La electrificación se está produciendo en todo el mundo para alimentar nuestros vehículos, edificios, hogares e industrias. Este movimiento está impulsando un cambio masivo en todo el mundo hacia las energías alternativas, incluidas la eólica y la solar, lo que pone a prueba la capacidad y el funcionamiento de las redes existentes, que no fueron diseñadas para este fin. ¿Cómo puede la industria ajustar, actualizar y modernizar las infraestructuras anticuadas para satisfacer estas nuevas demandas?

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Webinar grabado

Modernizar las redes eléctricas con IoT

Feb 27, 2023 | Duración: 01:01:18

La electrificación se está produciendo en todo el mundo para alimentar nuestros vehículos, edificios, hogares e industrias. Este movimiento está impulsando un cambio masivo en todo el mundo hacia las energías alternativas, incluidas la eólica y la solar, lo que pone a prueba la capacidad y el funcionamiento de las redes existentes, que no fueron diseñadas para este fin. ¿Cómo puede la industria ajustar, actualizar y modernizar las infraestructuras anticuadas para satisfacer estas nuevas demandas?

Vea la grabación de nuestro panel de liderazgo intelectual con tres expertos de Digi para obtener información sobre los factores que impulsan la modernización de la infraestructura y la conectividad de las redes de servicios públicos. Aprenderá sobre las tecnologías que apoyan el cambio hacia una mejor conectividad, automatización e información, así como algunas de las soluciones clave de Digi que apoyan el cambio, incluyendo productos celulares, integrados y de gestión de infraestructura y capacidades de gestión remota.

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Preguntas y respuestas del seminario web de seguimiento

Gracias de nuevo por asistir a nuestra sesión sobre la modernización de las redes eléctricas con IoT. He aquí las preguntas que siguieron a la presentación y sus respuestas. Si tiene más preguntas, no dude en ponerse en contacto con nosotros.

Moderadora: Teresa Hanson, Vicepresidenta de Contenidos, T&D World

Presentadores: Ben Tucker, Vicepresidente de Desarrollo de Negocio Corporativo, Digi International; Curt Ahart, Director de Producto Senior en Soluciones OEM, Digi International, y Alec Jahnke, Director de Producto Senior en Soluciones OEM, Digi International.

¿Cuáles son algunas de las tendencias que ve en las redes como parte de la modernización de la red?

Curt: Estamos viendo, con nuestros clientes, toda la electrificación del mundo, desde nuestros coches a nuestros camiones, autobuses, casas, cortacéspedes, incluso nuestros sopladores de hojas.

Para dar cabida a todas estas necesidades, nuestros sistemas de transmisión deberán aumentar su capacidad en un 60% de aquí al año 2030. Y si observamos la red actual, el 70% de su infraestructura tiene al menos 25 años. Y las compañías eléctricas, cuando invierten en equipos, esperan que duren 30 años. Así que nos enfrentamos a un reto.

El gobierno ha dado un paso adelante y ha destinado 65.000 millones de inversión a la modernización de la red. Esto estaba en nuestro proyecto de ley de infraestructuras de 1,2 billones de dólares.

Pero nuestra red no se diseñó para la energía distribuida. Se diseñó para la generación centralizada a gran escala. Así que lo que vemos en nuestra base de clientes, en los estados en los que juegan, es que tiene que haber un cambio.

Y vemos que en lugares como California, que es muy progresista en sus políticas hacia las energías renovables, están creando diferentes necesidades para la red: sistemas solares e inversores, sistemas de almacenamiento en baterías y vehículos eléctricos. Hoy en día, todos ellos se sitúan también detrás del contador o de la empresa. Y la red no se diseñó para aceptar o gestionar la energía de estas fuentes.

Estos recursos energéticos distribuidos funcionan hoy de forma autónoma. Pero tienen que formar parte de un sistema gestionable.

En California, hay algo llamado Norma 21 que comenzó en 2012. Y se sigue iterando sobre una norma del IEEE 1547. Esta es una manera para que estos activos se conecten a la red para ser monitoreados, gestionados y controlados. Así que realmente necesitamos un sistema para integrar todos estos activos. Y esto nos lleva a invertir en comunicaciones bidireccionales fiables y seguras para integrar estos activos en el sistema.

Y esto está impulsando a nuestros clientes a invertir en sistemas conectados más que nunca. Y lo que estamos viendo es que muchas de nuestras grandes empresas de servicios públicos están explorando, evaluando, probando o desplegando redes celulares privadas. Y estas inversiones no son pequeñas. Pueden ser de entre 100 y 400 millones de dólares, por lo que se trata de grandes inversiones para mejorar la red.

¿Qué esfuerzos de modernización se están desarrollando específicamente para mantener las redes durante ciberataques e incidentes PEM?

