¿Qué es un sensor de IIoT?

Paessler describe qué es un sensor de Internet Industrial de las Cosas (IIoT), su propósito y cómo monitorearlos, como parte integral de la Industria 4.0.

Las fábricas modernas tienen sensores de IIoT en casi todos los rincones, ya sea una máquina de planta de producción o un sistema HVAC, hay un sensor que puede ser monitoreado. Y, al igual que otros componentes de su infraestructura industrial, como OT e IT, estos sensores deben ser monitoreados para asegurarse  que estén funcionando y recopilando datos, explica David Montoya, Director Global de Desarrollo de Negocios de IoT en Paessler.

¿Qué es el IIoT? IIoT significa Industrial Internet of Things y se refiere a una red de dispositivos conectados en el sector industrial. Es un subconjunto del Internet de las Cosas (IoT). La característica definitoria de los dispositivos conectados en las redes de IoT es que transfieren datos sin interacción de persona a persona o de persona a computadora. Los dispositivos conectados se comunican a través de gateways, que son servidores físicos que filtran datos y los transmiten a otros dispositivos o aplicaciones de software.

Montoya anota: La definición más obvia es que el IIoT es el IoT pero para la industria. Esto significa que los dispositivos están especializados para casos de uso que se encuentran comúnmente en fábricas o plantas. Piense en medir la temperatura de las máquinas, o el estado de un proceso de producción, o la temperatura de un recinto industrial. Debido a que existe una amplia gama de requisitos en la fabricación y la producción, también existe una amplia gama de casos de uso; de hecho, hay demasiados para platicar de todos ellos.

Si bien estos sensores son similares a los sensores IoT comerciales que se encuentran en casas inteligentes y edificios de oficinas, tienen algunas características que los distinguen. Montoya expone: Por un lado, los sensores industriales deben ser muy precisos donde la variación de una fracción de grado Celsius o unos pocos milímetros puede resultar en un producto final inutilizable (solo como ejemplo), se requieren mediciones precisas sobre el estado de las máquinas o el ambiente.

Otra característica de los dispositivos IIoT es que muchos de ellos están adaptados para funcionar en las duras condiciones que se encuentran  las plantas y otros entornos industriales: por ejemplo, las plataformas petroleras en alta mar, donde la humedad está en todas partes, o los pisos de las fábricas donde hay vibraciones excesivas. Los sensores IIoT a menudo deben ser resistentes al polvo, a los golpes, al agua, al calor y, probablemente, a cualquier otra palabra “resistente” que se le venga a la mente.

Estos son solo algunos de los sensores IIoT que están disponibles:

• Sensores de movimiento: detectar y medir el movimiento de objetos o personas
• Sensores de aceleración: detectar un cambio en la velocidad de un objeto
• Sensores giroscópicos: detectar y medir la rotación de un objeto
• Sensores ambientales: medir temperatura, presión barométrica, humedad, etc.
• Sensores de seguimiento de ubicación: seguimiento de la ubicación geográfica de un objeto
• Sensores de presión: medir la fuerza por unidad  área

Arquitectura típica del IIoT

Comúnmente, la arquitectura en tecnología industrial tiene sensores IIoT que transmiten sus datos a un EDGE gateway. La transmisión puede realizarse de varias formas, incluso a través de una conexión por cable, pero generalmente se realiza de forma inalámbrica. Dependiendo de factores como la ubicación geográfica de los sensores, la frecuencia con la que envían datos y la cantidad de energía que consumen, los protocolos de transmisión van desde tecnologías celulares (4G y 5G) hasta opciones de redes de bajo consumo y de área extensa – LPWAN por sus siglas en Inglés. El EDGE gateway recopila estos datos y, si es necesario, convierte el protocolo para que los datos puedan enviarse a ERP y otros sistemas analíticos.

¿Para qué sirve el IIoT?

¿Cuál es el propósito del IIoT? La respuesta corta de Montoya es: datos. Los sensores IIoT recopilan todo tipo de datos de máquinas, edificios y vehículos. Estos datos son analizados por un software analítico y se utilizan para administrar y optimizar las operaciones. Los conocimientos y la información obtenidos de los datos de IIoT se pueden utilizar para varios propósitos. Estos son solo algunos ejemplos:

• Mantenimiento predictivo: Los datos históricos y en tiempo real pueden ayudar a los ingenieros y técnicos a saber cuándo dar servicio a las máquinas. Un ejemplo muy simple: si una máquina generalmente necesita después de cierto número de rotaciones del motor, entonces medir el número total de rotaciones a lo largo del tiempo indicará cuándo es mejor realizar el mantenimiento, antes de que ocurra un problema.
• Automatización de procesos: La automatización significa que ciertas acciones se realizan automáticamente en función de los datos recibidos de la planta de producción y otras áreas. Pero implementar la automatización requiere datos. Los sensores IIoT pueden brindar información importante requerida por los procesos de automatización.

• Gestión de las instalaciones: La recopilación de datos sobre el estado del edificio o de la planta ayuda a identificar cuándo se necesita mantenimiento, prevenir daños (como fugas de gas o agua) y administrar recursos como el consumo de energía de la instalación.

• Reducción del consumo de energía: Los sensores IIoT pueden medir el consumo de energía de máquinas específicas o incluso de circuitos completos. Con base en estos datos, se pueden implementar estrategias para ser más eficientes energéticamente.

• Medición de métricas ambientales: El funcionamiento de la maquinaria a veces requiere métricas ambientales específicas. Los sensores ambientales IIoT especializados monitorean métricas como temperatura, humedad, presión barométrica, calidad del aire y más. Estos datos son necesarios para casos de uso en los que las condiciones ambientales no deben superar ciertos umbrales. Por ejemplo: algunas máquinas necesitan condiciones específicas para operar, ciertas materias primas para la producción deben almacenarse a bajas temperaturas, etc.

• Reequipamiento de máquinas antiguas: A medida que las fábricas y las plantas avanzan hacia la digitalización, podría tener sentido actualizar las máquinas antiguas en lugar de comprar otras más nuevas. Los sensores de IIoT se pueden usar para hacer que las máquinas antiguas sean “inteligentes” al recopilar y transmitir datos sobre ellas.

• Garantizar la seguridad: Los sensores de IIoT pueden detectar condiciones peligrosas, como fugas de gas, mala calidad del aire, humo y más.

El panorama general es importante. Llevar los datos de IIoT a un concepto de monitoreo más amplio que también incluye OT y TI no solo es beneficioso, sino necesario, concluyó Montoya. El software de monitoreo Paessler PRTG le brinda herramientas para monitorear todo su entorno industrial, incluidos los dispositivos IIoT.