Router industrial: Casos de aplicación

El router industrial es ampliamente utilizado en entornos industriales al aire libre, comercio empresarial, transporte móvil, etc., lo que permite optimizar el funcionamiento y la gestión de la industria moderna y del Internet de las cosas, al tiempo que mejora la seguridad y la fiabilidad del sistema.

Comparado con un router utilizado en hogares y oficinas comunes, el router industrial generalmente ofrece un diseño hardware y software más resistente y admite protocolos de red y métodos de transmisión de datos más complejos, lo que puede garantizar una alta calidad y eficiencia en la comunicación de red.

Según Maximize Market Research, se espera que el mercado mundial de routers industriales alcance los 5,77 mil millones de dólares estadounidenses para 2029, frente a los 3,07 mil millones de dólares estadounidenses en 2022, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 9,4 % durante el período de pronóstico.

El router industrial puede ser utilizado en entornos industriales y comerciales. Ofrece una estabilidad, confiabilidad y capacidad anti-interferencias de calidad industrial, y puede funcionar de manera estable en entornos laborales difíciles. Por lo tanto, el router industrial es ampliamente utilizado en la automatización industrial, control de robots, adquisición de datos, monitoreo remoto, logística inteligente, gestión de vehículos y otros campos.

Además, el router industrial también ofrece una variedad de métodos de conexión de red, como 4G/5G, WIFI, cableado, etc., para satisfacer las necesidades de diferentes casos de aplicación en términos de conexión de red.

A continuación, se presentan los principales casos de aplicación específicos del router industrial:

• Sistema de control de automatización industrial: El router industrial puede conectar diferentes sensores, actuadores, PLC y otros dispositivos a la misma red para permitir la vigilancia y el control remoto.
• IoT industrial: El router industrial puede conectar diferentes dispositivos IoT a la misma red para la adquisición, análisis y control de datos.
• Vigilancia de líneas de producción industrial: El router industrial puede conectar diferentes equipos de vigilancia, como sensores y cámaras de vigilancia, a la misma red para realizar la supervisión y gestión remota de las líneas de producción.
• Sistema de vigilancia energética: El router industrial puede conectar diferentes medidores eléctricos, medidores de agua, medidores de gas y otros dispositivos a la misma red para monitorear y gestionar la red energética a distancia.
• Sistema de transporte inteligente: Gracias a los routers industriales, los operadores de transporte público pueden beneficiarse de una flota conectada para recopilar información y datos con el fin de mejorar la eficiencia operativa y los servicios. Esto incluye el acceso a los horarios de llegada reales de los vehículos o la planificación de rutas alternativas. También proporciona otros servicios como la compra de boletos móviles, pagos sin efectivo o opciones de entretenimiento.
• Agricultura inteligente: El router industrial puede conectar diferentes sensores, controladores y otros dispositivos a la misma red para garantizar la vigilancia y el control remoto del entorno agrícola, como temperatura, humedad, iluminación, etc.
• Cadena de frío: El router industrial puede servir como centro de transmisión de datos para garantizar la adquisición, procesamiento y transmisión estable de datos conectando una variedad de sensores y agregando varios canales de transmisión.

Al mismo tiempo, también puede funcionar con tecnologías como posicionamiento GPS e Internet de las cosas para permitir el seguimiento en tiempo real de los productos, control de temperatura y alertas de riesgo.

• Smart Office: El router industrial puede ser utilizado como una herramienta importante para la oficina inteligente para garantizar una transmisión y gestión de datos remota y transparente. Al conectarse a una LAN local, una VPN o una plataforma en la nube, los empleados pueden acceder de forma remota a archivos internos, datos y aplicaciones.

Además, el router industrial ofrece diversos escenarios de aplicación, como transmisiones en vivo, videoconferencias, gestión de oficinas simultáneas en varias regiones y acceso a la red para equipos de oficina inteligentes.

¿Cuál es el papel del router industrial?

El papel principal del router industrial es llevar a cabo funciones importantes como la transmisión de datos, la gestión remota y la seguridad de la red en el contexto del IIoT. Más específicamente, el router industrial puede cumplir los siguientes roles:

1- Asegurar la comunicación de datos entre dispositivos

El router industrial puede recopilar, transmitir y controlar de manera centralizada los datos provenientes de diferentes dispositivos, puntos de recolección, sensores, etc., y transmitirlos al dispositivo objetivo o al nodo superior.

