Cómo ofrecer conexiones robustas de ciudad inteligente usando Ethernet de un solo par

Todos hemos visto cómo las ciudades inteligentes dependen de una red robusta de sensores para monitorizar el tráfico, la calidad del aire y otros servicios. Los flujos de datos resultantes se analizan para obtener información vital sobre el uso de infraestructuras, lo que permite una mejor gestión de servicios, recursos y energía para mejorar la comodidad, seguridad y eficiencia.

La base de estas redes son las tecnologías de comunicaciones de datos, como el Ethernet de par único (SPE), que agilizan la conectividad y reducen los requisitos de infraestructura para los diseñadores de ciudades inteligentes. Sin embargo, las duras condiciones ambientales pueden amenazar la fiabilidad de la conexión donde las líneas SPE están más expuestas: en el punto final. Veamos SPE y cómo Bulgin soporta la comunicación IP ininterrumpida para una conectividad más fiable.

Cómo optimiza SPE la conectividad de dispositivos

A diferencia del Ethernet tradicional, que utiliza dos o cuatro pares trenzados, SPE utiliza solo un par, lo que permite el uso de cables ligeros que reducen los costos de infraestructura. No obstante, SPE puede seguir transportando tanto datos como energía a través de una sola línea, lo que la hace ideal para infraestructuras de ciudad inteligente como cámaras de seguridad.

Otra ventaja de SPE es que soporta protocolos Ethernet estándar como PROFINET, EtherNet/IP, OPC UA y Modbus TCP, permitiendo que los sensores se conecten directamente a redes más amplias y a la nube sin necesidad de una puerta de enlace para la conversión de protocolos. Aprovechando estándares como 10BASE-T1L (IEEE 802.3cg-2014), que proporciona una velocidad fija de 10 megabits por segundo (Mbit/s) a distancias de hasta 1 kilómetro (km), el número de puertas de enlace puede reducirse aún más, disminuyendo los costos de despliegue y deshaciendo desorden de las redes, manteniendo una comunicación consistente en dúplex completo.

Esto es una gran ventaja para simplificar el proceso de construcción de una ciudad inteligente, pero independientemente de la longitud del cable, debe asegurarse de que las conexiones en cada extremo sean muy fiables. Esta fiabilidad requiere que los puntos finales expuestos, como las farolas, los sensores de tráfico e infraestructuras de aparcamiento, sean resistentes al agua, al polvo y a la manipulación.

Una solución robusta para conexiones SPE

Para abordar estos desafíos, la serie 4000 de Bulgin ofrece un diseño innovador de conectores SPE que cumple con las clasificaciones IP66, IP68 e IP69K cuando se acopla, proporcionando un sellado hermético y resistencia a lavados a alta presión y alta temperatura. Ya sea que se opere en condiciones meteorológicas adversas o se utilice equipos de limpieza manual o automatizados, los conectores permanecen seguros gracias a un sistema de bloqueo de bayoneta de torsión rápida y a prueba de manipulaciones que rodea el puerto central SPE. Para ciudades costeras, la serie 4000 también cumple con el EN60068-2-52 para su alta durabilidad contra la niebla salina, y una temperatura de funcionamiento de -40 a 80°C garantiza que estos conectores puedan soportar condiciones estacionales muy variadas.

Con corriente y voltaje nominales de 4 amperios (A) y 60 voltios CC (VCC), respectivamente, estas soluciones ofrecen características eléctricas robustas para apoyar la Línea de Alimentación sobre Línea de Datos (PoDL) y para agilizar el despliegue de infraestructuras de ciudades inteligentes. Un diseño blindado y de doble conductor también soporta una alta integridad de señal en aplicaciones con ruido electromagnético, como las estaciones de carga de vehículos eléctricos (VE).

La serie 4000 incluye varios conjuntos de cables disponibles en longitudes de 1, 2, 3 o 5 metros (m) con calibres de cable de 22 o 26 AWG para mayor flexibilidad. Tres opciones de terminación permiten parchear conexiones SPE en muchas aplicaciones de ciudades inteligentes.

Por ejemplo, el PXPSPE4030/1M/22 (Figura 1) es un conjunto de 1 m y 22 AWG que cuenta con terminaciones de conectores Bulgin SPE Buccaneer y T1 SPE de extremo simple para una integración flexible. Esta solución es muy adecuada para realizar conexiones cortas dentro del armario entre cajas de control y sensores cercanos.

Figura 1: El conjunto de cables PXPSPE4030/1M/22 presenta terminaciones de conectores Bulgin SPE Buccaneer y T1 SPE de extremo simple para una integración flexible. (Fuente de la imagen: Bulgin)

Alternativamente, el PXPSPE4031/3M/22 (Figura 2) presenta un diseño de doble extremo que ofrece todos los beneficios de durabilidad de la serie 4000 en ambos extremos del cable. Como solución sellada de 3 m y 22 AWG, este conjunto de longitud media es ideal para conectar dispositivos exteriores como cámaras de CCTV a interruptores o puntos de acceso inalámbricos.

Figura 2: Con terminaciones SPE Buccaneer de doble extremo, el conjunto de cables PXPSPE4031/3M/22 soporta conexiones robustas entre carcasas selladas. (Fuente de la imagen: Bulgin)

Bulgin también ofrece productos como el PXPSPE4034/5M/26, que cuenta con una terminación por cable para conexión directa a bloques de terminales. Con una longitud de 5 m y la opción más fina de cable 26 AWG, esta terminación ofrece una solución discreta para conectar infraestructuras existentes a sensores inteligentes sellados a distancia, para casos de uso como la monitorización de la calidad del aire en un sistema HVAC.

Los conectores montados en panel, como el PXPSPE4032 (Figura 3), completan el ecosistema y son compatibles con todos los conjuntos de cables PXPSPE403X. Los cables estándar T1 SPE también pueden usarse a ambos lados, aunque esto compensará la alta protección contra la entrada.

Figura 3: Los conectores de montaje en panel como el PXPSPE4032 son compatibles con todos los conjuntos de cables PXPSPE403X. (Fuente de la imagen: Bulgin)

Conclusión

Mientras que SPE simplifica los despliegues en ciudades inteligentes, la serie Bulgin 4000 ofrece un ecosistema flexible para implementar conexiones SPE fiables, especialmente para endpoints expuestos donde la robustez es esencial.