemental si el dispositivo intermedio es un PC podéis usar curl mediante scipts o las librerías que vuestro dispositivo tenga para usar TCP/IP y HTTP por ejemplo mediante de una petición PUT para actualizar un feed que contiene como datastream  de ejemplo.

Me conecto al puerto 80 del host api.pachube.com y le envío esto:

PUT /v2/feeds/48063.csv HTTP/1.0
Host:api.pachube.com
Content-Length:6
X-PachubeApiKey:nL8l2h_XRp62DSXwV48jhFtjXtWSAKxZUmJUZlExNmpXOD0g

cpu,90
Después de lanzar esa petición, si todo ha ido bien, recibiremos esta respuesta del servidor de Pachube:

HTTP/1.1 200 OK
Date: Tue, 13 Mar 2012 16:22:37 GMT
Content-Type: text/plain; charset=utf-8
Connection: close
X-Pachube-Logging-Key: logging.AzQG9Tniho13k7PtFTBo
X-PachubeRequestId: a498efd825d85bbeaab4be98ba3fa014874ca175
Cache-Control: max-age=0
Content-Length: 1
Age: 0
Vary: Accept-Encoding

Que indica con el código 200 que todo ha ido bien y que se ha guardado el datapoint en nuestro datastream. En nuestra petición le hemos indicado la URL de nuestro feed con la extensión csv para indicar que los datos que queremos subir están en ese formato, pero también podemos subirlos en XML o JSON (ver aquí una guía rápida). También hemos de enviar la key que tiene permisos para escribir en nuestro feed. Finalmente enviamos los datapoints en formato <datastream>,<valor> (uno por línea).

Así si nos vamos a la URL de nuestro feed (en este caso https://pachube.com/feeds/48063) podremos ver toda la información del feed: nombre, localización, lectura de los datos en formato JSON, XML y CSV y finalmente un gráfico que podemos configurar a nuestro gusto para ver cómo han ido evolucionando los valores





Cromalight. Una APP de iphone para controlar hasta 6 consumos e interface para cromoterapia con aplicaciones versátiles para la discapacidad

6 07 2012

Cromalight es una APP de iphone diseñada que se diseñó principalmente con el objetivo de ayudar a un niño discapacitado. La idea básica es
facilitarle a controlar un mínimo de interruptores de luz, timbres o electrodomésticos a distancia.

El proceso de diseño les hizo descubrir ARDUINO y sus componentes de fácil instalación y económicos, también fueron un poco más allá y agregaron el control RGB de una tira de leds.

Según Jean Pol de Cromalight :” Notamos que curiosamente podria servir no sólo para poner una luz de colores en el ambiente o como cromoterapia, sino también como un método de comunicación”.

Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.

El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida. Los microcontroladores más usados son el Atmega168, Atmega328, Atmega1280, ATmega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el desarrollo de múltiples diseños. Por otro lado el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de programación Processing/Wiring y el cargador de arranque (boot loader) que corre en la placa.

Arduino se puede utilizar para desarrollar objetos interactivos autónomos o puede ser conectado a software del ordenador (por ejemplo: Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data). Las placas se pueden montar a mano o adquirirse. El entorno de desarrollo integrado libre se puede descargar gratuitamente.

Al ser open-hardware, tanto su diseño como su distribución es libre. Es decir, puede utilizarse libremente para el desarrollo de cualquier tipo de proyecto sin haber adquirido ninguna licencia.

El proyecto Arduino recibió una mención honorífica en la categoría de Comunidades Digital en el Prix Ars Electronica de 2006

 

Más información en www.cromalight.com o en App Store





Algoritmos de comparación mediante huellas dactilares

26 06 2012

Debido a la temprana utilización e implantación de la huella dactilar en diversos ámbitos técnicos específicos (reconocimiento forense y policial) y civiles de amplia utilización (control de acceso), existen multitud de algoritmos de comparación de huellas dactilares. Las principales técnicas de comparación de huellas dactilares se pueden dividir en tres grandes subgrupos:

  • Técnicas basadas en comparación de minucias. Son las más utilizadas y estudiadas. Básicamente consisten en conseguir el alineamiento óptimo de dos huellas para posteriormente realizar correspondencias entre el mayor número de pares de minucias.
  • Técnicas basadas en comparación de características de las crestas. Estas técnicas realizan la comparación en base a otros atributos de las crestas, como pueden ser los poros, el grosor de las crestas, etc.
  • Técnicas de correlación. Realizan la correlación de los píxeles de las imágenes de las huellas dactilares para determinar el grado de similitud de las imágenes. La comparación de huellas dactilares presenta una serie de problemas comunes a todos los tipos de técnicas, ya que están asociados a las imágenes utilizadas y a las técnicas de captura. Estos problemas existentes en las muestras deben ser tratados para minimizar su efecto y se resumen a continuación:
  1.  Desplazamiento relativo de las muestras.
  2.  Rotación relativa de las muestras.
  3. Solapamiento parcial entre las muestras. Debido a los sensores de escasa superficie o a la mala captura de las muestras, pueden llegar a tomarse muestras de un mismo dedo con escaso solapamiento
  4. Distorsión no lineal, debida a la elasticidad de la piel.
  5. Efectos en la imagen debidos a las características de la piel del dedo como pueden ser: presión, humedad, sequedad, etc.
  6. Ruido. Puede ser introducido por el sensor en el proceso de captura

