A medida que se amplían las aplicaciones del Internet de las cosas (IoT), también debe ampliarse el alcance de sus redes asociadas. Mientras que Wi-Fi, Bluetooth y Zigbee están disponibles para una cómoda conexión en red inalámbrica cerca o dentro de las instalaciones industriales, algunas redes del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) requieren la monitorización remota de sistemas de campo que pueden estar a varios kilómetros de distancia o ampliamente distribuidos y controles, a menudo en lugares de difícil y largo acceso para los técnicos de servicio. Para estas situaciones, las redes celulares son la mejor solución inalámbrica. Por ejemplo, routers industriales, DTU industriales, módulos y otros equipos de redes industriales.
La necesidad de monitorización y control de datos remotos de células en algunas aplicaciones IIoT a largas distancias, preferiblemente con las ventajas de nodos IIoT remotos de bajo consumo y escaso o nulo mantenimiento. Se puede utilizar un microcontrolador para transmitir datos a un servidor remoto a través de la red LTE. El dispositivo de red utilizado es el router industrial de la red celular. Para facilitar la instalación, podemos considerar el router industrial de tipo carril.
Red IIoT ampliada
Las redes IIoT convencionales se configuran en una única ubicación, como una planta de fabricación, un almacén automatizado o un parque al aire libre. La red del concentrador puede estar cableada a través de Ethernet industrial o conectada de forma inalámbrica a través de Wi-Fi y Zigbee. Se gestiona fácilmente desde una ubicación central con fácil acceso a las ubicaciones de los puntos finales de la red IIoT, lo que permite un mantenimiento o sustitución eficientes.
A medida que la IIoT se expande, también lo hacen los casos de uso. Para aumentar la eficiencia y controlar instantáneamente la red, los sistemas remotos deben supervisarse y controlarse de forma proactiva al tiempo que se reduce la latencia entre los sistemas remotos y el centro de operaciones de la sede central. Los sistemas de transporte como trenes, metros y camiones interestatales pueden beneficiarse de la supervisión de varios sensores en el tren o el motor, así como del consumo de combustible y energía, la velocidad y la distancia, además del posicionamiento GPS para rastrear la ubicación y estimar el tiempo hasta el destino. Estos datos se envían a la sede central de la agencia o empresa y se analizan. Los datos pueden utilizarse casi inmediatamente para ahorrar tiempo y dinero mejorando la eficiencia y previniendo fallos, con lo que aumenta la fiabilidad y se reducen los costes.
Los oleoductos y gasoductos pueden beneficiarse de las redes IIoT supervisando el volumen y la presión en las tuberías, así como las condiciones ambientales, como la temperatura, las lecturas del barómetro y la humedad. El control preciso de la ubicación por GPS y los sensores de vibración y giroscopio pueden detectar el movimiento de las tuberías debido a fuerzas externas como terremotos. En algunos casos, el flujo a través de la tubería puede restringirse o detenerse a distancia en respuesta a una emergencia detectada, como un terremoto. El dispositivo puede ejecutar autodiagnósticos y enviar los resultados a la fábrica para su análisis. Dado que estas tuberías pueden estar a varios kilómetros de la sede en entornos difíciles, es importante que los puntos finales dispongan de una red de comunicaciones totalmente fiable.
Entre en el IoT celular
Para satisfacer estas necesidades, las redes IIoT se han ampliado para enviar datos a través de las redes celulares Long Term Evolution (LTE) existentes. Los puntos finales de IIoT pueden colocarse en casi cualquier lugar del mundo con conectividad LTE siempre que pueda aplicarse y mantenerse la alimentación, además de que el coste y el esfuerzo del mantenimiento de la red celular son responsabilidad del operador. Dado que estos sistemas pueden utilizarse en lugares remotos, no supervisados y de difícil acceso, los puntos finales IIoT celulares remotos deben ser fiables y resistentes a la piratería informática o a la manipulación física.
El primer paso hacia sistemas integrados fiables para la IIoT es mantener el sistema simple al tiempo que se minimiza el consumo de energía. Mantener el sistema simple reduce el número de puntos de fallo. Reducir el consumo de energía mejora la fiabilidad al reducir el calor, lo que alarga la vida útil de la mayoría de los dispositivos semiconductores y prolonga la duración de la batería de los terminales IIoT alimentados por batería.