5.3.3.4 Packet Tracer: explore la red de distribución eléctrica inteligente

Última actualización: octubre 20, 2022

5.3.3.4 Packet Tracer: explore la red de distribución eléctrica inteligente
(versión para el instructor)

Nota para el instructor: el color de fuente rojo o las partes resaltadas en gris indican texto que aparece en la copia del instructor solamente.

Topología

Objetivos

• Explore la red de distribución eléctrica inteligente
• Analice el uso de la computación en la nube en la red de distribución eléctrica inteligente

Aspectos básicos/situación

En esta actividad, explorará la ciudad inteligente y la red de distribución eléctrica inteligente. La red de distribución eléctrica inteligente monitorea la energía que proviene de diferentes fuentes y switches a las fuentes de alimentación más eficientes disponibles.

La red de distribución eléctrica inteligente aprovecha el switch inteligente para decidir qué fuente de alimentación usar.

Recurso necesario

Packet Tracer 7.1 o posterior.

Parte 1: Explore la red de distribución eléctrica inteligente

Paso 1: Comprenda los dispositivos que conforman la red de distribución eléctrica inteligente

Diferentes tipos de dispositivos son necesarios para el funcionamiento de la red de distribución eléctrica inteligente. Se requieren dispositivos de red para permitir la comunicación dentro de la red de distribución eléctrica inteligente. Las células solares, las turbinas de viento y la planta de carbón son responsables de generar energía. Los medidores y sensores se usan para capturar los datos y facilitar el monitoreo de la fuente de energía.

a. Analice la red de distribución eléctrica inteligente. ¿Cuántos routers ve en la red de distribución eléctrica inteligente? ¿Cuáles son sus nombres?
Tres. Red eléctrica RT, Eólica RT y Carbón RT.

Nota: Packet Tracer etiqueta las conexiones entre los dispositivos de red, pero esto puede desactivarse en aras de la legibilidad. Para activar el etiquetado, vaya a Opciones > Preferencias > ficha Interfaz > y marque Mostrar siempre las etiquetas de puertos en el espacio de trabajo lógico.

b. ¿Cuál es la función de los routers?
Los routers dirigen el tráfico de red por la mejor ruta. De manera secundaria, los routers también permiten la segmentación de la red.

c. Se usa un punto de acceso inalámbrico en la red de distribución eléctrica inteligente. ¿Cuál es su nombre? ¿Cuál es su función?
Punto de acceso a la energía. Admite todos los dispositivos inalámbricos (computadora portátil y células solares) en la red de distribución eléctrica inteligente.

d. ¿Hay alguna forma de saber qué fuente de alimentación produce energía activamente?
Hay monitores de energía que muestran cuánta energía se produce. El switch inteligente también tiene conectores del cable de alimentación que alternan visualmente para mostrar qué fuente de energía está activa.

e. ¿Qué dispositivo es responsable de alternar entre las distintas fuentes de alimentación?
El switch de la matriz eléctrica inteligente

f. ¿Cómo decide el switch de la matriz eléctrica inteligente qué fuente de alimentación utilizar?
El switch de la matriz eléctrica inteligente está conectado a todas las fuentes de alimentación y puede supervisar la energía que suministra cada fuente. Un programa que se ejecuta en el switch de la matriz eléctrica inteligente se ocupa de monitorear los niveles de energía y decide qué fuente usar.

g. ¿Cuál es la dirección IP del servidor de alimentación de IoT?
100.2.0.2

h. ¿Los técnicos usan la PC portátil para monitorear la cantidad de energía? Use el explorador web para conectarse de forma remota al servidor de alimentación de IoT. Debe conocer el nombre de usuario y la contraseña para iniciar sesión en el servidor. Puede buscar el nombre de usuario y la contraseña examinando otros dispositivos de la red de distribución eléctrica inteligente. ¿Cuál es el nombre de usuario y la contraseña y con qué dispositivo la descubrió?
El nombre de usuario es Power y la contraseña es power, y pueden detectarse al examinar cualquiera de los medidores de energía.

Paso 2: Explore el programa del switch de matriz eléctrica inteligente

El switch de la matriz eléctrica inteligente tiene la capacidad de ejecutar programas. En este ejemplo, el programa fue escrito en Javascript. Monitorea los niveles de energía de todas las fuentes (planta eólica, paneles solares y planta de carbón) y decide qué fuente es la mejor.

a. Haga clic en Switch de matriz eléctrica inteligente.

b. Navegue hasta la ficha Programación. Si la ficha Programación no está visible, haga clic en el botón Avanzado en la parte inferior de la ventana para ver las fichas avanzadas.

c. En el lado izquierdo de la ficha Programación, haga doble clic en power_switch(Javascript) y main.js. El programa Javascript que se ejecuta en el Switch de matriz eléctrica inteligente debe aparecer en la parte derecha de la ficha Programación.

La ubicación de la matriz eléctrica observa la luz del sol de 6 a 18 horas (6 a. m. a 6 p. m.). Debido a la proximidad con el océano, el viento generalmente sopla de 3 a 22 horas (3 a. m. a 10 p. m.). El programa garantiza que la energía solar sea la fuente preferida de energía. Si no hay energía solar disponible (no hay luz del sol), el programa alterna con la energía eólica, si la hay. Si no sopla viento, el programa recurre a la energía a base de carbón.

d. ¿Cuál es la sección del programa que hace que sea clara esta preferencia (solar > eólica > carbón)?

si (solar > 0) {
    [código]
} o bien, si (viento > 0) {
	[código]
          } o bien, si (carbón > 0 {
		[código]
	      } o bien {
		[código]
	        }

Parte 2: Reflexión

El aspecto clave de IoT es la inteligencia que añade a las cosas. Los programas permiten que los dispositivos sean más receptivos y tomen decisiones en función de los eventos desencadenantes. Hay disponibles muchos lenguajes de programación que pueden usarse para esto.

Antes de que las cosas puedan ejecutar los programas, debe establecerse la plataforma de hardware correcta que básicamente convierta al dispositivo en una computadora. Por lo general, esto se hace añadiendo una CPU, una memoria y algún tipo de capacidad de E/S.

Por último, el dispositivo inteligente recientemente creado debe por comunicarse a través de la red para formar parte de IoT.

En este ejemplo de matriz inteligente, el switch de red de distribución eléctrica inteligente tiene capacidades de procesamiento para ejecutar programas Javascript. En función de los sensores y medidores, puede detectar el entorno y actuar sobre una serie de condiciones previamente definidas. Las capacidades y los dispositivos de la red permiten que el switch de matriz eléctrica inteligente se comunique con la red y se una a IoT.

Parte 3: Tarea de desafío (opcional)

a. Use Packet Tracer 7,1 para convertir una ventana en un dispositivo de IoT. La ventana debe monitorear el nivel de lluvia en el área y, al detectar la lluvia, cerrarse. A continuación, hay algunas sugerencias:

• Utilice una ventana regular de PT 7.1.
• Asigne los estados abierta/cerrada al puerto digital de la ventana. Asigne 1 = abierta y 0 = cerrada.
• Con la ficha de programación de la ventana, edite el código para detectar y actuar sobre la lluvia (puede que deba hacer clic en el botón Avanzado para ver la ficha Programación).
• La ventana deberá recordar el último estado (abierta o cerrada). Cuando cese la lluvia, la ventana deberá volver al estado registrado.
• Use la llamada de API de Javascript Environment.get(«Wind Speed»); de PT 7.1 para leer el valor de la lluvia del entorno simulado de PT 7.1.
• Diviértase.