Los algoritmos basados en minucias utilizan la comparación de minucias o puntos singulares de las crestas de las huellas dactilares. Son los más utilizados y estudiados, ya que son una versión automatizada del método que utilizan los expertos de la policía a nivel mundial desde hace décadas para el reconocimiento de criminales.
En este tipo de algoritmos cobra suma importancia la extracción de las minucias. En esta fase, a cada huella se le asocia un conjunto de minucias que estará formado por un vector de información para cada una de las mismas. El contenido del vector varía notablemente de un algoritmo a otro, pero es necesario que contenga la posición de la minucia acompañada por algún tipo de información relevante de la misma, como puede ser el tipo de minucia (bifurcación, terminación, etc.), orientación, parte de la cresta que lo contiene, la posición relativa respecto a otras minucias, etc. La cantidad de información contenida en el vector así como el número de minucias requeridas para cada huella determina el tamaño de la información que debe ser almacenada, lo que es un parámetro crítico para multitud de aplicaciones.


Una vez obtenidos los vectores, el algoritmo alineará los conjuntos de minucias para poder determinar el número de minucias coincidentes y con ello emitir un resultado o “score” sobre la similitud de dos muestras.

 

Debido a las características de la imagen de la huella dactilar, ni la extracción ni la comparación de minucias son triviales. Hay que tener en cuenta y contrarrestar numerosos efectos indeseados descritos anteriormente, como por ejemplo: desplazamiento, rotación, distorsión no lineal, ruido, presión y estado de la piel, etc.
En realidad el problema de la comparación basada en minucias se asemeja a la
comparación de patrones de puntos. En este ámbito existen diferentes técnicas entre las que destaca la comparación con prealineamiento.

 





Beneficios de Ethernet para Sistemas de Medición y Control Distribuidos

2 04 2012

A medida que la industria de medición y control adoptaron los estándares de la PC a lo largo de los últimos veinte años, como los sistemas operativos y las arquitecturas de bus interno, los ingenieros que requieren de inteligencia distribuida y E/S están aplicando tecnologías de comunicación estandarizada por la industria de la PC. Tradicionalmente, los vendedores creaban sus propias redes de comunicación para conectar sensores, y comunicarse con la empresa. Como resultado, la interoperabilidad era pobre, el equipo costoso, y las mejoras eran pocas. La industria de la PC ha estandarizado los buses de comunicación, haciendo facil el diseñar un sistema de medición y control distribuido. Al usar software flexible, la instrumentación virtual extrae más los detalles de comunicación y ayuda a ingenieros y científicos a seleccionar el bus de datos que más se ajusta a sus necesidades – ya sea que elijan el PCI, PXI, GPIB, USB, FireWire, Ethernet, u otros buses de comunicación futuros. Ethernet se ha convertido en el estándar para sistemas altamente distribuidos. Existen cuatro beneficios básicos al usar Ethernet lo que ha permitido su adopción en automatización y medición distribuida.

Figura 1. Ethernet escala fácilmente de una empresa a sistemas de E/S distribuidos y proporciona beneficios basados en la tecnología de PCs.

Cuatro Beneficios de Ethernet para Medición y Control Distribuido

1. Tecnología presente en todas partes.

Un beneficio primario del Ethernet en sistemas distribuidos de medición y control es la estandarización del equipo y herramientas por la industria de la PC, la cual empuja rápidamente mejoras en características, desempeño, y facilidad de uso mientras disminuye precios. Hoy en día, para sistemas de prueba simples, el costo del equipo de un sistema de comunicación Ethernet para control y adquisición de datos locales puede costar menos de $50, y puede comprar sus componentes en la tienda de electrónicos más cercana. Para sistemas donde la confiabilidad resulta la principal preocupación, la tecnología comercial (COTS) diseñada para proporcionar altos niveles de actividad también están disponibles. Vendedores como Cisco Systems ofrecen componentes que incorporan redundancia y conmutaciones automatizadas para cumplir con los requerimientos de las compañías que confían en Ethernet para tiendas Web, sistemas de pedido, y sistemas de manufactura. Con estos productos, puede detectar problemas en la red y arreglarlos en segundos usando tecnologías como el protocolo de libre rotación, el cual proporciona una ruta de redundancia. Para ambientes con ejecuciones a través de largos cables o con alto ruido electromagnético, puede utilizar fibras ópticas – ofrecimiento estándar de Ethernet – o para comunicaciones móviles, puede fácilmente configurar su sistema a un Ethernet inalámbrico vía IEEE 802.11, otra opción estándar del Ethernet. Compañías como Hirschmann y Woodhead incluso manufacturan una línea de interruptores y cables con un IP67 diseñado para operar directamente en máquinas.