Curt: Bueno, creo que una de las cosas que estamos viendo es una gran cantidad de inversiones en cosas que hacen que las redes sean más seguras. Llevamos 20 años ofreciendo soluciones celulares en redes públicas y también en frecuencias sin licencia para cosas como Zigbee, el hogar inteligente y la energía inteligente.

En cuanto a la telefonía móvil, no tengo constancia de que ninguno de nuestros clientes haya sufrido ataques a través de esas redes, lo cual es interesante. Pero vemos que nuestros clientes prestan mucha atención a sus redes y que cosas como el ransomware y la ciberseguridad se están integrando en las tecnologías informáticas que se han utilizado durante años en las redes operativas con las que gestionan sus negocios.

Y si nos fijamos en cosas como las redes celulares privadas, esa es una de las áreas en las que las están sacando de la red pública y convirtiéndolas en una red totalmente privada y no compartida para gestionar su red.

Ben: Otra de las cosas que estamos viendo es que, a medida que los flujos de comunicación se vuelven más y más críticos, la gente busca formas de implementar controles de flujo de datos específicos de la aplicación. Y algunos de los equipos que proporcionamos ofrecen la posibilidad de añadir mediante programación ese tipo de capacidad al flujo de datos, de modo que se dispone esencialmente de diodos de datos que impiden que los flujos de datos, cuando se supone que no deben alentarlos, permanezcan segregados unos de otros, impidiendo así el acceso a los equipos cuando no es necesario o permitiendo el flujo de datos solo en una dirección.

Alec: Creo que también es importante que todas estas tecnologías mantengan y se ajusten al NERC CIP y a los protocolos de seguridad que existen, ya que muchos de los ataques de ransomware y otras cosas que vemos hoy en día se atribuyen generalmente a la ingeniería social y a que alguien consiga acceder a un equipo concreto de forma local y pueda introducir unidades flash y otras cosas que luego pueden empezar a atacar el sistema. Así que es importante asegurarse de que toda esta información, al punto de Ben, está segregada y alojada en DMZs. Y es capaz de entrar y salir del sistema, pero de una manera segura, donde no puede atacar a todo el sistema a la vez.

¿Cómo podemos aumentar la capacidad de transmisión a corto plazo? ¿Podría ser DLR, reconducción u otra cosa?

Alec: La supervisión de activos puede ser un aspecto clave. Como ya hemos dicho, hay muchas fuentes de energía nuevas que están entrando en la red. Y es importante controlar cuánta de esa energía está disponible y cómo llevarla adonde tiene que ir. No se trata sólo de tener capacidad de transmisión, sino también de saber dónde se genera esa energía y hacerla llegar al lugar adecuado. Así que la gestión de la carga puede ser un aspecto muy importante hoy en día que creo que puede abordarse directamente utilizando productos que puedan supervisar los activos.

Curt: Acabamos de estar en DISTRIBUTECH 2023 como expositor. Y este año se ha prestado muchísima atención, más de lo que había visto nunca, a la supervisión del sistema, a la instalación de sensores, sobre todo en el mundo de la media tensión, donde se están instalando muchos sensores en las líneas e instrumentación, y se dispone de sistemas que realizan esa supervisión de forma proactiva en tiempo real.

Veo muchas inversiones en tecnologías instrumentales sentadas encima de la red, observando lo que ocurre. Y en cuanto a Alec, la supervisión de las nuevas cosas en el mundo distribuido que se están alimentando es fundamental. Y creo que eso se relaciona con lo que estamos viendo con la Regla 21 y ese tipo de cosas en California.

¿Cómo pueden las empresas de servicios públicos conectar fuentes de energía renovable a la red de forma segura?

Ben: Se trata de un gran reto para todas las empresas de servicios públicos de generación, transmisión y distribución. En cuanto a lo que ha dicho antes Curt, se están promulgando muchas leyes diferentes, que cambian con regularidad.

Así que, dado que las herramientas que lo permiten, así como las normas de comunicación y las leyes, están cambiando, creo que es importante poder confiar en una empresa como Digi, que puede proporcionar equipos para apoyar estos aspectos de la comunicación de forma segura.

Especialmente en el ámbito de los vehículos eléctricos, hay una nueva norma llamada GreenPHY que se utiliza para conectar y comunicar todo, desde el propio coche que transmite los datos hasta la red eléctrica. Y todos estos elementos tienen que trabajar en tándem para resolver estos problemas y proporcionar valiosos activos de carga para estos vehículos eléctricos que están en la carretera. Esto es cierto tanto en el ámbito de los cargadores comerciales como en el de la domótica. Así que es importante contar con ciertas normas.

