Así será la conectividad en la era del TSN y del 5G

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El IoT y la industria 4.0 provocará que en 2023 hayan más de 224 millones de nodos conectados. PROFINET y EtherNet/IP aumentarán su participación en el mercado durante el período analizado por IHS Markit

Así será la conectividad en la era del TSN y del 5G

Las nuevas tecnologías forman parte de un examen exhaustivo del panorama de conectividad industrial cubierto por el estudio Industrial Communications Report - 2019. Tal y como explica Syed Mohsin Ali, Analista Senior de Tecnología de Fabricación de IHS Markit en su blog, la conectividad es uno de los pilares fundamentales sobre los que se construye el IoT industrial (IIoT). Y en las últimas décadas, la conectividad industrial, en particular, ha evolucionado considerablemente, especialmente en respuesta a los requisitos siempre cambiantes de la industria manufacturera.

Tras la llegada de cables discretos para comunicarse con dispositivos de campo, entró en juego la tecnología de red industrial Fieldbus, que introdujo el concepto de un controlador para comunicarse con dispositivos de campo. Una tecnología rival, Ethernet, se convirtió en un nombre familiar a principios de la década de 1990 y luego encontró una adopción gradual por parte de la industria a principios de la década de 2000.

En muchas redes industriales actuales, Ethernet se implementa junto con Fieldbus y tecnologías inalámbricas. Esos mecanismos continúan evolucionando incluso con la llegada al mundo de la fabricación industrial de tecnologías mucho más nuevas, como 5G, Redes sensibles al tiempo (TSN) y Capa física avanzada (APL).

110 millones de nodos conectados para 2023

La cantidad de nodos conectados continúa aumentando cada año. No solo hay más dispositivos capaces de conectarse a una red, sino que también aumenta el número de nodos. El mercado de nodos conectados en comunicaciones industriales se acercó a 125 millones de unidades en 2018 y se pronostica que crecerá a más de 224 millones en 2023. El cambio a Ethernet se ha acelerado a medida que las soluciones de la Industria 4.0 y IIoT están madurando y se vuelven más frecuentes. En general, el número de nodos conectados a Ethernet aumentará más del doble de 50 millones de unidades a 110 millones para 2023, lo que se traduce en una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 17,1% para el mercado de Ethernet durante el período de cinco años, IHS Markit | La tecnología está pronosticando.

PROFINET y EtherNet/IP, dos protocolos Ethernet industriales, representan actualmente el 57% de los nodos Ethernet recientemente conectados, y ambos protocolos aumentarán su participación en el mercado durante el período de pronóstico. Para 2023, los dos representarán más del 60% de todos los nodos de Ethernet recién conectados. En el caso de Fieldbus, el crecimiento será constante durante el mismo período una tasa de expansión del 6,8%; Se pronostica que los nodos conectados a este bus de campo crecerán de 55 millones a 77,3 millones. Aun así, las tecnologías Ethernet superarán a las tecnologías Fieldbus en los nuevos nodos conectados para 2020.

PROFIBUS sigue siendo el protocolo líder de Fieldbus con una cuota de mercado del 22%, pero IO-Link es el de más rápido crecimiento, con muchos sensores que usan IO-Link para Fieldbus.

Mientras tanto, el uso inalámbrico en redes industriales crecerá a una tasa del 11,4% durante el mismo período 2018-23, de 1,6 millones de nodos conectados a 2,8 millones. Los dos principales protocolos inalámbricos son WLAN y WirelessHART. Junto con el celular, estos dos mecanismos representan el 61% del mercado total de protocolos inalámbricos.

Cuota de mercado por protocolo (% de nodos conectados) en 2018

TSN: un paso hacia la convergencia de redes industriales

Time-Sensitive Networking (TSN) es un conjunto de sub-estándares IEEE 802 Ethernet, definidos por el Grupo de Tareas IEEE TSN que permite la comunicación determinista en tiempo real. El estándar se encuentra en la fase de especificación con un lanzamiento esperado programado para fines de 2019 o principios de 2020.

Según Syed Mohsin Ali, este año ha sido importante en el desarrollo de especificaciones de TSN. Mitsubishi Electric anunció por primera vez la compatibilidad con CC-Link IE TSN de 102 productos de automatización, incluidos controladores lógicos programables (PLC), servos, robots, HMI, inversores y controles numéricos por computadora (CNC), a partir de mayo de 2019.

Otro hito este año fue el lanzamiento en julio de 2019 de la especificación TSN para PROFINET por PROFINET User Organization. Hasta ahora, no ha habido ningún anuncio de producto de Siemens, un defensor de PROFINET, sobre productos que admitan la versión TSN de PROFINET, pero Siemens y otras compañías están aparentemente esperando que el comité de estandarización publique IEEE 802.1AS-Rev que luego permitiría Siemens para hacer tal anuncio.

Además de las capacidades de transmisión de datos en tiempo real, TSN permite que los protocolos basados ​​en Ethernet funcionen de manera diferente en la misma red, resolviendo así un problema crítico que enfrentan los usuarios industriales. Sin embargo, es probable que pase algún tiempo antes de que se produzca una adopción sustancial de TSN porque los dispositivos deben producirse primero a escala, entre otras razones. Se espera que el panorama competitivo para TSN en automatización industrial se expanda e incluya compañías de TI como Cisco e Intel, lo que puede resultar en una mayor colaboración entre las compañías de TI y los proveedores de automatización industrial.

Una información basada en el artículo de Syed Mohsin Ali, analista senior de Tecnología de Fabricación de IHS Markit publicado en el blog de IHS Markit