Computación en la niebla y arquitectura de control abierta: sinergias transversales

La computación en la niebla (fog computing) emerge como un paradigma fundamental para desplegar el Internet Industrial de las Cosas (IIoT). Según el Consorcio OpenFog, es una "arquitectura horizontal a nivel de sistema que distribuye recursos de computación, almacenamiento, control y red a lo largo del continuo desde la nube hasta el borde". El objetivo es ofrecer inteligencia de baja latencia y consciente del contexto directamente donde se necesita.

Más allá de la analítica en el borde, el diseño abierto y centrado en Internet de la computación en la niebla resulta especialmente atractivo para los sistemas de control. Diversos sectores —defensa, energía, sanidad y automatización de procesos— están avanzando hacia marcos de control de arquitectura abierta e interoperables. En este artículo examinamos iniciativas existentes que reflejan conceptos de niebla y exploramos cómo pueden aprender unas de otras.

Arquitectura de control abierta en defensa

En 2004, la Armada de EE. UU. pionera la Arquitectura Abierta de la Armada para reducir costes de adquisición y acelerar la integración de sistemas. Al definir interfaces de software y electrónicas claras —centradas en el estándar de publicación-suscripción Data Distribution Service (DDS)—, la Armada permitió el intercambio de datos en tiempo real entre subsistemas.

La arquitectura de referencia OpenFog actual refleja el diseño de la Armada, demostrando que un enfoque de control distribuido estilo niebla funciona en entornos complejos y críticos. Las lecciones de los despliegues de la Armada pueden guiar la evolución de los estándares de computación en la niebla.

Bus de mensajes de campo abierto (OpenFMB) para redes inteligentes

El Panel de Interoperabilidad de Redes Inteligentes (SGIP) desarrolla OpenFMB, un marco moderno de inteligencia en el borde para aplicaciones de redes eléctricas. Los Recursos Energéticos Distribuidos (DER) como solar, eólica, hidroeléctrica y geotérmica entregan energía localmente, eliminando la transmisión a larga distancia. Sin embargo, los DER son intermitentes, requiriendo control descentralizado.

OpenFMB aborda esta necesidad con un bus de publicación-suscripción en tiempo real que unifica subsistemas y aplicaciones. Su arquitectura, mostrada a continuación, es esencialmente un entorno de computación en la niebla adaptado a la distribución de energía.

La colaboración entre el Consorcio OpenFog y el equipo de OpenFMB podría acelerar la adopción de estándares y mejores prácticas compartidos.

OpenICE: Interoperabilidad en cuidados críticos

Las unidades de cuidados intensivos suelen monitorizar pacientes con docenas de dispositivos que carecen de interoperabilidad nativa, obligando a los clínicos a integrar datos manualmente. OpenICE (Entorno Clínico Integrado de Código Abierto) proporciona un bus de datos basado en DDS que conecta dispositivos médicos y aplicaciones de software, permitiendo fusión de sensores y soporte inteligente a la decisión.

Al igual que los otros marcos, OpenICE demuestra el poder de una arquitectura de control distribuida y local —un principio central de la computación en la niebla.

Foro de Automatización de Procesos Abierta

Exxon-Mobil y otros líderes de automatización de procesos se reúnen para establecer un marco de arquitectura abierta para sistemas de control de refinerías. Las instalaciones existentes presentan proveedores heterogéneos, cada uno con protocolos e interfaces propietarias, lo que infla los costes de integración y limita la innovación.

La visión del foro es un bus de servicios en tiempo real que unifique dispositivos y aplicaciones a lo largo del IIoT, reflejando el concepto de bus de integración de la computación en la niebla.

La oportunidad transversal

Cada iniciativa —defensa, energía, sanidad y automatización de procesos— aprovecha un bus de integración de software, a menudo basado en DDS, para permitir control, monitorización y analítica distribuidos. También abordan aspectos esenciales de la computación en la niebla como seguridad de extremo a extremo, aprovisionamiento de sistemas y gestión distribuida de datos.

Compartiendo lecciones aprendidas y convergiendo en estándares comunes, estas comunidades pueden crear un marco unificado de arquitectura abierta que trascienda las fronteras industriales. Tal colaboración desbloquearía nuevos niveles de innovación, reduciría costes de integración y aceleraría el despliegue de sistemas resilientes e inteligentes.