Internet Industrial de las Cosas o IIoT

¿Cómo funciona IIoT?

IIoT es una red de dispositivos inteligentes conectados para formar sistemas que monitorean, recopilan, intercambian y analizan datos. Cada ecosistema de internet de las cosas (IoT) industrial consta de:

• dispositivos conectados que pueden detectar, comunicar y almacenar información sobre sí mismos;
• infraestructura de comunicaciones de datos pública y/o privada;
• análisis y aplicaciones que generan información comercial a partir de datos sin procesar;
• almacenamiento de los datos generados por los dispositivos IIoT;

Estos dispositivos de borde y activos inteligentes transmiten información directamente a la infraestructura de comunicaciones de datos, donde se convierte en información procesable sobre cómo está funcionando una determinada pieza de maquinaria. Esta información se puede utilizar para el mantenimiento predictivo, así como para optimizar los procesos comerciales.

Los componentes de la infraestructura de IIoT incluyen IoT o puerta de enlace de borde, sensores, actuadores y nodos de borde.

¿Qué industrias están usando IIoT?

Hay innumerables industrias que hacen uso de IIoT. Un ejemplo es la industria automotriz, que utiliza dispositivos IIoT en el proceso de fabricación. La industria automotriz utiliza ampliamente robots industriales, y la IIoT puede ayudar a mantener estos sistemas de manera proactiva y detectar problemas potenciales antes de que puedan interrumpir la producción.

La industria agrícola también hace un uso extensivo de los dispositivos IIoT. Los sensores industriales recopilan datos sobre los nutrientes del suelo, la humedad y más, lo que permite a los agricultores producir un cultivo óptimo.

La industria del petróleo y el gas también utiliza dispositivos de IoT industriales. Algunas compañías petroleras mantienen una flota de aviones autónomos que pueden utilizar imágenes visuales y térmicas para detectar posibles problemas en las tuberías. Esta información se combina con datos de otros tipos de sensores para garantizar operaciones seguras.

¿Cuáles son los beneficios de IIoT?

Uno de los principales beneficios de los dispositivos IIoT utilizados en la industria manufacturera es que permiten el mantenimiento predictivo. Las organizaciones pueden utilizar datos en tiempo real generados por los sistemas IIoT para predecir cuándo será necesario reparar una máquina. De esa manera, se puede realizar el mantenimiento necesario antes de que ocurra una falla. Esto puede ser especialmente beneficioso en una línea de producción, donde la falla de una máquina puede resultar en una interrupción del trabajo y enormes costos. Al abordar de manera proactiva los problemas de mantenimiento, una organización puede lograr una mejor eficiencia operativa.

Otro beneficio es un servicio de campo más eficiente. Las tecnologías IIoT ayudan a los técnicos de servicio de campo a identificar problemas potenciales en los equipos del cliente antes de que se conviertan en problemas importantes, lo que permite a los técnicos solucionar los problemas antes de que incomoden a los clientes. Estas tecnologías también pueden proporcionar a los técnicos de servicio de campo información sobre las piezas que necesitan para realizar una reparación. De esa manera, el técnico tiene las piezas necesarias consigo cuando realiza una llamada de servicio.

El seguimiento de activos es otro beneficio de IIoT. Los proveedores, fabricantes y clientes pueden utilizar sistemas de gestión de activos para rastrear la ubicación, el estado y el estado de los productos a lo largo de la cadena de suministro. El sistema envía alertas instantáneas a las partes interesadas si la mercancía está dañada o en riesgo de dañarse, dándoles la oportunidad de tomar medidas inmediatas o preventivas para remediar la situación.

IIoT también permite una mayor satisfacción del cliente. Cuando los productos están conectados a internet de las cosas, el fabricante puede capturar y analizar datos sobre cómo los clientes usan sus productos, lo que permite a los fabricantes y diseñadores de productos construir mapas de ruta de productos más centrados en el cliente.

IIoT también mejora la gestión de las instalaciones. Los equipos de fabricación son susceptibles al desgaste, que pueden verse agravados por determinadas condiciones en una fábrica. Los sensores pueden monitorear vibraciones, temperatura y otros factores que pueden conducir a condiciones de operación subóptimas.

¿Es segura la IIoT?

Al principio, los fabricantes crearon dispositivos de IoT sin tener en cuenta la seguridad, lo que dio como resultado la percepción de que los dispositivos de IoT son intrínsecamente inseguros. Dadas las similitudes entre los dispositivos IoT e IIoT, vale la pena considerar si es seguro usar dispositivos IIoT.