La industria de IT también tiene herramientas para administrar la conectividad y seguridad de sistemas de control y adquisición de datos que usan comunicaciones basadas en Web, como el servidor Web incluido en cada sistema de ejecución LabVIEW Real-Time de National Instruments. Por ejemplo, con herramientas comerciales, puede configurar prioridades de anchos de banda y configurar agrupaciones lógicas en los dispositivos en red a través de VLANs y para seguridad, puede usar herramientas estándar para configurar redes privadas virtuales (VPNs), activar filtros IP, limitar acceso a puertos, y activar el monitoreo de acceso no autorizados.

2. Comunicación simplificada entre máquinas.

En el pasado, los ingenieros construyendo sistemas distribuidos con frecuencia eran forzados a estandarizarse con un vendedor debido a las dificultades de implementación de comunicación máquina-a-máquina (M2M) usando hardware de múltiples vendedores. El problema radicaba en que cada vendedor ofrecía un bus de comunicación específico que a su vez no era soportado por los equipos de otros vendedores. Ahora que las compañías se están estandarizando con Ethernet, es posible conectar múltiples dispositivos en un bus físico. Las siete capas de la arquitectura OSI permiten a Ethernet soportar diferentes protocolos simultáneamente en una conexión física común. En un sólo bus Ethernet, puede tener comunicaciones TCP, FTP, HTTP, y Modbus ocurriendo simultáneamente. Por ejemplo, puede usar el software NI LabVIEW para crear un sistema distribuido que comunique nodos LabVIEW usando una variable compartida, coleccione datos de un PLC Modbus TCP, y lea datos de configuración de un servidor FTP embebido en un objetivo LabVIEW Real-Time. Con las abstracciones de comunicación incorporadas en LabVIEW 8.20, es ahora sencillo soportar numerosos protocolos usando la nueva arquitectura de variable compartida. Por ejemplo, hoy puede agregar el nuevo plano trasero Ethernet cFP-1808  de National Instruments a cualquier sistema basado en LabVIEW y automáticamente relacionar las E/S directamente a la variable compartida que puede ser leída y escrita directamente vía un sencillo ícono en LabVIEW. Adicionalmente, puede automáticamente publicar nuevamente el punto de E/S agregado vía una variable compartida en Windows usando el servidor OPC incluido, permitiendo que la mayoría de los vendedores de control y adquisición de datos los lean. Hay incluso conmutadores disponibles que mapean los datos de E/S de redes como DeviceNet y PROFIBUS directamente en una red Ethernet, haciendo las comunicaciones entre M2M más fácil.

Figura 2. Variables Distribuidas en Red para el Compact FieldPoint-1808

Figura 3. Administrador de Proyecto LabVIEW con Variable Compartida para el Módulo de Termopar del cFP-1808

3. Comunicaciones a la empresa.

Uno de los principales beneficios del Ethernet es la habilidad para comunicarse fácilmente entre máquinas y sistemas corporativos (M2E). La mayor parte de las empresas tienen una red Ethernet existente, típicamente en forma de red de área local. Usuarios comparten una variedad de datos a través de la red, desde reportes a nivel gerencial y datos de administración de la cadena de valor a bases de datos corporativas con acceso a estaciones de trabajo individuales. En aplicaciones como las pruebas al final de la línea en donde se verifica la calidad del producto, es necesario almacenar los datos de las pruebas en una base de datos para su rastreo. Un sistema de adquisición de datos activado por Ethernet puede tener acceso a las bases de datos corporativas a través de interfaces estándar como ODBC, SQL, y ADO. Con esta habilidad, el sistema de E/S Ethernet puede depositar datos adquiridos a bases de datos corporativas donde puede utilizarlas para crear reportes y analizar el desempeño y condición de la planta. Lo mismo ocurre con la conectividad con los sistemas de planeación de recursos empresariales (ERP) como los disponibles por SAP y Oracle. Estos sistemas pueden conectarse directamente con el sistema de adquisición de datos vía Ethernet y pueden usar los datos adquiridos para mejorar la comprensión y visibilidad del desempeño de manufactura y la condición de los recursos. Los sistemas de medición y control Ethernet también pueden tener la habilidad de conectarse a la Web, enviar correos electrónicas, o pasar información usando protocolos de transferencia de archivos. Con los controladores LabVIEW Real-Time, usuarios en red pueden tener acceso directo al servidor Web incorporado a través del buscador Web y monitoreo del estado del dispositivo y los datos adquiridos pueden incluso modificar los parámetros de adquisición a través de la interfase.

