Nou protocol Ethernet que manté l'IoT industrial, sincronitzada.

Font: Spectrum.ieee.org

El temps és l'absolut heroi d'Internet. El temps, permet sincronitzar bases de dades per tot el món, fer accions comercials a distància i permet que les trucades i les dades puguin ser usades per les xarxes mòbils sense distorsions. Comprendre quan s'envia un conjunt de paquets d'informació i com aquests, es tornen a muntar en l'ordre correcte quan es reben, és fonamental per a les xarxes modernes.

Ara, el temps ha d'aprofitar el màxim d'Internet i complir amb els rigors i la fiabilitat de la xarxa pels processos d'automatització, ja que els fabricants aporten més tecnologia de la informació als seus sistemes d'automatització. Una forma de fer-ho és a través d'un emergent estàndard anomenat xarxa de temps sensible, que incorpora una compartida comprensió  del temps en dispositius connectats via Ethernet.

Tradicionalment, per realitzar una sincronització molt precisa, es basaven en xips de temps controlats per un quars instal·lat a cada equip o també, forçar a cada màquina a sincronitzar-se al núvol per obtenir aquest sincronisme. Però instal·lar rellotges de quars precisos en totes les màquines seria massa car, i només sincronitzar-se  en el  núvol no és segur. És per això que els enginyers estan recorrent a  una xarxa sensible al temps.

Font: Spectrum.ieee.org

Si l'Ethernet pot ajudar a les màquines a lliurar el missatge correctes en un període de temps determinat, pot eliminar dotzenes de protocols  propietaris utilitzats avui.

Les diferents màquines industrials solen disposar dels seus propis protocols de dades, i ser capaços de reemplaçar-los amb un protocol basat en Ethernet, que també poden oferir millors beneficis de la seva distribució i escalar al món dels protocols de tecnologia industrial.

Els protocols propietaris tradicionals per l'automatització  industrial emfasitzen la fiabilitat i la velocitat. Després de tot, si una màquina té un problema, cal aturar-la ràpidament o enviar una alerta per evitar un error més greu o un potencial problema  de seguretat en el lloc de treball. Per tant, realment importa el real time (RT).

Tanmateix, per a les xarxes informàtiques que les empreses intenten introduir a les indústries, l'èmfasi sol ser orientat en les tecnologies rendibles com és  l'Ethernet que fa tot el possible per oferir informació sense cap garantia específica de qualitat. A diferència dels protocols industrials d'automatització, aquestes xarxes estan dissenyades per reunir tota la informació en un switch abans de passar per la xarxa. D'aquesta manera, la xarxa es pot alentir durant un temps mentre es lliura una actualització de programari i, en el cas d'una xarxa molt congestionada, és possible que les dades no es publiquin.

Font: Spectrum.ieee.org

Tanmateix, un procés industrial, no pot permetre  que hagin  paquets a memòria intermèdia o  paquets perduts entre les seves màquines, per la qual cosa l'IEEE afegeix protocols de xarxa sensibles al temps a l'estàndard Ethernet.

La creació de xarxes sensibles al temps permet prioritzar diferents tipus de trànsit, de manera que el trànsit automàtic pot prevaler sobre una actualització de programari no essencial o una sincronització de fitxers.

Una de les primeres demostracions d'aquesta tecnologia va ser a principis del 2017 al Laboratori industrial IoT de National Instruments, però des de llavors ha aconseguit guanyar terreny en moltes àrees de processos industrials. A l'Octubre del 2018, Texas Instruments va llançar un processador  embeded   per a equips industrials els quals, permeten la connexió de les xarxes sensible al temps i a grans velocitats. Un mes més tard, la Fundació OPC, que tracta de crear un protocol unificat per a l'automatització industrial, va dir que estandarditzaria el moviment de dades en el seu protocol OPC UA a través de xarxes sensibles al temps.

Pekka Varis, principal tecnòleg de processadors de catàleg de Texas Instruments, afirma que '...probablement les indústries aviat disposaran d'un cable Ethernet que substituirà les dues xarxes que actualment manegen tecnologia de IT i OT. Fa dos anys, hauria dit que això no passaria, però el mercat de xarxes sensibles al temps creix..' 

Font: IEEE Spectrum

Orquestració de xarxes de dades amb música.

Orquestrar el trànsit és un component crucial per l'operació d'una xarxa de dades. 

Les xarxes modernes poden interconnectar milers de servidors, unitats d'emmagatzematge o commutadors que al seu torn executen tasques com les  arrencades i configuracions de dispositius, anomalia i detecció d'intrusos, monitorització i diagnòstic. Aquestes tasques s'han de gestionar per mantenir la xarxa funcionant sense problemes.