Al igual que con cualquier otro dispositivo conectado, los dispositivos IIoT deben evaluarse dispositivo por dispositivo. Es muy posible que el dispositivo de un fabricante sea seguro y otro no. Aun así, la seguridad es una prioridad más grande entre los fabricantes de dispositivos que nunca.

En 2014, varias empresas de tecnología, incluidas AT&T, Cisco, General Electric, IBM e Intel, se unieron para formar el Industrial Internet Consortium (IIC). Aunque el objetivo principal de este grupo es acelerar la adopción de IIoT y tecnologías relacionadas, está haciendo de la seguridad una prioridad, llegando incluso a formar un grupo de trabajo de seguridad. Los otros grupos de trabajo del CII incluyen Tecnología, Enlace, Marketing, Industria y Transformación Digital.

¿Cuáles son los riesgos y desafíos de IIoT?

Los mayores riesgos asociados con el uso de IIoT pertenecen a la seguridad. Es relativamente común que los dispositivos IIoT continúen usando contraseñas predeterminadas, incluso después de que se hayan puesto en producción. De manera similar, muchos dispositivos IIoT transmiten datos como texto sin cifrar. Estas condiciones harían relativamente fácil para un atacante interceptar los datos provenientes de un dispositivo IIoT. Del mismo modo, un atacante podría hacerse cargo de un dispositivo IIoT inseguro y utilizarlo como plataforma para lanzar un ataque contra otros recursos de la red.

La seguridad es un gran desafío para quienes son responsables de los dispositivos IIoT de una organización, pero también lo es la administración de dispositivos. A medida que una organización adopte cada vez más dispositivos IIoT, será cada vez más importante adoptar una estrategia de gestión de dispositivos eficaz. Más específicamente, las organizaciones deben poder identificar positivamente los dispositivos IIoT para evitar el uso de dispositivos no autorizados. Establecer un medio para identificar cada dispositivo individual también es crucial para tareas como reemplazar un dispositivo fallado o realizar una actualización del dispositivo.

La gestión de parches presenta otro gran desafío con respecto a los dispositivos IIoT. Es cada vez más común que los fabricantes de dispositivos publiquen actualizaciones periódicas de firmware. Las organizaciones deben tener un medio eficiente para verificar los dispositivos para ver si tienen el último firmware instalado e implementar un nuevo firmware si es necesario. Además, dicha herramienta debe cumplir con el programa de mantenimiento establecido por la organización para no interrumpir las operaciones.

¿Cuál es la diferencia entre IoT e IIoT?

Aunque IoT e IIoT tienen muchas tecnologías en común, incluidas plataformas en la nube, sensores, conectividad, comunicaciones de máquina a máquina y análisis de datos, se utilizan para diferentes propósitos.

Las aplicaciones de IoT conectan dispositivos en múltiples verticales, incluida la agricultura, la atención médica, la empresa, el consumidor y los servicios públicos, así como el gobierno y las ciudades. Los dispositivos de IoT incluyen electrodomésticos inteligentes, bandas de fitness y otras aplicaciones que generalmente no crean situaciones de emergencia si algo sale mal.

Las aplicaciones IIoT, por otro lado, conectan máquinas y dispositivos en industrias tales como petróleo y gas, servicios públicos y manufactura. Las fallas del sistema y el tiempo de inactividad en las implementaciones de IIoT pueden resultar en situaciones de alto riesgo, o incluso en situaciones potencialmente mortales. Las aplicaciones de IIoT también están más preocupadas por mejorar la eficiencia y la salud o la seguridad, en comparación con la naturaleza centrada en el usuario de las aplicaciones de IoT.

¿Qué son las aplicaciones y los ejemplos de IIoT?

En una implementación IIoT de robótica inteligente en el mundo real, ABB, una empresa de energía y robótica, utiliza sensores conectados para monitorear las necesidades de mantenimiento de sus robots para acelerar las reparaciones antes de que se rompan las piezas.

Asimismo, el fabricante de aviones comerciales Airbus ha lanzado lo que llama la fábrica del futuro, una iniciativa de fabricación digital para agilizar las operaciones e impulsar la producción. Airbus ha integrado sensores en máquinas y herramientas en el taller y ha equipado a los empleados con tecnología portátil —por ejemplo, gafas inteligentes industriales— destinadas a reducir los errores y mejorar la seguridad en el lugar de trabajo.

IIoT se utiliza en muchas industrias y sectores, incluida la robótica, la fabricación y las ciudades inteligentes.

