En la actualidad, el mundo industrial evoluciona rápidamente y, con ello, la instauración de forma cada vez más habitual de la Industria 4.0 en los entornos industriales. Uno de los dispositivos que se erigen como impulsores de la transformación digital en entornos industriales son las pasarelas para dispositivos IIoT, ya que permiten escalar de manera más sencilla e interconectar los distintos entornos productivos. Esta tecnología, junto a los nuevos entornos productivos, con altos niveles de madurez en seguridad, representan una gran oportunidad de mejora de la productividad de nuestro proceso industrial.
Las pasarelas son dispositivos que permiten crear conexiones, antes inviables, entre equipos IoT, IIoT, Internet y otros dispositivos tradicionales. Facilitan la conectividad entre redes de equipos IoT que no se encuentren emplazados en la misma red, pudiendo gestionarse en un entorno cloud. El funcionamiento de estas pasarelas consiste en conectar dispositivos IoT para transferir datos entre sensores y controladores en planta hacia un entorno cloud. Usando pasarelas, las empresas pueden aprovechar y conectar dispositivos con difícil acceso a internet, como los dispositivos Bluetooth. Todo ello contribuye a centralizar la recopilación de información, evitando tener que gestionar datos solamente en dispositivos locales.
No todas las pasarelas IoT se fabrican con las mismas capacidades y aplicaciones, pero siempre deberían tener una serie de capacidades básicas. Además, existen casos donde serán necesarias pasarelas avanzadas, que cumplan la necesidad de aplicaciones sofisticadas y desafiantes habilitadas para IoT.
Entre las características básicas, se encuentran las de establecer comunicaciones cableadas e inalámbricas. Estas pasarelas IoT permiten comunicar distintos dispositivos mediante diferentes tecnologías y protocolos (LoRa, WiFi, Celular, Ethernet…). Incrementan la seguridad en los dispositivos IoT, permitiendo la segregación de redes y facilitando la separación de entornos IT/OT/IoT y el aislamiento de redes internas de internet. En cuanto a características avanzadas, estos dispositivos pueden realizar computación de borde, procesando, agregando y sincronizando datos antes de enviarlos a la nube. También incorporan más interfaces E/S (USB, interfaz serie, HDMI, SPI, ModBus…) y suelen ser rugerizados para trabajar en entornos industriales desafiantes. Permiten personalizar su firmware y gestionar el tráfico entrante de forma avanzada.
Para garantizar la Confidencialidad, Integridad y Disponibilidad de los dispositivos IIoT dentro de una planta Industrial, las pasarelas deben ser capaces de soportar entornos resistentes y temperatura de funcionamiento amplias, entre otras condiciones adversas. Deben cumplir con certificaciones y estándares robustos que garanticen la resiliencia del dispositivo frente a humedad, sobretensiones eléctricas y temperaturas extremas. También, deben tener tolerancia a fallos y derivar el tráfico a caminos alternativos en caso de fallo. La monitorización de redes inalámbricas y la mejora de cargas de trabajo de ciberseguridad con tecnologías como TPM son esenciales.
Estas pasarelas pueden actuar como el primer punto de seguridad en un entorno OT, actuando como proxy entre el dispositivo de destino y el propio equipo IoT. Por ello, es recomendable el uso de pasarelas con capacidades de seguridad robustas. La elección del sistema operativo más seguro posible, la segmentación y segregación de la red asignada, y la monitorización continua de la red son medidas esenciales para proteger la integridad de las pasarelas IoT.
El objetivo de una pasarela de IIoT es integrar todos los PLCs, adaptándolos para la industria conectada, permitiendo mantener un flujo de datos hacia un centro de datos en cloud para su procesamiento, análisis y almacenamiento. Estas arquitecturas se distinguen por varias etapas.
En la Fase 1, los sensores y actuadores supervisan y controlan los procesos físicos dentro de un proceso productivo. Los sistemas de adquisición de datos (DAS) en la Fase 2 recogen datos brutos y los transforman a formato digital, optimizando la comunicación y procesamiento de información. En la Fase 3, se procesa la información digitalizada y agregada, reduciendo el volumen de datos y aplicando reglas de mantenimiento preventivo para su envío al procesamiento central. En la Fase 4, se realiza el análisis en profundidad utilizando sistemas informáticos potentes o personal especializado.
En definitiva, las pasarelas IIoT mejoran la productividad en los entornos industriales innovando en la interconexión de equipos y la centralización de información en entornos cloud. Sin embargo, es fundamental desarrollar buenas prácticas de seguridad para evitar posibles riesgos y asegurar la continuidad del proceso productivo. Estas pasarelas representan una herramienta esencial en la adaptación a las nuevas tecnologías de la Industria 4.0, pero requieren atención y cuidado en su implementación para ser completamente efectivas.