Font: Networkorche

A mesura que aquestes xarxes es fan cada vegada més complexes, un investigador de la Universitat de Saint Louis  converteix  una alternativa més senzilla per gestionar tasques de xarxa complicades.

Flavio Esposito, doctorat, professor adjunt d'informàtica a SLU, juntament amb el col·laborador, Mary Hogan, una antiga graduada del SLU que ara cursa el seu doctorat a la Universitat de Princeton, va proposar recentment aquesta solució innovadora de gestió de trànsit a Proceeding of the 17th ACM Taller sobre temes candents en xarxes.

Durant diversos anys, els investigadors han utilitzat el terme " orquestració de xarxa " com una metàfora. En aquest article, es fa realitat  la metàfora; descrivint un enfocament nou per a l'orquestració de la xarxa que aprofita sons per augmentar o reemplaçar diverses operacions de gestió de xarxes.

Font: Linux.com

Esposito estava interessat a explorar si un enfocament més senzill de gestió de la xarxa podria resoldre problemes comuns. Idealment,  una xarxa de gestió fora de banda, un tipus de gestió de xarxa que és independent de les dades que circula per la xarxa, hauria de ser fiable, capaç d'arribar a tots els dispositius d'un centre de dades, compatible amb equips existents, simple i de baix cost.

La resposta dels investigadors a aquesta llista de desitjos és la creació de xarxes definides per música.

Font: Sciencedaily.com

La creació de xarxes definida per la música és un model en què es poden programar funcions de xarxa en resposta a seqüències de so específiques (música), procedents de dispositius virtuals. Els investigadors van explorar tant les aplicacions actives, on els dispositius de xarxa es van programar per emetre un determinat so, i les aplicacions passives, on es controlen els sons produïts per dispositius, per exemple, els seguidors de centres de dades, per identificar quan poden haver fallat.

Mitjançant altaveus de baix cost, micròfons i una Raspberry Pi (ordinadors petits i assequibles dissenyats per als usuaris per aprendre programes), l'equip va augmentar els components de la xarxa existents amb les capacitats del so.

A diferència de la llum, el so no és d'alta velocitat, sinó que viatja lentament. En lloc de mirar el so com a mitjà per enviar moltes dades a la xarxa, s'està examinant per a les tasques de gestió de xarxa que es produeixen, per exemple, en l'espai físic del centre de dades.

Font: Wordpress.com

En un entorn de prova d'una xarxa real i d'una xarxa virtual, els investigadors van explorar com es podia utilitzar la música per a diverses tasques de xarxa, inclosa la detecció d'errors del servidor de centres d'accés, l'autenticació, l'equilibri de càrrega i la notificació de congestió.

Ningú està incorporant les capacitats de l'oïda humana a la gestió de la xarxa. El so té els seus límits: és sorollós i no viatja molt, però gairebé no està utilitzat en aquest moment. A més de l'oïda humana, les màquines poden reconèixer una melodia que serveix de senyal.

Per exemple, la música es pot utilitzar com a sistema de seguretat "timbre" per advertir que algú ha accedit a la xarxa.

Els intrusos maliciosos sovint funcionen intentant "una sola" entrada a una xarxa per trobar un camí. Pot ser molt difícil prevenir o fins i tot detectar aquests atacs. Amb el so, els investigadors poden crear un codi perquè cada vegada que algú accedeixi a una porta virtual, un operador o ordinador humà escoltaria un nou patró de música com a advertència.

Sembla prometedor  l'ús del so de manera que, s'espera estudiar la música com a mitjà per realitzar tasques de xarxa addicionals. La gestió de la xarxa basada en so té potencial com una eficaç i econòmica tècnica de gestió de xarxes per a moltes aplicacions.

Font: Universitat de Saint Louis

Relació entre la sequera i l'increment d'emissions de CO2

Quan baixa la producció de l'energia hidràulica en una sequera, els estats occidentals dels EUA, tendeixen a augmentar la generació d'energia i les emissions dels combustibles fòssils. 

Segons un nou estudi de la Universitat de Stanford, les sequeres van causar  de mitjana, al voltant del 10 % de les emissions anuals diòxid de carboni de la generació elèctrica a Califòrnia, Idaho, Oregon i Washington entre 2001 i 2015.

