Cómo los sensores IoT revolucionan industrias: del control de plagas al monitoreo climático

Si les dices a las personas que los exterminadores usan sensores de temperatura para eliminar chinches, surgen preguntas y la gente quiere saber más. Obtienes la misma reacción cuando mencionas que vertederos, laboratorios de entomología y gerentes de maduración de plátanos usan datos de sensores para automatizar y optimizar sus operaciones.

Así es como funciona cuando hablas de sensores y toda la gama de aplicaciones donde están en juego — desde analizar la temperatura de almacenamiento de vacunas COVID-19 hasta monitorizar temperaturas de agua en granjas de peces exóticos. Estas aplicaciones de sensores a veces extrañas deben gran parte de su éxito a las personas que hacen que el Internet de las Cosas (IoT) suceda.

No te pierdas las aplicaciones de sensores IoT de rápida evolución

Todos, desde ingenieros hasta gerentes de negocio y trabajadores de línea de producción, pueden convertir sus ideas innovadoras de aplicaciones de sensores en poderosas soluciones IoT. Puede ser fácil pasar por alto muchas tecnologías IoT porque se desarrollan, van al mercado rápidamente y a menudo funcionan entre bastidores.

Los sensores ayudan a producir innovaciones transformadoras de la industria y agilizan actividades críticas del negocio, todo con un ROI favorable. Hay un sensor para medir casi todo — temperatura, humedad, vibración, presión, calidad del aire, consumo de energía, movimiento, agua y muchos más. Puedes ver sensores IoT trabajando prediciendo mantenimiento de máquinas, optimizando servicios de campo, mejorando la eficiencia de servicios públicos, generando riego de precisión, manteniendo vacunas viables, automatizando producción en fábrica, y mucho más.

La mayoría de las aplicaciones o casos de uso de sensores IoT comienzan con alguien simplemente preguntando: "¿Cómo podemos usar el IoT para resolver este problema?" O, más creativamente preguntando: "¿Cómo podemos hacer que esta cosa nos hable?" Entonces, comienza la carrera para diseñar los mejores sensores IoT para soluciones basadas en datos. Eso es lo que los sensores hacen por nosotros — hacen que las cosas que importan, hablen. Los sensores entregan los datos accionables que nos ayudan a resolver una amplia gama de problemas en cualquier industria.

Los sensores hacen que el IoT funcione para ti

Se podría argumentar que los sensores son la variable esencial (y a menudo pasada por alto) en la ecuación del IoT. Para hacer que el IoT funcione, necesitas detectar algo.

Sí, necesitas el efecto multiplicador de la conectividad desde un sensor a una puerta de enlace a la nube para análisis de datos. Pero es la detección, la medición, el monitoreo lo que hace que las aplicaciones industriales sean inteligentes e innovadoras. Los sensores hacen que el IoT cobre vida para los negocios.

Antes de usar el término — IoT — en la conversación cotidiana, hablábamos de sistemas embebidos o comunicaciones máquina a máquina (M2M) y los poníamos a trabajar en muchas industrias. Ahora es la era de la Industria 4.0, donde vemos una automatización asombrosa usando avances continuos de IoT para procesamiento y análisis de datos rápidos.

Esta revolución prometedora soporta muchas nuevas aplicaciones de sensores IoT para empresas listas para cosechar los beneficios combinados del IoT ubicuo y el IoT Industrial (IIoT). La creciente popularidad de aplicaciones de Industria 4.0 e IIoT y la creciente demanda de automatización y robótica están impulsando un crecimiento exponencial en el mercado de sensores.

Pero no cualquier sensor servirá

Los sensores que tienen el impacto más significativo están construidos sobre plataformas ágiles y son efectivos en múltiples entornos — empresarial, comercial e industrial. Cuando tienes una plataforma de sensor versátil, tienes interoperabilidad global. Con una radio de largo alcance y multi-frecuencia y un microcontrolador flexible, puedes desplegar rápidamente un sensor para virtualmente cualquier aplicación industrial.

A medida que los sistemas de control digital avanzan y aumentan la competencia general, los usuarios exigen avances en fiabilidad, alcance, tiempo de respuesta, potencia, supervivencia, facilidad de integración y capacidades de comunicación de los sensores. En última instancia, las características principales de un sensor ideal son:

• Facilidad de instalación y uso
• Bajo consumo
• Forma y función versátiles
• Económico

Los sensores deben ser fáciles de instalar y usar en una amplia variedad de entornos y situaciones. Es ideal que la configuración del sensor tome unos 15 minutos y sea tan simple como:

• Adjuntarlo a o cerca de lo que deseas controlar o monitorizar.
• Conectarlo a una fuente de energía y encenderlo.
• Configurarlo rápidamente usando un smartphone o computadora.

Un sensor que solo funciona cuando debe comunicarse requiere la menor potencia. Así es como los sensores pueden lograr 10+ años de vida de batería. Otras formas de extender la vida de la batería — incluso para los sensores más hambrientos de energía — es usar la última tecnología de baterías o tecnologías de recolección de energía ambiental como solar y piezoeléctrica, o incluso una combinación de ambas.

El alcance inalámbrico de largo alcance y el Espectro Ensanchado por Salto de Frecuencia (FHSS) pueden amplificar significativamente la fiabilidad de un sensor. Tendrá una inmunidad más fuerte contra obstrucciones físicas, sistemas de radiofrecuencia inalámbricos externos e interferencia electromagnética (EMI).

