INGENIERIA DE LAS TELECOMUNICACIONES
TRABAJO COLABORATIVO II
ANGEL TORRENEGRA WILMER EMIRO VARGAS EDGAR ENRIQUE DUQUE FRANK DE JESUS BARRIOS VIANNEY FAVIAN MARIÑO JULIO
PRESENTADO A: JOHN ALEJANDRO FIGUEREDO LUNA TUTOR DEL CURSO
GRUPO: 301401_52
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
7 DE ABRIL DEL 2016
INTRODUCCION el siguiente documento corresponde a la elaboración del trabajo colaborativo II del curso Ingeniería de las Telecomunicaciones, en el se desarrollaran los temas incluidos en la unidad 2 del módulo del curso, donde profundizaremos en el conocimiento de las diferentes redes de telecomunicaciones desarrollando una página web basándonos en la solución de un problema planteado según la guía de actividades.
OBJETIVOS
Aplicar los conceptos y temas vistos en la unidad 2 mediante el desarrollo de las actividades propuestas. Participar y trabajar en grupo Relacionar los temas vistos con contextos reales
Usted deberá en conjunto con su grupo de trabajo colaborativo hacer una propuesta que pueda ser aplicada en su entorno regional, a nivel nacional o internacional, teniendo en cuenta los siguientes aspectos: 1. Debe identificar el concepto de sistema ciberfísico e internet de las cosas principalmente. interpretando los conceptos y generalización de estas tecnologías informáticas que ayudan a interconectar múltiples dispositivos inteligentes, se llaman inteligentes porque basados en su algoritmia pueden interactuar de forma precisa mediante unos parámetros establecidos dependiendo de la labor o trabajo a realizar. Un sistema ciber-fisico o (CPS) es aquel que esta integrado por dos procesos que son la computación y procesos físicos. Interpretando los conceptos investigados creo que es una ciencia que tiene que esta conformada por estos dos grandes grupos los cuales son un complemento tanto la inteligencia de las computadoras y todo aquello que actualmente podemos programar para que de la mano de la física obtengamos resultados fuera de lo común, en Europa es utilizado para describir sistemas empotrados y redes de comunicación que controlan muchos procesos físicos, creando una n ueva generación tecnológica, un sistema ciberfisico es aquel que puede integrar un sistema informático en modo continuo con un sistema físico que se puede monitorear y controlar. Internet de las cosas las nuevas tecnologías y pequeñas redes informáticas, puede conectar muchos objetos entre ellos y nosotros un ejemplo seria el hogar los electrodomésticos, sensores y cámaras que están instalados al Internet. En el libro de Redes de comunicaciones industriales en el tema de sistemas en tiempo real nos dice que en el campo de los sistemas industriales para poder logar un mayor volumen de producción con calidad se necesita reconfigurar su operación para los requisitos de cambio. Estos requisitos ambientales van enfocados a generar más salud al medio ambiente. Para entender mejor el concepto de ciberfísico se necesita tener conocimiento básico de que son los sistemas empotrados. 2. Debe reconocer los elementos que componen un sistema ciberfísico. En estos sistemas lo más normal es que todo este interconectado o pueda comunicarse mediante interfaces estándar de cable o inalámbricas. Así un SE (sistema embebido) normalmente incorporará puertos de comunicaciones del tipo RS232, RS485, CAN, USB, IP, WiFi, GSM, GPRS, DSRC, etc. Módulos de computación y decisión Tres tipos de tarjeta de control de embebidos, también llamadas ordenadores de placa única Arduino uno, Rasperry Pi y BeagleBone Black estos estos son hardware libres para ser ejecutados por software libres Componentes mecatronicos Sistemas de sensores, audio y video
Módulos de visualización Comunicación wifi, usb, serial (rs232, rs485) comunicación entre nodos bajo TCP/IP Módulos de control Señales pueden ser analógica, digitales y PWM con esta imagen podemos reconocer los elementos que componen el sistema, hay que tener un control, es decir una comunicación entre la parte ciber-fisica por medio de la computación.