2- Reforzar la seguridad de la red

El router industrial, como el router Moxa EDR-G9010, utiliza un firewall integrado, una VPN, cifrado de datos, control de tráfico y otros mecanismos de seguridad para garantizar la seguridad del sistema IIoT, prevenir eficazmente ataques maliciosos, filtraciones de datos y otros riesgos.

3- Compatibilidad con varios protocolos de red

El router industrial generalmente admite una variedad de protocolos de red, como Modbus, Profibus, Profinet, CAN, DNP3, etc., para garantizar una conexión transparente y la transmisión de datos entre diferentes dispositivos.

4- Gestión remota

El router industrial admite configuración, gestión y mantenimiento remotos, y puede controlar y monitorear dispositivos a través de la nube para mejorar la mantenibilidad y la confiabilidad del sistema.

¿Cuáles son las ventajas de un router industrial?

La tabla a continuación proporciona una visión general de las ventajas ofrecidas por los routers industriales:

¿Cómo configurar y optimizar su router industrial?

Para garantizar la estabilidad y seguridad de su router industrial, aquí hay algunos ajustes y optimizaciones recomendados:

1. Refuerce la seguridad de la red

La seguridad de la red de su router industrial es primordial. Mejórela configurando contraseñas fuertes, activando los cortafuegos, limitando el acceso, etc. Esto ayudará a prevenir accesos no autorizados y ataques.

2. Optimice la cobertura de la señal

En entornos industriales, las interferencias de señal son frecuentes. Para optimizar la cobertura de la señal, seleccione antenas y amplificadores adecuados para este entorno. Esto mejorará la estabilidad y alcance de la señal.

3. Gestión y vigilancia remota

La mayoría de los routers industriales tienen funciones de gestión y vigilancia remota. Con un software dedicado, puede configurar y supervisar su router. De esta manera, puede detectar y resolver problemas de red rápidamente, mejorando la fiabilidad y estabilidad de su red.

4. Mantenimiento y actualizaciones regulares

Mantener y actualizar regularmente el cortafuegos y el software de su router industrial es esencial para garantizar su correcto funcionamiento. Instale rápidamente los últimos parches de seguridad y actualizaciones de cortafuegos para mejorar el rendimiento y seguridad de su router.

¿Cuáles son las características de un router industrial?

A diferencia de los routers convencionales, los routers industriales poseen algunas especificaciones que los hacen adecuados para entornos exigentes.

Resistencia a entornos difíciles

Mientras que los routers domésticos permanecen cómodamente en su hogar, los routers industriales enfrentan condiciones extremas a diario. Por lo tanto, necesitan componentes más robustos para funcionar de manera óptima. Por ejemplo, están diseñados para soportar temperaturas muy altas, muy bajas o altamente variables sin perder rendimiento.

Algunos routers industriales también son capaces de manejar fuentes de alimentación inestables y tienen sistemas de protección contra sobretensiones que podrían dañar dispositivos de consumo. Además, pueden estar equipados con sistemas contra golpes y vibraciones, así como protección contra interferencias electromagnéticas y radio.

Protección contra humedad y polvo

Los routers industriales están equipados con una robusta carcasa que los protege de la humedad y el polvo, comunes en entornos industriales. Esta carcasa suele ser completamente impermeable para proteger los componentes sensibles del router contra la corrosión y los líquidos. Algunos modelos incluso pueden resistir la inmersión en agua hasta 1,5 metros durante 30 minutos, de acuerdo con la norma IP68.

Conexión fiable y segura

A diferencia de los routers convencionales que utilizan cables o fibra óptica, los routers industriales aprovechan las redes móviles. Por lo tanto, pueden conectarse rápidamente a Internet y ofrecer gestión remota, lo cual es esencial en áreas sin acceso a Internet por cable o para aplicaciones que requieren control remoto, como la gestión de flotas de vehículos.

Estos routers también tienen características de seguridad de red específicas para aplicaciones industriales, como VPN y firewalls robustos. Además, el Wi-Fi admite técnicas de cifrado como WEP y WPA para garantizar una conexión segura a dispositivos conectados.

