Actualiza a HMIs contextuales: impulsando eficiencia sobre interfaces estacionarias tradicionales

En años recientes, las HMIs estacionarias han luchado por mantenerse al día con las expectativas de operadores móviles, llevando a un vacío que está siendo rápidamente llenado por HMIs contextuales más avanzadas. El problema tiene su raíz en la falta de eficiencia. Por ejemplo, los ingenieros de mantenimiento pierden continuamente tiempo entre inspeccionar la HMI estacionaria y la ubicación física donde está el activo. Hay varios casos donde el mantenimiento necesita realizarse en el lado opuesto del activo desde donde está ubicada la pantalla de la HMI estacionaria. Esto ocurre usualmente durante resolución de problemas, diagnósticos, puesta en marcha o cambios de equipo cuando el operador necesita verificar los parámetros de estado del activo.

La movilidad es una de las características más valiosas de las HMIs contextuales para ingenieros y operadores. Una HMI de estación de trabajo usualmente emplea un navegador web, pero con HMIs contextuales, la dificultad de navegar una pantalla mucho más grande en un dispositivo móvil se elimina. Por definición, las HMIs contextuales significan que la pantalla se ajusta según las especificaciones del dispositivo del trabajador, adaptándose a la necesidad del trabajo que necesita realizarse.

Los componentes específicos de HMI que se muestran en la pantalla del operador son enviados a su dispositivo a través de un servidor de movilidad contextual, que es consciente de la ubicación y nivel de accesibilidad del usuario. Esto ocurre solo cuando el trabajador está dentro de un rango especificado del dispositivo que necesita ser mantenido/configurado. Por razones de seguridad, es imperativo que el dispositivo sea removido automáticamente del servicio HMI después de un cierto marco de tiempo o nivel de proximidad.

Un gerente de planta puede aprovechar al máximo las HMIs contextuales cuando la infraestructura desplegada no está llena de complejidades. Los dispositivos móviles están en el núcleo de la infraestructura de HMI contextual. Con el avance en tecnologías móviles, geo-localización y conectividad inalámbrica están disponibles de forma asequible en dispositivos, haciendo factible proporcionar una HMI dinámica y contextual basada en la proximidad del trabajador a un área geográfica. La definición de "área geográfica" es vaga y depende de los gerentes de instalaciones; una zona puede ser una habitación, un piso o toda la instalación, o pueden ser solo unos pocos metros alrededor del dispositivo en cuestión.

Las zonas geográficas pueden diseñarse con la ayuda de geo-etiquetas como comunicaciones de campo cercano (NFC), balizas Bluetooth de baja energía (iBeacons) o códigos QR, que luego se colocan estratégicamente alrededor de los activos para elicitar el envío (push) de HMI contextual a dispositivos móviles. Luego, se necesita desarrollar una aplicación móvil de servicios de proximidad segura que reciba identificación de las geo-etiquetas cada vez que se traspasa el rango de la zona. Si más de un dispositivo necesita usarse dentro de un rango específico, se necesita una geo-etiqueta con señal más fuerte. El concepto se denomina "geo-cercado" (geo-fencing), permitiendo que acciones de control tengan lugar basadas en la zona en la que está el operador.

El orden de operación es el siguiente:

• El dispositivo móvil ejecuta la aplicación que establece comunicación con el servidor de movilidad contextual usando un protocolo IP estándar sobre Wi-Fi o red celular.
• El servidor de movilidad contextual evalúa la solicitud y autentica al usuario.
• Basado en el nivel de autenticación, el servidor envía la información y controles necesarios al dispositivo móvil.
• La información y controles enviados se ajustan según las capacidades de pantalla del dispositivo móvil.

Debe notarse que ni el servidor de movilidad contextual ni la aplicación móvil se comunican directamente con el activo. El rol de monitorización, control y automatización permanece con el Control Supervisorio y Adquisición de Datos (SCADA) o Sistema de Gestión de Edificios (BMS), con el servidor de movilidad contextual actuando como intermediario. Recibe entradas del dispositivo móvil que luego relaya al SCADA/BMS usando OPC u otros protocolos compatibles.

Toda la infraestructura descansa en dos tecnologías:

• Servidor de Movilidad Contextual
• Motor Lógico Contextual

El servidor de movilidad es responsable de mantener una base de datos que rastrea las geo-zonas, perfiles de usuario e información sobre controles, acciones y eventos de equipos. El Motor Lógico Contextual realiza todas las autenticaciones y genera acciones apropiadas para la distribución de información al dispositivo móvil. Esto puede incluir recursos como esquemas, dibujos, etc. que los operadores necesitan para cumplir su tarea.

A través de HMIs contextuales, operadores y personal de mantenimiento pueden realizar sus tareas más efectivamente, mediante mayor conciencia situacional y control inteligente. La información requerida se publica en el dispositivo móvil automáticamente cuando el servidor detecta que el usuario ha entrado en la geo-zona y todos los procedimientos de autenticación se han satisfecho. Esto elimina la necesidad de tener una HMI diseñada para el activo, junto con la molestia de instalar una pantalla de monitor que terminará en una ubicación inadecuada. Cuando ocurre una falla, el técnico más cercano puede ser llamado, requiriendo nada más que su dispositivo móvil para realizar resolución de problemas. En contraste, el mantenimiento puede volverse complicado si la pantalla HMI en sí se daña durante un accidente.

La infraestructura de movilidad contextual estaría incompleta sin un sistema de mensajería privado y, lo más importante, seguro, ya que permite a los operadores intercambiar información entre sí y con la sala de control. Las funcionalidades del sistema de mensajería no necesitan ser avanzadas, pero deberían incluir al menos texto, fotos, videos y comunicación de audio.

Un sistema de mensajería integrado es más útil que software de terceros ya que aumenta la productividad. Los usuarios no necesitan cambiar de pantalla ni preocuparse por divulgar información confidencial, y los mensajes pueden convertirse en una parte permanente del registro de Operaciones y Mantenimiento. Todo esto no es posible con apps de terceros. Además, la mensajería electrónica permite que los mensajes se dirijan dentro de grupos de acceso o individuos específicos, lo que a su vez puede ser supervisado por el gerente de planta.

Una infraestructura de movilidad contextual solo sería exitosa si los dispositivos móviles tienen acceso a la red en todas las ubicaciones. La mala intensidad de señal puede llevar a interrupciones o lentitud que derrotaría el propósito de las HMIs contextuales. Por tanto, además de la colocación efectiva de geo-etiquetas, el diseño debería incorporar la carga de trabajo que un activo particular encontrará, eligiendo las capacidades de la infraestructura de red en consecuencia.

Por último, el alto coste de desplegar una solución de HMI contextual puede ser un factor obstaculizador, sin embargo, los beneficios a largo plazo, como eliminación de HMIs estacionarias, productividad impulsada y seguridad mejorada, compensarán la ventaja.