La robustez física de un sensor es crítica. ¿Es lo suficientemente flexible para colocarse en múltiples entornos, manejar muchas aplicaciones industriales diferentes, gestionar una amplia variedad de complicaciones y aun así recopilar, almacenar y enviarte los datos críticos que necesitas? Además, un sensor robusto proporciona el seguro menos costoso y mejor tipo — prevención. Los sensores pueden ayudar a prevenir problemas como daños a instalaciones y productos o tiempo de inactividad de activos. Te permiten detectar cuando un sistema o máquina está comenzando a fallar y el problema aún es barato de abordar.

Mantén los datos del sensor seguros eliminando riesgos

¿Tus sensors son inquebrantables? Los sistemas de sensores que incluyen funciones de cifrado usando el algoritmo de intercambio de claves Diffie-Hellman y cifrado simétrico de 128 bits Advanced Encryption Standard (AES-128) Cipher Block Chaining (CBC) pueden proteger los datos transmitidos de violaciones. Y para proteger servidores web y navegadores conectados a una red de sensores, puedes usar cifrado Transport Layer Security (TLS).

Además de estos estándares de cifrado de datos, los sensores necesitan una capa de seguridad adicional. Para seguridad completa, puedes añadir una capa de autenticación para más protección durante la generación de datos y todo el camino hasta su consumo con 256-bit Secure Hash Algorithm 3 (SHA-3).

La autenticación SHA-3 de 256 bits puede proteger tus datos de sensor con una clave global única o huella digital. Esta autenticación de datos incluye verificación de datos generados en la fuente en la capa de software o aplicación. Así, cuando el sensor envía datos, su compañero es un token de autenticación generado automáticamente. Y cuando el software recibe los datos, el token se analiza a través de una función hash criptográfica con una clave secreta personalizada del sensor. De esta manera, la seguridad se mantiene en todos los puntos de comunicación, por ejemplo, entre sensor, puerta de enlace, red, controlador de red y la nube.

En última instancia, estas capas de cifrado y autenticación se combinan para crear una plataforma de seguridad de sensor fuerte. Si tus sensores están todos bloqueados dentro de una plataforma de seguridad de datos IoT de extremo a extremo como esta — mucho mejor.

El auge de los sensores es un beneficio para decisiones basadas en datos

Con el crecimiento creciente de sensores convirtiéndose en miles de millones de dispositivos conectados, las empresas podrían fácilmente verse abrumadas con miles de millones, si no más, puntos de datos. Ya sea que tus sensores transmitan datos solo periódicamente cuando cambian los parámetros o en flujos en tiempo real para procesamiento en un centro de datos, la nube, o en el borde de tu red, necesitas una plataforma de software versátil para dar sentido a la cantidad potencialmente sin precedentes de datos.

Los principales beneficios de los sensores no vienen solo en sus capacidades de recopilación de datos sino también en su activación de análisis de datos ágil. La combinación de gestión de sensores, agregación y almacenamiento de datos, y alertas en una plataforma basada en la nube o en las instalaciones con APIs personalizables para integración de software de análisis puede ser la clave para tomar decisiones rápidas basadas en datos.

Predecir el futuro: es brillante para los sensores

Los sensores que los ingenieros imaginan hoy evolucionarán para ayudar a crear ideas nuevas y refinadas para aplicaciones futuras. Como hemos visto, tecnologías una vez futuristas como la inteligencia artificial (IA) y el espectro de realidades — virtual, aumentada y mixta — están entrando en la corriente principal en muchas facetas de nuestro trabajo y vidas personales.

Los sensores juegan un papel fundamental en las aplicaciones de estos avances. Y los sensores ayudarán a alimentar el procesamiento y análisis de datos ultra-rápidos del futuro cercano impulsados por 5G, IA, visión por computadora, fusión de sensores y computación perimetral multi-acceso. Es fácil predecir que los sensores seguirán evolucionando para uso en aplicaciones aún no pensadas debido a estas innovaciones y el crecimiento de todo, desde ciudades inteligentes hasta fábricas inteligentes hasta coches inteligentes.

• Sensores flexibles plug-and-play establecerán nuevos estándares de forma y función incluso más allá de un sensor combinado que solo mide dos parámetros, por ejemplo, humedad del suelo y temperatura.
• Las innovaciones vendrán a medida que continuemos detectando muchas condiciones con un sistema de sensor versátil para muchas soluciones de monitoreo remoto.
• La automatización de control industrial impulsada por sensores e IA continuará creando oportunidades innovadoras para avanzar procesos de fabricación.
• Las comunicaciones por satélite y avances GPS se combinarán para mejorar cómo los sensores monitorizan activos en ubicaciones ultra-remotas.
• El suministro de energía de sensores mejorará con avances en baterías y opciones de auto-alimentación o recolección de energía.
• A medida que los sensores se integren más completamente en redes inalámbricas y reemplacen configuraciones de hardware, veremos reducciones en costos y consumo de energía.

Puedes contar con los sensores para transformar continuamente esta era de Industria 4.0 y más allá.

Este artículo fue escrito por Brad Walters, Fundador y CEO de Monnit. Para más información, contacte al Sr. Walters en Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Necesita tener JavaScript habilitado para verla., o visite aquí.