Soporte de montaje incluido

El soporte garantiza estabilidad, buena ventilación y disuade el robo. También evita que tenga que construir su propia caja de protección. Los routers Wi-Fi industriales ofrecen varias opciones de montaje para diferentes aplicaciones. Pueden instalarse en interiores y exteriores, la mayoría con kits de montaje de pared y mástil opcionales. En interiores, a menudo se incluye un kit de montaje DIN, mientras que en exteriores, se proporciona un gabinete a prueba de agua y un kit de pared o mástil.

Acceso Wi-Fi para una conectividad fluida

Los routers industriales permiten que varios dispositivos de la red accedan fácilmente a Internet cuando están conectados al router. Los dispositivos inalámbricos pueden conectarse a través de Wi-Fi como con un router convencional, lo que facilita la comunicación dentro de la red y en Internet. Estos routers también ofrecen una buena cobertura para una conexión fluida, incluso en presencia de obstáculos como metal y hormigón.

¿Cómo elegir el router industrial adecuado?

Elegir el router industrial adecuado para su aplicación puede ser complejo. Para seleccionar un router industrial que asegure una conectividad fiable y segura a sus sistemas industriales, examine cuidadosamente los siguientes factores:

1- La marca

A diferencia de los productos de consumo que existen desde hace aproximadamente una década, el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) es un sector joven y técnico. Optar por una marca reconocida y fiable garantiza la calidad y estabilidad del producto a lo largo de su ciclo de vida.

S-Connect ha seleccionado marcas de routers industriales reconocidas por su seguridad (actualizaciones regulares a través de la gestión remota de routers), su robustez y su cumplimiento con normas específicas para cada sector:

• Semtech Sierra Wireless
• Moxa
• Advantech
• InHand-Networks
• Netmodule

2- Condiciones ambientales

Los routers industriales suelen instalarse en entornos difíciles y exigentes. Deben ser especialmente robustos, compactos y diseñados para uso industrial.

• Temperatura: Por lo general, funcionan sin calefacción ni aire acondicionado, soportando temperaturas extremas de -40°C a +85°C y variaciones significativas.
• Protección contra intrusos: Opte por un índice de protección mínimo de IP20/IP30 para proteger el router del polvo y cuerpos extraños. Para una estanqueidad total, apunte a IP54 a IP69k.
• Compatibilidad Electromagnética (CEM): Los requisitos varían según el dispositivo y la industria. Consulte las normas EN 50155, IEC 61850-3 y IEEE 1613 para los valores límite aplicables.
• Vibraciones: Prefiera los conectores M12 para Ethernet y SMA, TNC o N para antenas WiFi, 4G LTE y 5G.

3- Factor de forma, carcasa y montaje

Los routers industriales suelen encontrarse en armarios de control con espacio limitado, lo que requiere un diseño muy compacto. Para proteger el router de las interferencias electromagnéticas y los impactos externos, la carcasa debe ser de metal resistente. Se prefiere el aluminio por su resistencia a la corrosión.

Para muchas aplicaciones, el montaje estándar en riel DIN en armarios de control es ideal. Sin embargo, en entornos con vibraciones intensas, como vehículos o máquinas, el montaje en pared con tornillos es la solución más confiable.

Por ejemplo, el router industrial LTE WiFi AirLink LX40, gracias a su carcasa compacta y su montaje en carril DIN, se integra fácilmente en armarios de control con espacio limitado.

4- Cumplimiento sectorial

Los requisitos de cumplimiento para los routers industriales varían según la industria. Por ejemplo, los sectores ferroviario, petrolero y gasífero, y automotriz tienen normas específicas:

• Ferroviario: EN 50155 y EN 50121-3-2
• Subestaciones eléctricas: IEC 61850-3 y IEEE 1613
• Automotriz: ECE R10

Además, se aplican estrictos requisitos en cuanto a resistencia a vibraciones, variaciones de temperatura, protección IP, etc. Es fundamental que los routers industriales estén diseñados desde el principio para cumplir con estas normas, ya que a menudo es imposible obtener una certificación posterior.

5- Alimentación eléctrica

Los routers industriales suelen requerir una fuente de alimentación de corriente continua (DC) para poder utilizarse en armarios de control, subestaciones y vehículos. El voltaje de alimentación requerido varía según la aplicación, desde 12 V DC hasta 48 V DC. Para obtener una máxima flexibilidad, algunos routers tienen una entrada compatible con un amplio rango de voltajes, desde 12 hasta 48 V DC.