imagen recuperada de universidad pontificia bolivariana. 3. En los elementos de un sistema ciberfísico debe identificar los tipos de redes que este concepto puede relacionar, teniendo en cuenta los propuestos en la unidad 2 del curso. En un sistema ciberfisico básicamente necesitamos tres sistemas de re des :redes de computación, redes de comunicación y red de control. Las redes de computación están basadas en las topologías de redes lan, wan y man
dependiendo de el alcance que se quiera dar a la aplicación con las diferentes topologías de bus, anillo , malla árbol o mixtas.estas redes están principalmente encargadas del almacenamiento y análisis de la información . Las redes de comunicación están compuestas por las redes telefónicas de hilos e
inalámbricas estas ultimas usan las tecnologías gsm, 3gsm, 2g , 4g y se espera la aplicación de las redes 5g con mas velocidad de datos. tambien en el uso de las redes wifi teniendo en cuenta los protocolos de seguridad como los wpa, wpa2-psk entre otros. Las redes de control están compuestas por los sensores ubicados en el medio físico que
pueden usar tecnologías cableadas o inalámbricas y usan los protocolos de comunicación como los hart , profibus DP , profibus PA, utilizando principalmente el bus I2C.y en las redes inalámbricas usando la tecnología wifi y bluetooth. al analizar las diferentes redes podemos ver el uso de tecnologías en común y de topologías de redes similares lo que facilita la interconexión entre ellas siendo necesarias algunos ajustes y utilización de software especializado para el tratamiento de los datos entrantes y salientes entre las distintas redes.
4. Debe identificar cual es la evolución de la Internet convencional hacia la Internet de las cosas. El Internet de las cosas es que todas las cosas del mundo estén conectadas a Internet, esto es el resultado de varias tecnologías que han hecho que el Internet sea sensorial Cosas + Personas + Datos + Personas -> individualmente cada uno de estos procesos forma un subconjunto que relacionados y ubios entre si forman un gran conjunto para poder interconectar varias plataformas tecnológicas y trabajar en tiempo real. El internet de las cosas hará uso del protocolo IPV6 dado que el protocolo IPV4 agoto las direcciones disponibles ofreciendo 340 sextillones de direcciones suficientes para dar abasto las diferentes dispositivos que se pueden controlar en el hogar y la industria . Además haciendo uso de ls tecnolgia wifi para alcance en interiores como también del Wimax que trabaja con microondas y tiene un alcance hasta de 50km y adicionalmente las tecnologías celulares 3G,4G y LTE. Solución al problema: Una empresa del sector agrícola dedicada a la venta de Flores de exportación, desea sistematizar sus procesos de producción, embalaje y comercialización, para ello quiere utilizar la tecnología de punta que pueda existir y le permita los siguientes controles en cada proceso. Sitio web http://wevargasc.wix.com/exportamos24-7flower
a. Definición de los tipos de redes elegidos, para solucionar el problema, justificando la elección. Wirelesshart :
fue aprobado en el 2007,este es un protocolo de aplicaciones industriales y cuenta con una gama amplia de sensores compatibles con las tecnologías actuales de comunicación y de celulares inteligentes en particular. Características: Estándar de radio:
IEEE 802.15.4
Banda de radio: 2.4 GHz Alimentación: Batería Alcance : hasta 250 m en la línea de visión entre dispositivos. Topología : malla, estrella y mixta
RFID:
"Radio Frecuency Identificaion" permite la identificación de los objetos de forma inalámbrica , sin necesidad que exista entre el lector y objeto contacto o línea de visión directa .Esta identificación se
realiza mediante la fijación de un transpondedor al objeto (tag). El cual transmite los datos que contiene cuando detecta que esta siendo interrogado por un lector RFID. Caracteristicas:
Estándar :
ISO 180007 ISO/IEC15961 ISO/IEC15962 ISO/IEC15963 ISO 19762-3 entre otros
Banda de radio: 135 Khz a 5.8 Ghz Alcance : hasta 10 metros dependiendo de la frecuencia de trabajo
b. Servicios de las redes elegidas, es decir como aportaría cada tipo de red en la solución mediante una explicación técnica, puedes ser nombrando un protocolo, servicio específico, etc. La red Wirelesshart se implementara para transmitir la información que generen los sensores en el invernadero cada sensor y actuador servira de puente para enviar la informacion al gateway por eso se usa una topologia tipo malla ,esto sensores son: Sensor de humedad y temperatura : termo higrómetro que controlara la humedad en el
ambiente accionando ventiladores y el sistema de riego para el control de la humedad relativa y la temperatura Sensor de Lumenes : para el control de la cantidad de luz que reciban las florez disminuyendo
o aumentando la luz artificial conforme sea necesario y de esta manera acelerar el crecimiento de las florez Sensor de ph: Nos indicara la acides o alcalinidad del terreno indicándonos que abono o
químico se debe adicionar para mantenerlo en el rango ade cuado para el crecimiento de las florez además de prevenir le acecho de algunas plagas que se desarrollan con un ph especifico.
Sensor de Peso : para el control del peso estándar que tendrán las cajas al ser empacadas las
florez Sensor de Proximidad de cajas : puede ser un sensor de tipo capacitivo util para el conteo de
las cajas que pasan por una banda trasportadora en el area de empacado ayudando al inventario de cajas de flores producidas.