Otro activo que está experimentando grandes cambios en la actualidad y que necesita una tecnología actualizada es el sector de los paneles solares. También en este caso se trata de un área que abarca desde empresas comerciales, industriales, solares y eólicas hasta hogares de consumidores individuales, y cómo vamos a supervisar la transferencia de energía y datos en este entorno.

Con todos estos retos, es más importante que nunca que las empresas de servicios públicos cuenten con una red inteligente y conectada que pueda recopilar y estandarizar esta información en elementos procesables en su propio sistema SCADA o en sus propias operaciones. Así que esta conexión de red debe ser muy fiable para satisfacer las necesidades de misión crítica de ese espacio de servicios públicos. Y, por lo general, éstas pueden conectarse al ecosistema más amplio mediante conexiones por cable y/o productos generales de radiofrecuencia.

Algunas de las tecnologías de las que hemos hablado hoy son las celulares, tanto públicas como privadas, así como las de 900 megahercios y 2,4 gigahercios, como Bluetooth, Matter, Wi-SUN y Wi-Fi. Para cubrir este amplio espectro, es importante integrar estas tecnologías en tu producto para poder recopilar todos esos datos y transferirlos de forma segura.

Y con ello, también es importante que la disponibilidad de esa información esté en manos de su operador de red. Lo que significa que es importante integrar todos estos equipos para que pueda centrarse en su objetivo clave, que es tener una red fiable para sus clientes. Digi ofrece muchos productos que pueden crear un sistema inteligente capaz de gestionar todo esto y ser el experto en la materia en todos estos elementos, como protocolos y tecnologías inalámbricas.

¿Qué aplicaciones ve en las redes celulares?

Curt: En la actualidad, las redes celulares se utilizan para la gestión y supervisión de activos de distribución típicos, como bancos de tapones, reconectadores y subestaciones. También tenemos una serie de aplicaciones comerciales e industriales. Entre ellas están la medición, la gestión de la calidad de la energía, la respuesta a la demanda y el deslastre de cargas. Como mencionó Alec, también está la conexión de todas las nuevas fuentes renovables, ya sean comerciales o residenciales.

Y la telefonía móvil también se utiliza para el backhaul de las redes AMI, que hoy en día son típicamente redes de malla que operan en frecuencias sin licencia, como 900 megahercios o 2,4 aquí en los EE.UU. Creemos que a medida que los servicios públicos despliegan redes celulares privadas, existe la posibilidad de que algunas de estas redes AMI puedan ser sustituidas por la telefonía móvil. Sin embargo, hay inversiones muy importantes en las actuales redes AMI, y es probable que sigan existiendo durante algún tiempo.

Alec: En cuanto a Curt, vemos que muchas empresas de distribución de servicios públicos utilizan nuestros equipos para gestionar los cortes de carga. Como sabes, conectarse al ecosistema actual de dispositivos conectados puede suponer un gran reto. Implantar la telefonía móvil y un conmutador inteligente para la desconexión de la carga al que puedan optar los clientes es una solución muy viable para gestionar rápidamente las capacidades de la red y asegurarse de que no hay demasiada carga en la red.

¿Cuáles son los pros y los contras de las redes públicas frente a las privadas para las empresas eléctricas?

Curt: Primero, empecemos con las redes públicas, que nuestros clientes han estado utilizando durante los últimos 20 años. Una de las ventajas, obviamente, es que son bastante ubicuas y están a disposición de las empresas sin inversiones de capital.

Y una de las cosas que hemos visto en los últimos 20 años es que, a medida que compramos más y más smartphones, esas redes son cada vez más grandes, más rápidas y más fiables. Por eso es genial que nuestros clientes empresariales, como las empresas de servicios públicos, puedan aprovechar esa inversión.

Pero son públicos, por lo que se comparten. Y durante los picos de tráfico, digamos a última hora de la tarde en un área metropolitana donde todo el mundo está conduciendo a casa y todos están con sus teléfonos, el servicio puede degradarse. Así que hay cierta imprevisibilidad en esas redes.

También existe la percepción de que las redes públicas son menos seguras, o se tiene la impresión de que lo son. Como ya he dicho, nuestra experiencia en los últimos 20 años es que no hemos visto ningún problema de seguridad en las redes celulares públicas con nuestros clientes de servicios públicos. Pero en una red privada, el cliente tiene control sobre la SIM, que proporciona el acceso a la red. Así que, sin duda, la posibilidad de activar y desactivar la tarjeta SIM ofrece una seguridad adicional.

Las redes privadas requieren grandes inversiones. He hablado de que instalar una red privada puede costar cientos de millones de dólares. Esto es para adquirir licencias de frecuencia, que son muy caras, y construir la infraestructura. Y luego, probablemente una de las inversiones más significativas y a menudo pasadas por alto es el coste de funcionamiento continuo de una red privada.

