El viaje de IIoT comienza con la telemetría remota

La primera regla de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) es que las comunicaciones fallarán. Un desafío es el aumento de los volúmenes de datos que colocan cargas cada vez mayores tanto en el servidor principal como en las redes de comunicaciones conectadas a él.

Aquí, Craig Abbot, director de ventas para la región de Asia en Ovarro , explica por qué las unidades de telemetría remota (RTU) son vitales para minimizar la congestión en aplicaciones inteligentes de energía, servicios públicos, transmisión y transporte.

Internet de las cosas (IoT) tiene la visión de informar datos de sensores de bajo costo a través de enlaces de comunicaciones y en enormes bases de datos dentro de la nube para su análisis. Con más datos, el objetivo es recopilar información adicional para ayudar a optimizar las plantas de proceso, las ciudades o incluso la vida cotidiana.

Es inmenso poder optimizar las operaciones y detectar y responder más rápidamente a problemas inminentes.

Es por eso que las RTU se han utilizado durante décadas para monitorear el consumo de energía y la batería de respaldo en las torres de telecomunicaciones. En una planta de proceso cubierta por una red Wi-Fi o 5G, con servidores en la nube o en una sala de control cercana con aire acondicionado, las RTU recopilan información sobre activos críticos. En caso de una falla en la red, la RTU permite a los operadores continuar monitoreando los activos para garantizar un funcionamiento continuo e ininterrumpido.

Las RTU funcionan con la premisa simple de que, si se comprende la condición de un activo, se puede administrar de manera eficiente y responder rápidamente al cambio. Más recientemente, se han implementado en torres de turbinas eólicas para monitorear la producción, en lugar del consumo, en cada una.

La RTU debe tener suficiente capacidad para administrar el número limitado de puntos de entrada / salida (E / S) que se requieren en cada torre de generación de energía. En el sector de la fabricación, el IoT industrial (IIoT) proporciona beneficios similares para una amplia gama de equipos, como bombas, válvulas, compresores e incluso líneas ferroviarias y agua potable. Pero existen desafíos, uno de ellos es la seguridad cibernética.

Ciberseguridad y RTU

Muchas aplicaciones industriales se refieren a la seguridad pública, como el transporte de personas o de materiales peligrosos o la producción de alimentos, bebidas y medicamentos para el consumo humano. Los riesgos de cualquier acceso externo a los sistemas de control pueden excluir la conectividad abierta que es un impulsor principal de IoT.

Otro desafío es el aumento de los volúmenes de datos, con cargas crecientes tanto en el servidor principal como en las redes de comunicaciones que se conectan a él.

Las RTU recopilan datos de los sensores en la ubicación remota y los procesan para obtener una respuesta local inmediata. No hay latencia al enviar datos a un servidor central y esperar a que responda. También resuelve el problema de las interrupciones cuando no hay un enlace al servidor principal. Las RTU son autónomas y pueden mantener el control local durante períodos prolongados sin supervisión de supervisión.

También son concentradores de datos, pero enviar cada muestra de datos a un servidor principal sobrecargará rápidamente un enlace de comunicaciones. En cambio, las RTU minimizan la congestión al concentrar los datos solo en lo necesario.

Respuesta de baja latencia más rápida

Una RTU puede muestrear el nivel de un tanque de agua, o el voltaje en la línea eléctrica de un tren, varias veces por segundo con fines de alarma y control, y solo enviar detalles clave al servidor principal.

Esto mantiene el tráfico de comunicaciones al mínimo. Por ejemplo, enviar una desviación mínima, máxima, media, total y estándar para un punto de datos cada hora, en lugar de cada segundo de muestra, reduce el tráfico de comunicaciones en un 99,9%. Esto permite que las RTU brinden información sobre los sistemas remotos cuando casi no hay ancho de banda disponible.

Como herramientas de análisis, las RTU recopilan datos de sensores locales, los analizan y luego responden al cambio. Los algoritmos típicos que se utilizan hoy en día están relacionados con el control de procesos, al igual que un controlador lógico programable (PLC). A medida que el IIoT evoluciona, se desarrollan más y más funciones.

Por ejemplo, Kingfisher CP-35 ejecuta un sistema operativo Linux en un procesador de 1 GHz.

Este es un nivel significativo de potencia de procesamiento disponible en el campo, dedicado al análisis de datos desde una única ubicación. Una flota de 100 de estas RTU en una red proporciona 100 GHz de potencia de procesamiento. La primera regla de SCADA es que las comunicaciones fallarán. Además de ser controladores autónomos, las RTU deben ser registradores de datos.

Mientras está fuera de línea, una RTU mantendrá un almacén de datos que deben enviarse al servidor central, cargándolos más tarde, una vez que se restaure el enlace. Las últimas RTU pueden almacenar cientos de miles, y potencialmente millones, de eventos. Para poner esto en perspectiva, 100,000 eventos equivalen a aproximadamente 140 días de promedios por hora de 30 sensores remotos.

En IoT, la función de una computadora de borde es preprocesar los datos y actuar antes de que los datos pasen al servidor principal. Esto permite una respuesta más rápida y de baja latencia y minimiza el tráfico entre el servidor central y el perímetro.

Este es exactamente el papel que puede cumplir una RTU en IIoT. Con las funciones de protección y seguridad adecuadas, estos minimizadores de congestión pueden mantener a raya la primera regla de SCADA de que las comunicaciones fallarán tanto como sea posible.

El autor es Craig Abbot, director de ventas para la región de Asia en Ovarro .