Cómo los estándares de IIoT pueden hacer que las ciudades inteligentes sean aún más inteligentes

El Día Mundial de las Normas se celebra anualmente en todo el mundo para aumentar la conciencia sobre el papel que desempeñan las normas en la economía global. El tema de este año es "Los estándares hacen que las ciudades sean más inteligentes".

¿Por qué los estándares?

A medida que nuestro mundo se vuelve más conectado, existe un requisito creciente de tecnología estandarizada para permitir la interoperabilidad entre los sistemas y dispositivos en los que confiamos. Nos gusta referirnos a este mundo conectado como el Internet industrial de las cosas (IIoT), que abarca desde atención médica, transporte, energía, automatización de edificios y más.

Tradicionalmente, cada uno de estos sistemas sería completamente independiente. Serían adquiridos y operados por diferentes entidades y dependerían de hardware y software de diferentes proveedores. Cualquier intercambio de información entre sistemas requeriría un software de integración complejo y costoso.

Sin embargo, a medida que avancemos con las implementaciones de IIoT, gran parte del beneficio vendrá de la integración de sistemas en todos los dominios. Esto quizás esté mejor representado por las ciudades inteligentes, que pueden constar de docenas de departamentos normalmente aislados. Por ejemplo, considere un microcosmos:un hospital público que busca utilizar fuentes de energía solar y eólica para aumentar sus generadores diésel y proporcionar energía ininterrumpida y más barata cuando la red eléctrica principal está disponible, pero también cuando falla la red. El hospital utilizará un sistema IIoT para administrar los generadores de energía y las cargas de energía. Para gestionar esas cargas de energía, tendrá que integrarse con su sistema de automatización de edificios. Y para saber si es seguro desconectar la energía de varias ubicaciones o dispositivos en el hospital, deberá integrarse con el sistema distribuido de monitoreo de pacientes. La integración en los tres sistemas es un gran desafío con los sistemas patentados de administración de energía, automatización de edificios y monitoreo médico actuales.

Entonces, ¿por dónde empezamos?

Para cumplir la promesa del IIoT y la necesidad de integrarse entre sistemas en diferentes "industrias", necesitamos dos cosas:interoperabilidad entre los sistemas IIoT y seguridad integrada. La seguridad es otro artículo, o 10, en sí mismo y se aborda en el documento Marco de seguridad del Industrial Internet Consortium (IIC). Más recientemente, la CII publicó su Marco de conectividad industrial a Internet (IICF) que habla directamente del desafío de la interoperabilidad de sistemas.

El IICF aborda la necesidad de interoperabilidad sintáctica entre dispositivos, aplicaciones y sistemas para el IIoT. Su arquitectura de conectividad (Figura 1) es clave para agilizar el desarrollo de sistemas IIoT interoperables, lo cual es crucial para las aplicaciones de ciudades inteligentes.

Figura 1:La arquitectura de referencia del Marco de conectividad industrial a Internet permite la interoperabilidad entre dispositivos, subsistemas y sistemas de sistemas.

En el centro de la arquitectura de referencia se encuentra un bus o marco de conectividad central basado en estándares. Al conectar todos los dispositivos, aplicaciones y subsistemas a un estándar de conectividad central, se garantiza la interoperabilidad, se simplifica la seguridad y se optimiza la integración. Las puertas de enlace se utilizan para integrar dispositivos que utilizan protocolos heredados y aplicaciones que utilizan API alternativas. Y para garantizar la interoperación entre sistemas, incluso de diferentes industrias, las puertas de enlace estándar entre los estándares de conectividad centrales unen dos o más sistemas IIoT.

El IICF utiliza criterios estándar de conectividad central para evaluar varios protocolos IIoT de uso común. Identifica los cuatro estándares que más se ajustan a los criterios básicos de conectividad y también proporciona una guía para los tipos de sistemas IIoT que se aplican mejor (Figura 2).

Figura 2:Resumen de la guía del IICF para los cuatro estándares de conectividad básicos.

La ciudad inteligente

Consideremos un caso de uso potencial de un sistema de ciudad inteligente. Un paciente con enfermedad cardíaca en casa desarrolla una arritmia que activa su monitor de pulso conectado que envía una alerta de emergencia a un servicio de ambulancia. A medida que la ambulancia recorre las calles de la ciudad, el sistema de tráfico inteligente sincroniza los semáforos a lo largo de su recorrido. En tránsito, los datos de monitoreo médico en tiempo real se transmiten al equipo de emergencia del hospital que se prepara para la llegada del paciente. Una vez en el hospital, los dispositivos de monitorización del paciente se integran automáticamente en el sistema de monitorización de pacientes del hospital. Para este caso de uso, tenemos sistemas IIoT que se integran en las industrias de hogares inteligentes, transporte inteligente y atención médica inteligente. Sin la interoperabilidad proporcionada por una arquitectura de conectividad central y estándares de conectividad central estándar, la integración será costosa y frágil en el mejor de los casos.

Conectando y estandarizando el futuro

Muchos sistemas de IoT serán de gran alcance y complejos, y requerirán integración a través de innumerables dispositivos o cosas, subsistemas funcionales e incluso sistemas completos. Este desafío de integración requiere interoperabilidad entre sistemas. El IICF de la CII presenta una arquitectura de referencia de conectividad y una guía sobre los estándares básicos de conectividad que abordan directamente este desafío de interoperabilidad.

A través del IIoT imaginamos un mundo más inteligente. Un mundo donde nuestros autos hablarán con nuestras luces de la calle para disminuir el tráfico, donde nuestra electricidad se optimizará a través de redes eléctricas inteligentes para mejorar la eficiencia energética y donde nuestros seres queridos tendrán visitas al hospital sin problemas debido a los sistemas médicos conectados. Con estándares, marcos técnicos e innovación, podemos trabajar juntos para hacer que las ciudades sean más inteligentes.

Esta publicación se publicó originalmente en el blog Object Management Group® (OMG®).