Los sensores inteligentes son un componente vital de los sistemas Edge, proporcionando una gama de habilidades que mejoran la productividad en la fábrica. Estas son algunas de las maneras en que estos sensores están ayudando a llevar a cabo el IIoT (Industrial Internet of Things) hoy en día.
Compactación de los sensores inteligentes
Los sistemas de producción requieren cada vez dispositivos periféricos más pequeños y autónomos (es decir, inteligentes) que pueden funcionar durante períodos prolongados de uso continuo en el perímetro de la red, donde los recursos de diagnóstico y supervisión son escasos. Únicamente desde el punto de vista del hardware, los sensores inteligentes compactos aumentan la facilidad de integración del sistema y el uso de dispositivos, ambos beneficiosos para la implementación del sistema Edge.
Conectividad de red preparda para comunicación rápida con la nube
Además de ser compactos y de construcción robusta, los dispositivos periféricos deben ser compatibles con la red. Los sensores inteligentes resuelven esta necesidad al tener una dirección IP y soportan protocolos de comunicación de red que permiten la comunicación directa con otros equipos de fábrica como robots y PLC’s, o para la transferencia de datos de medición a bases de datos de fábrica.
En un sensor inteligente habilitado para la red que digitaliza y mide un objeto de destino, los paquetes más pequeños de datos de alto nivel se comunican con la nube a intervalos seleccionados, en lugar de transferir continuamente los datos de escaneo en bruto para su procesamiento en otro lugar. Esta capacidad alivia la presión sobre la conectividad de red y minimiza la latencia y el cuello de botella, todo para proporcionar procesamiento distribuido en el sistema Edge de la red de la fábrica.
Software de la Edge Computing
La configuración y el mantenimiento de muchos sistemas de producción que aprovechan las tecnologías de sensores inteligentes pueden dar lugar a retos en la gestión de redes. Este desafío es el motivo por el que la Edge Computing requiere que todos los dispositivos de la red se manejen de manera uniforme, idealmente como un proceso completamente automatizado controlado con software incorporado.
En un paradigma inteligente, el dispositivo Edge (en este caso un sensor) no sólo puede adquirir datos, sino también procesar datos y comunicar las decisiones de control a los equipos de la fábrica, directamente desde el Edge, sin tener que enviar los datos a una ubicación centralizada o a los bastidores de computadoras locales. El software permite a los sensores inteligentes llevar a cabo la computación y el almacenamiento a bordo para que las aplicaciones seleccionadas puedan ser ejecutadas localmente a velocidades muy altas.
Arquitectura de red distribuida y escalable en los sistemas Edge
La Edge Computing se basa en la interacción perfecta de diferentes dispositivos. En vez de un controlador centralizado, ahora es una colección de dispositivos que actúan independientemente pero se comunican cooperativamente.
Fig. 1 Los dispositivos Edge funcionan independientemente y forman parte de una red al mismo tiempo
Las redes de sensores inteligentes se basan en una arquitectura de red distribuida (Figura 1). De esta manera, una red facilita la escalabilidad y permite a los ingenieros de procesos desarrollar soluciones específicas de medición y control para cada célula de producción. Las aplicaciones se implementan utilizando fragmentos de código que permiten que los dispositivos Edge se ejecuten de forma segura y requieren una interacción mínima con los elementos de coordinación. Esto evita cargas innecesarias o no deseadas a servidores en centros de datos centrales.
Seguridad y privacidad en la red distribuida
En el entorno de producción actual, existe el riesgo de que la información protegida pueda distribuirse fácilmente a través de cualquier dispositivo o red conectados. Como resultado, los fabricantes están cada vez más preocupados por el riesgo de exposición de sus datos protegidos.
Además de los retos técnicos planteados por un gran número de dispositivos en producción, también existe una mayor demanda de sensores inteligentes que minimicen estos riesgos de seguridad. Esta demanda puede satisfacerse mediante diversas medidas, como perfiles de usuario (ej. técnico o administrador), firmware y ajustes cifrados, así como protocolos seguros para el intercambio de datos con el almacenamiento en la nube.
Conclusión
Edge Computing mejora el tiempo de respuesta y reduce la latencia a milisegundos al tiempo que minimiza el ancho de banda de la red.
Combinados con el cloud computing y soportados por sensores inteligentes, estos sistemas Edge pueden afectar significativamente el rendimiento del sistema industrial y aumentar la productividad y rentabilidad para los fabricantes.
Más información en www.lmi3d.com
