Cómo los sensores IIoT impulsan la eficiencia en la fábrica moderna

En las plantas industriales modernas, los sensores constituyen la columna vertebral que suministra datos en tiempo real a controladores, sistemas de monitorización y tecnologías operativas.

Más allá del control de procesos, los sensores permiten la evaluación de calidad, el seguimiento de activos y la seguridad de los trabajadores. La analítica basada en la nube y la IA convierten ahora los datos de los sensores en ahorros de costes mediante la optimización de procesos y el mantenimiento predictivo. Cuando se conectan a internet, estos datos pueden respaldar la coordinación de la cadena de suministro y la gestión global de la producción.

Las fábricas actuales utilizan una amplia gama de sensores: iluminación, temperatura, movimiento, posición, presencia, visión, fuerza, flujo y composición química. Para cada proceso o condición ambiental existe un sensor adecuado, ya sea de proveedores de amplio portafolio como TE Connectivity o especialistas como Aceinna.

Existe una gran variedad de tipos de sensores utilizados en la industria que necesitan conexión al IoT. (Imagen: Postscapes)

Históricamente, los datos de los sensores se mantenían locales, confinados a una única instalación o máquina. La conectividad de área amplia y bajo coste permite ahora a los operadores acceder a flujos de sensores desde cualquier lugar del planeta. Esta accesibilidad ha desbloqueado innumerables aplicaciones, convirtiéndose el mantenimiento predictivo en un caso de uso insignia. Servidores remotos en la nube ejecutan análisis sofisticados para evaluar el estado de las máquinas en tiempo casi real, señalando reparaciones urgentes antes de que se produzcan fallos. Otras oportunidades —visibilidad de la cadena de suministro, coordinación global de la producción y más— surgen rápidamente.

Conectar un sensor a internet no es trivial, especialmente con sistemas heredados. Los sensores industriales hablan diversos protocolos, mientras que la web requiere TCP/IP, lo que exige conversión de protocolo. Un hub o pasarela suele consolidar datos de múltiples dispositivos. Esos datos necesitan un destino, típicamente un servicio en la nube para almacenamiento, recuperación y procesamiento.

La conectividad es bidireccional. El acceso a internet abre la configuración y el control remoto, pero también introduce exigencias de seguridad. Garantizar la integridad de los datos transmitidos y de los comandos de control entrantes es crítico —véase EE Times: El día en que el IoT industrial sea hackeado. La autenticación, el aprovisionamiento y la monitorización continua son requisitos adicionales que surgen cuando los sensores se conectan a internet. Un sensor IIoT combina, por tanto, hardware en el edge con servicios en la nube, y su implementación varía según el contexto. Afortunadamente, un amplio espectro de productos y servicios ayuda a los diseñadores a navegar estas opciones.

Los sistemas de sensores heredados son candidatos ideales para actualizaciones a IIoT. El equipo industrial suele tener una vida útil de décadas, dejando una base masiva de sensores instalados a la espera de conectividad a internet. Un punto de partida común es añadir módulos de radio inteligentes —como los de Link Labs— que se interfazan con los sensores existentes y proporcionan conversión de protocolo y conectividad. Las opciones incluyen Wi‑Fi, Bluetooth, LoRaWAN y celular. Una vez establecida la conectividad, los desarrolladores eligen entre proveedores de nube y plataformas de analítica industrial.

Para nuevos diseños, los desarrolladores pueden seguir un enfoque heredado: seleccionar un sensor, añadir un controlador para interfaz y seguridad, luego una radio para acceso a red, y finalmente un servicio en la nube. Sin embargo, muchas soluciones basadas en plataformas reducen esta complejidad. La plataforma M2.COM, desarrollada conjuntamente por Arm, Advantech, Bosch Sensortec, Sensirion y Texas Instruments, ejemplifica esta tendencia. Su factor de forma estandarizado e interfaces permiten a los desarrolladores elegir un sensor y un módulo inalámbrico compatibles de una amplia gama de proveedores, enchufarlos, instalar el agente de software IoT de la plataforma y, a continuación, crear código de aplicación que funcione en múltiples ecosistemas de nube.

Ensamblar un sistema de sensores IIoT es más sencillo al usar bloques de construcción estandarizados, como con la plataforma M2.COM. (Imagen: M2.COM)