Otro fabricante de robótica, Fanuc, está utilizando sensores en su robótica, junto con análisis de datos basados ​​en la nube, para predecir la falla inminente de los componentes de sus robots. Al hacerlo, el gerente de la planta puede programar el mantenimiento en momentos convenientes, lo que reduce los costos y evita posibles períodos de inactividad.

Magna Steyr, un fabricante de automóviles austriaco está aprovechando el IIoT para rastrear sus activos, incluidas herramientas y piezas de vehículos, así como para pedir automáticamente más stock cuando sea necesario. La compañía también está probando un "empaque inteligente" mejorado con Bluetooth para rastrear componentes en sus almacenes.

¿Quiénes son los proveedores de IIoT?

Hay varios proveedores con plataformas IIoT, que incluyen:

• ABB Ability. Una empresa de IIoT especializada en conectividad, software e inteligencia de máquinas.
• Aveva Wonderware. Empresa que desarrolla interfaces hombre-máquina (HMI) y plataformas de borde de IoT para OEM (fabricantes de equipos originales) y usuarios finales.
• Compañía de IIoT que se centra en la fabricación de automóviles inteligentes, el mantenimiento predictivo y la cadena de frío.
• Cisco IoT. Un proveedor de redes que ofrece plataformas para conectividad de red, gestión de conectividad, control e intercambio de datos e informática de borde (edge computing).
• Fanuc Field System. Una empresa que ha desarrollado una plataforma para conectar varias generaciones, marcas y modelos de equipos industriales de IoT.
• Linx Global Manufacturing. Compañía de desarrollo y fabricación de productos que ofrece plataformas de gestión de datos, aplicaciones e IIoT personalizadas.
• MindSphere de Siemens. Una solución de IoT industrial basada en inteligencia artificial (IA) y análisis avanzado.
• Una empresa de IIoT especializada en el uso de IA para generar conocimientos prácticos en la fabricación.
• Predix de GE. Una plataforma para conectar, optimizar y escalar aplicaciones industriales digitales.

IIoT y 5G

5G es el estándar emergente para redes móviles. Ha sido diseñado específicamente para ofrecer velocidades de procesamiento de datos rápidas con baja latencia. 5G admitirá velocidades de descarga de hasta 20 Gbps (gigabits por segundo) con latencia de menos de milisegundos.

La aparición de 5G probablemente afectará el uso de dispositivos IIoT de dos formas principales. Primero, el alto rendimiento y la baja latencia de 5G harán posible que los dispositivos compartan datos en tiempo real. Anteriormente, esto solo era posible cuando los dispositivos estaban ubicados en redes privadas con conectividad de alta velocidad. Esta conectividad en tiempo real admitirá casos de uso como automóviles sin conductor y ciudades inteligentes.

La otra forma en que 5G afectará la adopción de IIoT es que probablemente resultará en la proliferación de dispositivos. Las operaciones industriales pueden utilizar miles de dispositivos conectados 5G. La alta velocidad y la baja latencia de 5G también significan que es probable que veamos dispositivos IIoT utilizados en sitios remotos cuya falta de conectividad de alta velocidad anteriormente hacía que el uso de IIoT no fuera práctico.

¿Cuál es el futuro de IIoT?

El futuro de IIoT está estrechamente unido a una tendencia conocida como Industria 4.0. La industria 4.0 es, esencialmente, la cuarta revolución industrial.

La Industria 1.0 fue la primera Revolución Industrial y se produjo a fines del siglo XVIII cuando las empresas comenzaron a utilizar máquinas de agua o de vapor en la fabricación. La Industria 2.0 se inició a principios del siglo XX y fue provocada por la introducción de la electricidad y las líneas de montaje. La industria 3.0 se produjo en la última parte del siglo XX y estaba vinculada al uso de computadoras en el proceso de fabricación.

La industria 4.0 es donde nos encontramos hoy. La industria 4.0 se basa en el uso de dispositivos electrónicos conectados —en particular, dispositivos IIoT.

En el futuro, los dispositivos IIoT desempeñarán un papel importante en las transformaciones digitales, especialmente a medida que las organizaciones intenten digitalizar sus líneas de producción y cadenas de suministro. Además, el análisis de big data evolucionará para incorporar datos de IIoT. Esto permitirá que las organizaciones detecten condiciones cambiantes en tiempo real y respondan en consecuencia.

Aunque los dispositivos IIoT existen desde hace varios años, la adopción en el mundo real aún está en su infancia. Esto seguramente cambiará a medida que 5G se vuelva cada vez más frecuente y más y más organizaciones comiencen a darse cuenta de lo que IIoT puede hacer por ellas.