Protocolos y arquitecturas en entornos IIoT: claves para la integración eficiente

En la actualidad, el mundo del IoT (Internet of Things) está creciendo a una velocidad exponencial. Junto con el establecimiento de la Industria 4.0, los sistemas IIoT (Internet Industrial de las Cosas) se están impulsando para potenciar la transformación digital. Este aumento en el uso de dispositivos tiene como objetivo mejorar el proceso de producción y aumentar la productividad. Además, estas tecnologías mejoran la recopilación y el tratamiento de la información, contribuyendo a un proceso de mejora continua. Sin embargo, la adopción de estas tecnologías también puede introducir nuevos vectores de riesgo, lo que resalta la importancia de conocer las arquitecturas y protocolos específicos de estas tecnologías.

En función de la pirámide de automatización, los dispositivos IIoT deben ubicarse junto con los equipos de campo o proceso, trabajando en conjunto con sensores y actuadores. Las arquitecturas de IIoT se clasifican en SCBR (Sistemas de Control Basados en Red) y SCBI (Sistemas de Control Basados en Internet).

Los SCBR son gestionados por la empresa, que debe garantizar la comunicación. Utilizan codificadores y decodificadores para la comunicación entre el proceso y los sistemas de control, transmitiendo a través de un mismo gateway. Los SCBI, por otro lado, aprovechan las capacidades de internet para permitir la integración y gestión remota de los sistemas industriales. Su arquitectura incluye capas que van desde el operador hasta el proceso, facilitando la comunicación y el control remoto, con opciones de controladores locales, remotos y bilaterales, y la posibilidad de arquitecturas híbridas utilizando edge computing para mejorar la latencia.

Los dispositivos IIoT utilizan protocolos específicos para aplicaciones industriales, con redes compuestas por capas físicas, de red y de aplicación. Existen diferentes tecnologías de comunicación, como redes móviles (GSM 3G/4G/5G), redes WiFi, ZigBee, Bluetooth, LoRaWan y MQTT, cada una con sus ventajas y desafíos.

Una vez comprendidas las arquitecturas y protocolos principales, es evidente que los dispositivos IIoT ofrecen ventajas significativas durante los procesos de producción. Sin embargo, también plantean retos, como la susceptibilidad a ciberataques, por lo que se requiere una implementación segura y responsable siguiendo estándares y protocolos conocidos.

Entre las oportunidades que ofrece el IIoT destacan la supervisión de dispositivos alejados geográficamente, la disminución de costos, la optimización de procesos en tiempo real y la mejora en la toma de decisiones. Sin embargo, los retos incluyen mantener la confidencialidad, integridad y disponibilidad de los servicios, garantizar el desempeño de los enlaces, y asegurar la escalabilidad e interoperabilidad de los sistemas.

En definitiva, los equipos IIoT proporcionan una ventaja competitiva al permitir la recopilación y análisis en tiempo real de datos de producción, optimizando la eficiencia y la toma de decisiones en entornos industriales.

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