En esencia, si instalas tu propia red privada, te conviertes en un operador móvil. Y, al igual que ocurre con una red eléctrica, tienes la responsabilidad de gestionarla, controlarla y administrarla 24 horas al día, 7 días a la semana, 365 días al año, lo que supone muchos costes y responsabilidades.

Sin embargo, las redes privadas ofrecen un rendimiento fiable, predecible y determinista, lo que resulta muy útil para cosas como el control de la red. Cuando no hay nadie más en la red y sólo están tus activos, tendrás mayores niveles de rendimiento, menos latencia y, lo que es más importante, menos caídas y reintentos en las sesiones de comunicación. Con las redes privadas, también tienes la capacidad de controlar diferentes niveles de servicio para diferentes aplicaciones. Por ejemplo, se puede dar mayor prioridad a las comunicaciones con una subestación que a la lectura de contadores en una red residencial.

Pero otra cosa es que haya enfoques híbridos de las redes celulares. No tiene por qué ser todo público y todo privado. Puedes usar una combinación de ambas. La mayoría de nuestros clientes lo hacen porque nunca van a construir una cobertura completa.

Pero los operadores públicos también tienen cosas como AT&T FirstNet, que muchas de nuestras empresas de servicios públicos utilizan hoy en día, que es una red pública creada para aplicaciones de misión crítica muy específicas, de modo que sus aplicaciones no tienen que competir con todo el tráfico público de una red. Se trata de una especie de enfoque híbrido que ofrece lo mejor de ambos mundos: gran rendimiento y seguridad, pero en un activo compartido en el que no es necesario invertir.

Como ya he dicho, todos nuestros clientes están pensando en crear redes privadas. Y si construyen una red privada, seguirán utilizando redes públicas, probablemente como copia de seguridad y resistencia, porque las redes fallan. Y utilizarán elementos como SIM duales en sus dispositivos o SIM programadas para conmutar por error de una red privada a una red pública y volver a la red privada cuando ésta se recupere.

En el escenario DOE, en el lado de la distribución, ¿se está pensando en redes directas de CC a los hogares con IoT?

Alec: No he oído hablar de ningún caso concreto de clientes ni de ningún lugar en el que esto se esté regulando hasta ese punto hoy en día. Sé que es algo que se ha estado barajando como una forma de ofrecer mejores servicios a los clientes. Pero creo que supondría toda una reestructuración de la red y un gran reto para IoT .

¿Es Sigfox una solución rentable, y es algo que Digi apoya actualmente? ¿Qué otras recomendaciones puede dar para las zonas sin cobertura celular?

Alec: Así que, básicamente, la determinación que está haciendo allí es una especie de red de área amplia, como las redes celulares frente a una red de área local. Digi no ofrece soluciones Sigfox, pero sí soluciones dedicadas LP WAN de muy bajo consumo.

Tenemos soluciones como la conectividad LoRaWAN dentro de nuestra unidad de negocio de soluciones OEM, así como otras soluciones en las que puede crear su propia red local, como nuestras soluciones XBee y XBee Intelligent Edge Controller, y luego conectarse a una pasarela que puede estar ubicada en una ubicación separada que puede proporcionar esa conectividad de red de área amplia a esos activos internos.

Curt: Sólo para añadir, creo que Sigfox ha dejado de funcionar aquí en América del Norte. Creo que siguen operando en Europa, probablemente en Francia, pero ese modelo de negocio no tuvo mucho éxito.

En cuanto a lo que dice Alec, ofrecemos algunas soluciones que utilizan frecuencias con licencia, y que encajarían en el área de 902,4 gigahercios, utilizando nuestras tecnologías, como un estándar como LoRaWAN y una oferta propia llamada DigiMesh.

¿Cuál es la distribución porcentual de la aplicación IoT para redes de suministro eléctrico entre supervisión y diagnóstico frente a mando y control? En otras palabras, porcentualmente, ¿cuál es el mayor y cómo se ve?

Curt: Esa es una muy buena pregunta. Veo muchas de las cosas en las que participamos. Y diría que es más supervisión y gestión que control. La excepción serían las comunicaciones a cosas como las subestaciones. Pero creo que gran parte de lo que hacemos tiene que ver con la supervisión.

El control, obviamente, es una función de control. Alec lo ha mencionado antes: los clientes, ya sean residenciales o comerciales, pueden optar por un programa de respuesta a la demanda en el que ofrecen el control de su consumo a la compañía eléctrica.

