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La Internet Industrial de las Cosas

A medida de que avanza la tecnología, se va afianzando en los sectores industriales el concepto de la Internet Industrial de las Cosas, que aspira a interconectar diversos sistemas, permitiéndoles comunicarse y coordinar datos y acciones para mejorar su desempeño.

La idea de un mundo más inteligente donde los sistemas con sensores y procesamiento local estén conectados para compartir información se está afianzando en la industria. Estos sistemas estarán conectados a escala global, con los usuarios y entre sí, para ayudar a tomar decisiones más informadas. Se le han puesto muchas etiquetas a este concepto, pero la más difundida es “Internet de las Cosas”, que incluye desde hogares inteligentes, dispositivos de salud móviles y juguetes conectados, hasta la Internet Industrial de las Cosas (IIoT, por sus siglas en inglés).

La IIoT se puede definir como una vasta cantidad de sistemas industriales conectados que se comunican y coordinan sus análisis de datos y sus acciones para mejorar el desempeño industrial. Los sistemas industriales que conectan el mundo digital con el físico, se están combinando con las soluciones de “Big Analog Data” para ganar una mirada más profunda de datos y análisis.

Imagine sistemas industriales que se puedan ajustar a sus propios entornos o incluso a su propia salud: en lugar de continuar funcionando hasta fallar, las máquinas programan su propio mantenimiento y ajustan sus algoritmos de control de forma dinámica para compensar la parte desgastada y comunicar esos datos a otras máquinas y a las personas que dependen de ellas. Al hacer a las máquinas más inteligentes a través de procesamiento y comunicación local, la IIoT puede resolver problemas que antes eran inconcebibles. No obstante, a medida que la innovación crece, también crece la complejidad, haciendo que la IIoT sea un desafío inmenso que ninguna empresa puede afrontar por sí sola.


El desafío de la IIoT

Este desafío se vuelve incluso más abrumador y complejo cuando se comparan los requisitos del Internet industrial con los del Internet del consumidor. Ambos implican conectar dispositivos y sistemas a lo largo de todo el mundo, pero la IIoT agrega requisitos más estrictos a sus redes locales en cuanto a latencia, determinismo y ancho de banda. Cuando se trabaja con máquinas de precisión, es crucial cumplir con todos estos requisitos para la salud y seguridad de los operadores, de las máquinas mismas y del negocio.


Adaptabilidad y escalabilidad

A medida que la IIoT prospere, habrá un gran cambio en los sistemas industriales. El diseño tradicional y el aumento de sistemas industriales se caracterizan, ya sea por (1) diseñar una solución integral patentada o personalizada, o (2) agregar funcionalidad al añadir cajas negras definidas por el proveedor.

Una de las mayores ventajas de la IIoT es que los datos se comparten con facilidad y se analizan para tomar una mejor decisión. En una solución de monitoreo de condición definida por el proveedor, no es fácil que estén disponibles los datos adquiridos y analizados; el sistema se limita a enviar alarmas simples para evitar una falla catastrófica. Los datos pueden estar disponibles después de un evento para su análisis y determinar lo que pasó; pero para ese entonces, ya se habrá perdido tiempo y dinero. Si los datos no se analizan de forma continua, no existe la posibilidad de ajustar los algoritmos de control para controlar eventos y mejorar la eficiencia o evitar el tiempo de inactividad del sistema.

Lo opuesto sucede en el caso de las soluciones integrales. Todos los componentes pueden trabajar en armonía, pero la cuestión subyacente permanece. Cuando se construye una solución integral, los protocolos de comunicación son uniformes y los datos se pueden compartir con facilidad. Pero en ese punto, la solución en sí misma se convierte esencialmente en la caja negra debido a los protocolos de comunicación privados. Tan pronto como se requiera una actualización, se enfrenta el dilema de agregar una solución que pueda no comunicarse bien con el sistema en su totalidad o de volver a comenzar el proceso y crear una nueva solución integral. Los sistemas de IIoT necesitan ser adaptables y escalables a través de software o funcionalidades agregadas que se integren con facilidad en la solución general.


Seguridad

La adaptabilidad y la escalabilidad son el principio de muchos desafíos presentados por la IIoT. La administración y la seguridad de sistemas también son primordiales.

A medida que las redes masivas de sistemas aparecen en línea, estos sistemas necesitan comunicarse entre ellos y con la empresa. Tanto los sistemas como las comunicaciones necesitan ser seguros; de lo contrario, se ponen en riesgo millones de dólares. Uno de los ejemplos más prevalentes de la necesidad de seguridad es la red eléctrica inteligente, a medida que la información en la red eléctrica se vuelve accesible, también lo hace el daño que puede ocasionar una falla de seguridad.


Mantenimiento y actualizaciones

Además de ser seguros, estos sistemas necesitan ser modificados y mantenidos continuamente para que cumplan con los requisitos de mantenimiento del sistema y de funcionalidades en constante cambio. A medida que se agregan más capacidades, se necesitan actualizaciones de software o se deben agregar más sistemas. Pronto se comenzará a formar una red de componentes interconectados.


La inversión en IIoT

Desarrollar e implementar los sistemas que conformarán el IIoT representa una inversión enorme durante las próximas décadas. La única forma de satisfacer las necesidades actuales y del mañana no es prediciendo el futuro, sino implementando una red de sistemas lo suficientemente flexible como para evolucionar y adaptarse.

El camino a seguir implica un enfoque basado en una plataforma; una arquitectura de hardware única y flexible implementada en muchas aplicaciones, lo que reduce sustancialmente la complejidad de hardware y hace que cada problema nuevo sea principalmente un desafío de software. Un enfoque eficaz basado en una plataforma no se centra en el hardware ni en el software, sino en la innovación dentro de la aplicación misma.

Las plataformas que los diseñadores de sistemas elijen necesitan basarse en un sistema operativo amigable para TI, de manera que se puedan proveer y configurar de forma segura para autenticar y autorizar correctamente a los usuarios.

Estas plataformas pueden lograr esto a través de un sistema operativo abierto que ayude a los expertos en seguridad de todo el mundo a unirse y desarrollar la última tecnología en seguridad embebida. Estas plataformas también necesitan basarse en tecnologías Ethernet e incorporar estándares evolutivos para permitir una red más abierta y determinística que cumpla con los requisitos del IIoT en cuanto a latencia, determinismo y ancho de banda. Las organizaciones como el Industrial Internet Consortium (IIC), documentan los casos de uso y garantizan la interoperabilidad, y el IEEE formó el grupo de trabajo Time Sensitive Network para evolucionar el estándar IEEE 802.1 de manera que cumpla con estos requisitos.

El diseño continuo del IIoT representa una oportunidad tecnológica y de negocio inmensa para todos. Las organizaciones, como IIC, IEEE y AVnu, trabajan arduamente para definir el IIoT; están reuniendo de forma activa casos de uso para comprender cuál es la mejor manera de impulsar más innovación. Los ingenieros y científicos están implementando sistemas en el flanco de vanguardia del IIoT, pero aún falta definir muchas cuestiones y realizar mucho trabajo. Comience por centrarse en un enfoque basado en una plataforma y sea parte de la generación IIoT involucrándose con estos organismos para definir el futuro y garantizar que los negocios se centren en la innovación y no solo en la integración.


Artículo gentileza de National Instruments. http://chile.ni.com/
Agosto 2015
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