6- Tecnologías inalámbricas

Si bien las tecnologías inalámbricas evolucionan rápidamente, su versión más reciente no es el factor determinante para los routers industriales. Otros elementos, como la disponibilidad y la latencia, juegan un papel más importante.

Se utilizan comúnmente tres tipos de tecnologías inalámbricas:

• Routers industriales con Wi-Fi (2,4 GHz y 5 GHz): adecuados para la conexión a una red Wi-Fi local, especialmente en grandes sitios de producción. Aprovechan la infraestructura existente y utilizan la tecnología más confiable en entornos industriales.
• Routers industriales 4G LTE: recomendados para la transferencia de datos de tamaño medio, con diferentes categorías que ofrecen velocidades crecientes (LTE Cat. M1/M2, 1, 3/4 y 6).
• Routers industriales 5G: solución futura para aplicaciones que requieren transferencias masivas de datos y baja latencia.

7- Velocidad de transferencia

En las aplicaciones comerciales, la velocidad de transferencia de los routers suele ser muy importante. Sin embargo, en muchas aplicaciones industriales, los routers no necesitan una velocidad de transferencia alta; la fiabilidad y disponibilidad de la conexión son más importantes. Por lo general, se envían datos de sensores o comandos desde y hacia el dispositivo conectado al router. Esto no requiere mucha capacidad de banda ancha, sino una conexión fiable y siempre activa.

8- Soporte para protocolos de comunicación

En muchas aplicaciones industriales, los routers no solo conectan dispositivos Ethernet a otras redes o a Internet. Todavía hay muchas aplicaciones que requieren interfaces serie como RS-232, RS-422 o RS-485. Estas interfaces serie deben permitir la transmisión transparente de datos serie sobre IP.

Además, a menudo es necesario convertir un protocolo serie, como Modbus RTU, a su versión IP, Modbus TCP. Otros ejemplos incluyen la conversión de IEC 60870-5-101 (serie) a IEC 60870-5-104 (IP), o la conversión entre diferentes protocolos industriales, lo que es más complejo. Por último, la integración en la nube requiere la conversión de protocolos serie a MQTT o AMQP.

9- Integración en la nube

La integración en la nube desempeña un papel crucial en la transformación digital, especialmente para aplicaciones IIoT. Los routers industriales ahora deben garantizar no solo una conexión a Internet, sino también una integración transparente con entornos en la nube. Entre los principales actores del cloud industrial se encuentran Azure (Microsoft) y AWS (Amazon).

MQTT y AMQP: estándares de integración en la nube

Una forma estandarizada de integración en la nube es el soporte para los protocolos MQTT y AMQP. MQTT permite, en particular, la integración con el IoT Hub de Azure. Recientemente, se han vuelto posibles integraciones más profundas con los servicios en la nube de Azure y AWS gracias a "runtimes" dedicados.

Runtimes para desplegar aplicaciones en la nube en el perímetro

Estos runtimes funcionan como una capa adicional sobre un router industrial. Su ventaja es permitir el despliegue de aplicaciones y funciones adicionales del sistema en la nube directamente en el perímetro de la red.

Router industrial: Encuentra el modelo perfecto para tu aplicación

Elegir el router industrial adecuado para tu aplicación puede ser un desafío, ya que hay una multitud de modelos en el mercado con diferentes características y precios.

Esta comparación definitiva te ayudará a comparar los mejores routers industriales de varias marcas populares, incluyendo Sierra Wireless, InHand Networks, Moxa y Netmodule.

Tanto un router como un módem industriales son dispositivos de comunicación utilizados en la industria, pero sus roles difieren:

El router industrial se encarga de la conexión a la red móvil y del flujo de datos. Imagínalo como un cruce que gestiona el tráfico entre diferentes dispositivos industriales y el Internet. Es versátil y ofrece funciones extendidas como la seguridad de red y el soporte para varios protocolos.

Por otro lado, el módem industrial se centra en la transferencia de datos máquina a máquina y en el control remoto. Considéralo como un traductor especializado que permite a las máquinas industriales comunicarse eficazmente con plataformas en la nube o servidores. Es compacto, consume poca energía y a menudo cuenta con funciones de cifrado de datos.

En resumen, el router industrial administra el "tráfico" de datos, mientras que el módem industrial se enfoca en su "transporte" directo. Elija el que se adapte a sus necesidades de conectividad y comunicación industrial.