Alec: Sí, me hago eco de lo que has dicho, Curt. Por lo que vemos en los fabricantes de equipos originales, hoy en día la supervisión y el diagnóstico se sitúan probablemente entre el 75% y el 80%. Por lo general, se trata de una actividad de mantenimiento predictivo y de supervisión de sensores y otros elementos de la red para determinar cuándo es necesario el mantenimiento.

Vemos, como uno de los escenarios que he dado allí, que hay algunos aspectos de control que se están implementando. Y creo que muchos de los clientes que están implementando la supervisión, simplemente no han implementado las tecnologías reales para hacer los controles a nivel de dispositivo allí también. Pero esto es algo que podría añadirse a través de estas comunicaciones en el futuro. Por tanto, yo diría que no estamos prohibiendo a nadie entrar en ese espacio a través de estas tecnologías, es más el equipo que se necesita para hacerlo hoy en día.

Las aplicaciones de minirredes no utilizan muchos datos, así que ¿necesitan realmente los clientes 5G?

Ben: El despliegue inicial de la 5G se centró mucho, en la prensa, en aplicaciones de gran ancho de banda y baja latencia, como el vídeo y la comunicación para vehículos autónomos. La realidad es que la 5G está preparada para ofrecer una gama diferenciada de soluciones a través de múltiples bandas de frecuencia diferentes y con una mayor capacidad para segmentar los datos en función de las prioridades. Creo que eso enlazará con la pregunta que se acaba de hacer sobre supervisión y control frente a monitorización.

Mientras los despliegues actuales de 5G siguen concentrados en dar servicio a zonas de población densa y a las aplicaciones de mayor ancho de banda, los futuros chipsets de radio van a empezar a salir. Ya estamos empezando a ver muestras de ellos. Probablemente estarán en el mercado en el próximo año o dos, y ofrecerán conectividad rentable para muchas de estas diferentes infraestructuras críticas, así como la capacidad de utilizar las frecuencias más bajas para obtener una mejor penetración y alcance, y diferenciar las cosas para permitir que los diferentes tipos de comunicación se segmenten entre sí. Va a dar mucha flexibilidad para implantar este tipo de capacidades.

Digi apoya una tecnología que llamamos nuestro módulo CORE, que es un módem plug-in que permite un despliegue flexible de cualquiera que sea la tecnología actual disponible en un lugar determinado, como la infraestructura apoyada. Y así, como hemos dicho antes, muchas de estas implementaciones están diseñadas para ser puestas en el campo durante 10, 20 años.

Y, obviamente, la tecnología celular cambia rápidamente. Esto permite actualizar la tecnología celular sin introducir cambios profundos en el funcionamiento de la comunicación, lo que a su vez nos remite a algunas de las cuestiones de seguridad que hemos planteado antes. Esta misma tecnología permite cambiar fácilmente entre la comunicación pública pura o las redes celulares privadas CBRS.

La tecnología FirstNet o la 5G existente o la nueva 5G se va a implantar con el simple cambio de la radio sin tener que reconfigurar cómo se comunica el dispositivo.

Curt: Me gustaría añadir algo más. La mayoría de nuestros clientes que empezaron en el mundo de la 2G y luego de la 3G, en realidad ni siquiera necesitaban 4G para muchas de sus aplicaciones. Las velocidades y las latencias eran más que adecuadas para las aplicaciones de red. Normalmente, extraemos datos de contadores o datos estatales.

Y a veces, como ya hemos dicho, hay una simple orden para cambiar el estado, y eso no requiere mucho ancho de banda. La excepción son los activos como las subestaciones, donde hay muchos más equipos y la responsabilidad de la transmisión aguas abajo. Podrían beneficiarse de velocidades más altas y latencias más bajas.

Lo interesante para mí es que tenemos varios clientes que han adquirido nuestros equipos y los han utilizado durante 10, 13 o 14 años sin actualizarlos. A las empresas de servicios públicos no les gusta cambiar las cosas que funcionan, pero los operadores de telefonía móvil les obligaron a actualizarlas, apagando sus redes 2G o 3G y obligándoles a sustituir sus equipos.

Antes hemos hablado de las ventajas de las redes públicas frente a las privadas. Una de las cosas buenas de una red privada es que tú determinas las cosas que necesitan cambiar. Y si no necesitan cambiar, puedes mantenerlas igual. Y no estás obligado por un operador de telefonía móvil. Por lo tanto, creo que la mayoría de las cosas en las que hemos estado involucrados, en su mayor parte, 5G no ha sido necesario.

Alec: Especialmente en el espacio IoT y en los servicios públicos, no, no hemos visto realmente esa necesidad de velocidades 5G. Pero creo que la necesidad va a surgir exactamente en el ámbito al que te referías. Normalmente, estas generaciones celulares duran unos 10 años, dependiendo de la ubicación, ¿verdad?