4. Ancho de banda

El ancho de banda Ethernet lo hace adecuado para aplicaciones de medición y control. El estándar hoy día es fase Ethernet a 100 Mb/s, y algunos sistemas de medición también están incorporando en Gigabit Ethernet. Sin embargo, la clave para la velocidad del Ethernet es el diseño de la red. Tradicionalmente, las redes Ethernet usaban concentradores para conectar nodos individuales. Un concentrador se conecta físicamente a todos los dispositivos y de manera transparente pasa el paquete Ethernet a todos los dispositivos conectados en el mismo. Debido a que el concentrador transmite nuevamente a todos los nodos, el ancho de banda en red es compartido por todos los dispositivos conectados en él. Es por esto que la red se congestiona cuando otra persona que usa el concentrador descarga un archivo grande o grupo de archivos de otra computadora. En una red con concentradores, dos dispositivos transmitiendo al mismo tiempo causan una colisión en ambos lados y deben esperar un tiempo indefinido para transmitir los datos nuevamente. Este proceso se conoce como Sensor de Carga de Acceso Múltiple con Colisión (CSMA/CD). Cuando un nodo está en red donde pueden ocurrir colisiones, el dispositivo debe trasmitir y escuchar colisiones de manera recurrente. Debido a que el dispositivo siempre escucha una colisión en red con un concentrador, no puede recibir y enviar datos simultáneamente. Este tipo de red se conoce como red half-duplex.

Uno de los avances más importantes en redes Ethernet contemporáneas es el uso de Ethernet conmutado. Un conmutador (o switch) Ethernet mantiene una tabla de acceso de las direcciones MAC de los dispositivos conectados a cada puerto. Cuando un conmutador recibe un paquete Ethernet, compara el destino en la dirección MAC con la dirección MAC almacenada en la tabla interna y después conecta a los dos puertos. En una red que consiste completamente en conmutadores, cada nodo tiene puertos de comunicación dedicados y el conmutador administra la conexión entre nodos. Si dos dispositivos intentan comunicarse al mismo nodo, uno de los conmutadores enviará una señal para evitar colisiones. Una red con conmutadores elimina la posibilidad de colisiones y permite a los nodos individuales operar en un modo compartido donde ambos transmiten y reciben datos al mismo tiempo, doblando el ancho de banda total. Adicionalmente, debido a que el conmutador puede realizar conexiones múltiples, el ancho de banda en red no es compartido por todos los dispositivos.

Al compararse con redes en serie tradicionales, las mejoras a la velocidad del Ethernet resultan aparentes. En una aplicación de desechos de agua, una red en serie tradicional 485 fue considerada para un sistema de adquisición y control de datos. Debido a que los sistemas RS485 tienen una tasa de transferencia de datos lenta, el sistema es especificado para lograr una actualización de cada estación una vez cada 10 minutos. Cuando la ciudad examinó las propuestas, decidieron instalar el sistema Ethernet en vez de un sistema basado en series. Esto no sólo dio a la ciudad un mayor margen de ancho de banda, también ayudó a la implementación un protocolo de manejo de eventos donde cada estación actualizaba la estación principal de control cuando los datos cambiaran o se salieran de los límites. Es sistema resultante logra actualizaciones instantáneas de cada estación para que el operador sepa el estado en tiempo real de cada nodo en la red.

Adopción de Ethernet para Redes Industriales

Ethernet continúa ganando aceptación en aplicaciones de medición y control distribuidas debido a su bajo costo, operación entre dispositivos, comunicación con la empresa y un mayor ancho de banda. Viendo al futuro, la tendencia que más afecta el futuro Ethernet es el Ethernet determinístico para aplicaciones que requieren de gran sincronización y transferencia de datos entre nodos. En las redes Ethernet estándar, las colisiones en las redes de los concentradores introducen variaciones, los conmutadores de red introducen retraso de propagación, y nodos individuales introducen retrasos. Éstos causan problemas para cualquier sistema basado en tiempo incluyendo las aplicaciones de control. Existe un gran número de estándares en Ethernet introducidos para proporcionar diferentes niveles de determinismo incluyendo EtherNET/IP (ODVA), PROFINET (Siemens), EtherCAT (Grupo Tecnológico EtherCAT), Ethernet POWERLINK, y SERCOS-III (IGS). Cada protocolo ofrece diferentes niveles de desempeño y costo pero generalmente requieren que todos los nodos en el segmento Ethernet soporten el protocolo. Afortunadamente las abstracciones de software de LabVIEW, como la variable compartida, hacen posible que se elija el mejor bus de comunicación para sus aplicaciones de medición y control.








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