Font: Google

L'aigua s'utilitza per la generació d'electricitat, tant directament per a la hidràulica com indirectament per a la refrigeració en centrals termoelèctriques. Hi han una sèrie d'estats occidentals en què la hidroelèctrica juga un paper clau en la cartera d'energies netes, les sequeres provoquen un augment de les emissions a causa de la posada en marxa de les central de gas natural, de carbó.

L'estudi, publicat el 21 de desembre del 2018 a Environmental Research Letters, mostra com les emissions de diòxid de sofre i òxids de nitrogen, també van augmentar en alguns estats com a conseqüència de les sequeres. Alguns dels majors increments del diòxid de sofre es van produir a Colorado, Utah, Washington i Wyoming. Els majors increments dels òxids de nitrogen es van produir a Califòrnia, Colorado, Oregon, Utah, Washington i Wyoming.

Reptes per aconeseguir zero emissions de carboni

En total, els investigadors van trobar canvis en les fonts d'energia per part de la sequera i van generar 100 milions de tones addicionals de diòxid de carboni en 11 estats occidentals entre el 2001 i el 2015. Això significa afegir 1,4 milions de vehicles a l'any a les carreteres de la regió. El sector elèctric a Califòrnia, que té el mandat d'aconseguir zero emission de  carboni abans del 2045, ha contribuït al voltant de 51 milions de tones. Washington, on la legislatura s'espera al gener de, 2019 ha de considerar una proposta per eliminar els combustibles fòssils de la generació d'electricitat per al 2045, va aportar prop de 22 milions de tones.

Font: Google

Per a Califòrnia, Oregon i Washington, que generen amb molta hidroelèctrica, els increments induïts per la sequera en les emissions de diòxid de carboni representen fraccions substancials dels seus objectius del Pla de Neteja Energètica. La posada en marxa en el 2015, el Clean Power Plan estableix límits nacionals sobre les emissions de gasos d'efecte hivernacle de les centrals elèctriques. La política ha estat revertida sota l'administració de Trump, però segons Herrera-Estrada, segueix sent un referent valuós per als objectius que els estats o el govern federal eventualment poden establir per al sector elèctric.

En els últims anys, els estats occidentals  han sofert el tipus de sequeres intenses que els científics esperen ser més comuns en moltes regions del món a mesura que l'escalfament global continui. La nova investigació suggereix que la manca de preparació per a l'impacte de les emissions en aquestes sequeres podria fer que els objectius climàtics i de qualitat de l'aire siguin més difícils.

Font: Google

Per tenir una electricitat fiable i neta, cal assegurar-se que disposi d'una diversa cartera energètica, de manera que les fonts d'electricitat de baix consum puguin accedir durant una sequera quan l'energia hidroelèctrica no pugui funcionar completament.

Avaluació d'Occident

Els Estats Units occidentals ofereixen un camp de proves ideal per comprendre les relacions entre les sequeres i les emissions del sector elèctric. A més de les abundants dades de les sequeres recents, els investigadors podrien examinar com les emissions canvien amb diferents tipus de centrals elèctriques de back-up, perquè els estats de la regió tenen una gran varietat de combinacions d'energia.

A Colorado, per exemple, tendeix a augmentar les centrals elèctriques de carbó quan la hidroelèctrica disminueix, mentre que Califòrnia i Idaho augmenten la generació del gas natural. Oregon, Washington i Wyoming tendeixen a augmentar ambdós. Wyoming i Montana augmenten la generació de carbó en part perquè puguin exportar l'electricitat als estats que l'envolten, que també experimenten disminucions a causa de la sequera.

Durant dècades, la gent ha estat observant els impactes de les sequeres sobre seguretat alimentària i agricultura. Ara s'ès menys conscients de com les sequeres influeixen en el sector de l'energia i les emissions de contaminants d'una manera quantitativa i sistemàtica.

Els esforços previs per comprendre com la sequera afecta l'electricitat s'han basat principalment en models de centrals elèctriques, que requereixen als investigadors que facin suposicions sobre factors com l'eficiència de les plantes i les decisions sobre com s'assignen els recursos hídrics. Pel que fa al document actual, els científics van analitzar les estadístiques comunicades per l'Administració d'informació sobre energia i la US Environmental Protection Agency.

Aquest nou estudi pot ajudar a validar els models existents, que es poden utilitzar per obtenir una visió més completa dels riscos associats a les sequeres i informar els esforços per frenar les emissions induïdes per la sequera.

Més enllà de l'oest americà, les sequeres poden impulsar augments d' emissions similars en llocs que normalment es basen en la hidroelèctrica i es converteixen en gas natural, carbó o petroli quan els cursos d'aigua corren baixos.

Font: Universitat de Stanford