Y estamos viendo ahora que 2G y 3G han sido básicamente eliminadas por completo de las tecnologías de torre. Con el tiempo, 4G LTE también lo hará. Pero lo bueno de LTE, que significa Long-Term Evolution (evolución a largo plazo), es que ya tenían un plan para ello con los dispositivos IoT , y la especificación 3GPP ya se ha incluido para que 5G incluya redes LTE, redes IoT de baja velocidad, como LTM y NB-IoT, en el futuro.

Así que creo que seguiremos viendo la continuación de estas redes IoT a medida que las generaciones avancen y sigan necesitando estos dispositivos de bajo consumo y ancho de banda que existen.

Con algunas de las redes de servicios públicos que atraviesan zonas remotas e inversiones en redes por satélite, ¿se considera el satélite una opción, o se trata más bien de una red LPWAN de vuelta a una pasarela que tenga conectividad celular?

Curt: Creo que podría ser cualquiera de los dos. Probablemente no he visto mucho uso de satélites en las compañías eléctricas. Lo hemos visto en muchos otros sectores verticales en los que participamos, sobre todo en petróleo y gas, minería, silvicultura y marítimo, pero todavía no mucho en la red eléctrica.

Alec: Estoy de acuerdo. Normalmente, el satélite va a estar limitado por la latencia que conlleva y el coste potencial de instalar la infraestructura. Aunque hoy en día algunas empresas están abordando este problema.

Pero yo diría que, en general, vemos que esas redes de baja potencia utilizan dispositivos como nuestro XBee para transmitir información a una pasarela. En particular, hemos visto que esto tiene mucho éxito en los parques solares y eólicos, donde están en zonas muy remotas, y todos ellos pueden transferir información a una sola puerta de enlace que tiene esa conectividad celular disponible.

¿Ha explorado Digi en el desarrollo de productos las aplicaciones de redes sensibles al tiempo y IoT en subestaciones?

Ben: Hemos empezado a considerar las redes sensibles al tiempo. La integración de redes sensibles al tiempo con celulares es algo que va a ser más viable a medida que avancemos hacia las segmentaciones 5G. El mayor problema es disponer de una ruta continua para priorizar los datos.

Así que sí, estamos estudiando esas tecnologías. Para este tipo de aplicaciones, no es la funcionalidad principal que estamos viendo, pero es algo que estamos persiguiendo y monitoreando.

Curt: Creo que para ese tipo de aplicaciones ofrecemos varios productos. En cuanto a Ben, la 5G ofrece una velocidad muy alta y una baja latencia. También sabemos que las redes actuales, muchas de las redes cableadas, son menos fiables. Por eso, cuando alguien no lleva fibra a una subestación o a un activo y utiliza conexiones alámbricas, las inalámbricas probablemente sean más fiables y mucho más rentables.

Y hoy tenemos productos que admiten 5G y 5G con radios duales. Ofrecemos un nivel de resistencia que permite utilizar dos conexiones, una en una red pública y otra en una red privada, o ambas en redes públicas diferentes. Y también ofrecemos un enlace de tráfico en ambas conexiones para aumentar el rendimiento y reducir la latencia. Así que hay algunas soluciones para ese tipo de aplicaciones.

¿Cuál es la solución de Digi para la redundancia de la red 5G para la transferencia de telemetría?

Curt: Si miras nuestros productos en nuestra página web, verás productos como Digi TX54 y TX64 5G que ofrecen doble celular. Y todos nuestros productos celulares -como ya he dicho que somos pioneros en esto- ofrecen doble SIM por radio celular. Tenemos una tecnología que introdujimos hace mucho tiempo llamada Digi SureLink® que fue copiada por muchos otros que ofrecen la capacidad de conmutación por error entre una red a otra red o una SIM a otra SIM.

Y en el caso de que tengamos radios celulares duales y un dispositivo, tenemos dos SIM para las radios, así que tendrías hasta cuatro SIM. Así que eso te daría la capacidad de conmutación por error entre cuatro redes diferentes, ya sean públicas o privadas.

Así se consigue mucha resistencia y agilidad. Por supuesto, hay un costo asociado con todo esto. Es un equipo más caro. Y si usas redes públicas, pagas varios planes de servicio. Si estás en una red privada, no tienes costes recurrentes. Eres el operador de la red. Y eso supondría un ahorro.

De hecho, otra de las ventajas que no he mencionado de las redes privadas es la eliminación de las cuotas de servicio. De hecho, esa es una de las justificaciones, en los raros casos, que las empresas de servicios públicos están haciendo para las inversiones en celulares privados, la eliminación de las tasas recurrentes de hoy que pagan a los operadores móviles.