Toda la informacion llegara a un PLC que de acuerdo a las señales recibidas accionará los actuadores pertinentes de acuerdo a su programacion, ademas todo el proceso podra ser controlado por un software de supervision Scada instalado en un PC mediante una red Ethernet/tcp ip tipo Bus donde se comunicara con el departamento de ventas y el de control de inventarios
c. Diagrama de la solución, debe ubicar gráficamente su propuesta, donde se pueda identificar las redes que intervienen, los protocolos y la empresa como tal.
d. Costos de implementación del servicio, es importante que hagan una búsqueda de los costos que podrían generar la implementación del servicio de red elegido en su empresa o contexto.
El costo depende del tipo de aplicación, el tamaño de la instalación, el tipo de sistema y muchos otros factores. Además de los costos de las etiquetas y del lector, la empresa puede optar por adquirir un programa intermedio para filtrar la información de la RFID. Es posible que se tengan que contratar los servicios de un integrador de sistemas y actualizar las aplicaciones de la empresa, como por ejemplo el sistema de administración de los almacenes. Es posible que también tengamos que actualizar y mejorar las redes al interior de las instalaciones. Se tendrán costos por la instalación de los lectores. No solamente que los lectores requieren ser armados e instalados, requieren así mismo de energía eléctrica y requieren ser conectados a las redes de la empresa. Cada uno de estos factores es distinto para cada instalación, dependiendo de la aplicación y del ambiente en el cual se encuentra.
CANTIDAD
COMPONENTE
1 BOBINA 50 MT
CABLE UTP CATEGORIA 5E
1
SWITCH
1
PATCH PANEL
CARACTERISTICAS cuatro pares trenzados cubiertos con forro de PCV (grosor mínimo del forro 0.4mm), conductor alambre de cobre desnudo de aproximadamente 0.51mm, aislamiento en polietilenode consistencia incrementada grosor mínimo 0,18mm, diámetro del cable 0,02mm, estándares UL444/1581,TIA/EIA 568B.2, protocolos inferiores y ATM (modo de transferencia asíncrona), velocidad165Mbits, longitud máxima establecida para evitar interferencia es de 90mts, impedancia 100 ohmios. Rango de temperatura de Instalación 0 a 50, y de Operación 20 a 60 Este cable necesita conectores RJ45 de 150 a 350 Mhz. 32 Port 10/100 BASE T/TX Conectores RJ45 Tamaño estandard 19" para Rack Auto-deteccion de modo Full/Half-duplex en todos los puertos Dedicated full-duplex 200Mbps ancho de banda en cadaPuerto. IEEE 802.3x flow control for Full-duplex Provee boton de reser frontal. Todos los puertos soportan capacidad Auto-MDIX Mod 350-324 de 24 puertos cat5e para montaje en Jack construidos por altos estándares de calidad y cumple con todas las normas oficiales.
MARCA
PRECIO 110.000
QPCOM QP-732
3COM
1680000
550.000
200
PLUGS
Plugs o conectores macho RJ45, 8 hilos, transparentes de calidad. Para poder ponchar cable UTP cat5e.
PCI exprés
50000
10
ROSETAS
Roseta de doble entrada de conectores RJ45 para cable UTP cat5e, color blanco de calidad.
PCI exprés
70000
100
JACKS
Conector Jack RJ45 hembra cat 5e griss nexxt aw110NXT01 Para soluciones de redes de alta velocidad T568A/B
keystone
60000
1
RACK
Rack vertical de acero, de 47,5 cm (19 pulgadas) de ancho por 152,2 cm (61 pulgadas) de altura indispensable para el armado de sistemas de datos.
AMCO
1100000
incluyen desde simples abrazaderas para organización de cables, hasta organizadores verticales u horizontales, y canales y escaleras portacables.
TAURED
45000
Cumple todos los requisitos de las normas ANSI/TIA/EIA-568-B y ISO/IEC 11801.
QPICOM
300000
1 Organizador De Cables Para Rack De 19 Pulgadas 25
PATCH CORD 5E
1
ROUTER
1
Access Point
1
PLC
Ruteador inalámbrico 802.11n con 4 puertos LAN y 1 WAN que permite crear una red alámbrica e inalámbrica, cumpliendo con los protocolos estándar de autentificación y seguridad .
STEREN
500000
Red inalámbrica de hasta 300 metros cuadrados de alcance en áreas abiertas.
STEREN
1200000
Entradas 6 digitales AC
ARRAY
800000
Salidas 4 relevos - 10 A
CONCLUSIONES
REFERENCIAS
