Na última década, ouvimos falar muito sobre a Internet das Coisas (IoT) e como ela transformará nossa vida cotidiana. Embora a IoT tenha se tornado um termo um tanto exagerado e, muitas vezes, mal utilizado, ninguém pode negar o número crescente de “coisas” conectadas que coletam e transmitem dados via protocolo de Internet (IP) em redes baseadas em Ethernet. Isso também está acontecendo no ambiente industrial com a proliferação da Ethernet industrial e de dispositivos e máquinas industriais mais conectados para dar suporte à supervisão, ao controle, ao monitoramento e à coleta de dados de produção em tempo real. Como resultado, agora também ouvimos falar bastante sobre a IoT industrial (IIoT) e como ela transformará o setor de manufatura.
Embora a IoT e a IIoT estejam ambas relacionadas ao conceito de dispositivos que se comunicam via IP e compartilhem algumas interfaces de conector e inteligência comuns, elas são, na verdade, bem diferentes em termos de uso e objetivo principal. A IoT refere-se principalmente a aplicativos comerciais usados por consumidores e usuários finais, com foco em sistemas cotidianos que atendem às necessidades de negócios, comunicação, segurança, saúde e bem-estar, com o objetivo principal de melhorar os resultados dos negócios e a vida cotidiana. Em contrapartida, a IIoT refere-se principalmente a aplicativos industriais usados por máquinas e equipamentos de produção com foco no controle e no monitoramento automatizados para melhorar a eficiência, maximizar a produtividade e otimizar as operações.
Há outras diferenças importantes entre as redes de IoT e IIoT, incluindo requisitos de aplicativos Ethernet (ou seja, detecção de colisão versus Ethernet determinística em tempo real) e variações de topologia, mas geralmente uma das diferenças mais comentadas são os fatores ambientais aos quais essas redes estão expostas. Esses fatores incluem possíveis forças mecânicas (por exemplo, esmagamento e vibração), entrada de líquidos e poeira, problemas químicos ou climáticos (por exemplo, temperatura e solventes corrosivos) e interferência eletromagnética (EMI). Embora os ambientes industriais e os dispositivos de IIoT estejam mais frequentemente associados a esses fatores, a proliferação da IoT significa que os dispositivos que se comunicam por meio da Ethernet comercial padrão também podem estar localizados em ambientes mais implacáveis do que nunca. Quer se trate de máquinas de ponto de venda em restaurantes ao ar livre, pontos de acesso Wi-Fi em um laboratório de ciências, câmeras de segurança em uma marina ou equipamentos médicos em uma sala de cirurgia, os cabos e conectores usados para estabelecer conexões também podem estar em risco. Isso significa que muitas das características de cabo e conectividade necessárias para a IIoT também podem ser necessárias para a IoT.
Felizmente, existem padrões do setor que analisam esses fatores ambientais usando o método de classificação MICE (Mechanical, Ingress, Climatic and Electromagnetic) e consideram cada um deles em vários níveis de severidade, incluindo o Nível 1 para ambientes de escritórios comerciais cotidianos, o Nível 2 para indústrias leves e o Nível 3 para indústrias. Os parâmetros MICE podem ser fundamentais na seleção de cabos e conectores para conexões de IoT e IIoT. Vamos dar uma olhada em algumas características para atender a vários parâmetros MICE.
Vedado para proteção contra ingresso
Os conectores são de importante consideração em ambientes implacáveis, pois podem ser uma fonte de entrada. Quando a poeira e os líquidos se infiltram nas conexões de rede, os contatos dos conectores podem ficar corroídos e não manter mais a conectividade. Por exemplo, considere uma sala de cirurgia em um hospital onde monitores cardíacos móveis, respiradores e outras máquinas são transportados. Os solventes usados para desinfetar o ambiente podem se infiltrar nas conexões desprotegidas dos equipamentos e, com o tempo, causar o mau funcionamento dessas conexões, o que pode ser catastrófico nesse ambiente.
A entrada não se aplica apenas a líquidos. O “I” nos parâmetros MICE baseados em padrões também analisa o material particulado (ou seja, poeira e detritos) e classifica o nível de proteção com base no diâmetro máximo de uma partícula. Por exemplo, um ambiente comercial de Nível 1 permite um diâmetro máximo de partículas de 12,5 milímetros, enquanto os ambientes de Nível 2 e Nível 3 permitem um máximo de 50 micrômetros. Uma classificação baseada em padrões a ser considerada para ambientes implacáveis é a classificação de proteção contra ingresso (IP) desenvolvida pelo Comitê Europeu de Padronização Eletrotécnica (CENELEC). Às vezes chamada de código IP, a classificação IP consiste nas letras “IP” seguidas de dois dígitos – o primeiro dígito classifica a proteção contra sólidos (por exemplo, poeira) e o segundo classifica a proteção contra líquidos (por exemplo, água). Uma classificação IP comum para conectividade de rede robusta é IP67, que oferece proteção total contra a entrada de poeira e água.
Nem sempre é preciso considerar apenas a interface da tomada e do plugue quando se trata de proteção contra infiltração. Placas frontais de aço inoxidável com classificação IP44 e gaxetas de vedação traseiras fornecem uma vedação protetora que impede que a umidade e os detritos se infiltrem no espaço atrás da parede onde as tomadas são conectadas ao cabo. Observe que as conexões que residem dentro de gabinetes podem não exigir projeção adicional e uma classificação IP67, mas o próprio gabinete pode precisar oferecer proteção. A National Electrical Manufacturers Association (NEMA) usa um sistema de classificação padrão para gabinetes que inclui equivalentes ao código IP. Por exemplo, um gabinete NEMA 4X oferece o equivalente a uma classificação IP66.
| Proteção contra sólidos | ||
| 0 | Sem proteção especial | |
| 1 | >50 mm | Protegido contra objetos maiores que 50 mm (por exemplo, toque acidental na superfície de mãos humanas) |
| 2 | >12,5 mm | Protegido contra objetos sólidos maiores que 12 mm (ou seja, do tamanho de um dedo humano) |
| 3 | >2,5 mm | Protegido contra objetos sólidos maiores que 2,5 mm (por exemplo, ferramentas, fios grossos) |
| 4 | >1 mm | Protegido contra objetos sólidos maiores que 1 mm (por exemplo, a maioria dos fios, parafusos, clipes de papel) |
| 5 | Protegido contra poeira | Protegido contra a entrada limitada de poeira (por exemplo, proteção contra contato, mas sem depósito prejudicial de poeira) |
| 6 | À prova de poeira | Totalmente protegido contra poeira |
| Proteção contra líquidos | ||
| 0 | Sem proteção especial | |
| 1 | Gotejamento de água | As gotas que caem verticalmente não têm efeito prejudicial |
| 2 | Gotejamento de água com inclinação de 15 graus | As gotas que caem verticalmente não têm efeito prejudicial se o compartimento for inclinado 15 graus para cima |
| 3 | Pulverização de água | A água que cai como spray em qualquer ângulo de até 60 graus em relação à vertical não tem efeito prejudicial |
| 4 | Respingos de água | O respingo de água de qualquer direção não tem efeito prejudicial |
| 5 | Jato de água | A água projetada (bocal de 12,5 mm) de qualquer direção não tem efeito prejudicial |
| 6 | Imersão de até 1 m | A imersão em água sob condições definidas de pressão e tempo (até 1 m) não tem efeito prejudicial |
| 7 | Imersão acima de 1 m | A imersão contínua, conforme especificado pelo fabricante, não tem efeito prejudicial. Normalmente, são hermeticamente fechados. |