En la actualidad, las clases de activos DER -respuesta a la demanda, almacenamiento, energías renovables, etc.- se complementan y compiten entre sí. Qué se puede hacer para promover la armonización y la interoperabilidad entre estas clases de activos para mejorar la resiliencia de la red?

Alec: Creo que se ha mencionado aquí varias veces, pero gran parte de esto va a venir de la regulación. Y van a ser los estados los que se aseguren de que todos los equipos sean interoperables y puedan intercomunicarse entre dispositivos, ¿verdad?

La empresa que crea los paneles solares y la que gestiona la red de paneles solares y la introduce en la red inteligente son entidades separadas. Y con las normas y los reglamentos de interoperabilidad que están haciendo esos requisitos, es probable que va a ser la cosa que va a armonizar esto y hacer que todo el mundo tiene que trabajar juntos en lugar de todo el mundo luchando para conseguir un determinado porcentaje del mercado.

Curt: Sí, y creo que otra cosa que estamos viendo - y tenemos algunos clientes en este espacio y también estamos explorando asociaciones en este espacio - son las empresas que desarrollan el software que no existía en el pasado que hace la agregación de las comunicaciones de todos estos dispositivos de nuevo en la red y luego proporciona las comunicaciones de nuevo a estos dispositivos para hacer las funciones de control que se necesitan.

Así que hay un conjunto emergente de empresas que están haciendo software final que puede sentarse en un dispositivo Digi o estar incrustado en ese inversor. Y luego está el software de agregación. Muchos de ellos se basan en la nube y otros en la empresa, y muchas empresas ofrecen ambas cosas. Se encargan de la agregación y de la integración a través de API en el sistema de control de la compañía eléctrica.

En cuanto a la generación, cuando se habla de modernizar equipos y sistemas con IoT, ¿se refiere principalmente a fuentes de energía renovables y energía distribuida? ¿O también en las grandes centrales de generación centralizada?

Curt: La mayoría de las cosas que hemos estado trabajando con las nuevas fuentes de energía distribuida, ya sean microrredes, huertos solares, o cosas en los hogares de la gente, juegan en esas grandes instalaciones de generación centralizada. Hay una gran cantidad de infraestructura de comunicaciones que van a esos activos que están principalmente en la red de fibra de la empresa de servicios públicos. Digi no se ha dedicado a este tipo de aplicaciones.

¿Cómo integran y protegen las empresas eléctricas sus inversiones en infraestructuras críticas o sus infraestructuras heredadas?

Ben: Esto también tiene que ver con lo que acababa de decir Curt. Hay muchos equipos por ahí, ya sean centrales de carga base o centrales de pico más clásicas, o subestaciones intermedias y equipos de monitorización de líneas de distribución. Algunas de esas cosas tienen una pila de red en ella, y muchos de ellos realmente todavía tienen puertos serie, ya que funcionan.

Y uno de los grandes problemas es que esas pilas de red integradas no suelen ser fáciles de actualizar sobre el terreno. Si se utilizan equipos de misión crítica, hay que realizar muchas pruebas y validaciones, y se trata de equipos críticos. Desconectarlo para el mantenimiento supone un riesgo y un esfuerzo de tiempo.

Mientras que el uso de las pasarelas y soluciones de conectividad que ofrecemos permite delegar la función de comunicación en algo más fácil de mantener y gestionar. Y Digi ha adoptado una postura muy proactiva para mantener los problemas actuales abordados para proporcionar la funcionalidad de gestión centralizada que permite que sea muy fácil de actualizar, incluso con miles de unidades en el campo, sin afectar a cómo está funcionando la red.

Así que la capacidad de hacer estas conexiones a todos estos activos críticos y mantener la conectividad para las soluciones de aplicaciones actuales que están en su lugar significa que usted puede aumentar la fiabilidad del acceso a la información, aumentar la flexibilidad de cómo llegar allí, llevar esas conexiones a una red privada, y moverlos a 5G cuando sea necesario, en lugar de tener que ir constantemente y actualizar los equipos esenciales críticos.

Gracias a la naturaleza de nuestros productos, podemos permitirnos el despliegue durante décadas de estos productos, mantener la conectividad con todos estos equipos de infraestructuras críticas, integrarlos con los nuevos equipos que están empezando a instalarse, ayudar a cumplir los requisitos del NERC CIP (seguridad, mejores prácticas), mantener las vías de comunicación seguras y segregadas, poner inteligencia de vanguardia sobre el terreno para ayudar a supervisar, alertar, alarmar, reaccionar e integrar distintas generaciones de equipos, y hacer que todo ello sea perfecto para la autoridad operativa.

¿Ayuda Digi a definir la arquitectura de datos para evitar que se transmitan datos innecesarios? ¿O proporciona alguna práctica recomendada a sus clientes en ese ámbito?

