Internet de las cosas en la Industria 4.0

El Internet de las Cosas (IoT) es un concepto informático que se refiere a la conexión de objetos al internet. La idea clave del IoT es de activar miles de millones de objetos inteligentes capaces de detectar el entorno circundante. De manera que estos objetos puedan transmitir y procesar los datos adquiridos, para responder o interactuar con el entorno.

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No obstante, lo que generalmente se trata como IoT, podría denominarse mejor como Internet de las Cosas (IoT) de consumo. El cual está centrado en el ser humano; las “cosas” son dispositivos electrónicos de consumo inteligentes interconectados entre sí para mejorar la conciencia humana sobre el entorno. En general, las comunicaciones de IoT de consumo se llevan a cabo entre máquina-usuario y cliente-servidor. El IoT de consumo se considera la tecnología disruptiva que resolverá la mayoría de los problemas de la sociedad actual. Como las ciudades inteligentes, el transporte inteligente, el monitoreo de la contaminación, la atención médica conectada entre otros.

Por otro lado, en la Industria 4.0 nos referimos a un subconjunto del IoT llamado IoT Industrial (IIoT). El IIoT será pieza clave para lograr la fabricación digital, también conocida como Manufactura en la Nube (Cloud Manufacturing). La cual tiene objetivo integrar la Tecnología Operativa (OT) con la Tecnología de Información (TI). En pocas palabras, el IIoT trata de conectar todos los activos industriales. Incluyendo las máquinas y los sistemas de control, con los sistemas de información y los procesos comerciales. Por lo tanto, el IIoT afecta a toda la cadena de valor industrial.

Al igual que el IoT, la flexibilidad y la escalabilidad de las comunicaciones del IIoT está pensada mediante enlaces inalámbricos. De hecho, la mayoría de los requisitos de comunicación entre el IoT y el IIoT son similares. Por ejemplo, soporte para el ecosistema de Internet utilizando dispositivos de bajo costo, con recursos limitados y escalabilidad de red. Sin embargo, el IIoT también tiene algunos requisitos muy específicos. Por ejemplo, la Calidad de servicio (QoS) en términos de determinismo, latencia, rendimiento, etc. También está la disponibilidad, la confiabilidad, la seguridad y la privacidad de la información. Mientras el IoT se centra más en conectar dispositivos novedosos al ecosistema de Internet de una manera flexible y fácil de usar. El IIoT se centra en la integración e interconexión de plantas, islas de trabajo y maquinaria actualmente aisladas. De manera que sea posible ofrecer una producción más eficiente junto con nuevos servicios como la manufactura en la nube.

Con respecto a la conectividad y la criticidad, IoT es más flexible. Permite estructuras de red ad hoc y móviles, y tiene requisitos de confiabilidad/temporización menos estrictos (excepto para aplicaciones médicas). Por su parte, el IIoT emplea soluciones de red fijas, con comunicación en forma de enlaces de máquina a máquina. En este caso la comunicación debe cumplir requisitos estrictos, pues se tolera menos el retraso de transmisión y la pérdida de paquetes. Comparando el volumen de datos, los datos generados de IoT dependen en gran medida de la aplicación. Mientras que IIoT actualmente se dirige a análisis, por ejemplo para mantenimiento predictivo y logística mejorada.

Debe mencionarse que el concepto de Industria 4.0 surge cuando el paradigma de IoT se fusiona con la idea de Sistemas Ciberfísicos (CPS). Los CPS extienden objetos físicos del mundo real al interconectarlos por completo de manera digital en la nube. Toda la información generada es almacenada en modelos (Ciencia de Datos) y en bases de datos (Big Data). Los cuales pueden actualizarse en tiempo real para poder construir modelos de simulación de tipo “gemelo digital”. Gracias al “gemelo digital”, se pueden implementar nuevos servicios en todo el ciclo de vida del producto (Cloud Manufacturing). En resumen, IIoT es un subconjunto de IoT que es específico para aplicaciones industriales. La fase de fabricación del ciclo de vida del producto es donde se encuentran el IoT y la Industria 4.0, originando el IIoT.

Para finalizar, hay una serie de desafíos clave que será necesario resolver para poder utilizar todo el potencial del IIoT. Primero, tenemos que lograr la conexión de un número muy grande de dispositivos a Internet al menor costo. Segundo, necesitaremos equipos con un hardware que permita la conexión a Internet. Tercero, tendremos que preocuparnos por la eficiencia energética de los equipos y la fuente de energía que tendrán. Finalmente, será necesario asegurar la confiabilidad, la seguridad y privacidad de la información transmitida. Abordar estos desafíos será fundamental para garantizar un despliegue masivo de tecnologías IIoT en las fábricas del futuro.

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IoT (Internet de la Cosas)

El punto clave es activar millones de objetos inteligentes capaces de detectar un entorno circulante, ya que este es la conexión de objetos al internet.

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IoT de consumo

Está centrado en el ser humano 

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IIoT (Internet Industrial de las Cosas)

Tiene el objetivo de integrar la Tecnología Operativa con la Tecnología Informativa, de conectar los activos industriales

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Sistemas Ciberfísicos (CPS)

Extienden objetos físicos del mundo real al interconectarlos de manera  digital en la nube

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