El internet ha revolucionado la forma en la que nos movemos por el mundo, ahora es posible realizar un gran número de actividades a distancia y simultáneamente, automatizar y configurar procesos y equipos industriales y residenciales, y tener acceso a una cantidad de información como nunca antes había sido posible.
El internet de las cosas (IoT, por su siglas en inglés) es el término que hace referencia a la interconexión digital de los objetos con los que convivimos diariamente con el internet, lo que permite un mejor control, monitoreo y acceso a información; ejemplos los podemos encontrar en todas partes, automóviles con WiFi o GPS y los llamados wearables como ropa deportiva, relojes o lentes.
En el contexto industrial el término utilizado es el internet industrial de las cosas (IIoT) y cada vez toma mayor relevancia puesto que se ha vuelto la herramienta más importante para aumentar la productividad, seguridad e innovación en los procesos y productos.
Al igual que con el internet de las cosas, con el internet industrial de las cosas, es posible recabar información y transmitirla y almacenarla en internet y la nube con lo que las máquinas y equipos podrán “tomar decisiones” en tiempo real basadas en información confiable y actualizada.
En 2014, la firma analista Gartner declaró que el Internet de las Cosas fue la tecnología más publicitada ese mismo año, sobre todo por sus aplicaciones en productos de consumo final. Sin embargo, es el Internet Industrial de las Cosas la tecnología que podría tener un impacto enorme en la economía y los negocios. Se espera que para 2020 la industria manufacturera invierta cerca de 150 mil millones de dólares en IIoT en todo el mundo.
Imaginemos una industria donde sea posible automatizar procesos desde el inicio hasta el final, lograr una optimización de recursos y la reducción de desperdicios y la detección continua de la demanda. Estas son solo algunas de las ventajas que vislumbra el IIoT en la industria.
Sistemas embebidos
En el IIoT, los sistemas computacionales diseñados para realizar una o algunas pocas actividades generalmente en tiempo real se conocen como sistemas embebidos, estos sistemas difieren de las computadoras que conocemos porque en lugar de realizar varias actividades únicamente realizan algunas pocas, pero con gran eficiencia.
Este tipo de sistemas no sólo ofrecen una solución para la automatización de líneas de producción, sino también pueden ser utilizados en la fabricación de máquinas y equipos inteligentes, con lo que las empresas manufactureras de este tipo de productos adquieren la herramienta necesaria para la innovar más rápidamente y ofrecer soluciones ad hoc a sus consumidores.
Jamie Smith, director de sistemas embebidos de National Instruments (NI) dice que: “A medida que el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) sigue afectando al modo en que el mundo se conecta, se comunica y optimiza sistemas inteligentes, los ingenieros de sistemas embebidos se enfrentan a las redes que crecen y evolucionan, a las necesidades de rendimiento y seguridad y al aumento de presión para llegar al mercado con más rapidez, a la vez que se reducen los costes de desarrollo”.
Ante este panorama ya existen soluciones interesantes que pueden optimizar y redefinir la forma en cómo produce la industria.
Caso de éxito, National Instruments
El pasado 4 de Agosto, National Instruments, una de las empresas más importantes a nivel mundial en sistemas basados en plataforma anunció el lanzamiento del hardware para sistemas embebidos, en el cual incluye tres controladores para aplicaciones industriales. De acuerdo a la empresa, las características más importantes se mencionan a continuación:
Controlador CompactRIO de alto rendimiento
- Procesador Intel Atom: cierra el bucle más rápido, aborda más tareas con el mismo controlador y procesa datos con más precisión, exactitud y velocidad con el procesador quad-core más rápido de 1,91 GHz disponible en un controlador CompactRIO.
- FPGA Kintex-7: realiza el procesamiento en línea en más canales e implementa algoritmos de filtro y control más complejos.
- Linux Real-Time de NI: accede a una amplia comunidad de aplicaciones e IP con un SO de 64 bits en tiempo real basado en Linux seguro y robusto.
- Interfaz de usuario embebida: incorpora un HMI local y utiliza el sistema de control para personalizar y controlar tareas de HMI, reduciendo drásticamente los costes de componentes, así como el tiempo de integración y desarrollo.
- Almacenamiento Secure Digital (SD): personaliza cómo guarda, gestiona y accede a los datos.
Controlador para FlexRIO
- FPGA Kintex-7: implementa algoritmos de control de alta velocidad y procesamiento avanzado de señales compatibles con más de 30 módulos de adaptadores de E/S de alto rendimiento.
- Tamaño compacto: escalabilidad más rápida y transición de creación de prototipos en PXI al despliegue en el controlador de 1,75 x 5,5 x 9,2 pulgadas, con cambios mínimos en el software.
- Procesador ARM de núcleo doble: aprovecha las ventajas del funcionamiento independiente cuando se utiliza con el SO Linux Real-Time de NI.
Controlador Single-Board RIO
- Sistema en chip (SoC) Zynq con Linux Real-Time de NI: aumenta el rendimiento con un procesador ARM de 667 MHz de doble núcleo, FPGA Artix-7 y un SO robusto en tiempo real.
- Optimizado para su sistema: aprovecha un factor de forma más flexible y de placa para embeber la inteligencia en sistemas industriales inteligentes.
- Reutilización de código: minimiza las inversiones mientras pasa de la creación de prototipos al despliegue y escala sistemas en el tiempo para satisfacer los requisitos de aplicación cambiantes.
Los sistemas embebidos han mostrado ser una excelente solución para los problemas más importantes en automatización y control industrial. Se espera que el avance tecnológico permita, cada vez más, sistemas inteligentes que aumenten la productividad y aceleren la innovación.
El internet industria de las cosas promete grandes cambios en la forma como conocemos las actividades productivas, con lo que cada vez en más necesario entender cómo funciona, las ventajas que tiene y las herramientas que lo hacen posible.
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