Curt: Hemos añadido en nuestros productos recientemente, hemos añadido un montón de capacidad de computación de borde, en particular en nuestro sistema operativo. Ahora tenemos algo llamado Contenedores. Soportamos contenedores Linux.

Una de las cosas que se puede hacer con la computación de borde es controlar los datos de estado, por ejemplo, en el borde y enviarlos sólo cuando las cosas han cambiado o cuando están fuera de los límites. Lo que permite es seguir funcionando si se cae una conexión, pero también limitar la cantidad de tráfico que se envía por la red añadiendo inteligencia en el extremo.

Alec: Es una buena respuesta. Y realmente se incluye en todos nuestros productos. Incluso nuestros productos XBee incorporan funciones de inteligencia de borde a través de MicroPython para poder interrogar esos datos y enviarlos solo cuando sea necesario.

La otra cosa a tener en cuenta aquí es que es importante definir los tipos de medidas de seguridad que deben tomarse en ciertos datos y potencialmente otros datos que no, porque siempre hay compensaciones, ¿verdad? Puedes enviar datos a través de un protocolo UDP de mensajes muy cortos por celular, ya sabes, datos que no necesariamente necesitan niveles de seguridad para mantenerlos alejados de los demás. Y también hay datos que necesitas mantener muy seguros. Necesitas conexiones de socket TCP y conexiones VPN, ¿verdad?

Por eso es importante definir en qué parte de esos cubos entran los datos, y todos los dispositivos Digi pueden ayudarle a enviar esos datos a través de los distintos canales.

Ben: Por otra parte, también disponemos de servicios profesionales y grupos de ingeniería de implantación que pueden ayudar a trabajar con las autoridades operativas y los integradores de sistemas SCADA para garantizar que se siguen las mejores prácticas en función de los objetivos empresariales del sistema que se está implantando.

¿Cuál es el mayor reto a la hora de implantar la tecnología IoT en las empresas eléctricas?

Alec: El mayor reto al que nos enfrentamos hoy es que las normas se acaban de definir. Es el reto de la interoperabilidad. Hay muchos estándares diferentes, desde Wi-SUN, Matter, LoRaWAN, Sigfox, Wi-Fi, BLE y celulares, ¿verdad? Todas estas son diferentes tecnologías y protocolos que se pueden utilizar para transmitir información.

Creo que es importante señalar la gran mayoría de los que acabo de mencionar que existen hoy en día. Puede implantar los productos Digi sin necesidad de ser un experto en la materia. Basta con desplegar el protocolo y el producto que mejor se adapte al escenario con el que se necesita operar, y así poder centrarse en su propia experiencia y en los datos que realmente son importantes para usted.

Curt: Mi respuesta sería que las personas son probablemente el mayor reto. Y cuando miro a algunos de los clientes con los que hemos trabajado a lo largo de los años, muchas de las personas con las que empezamos en IoT , muchas de ellas se están jubilando. Ya sabes, creo que todo el mundo sabe, tenemos una escasez de trabajadores en el mundo de la tecnología. Cada vez es más difícil reclutar gente.

Cuando veo la migración de las redes públicas a las privadas, en las que las empresas de servicios públicos instalan sus propias redes y se convierten en operadores móviles, me doy cuenta de que dependen mucho de consultores y terceros para que les ayuden a hacerlo, pasando por la fase de solicitud de propuestas, los proyectos piloto, la ingeniería, el despliegue y la gestión. Dependen mucho de terceros que tengan personal y talento para hacerlo. Así pues, el mayor reto es el personal, su formación, su contratación y la dependencia de ese capital humano.

Ben: Estoy de acuerdo con las apreciaciones de mis dos colegas. Yo diría que hay que mantenerse al día en tecnología. El ritmo de cambio de la tecnología no deja de aumentar, y simplemente hay que estar al tanto de las distintas opciones y de lo que tiene más sentido.

Así que, en esa situación, lo más sensato es contar con un socio que conozca todas las tecnologías, desde las formas más antiguas y maduras de hacer las cosas hasta las más nuevas y potencialmente interesantes, alguien que entienda cómo tiene que funcionar la conectividad a través de una amplia variedad de opciones diferentes, y que pueda entender cómo tiene que encajar en los complejos sistemas infraestructurales que representan las redes que tenemos y especialmente las redes que estamos construyendo para el futuro.

Y en ese contexto, eso es Digi. Hemos estado haciendo este tipo de comunicación a través de una amplia variedad de redes para todo tipo de infraestructuras críticas durante décadas. Y es por eso que estamos tratando de llegar a asegurarse de que podemos ofrecer para ayudar a la gente a hacer frente a estas soluciones, ya que están tratando de modernizar sus redes para satisfacer las demandas del mañana.

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