IoT industrial y los componentes básicos para la industria 4.0

Si desea construir algo nuevo, es útil tener nuevos bloques de construcción.

La Primera Revolución Industrial se produjo a fines del siglo XVIII porque proporcionó nueva infraestructura:nuevos componentes básicos para la economía en forma de energía a vapor y herramientas mecanizadas, entre otros.

La Segunda Revolución Industrial de principios del siglo XX se benefició de la electricidad, el petróleo y la automatización.

Del mismo modo, las tecnologías que van desde la llegada de la PC, Internet y los avances en las telecomunicaciones han transformado la economía en las últimas décadas.

Aunque los economistas no están de acuerdo en general en el uso del término "Tercera Revolución Industrial" para describir estos avances, el impacto de estos componentes tecnológicos en la economía es considerable. Ahí es donde entra la Industria 4.0, que promete una Cuarta Revolución Industrial que aprovecha una serie de tecnologías emergentes.

La promesa de la Industria 4.0 es que se encuentran disponibles nuevos bloques de construcción que podrían impulsar una nueva era de cambio para las industrias. IoT y su manifestación industrial, IoT industrial, son dos ejemplos. IIoT es un componente esencial de esta revolución digital. Nos permite utilizar tecnologías de detección, medición y monitoreo de diversas descripciones para traducir procesos físicos en información digital. Luego, esos datos informativos se pueden analizar y modelar para crear gemelos digitales del proceso físico, lo que permite a las organizaciones optimizar y probar modelos virtuales mejorados con sensores antes de implementarlos en el mundo real.

Uno de los bloques de edificios clave que los adoptantes industriales de IoT deben implementar es la conectividad inalámbrica. Si bien la conectividad por cable sin duda ha permitido una ola de tecnologías impresionantes, su suficiencia se cuestiona cada vez más a medida que el IIoT se afianza. Tomemos la manufactura como ejemplo. Aunque los fabricantes han adoptado la automatización en la línea de montaje durante muchas décadas, el tipo de redes cableadas que suelen utilizar para conectar equipos y maquinaria no será suficiente para conectar todos los diversos dispositivos IIoT que surgirán en una fábrica del futuro.

Piense en los cientos, y posiblemente miles, de dispositivos que deben conectarse. Estos dispositivos podrían incluir seguimiento de activos para herramientas, repuestos e inventario, monitoreo ambiental y monitoreo basado en el estado de las máquinas existentes para medir el rendimiento. También puede agregar vehículos guiados automatizados, equipo de protección personal digital (PPE) a la lista, por citar solo otros dos ejemplos. Muchas de estas aplicaciones involucran movilidad. Incluso para aquellas aplicaciones que no lo hacen, el costo del cableado es significativo. Las redes inalámbricas no solo son compatibles con la movilidad, sino que también simplifican la instalación y la configuración, y reducen los costos.

Más allá de la fabricación, imagine una gran mina a cielo abierto con máquinas autónomas de perforación y voladura, transportadores autónomos de camiones de mineral, cargadores y trenes a control remoto, sin mencionar a los trabajadores itinerantes. Es igualmente claro que la conectividad inalámbrica móvil es fundamental. Lo mismo ocurre con el seguimiento de pacientes de forma remota o la recopilación de datos de turbinas en un parque eólico marino.

Los activos industriales suelen ser móviles. Incluso si un activo es fijo, rara vez lo es de forma permanente. Este hecho es la razón por la que las redes 4G / LTE y 5G a menudo se mencionan al mismo tiempo que Industry 4.0 e IIoT. El estándar inalámbrico 5G, que se implementará por primera vez de manera limitada este año, fue diseñado específicamente para admitir aplicaciones IIoT. A diferencia de algunas tecnologías de redes inalámbricas, como Wi-Fi, las tecnologías celulares son altamente seguras, 99,999% confiables y pueden manejar una gran cantidad de sensores y dispositivos con latencias extremadamente bajas. Para aplicaciones autónomas donde los tiempos de respuesta deben ser extremadamente rápidos, estas consideraciones son críticas.

Muchas de las funciones avanzadas de 5G se han incorporado como actualizaciones del estándar inalámbrico 4G / LTE. Los estudios internos de Nokia concluyeron que el 85% de las aplicaciones que podrían ser compatibles con 5G podrían ser compatibles con 4G / LTE en la actualidad.

Tanto 4G / LTE como 5G se pueden implementar para redes privadas con soluciones a pequeña escala, como configurar una red temporal para los primeros en responder en caso de un desastre natural. También pueden permitir instalaciones enormemente complejas que admiten decenas de miles de dispositivos y usuarios en áreas de hasta 20.000 kilómetros cuadrados.

Uno de los otros componentes básicos de IIoT es la informática de borde de acceso múltiple (MEC). Transportar la información de miles de sensores a centros de datos distantes en la nube introduce latencias que dificultan responder con suficiente velocidad para muchas aplicaciones industriales. En el caso de la monitorización de vídeo, por ejemplo, tiene poco sentido transportar terabytes de datos de vídeo en tiempo real que muestren una imagen prácticamente invariable del perímetro de seguridad. El procesamiento de borde permite latencias muy bajas y se puede utilizar para analizar datos, incluidas transmisiones de video o audio. La tecnología permite que solo las imágenes relacionadas con el comportamiento anómalo se envíen a un operador remoto que podría estar interesado en revisar.

Afortunadamente, los recursos de procesamiento de borde son parte de la arquitectura 5G, que es una red definida por software completamente virtualizada. En otras palabras, la red 5G local puede alojar fácilmente los recursos informáticos de borde virtualizados que necesitan las aplicaciones IIoT locales. En este sentido, puede funcionar como una plataforma para construir varios tipos de aplicaciones basadas en IIoT, proporcionando no solo conectividad digital sino también recursos informáticos basados ​​en el borde.

Junto con estos bloques de construcción de tecnología, también es esencial para muchas industrias aprender a abordar esta tecnología de manera integral. La promesa de las ciudades, fábricas, minas y hospitales inteligentes es compartir datos e inteligencia de diversas áreas. La verdadera magia del aprendizaje automático es ver correlaciones entre grandes cantidades de datos, que de otro modo escaparían al conocimiento de los analistas humanos. El personal de tecnología de operaciones (OT) a menudo considera la tecnología como un habilitador de soluciones puntuales aisladas. Necesitan asociarse más estrechamente con TI, que tiende a tener un enfoque holístico de plataforma para la tecnología. Esta asociación entre OT y TI será fundamental para aprovechar plenamente los beneficios de la IoT industrial y las tecnologías de apoyo como 5G y la informática de borde. Dicha colaboración, respaldada por un sólido apoyo ejecutivo, puede garantizar que sus bloques de construcción tecnológicos estén organizados de la mejor manera posible para sus necesidades comerciales.

Houman lidera los esfuerzos de marketing de Nokia para grandes empresas e hiperescaladores. Le apasionan todas las nuevas formas en que se pueden aplicar las tecnologías de redes, análisis e IoT para transformar la forma en que se realizan y gestionan sus negocios. También ha dirigido el marketing de la cartera de enrutamiento IP de Nokia. Anteriormente, formó parte de dar vida a la empresa de redes en la nube de Nuage Networks, una empresa especializada en virtualización de centros de datos y SDN en centros de datos y sucursales (SD-WAN). También ha ocupado puestos de liderazgo en gestión de productos en empresas emergentes respaldadas por empresas y empresas multinacionales. Houman tiene un MBA de UC Berkeley y una Maestría en Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Columbia.