Como una de las piedras angulares de la IIoT, los sensores inteligentes son una tecnología crítica para comprender, desde sus capacidades de inteligencia integradas y factores de costos, hasta sus consideraciones con cable o inalámbricas y de seguridad.
Sensores inductivos y capacitivos de Telemecanique Sensors
Si bien la conectividad es un ingrediente clave, si no la clave, en las aplicaciones de Internet Industrial de las Cosas (IIoT), los sensores funcionan en segundo lugar. Después de todo, la mayoría de los proyectos industriales de IIoT se centran en agregar y analizar datos de sensores de una variedad de dispositivos para mejorar las operaciones de mantenimiento y producción. De hecho, la mayoría de las aplicaciones IIoT implican la implementación de muchos más sensores de los que tradicionalmente se han utilizado como un medio para recopilar la mayor cantidad de datos posible para el análisis.
Dada la importancia de los sensores para el IIoT, comprender los sensores diseñados para aplicaciones de este tipo es un requisito crítico de la transformación digital. Para ayudar a responder una pregunta del lector de Automation World sobre la selección de sensores IIoT, nos conectamos con Allan Hottovy, de Telemecanique Sensors de Schneider Electric, para un episodio reciente del podcast "Automation World Gets Your Questions Responded" (Automation World responde a sus preguntas).
Para comenzar nuestra discusión, le pedí a Hottovy que explicara la diferencia principal entre un sensor tradicional y un sensor IoT. “En mi opinión, un sensor tradicional es básicamente un sensor analógico. Solo pueden convertir un elemento físico, como la tensión, la fuerza, o la temperatura en una señal eléctrica. Luego, esa señal se alimenta a algún tipo de grabadora o dispositivo "para su análisis", dijo. Estos "análisis posteriores a la prueba" asociados con los sensores tradicionales son costosos y requieren mucha mano de obra.
Allan Hottovy de Telemecanique SensorsTeniendo en cuenta la falta de inteligencia en los sensores tradicionales, Hottovy dijo que uno de los grandes beneficios de los sensores habilitados para IoT es que eliminan estos costos de mano de obra posteriores a la prueba porque tienen inteligencia integrada que puede comunicarse con una computadora centralizada. Esto se traduce en la capacidad de un sensor de IoT para "realizar una calibración automática y monitorear o recopilar información sobre el estado del sistema, lo que se suma a la disminución de los costos operativos. La capacidad de procesar más información es realmente el verdadero poder del sensor moderno de IoT a través de su capacidad para registrar, analizar y tomar decisiones. Los sensores tradicionales tenían capacidades muy limitadas para hacer esto”.
Inteligencia embebida
Otra característica importante de los sensores IoT es su capacidad para autoidentificarse en una red. “Solía ser un verdadero desafío conectar 300 sensores en una red y luego tener que averiguar qué sensor era cuál. La capacidad de los sensores IoT para autoidentificarse, junto con sus capacidades de velocidad y análisis, significa que puede hacer mucho más procesamiento en tiempo real en el dispositivo. La reducción y agrupación de datos (a través de análisis en el dispositivo) es una característica realmente importante, especialmente cuando intenta extraer información y tomar decisiones a partir de ella".
Hottovy señaló que la inteligencia integrada en los sensores IoT permite a los usuarios realizar una variedad de tareas adicionales, que van desde lo mecánico hasta lo analítico. Puede usar la inteligencia integrada en un sensor IoT para "hacer cosas mecánicas como crear un interruptor de límite de presión, por ejemplo, para enviar una señal cuando la presión llega a 60 psi para apagar la bomba, o enviar otra señal cuando la presión cae a 40 psi". Desde el lado analítico, puede usar sensores habilitados para IoT para examinar la eficiencia y el consumo de corriente durante un proceso o hacer una conversión filtrada RMS (valor cuadrático medio) de los datos de vibración para examinar condiciones variables.
Factores clave de decisión
Cuando se le preguntó cuáles son las características más importantes de un sensor IoT, Hottovy dijo: "Como me han dicho una y otra vez innumerables gerentes, es el costo, el costo, el costo". Dado esto, Hottovy dijo que los precios deberían revisarse a la luz de las capacidades de un sensor para realizar funciones esenciales como la autoidentificación y la autocalibración, porque estas capacidades reducen los costos operativos. "Si tiene 6,000 canales, es realmente difícil alinearlos todos, por eso las características de autoidentificación y calibración realmente aportan valor a las aplicaciones de sistemas grandes", dijo.
También aconseja recordar que estos sensores probablemente estarán en uso durante 20 a 30 años. "Es por eso que no me gustan las tecnologías patentadas o únicas que crean un gran revuelo en el mercado. Estos tienden a no ser cosas buenas para un ingeniero de procesos. Desea tecnologías confiables, robustas y probadas que puedan instalarse y luego olvidarse durante 20 años. Esto puede causar muchos conflictos con los técnicos de TI, porque quieren lo mejor y lo más nuevo, pero lo fundamental para recordar es que este es un equipo de capital diseñado para décadas de trabajo y las necesidades de transmisión del sistema deben ser apoyadas."
Con cable versus inalámbrico
Hottovy recomienda estar abierto al uso de sensores IoT con cable o inalámbricos porque "puede necesitar ambos". La pauta que sigue es usar solo la conexión inalámbrica cuando el cableado es difícil o costoso. “Prefiero los sistemas cableados porque las señales son más seguras. Son más difíciles de hackear", dijo. “Además, con los sensores con cable, obtengo una señal más fuerte para trabajar y no tengo que preocuparme de que un camión o un palet se interpongan entre un transmisor y un receptor. Hay muchas cosas que pueden suceder en un entorno industrial que pueden interferir con las señales inalámbricas".
El Sensor Conectado a la Nube, XIOT, de Telemecanique Sensors se basa en la tecnología LPWAN (red de área amplia de baja potencia), operada por Sigfox. Cuando los contactos en un interruptor de límite o un interruptor de presión cambian de estado, el transmisor autónomo envía un mensaje a la red IoT, que luego se enruta a los servidores seguros de Telemecanique para su entrega a PC, tablets o teléfonos inteligentes.Factores de seguridad
Al igual que con cualquier dispositivo conectado, los sensores conectados traen consigo una serie de problemas de seguridad. La seguridad de la red industrial es "complicada, porque muchas veces ni siquiera sabes qué está conectado a Internet en una instalación", dijo Hottovy. “Entonces, debes seguir con las ideas fundamentales. Siempre tenga una buena razón para conectarse a Internet. Asegúrese de que haya un beneficio claro y una clara necesidad porque cada nueva conexión es otro punto de acceso al que alguien podría apuntar ".
Aconseja a los usuarios que sean demasiado cautelosos en el diseño del sistema y que aíslen y controlen completamente el acceso al espacio siempre que sea posible. “Cumplan con los estándares probados y comprobados con comprobaciones de seguridad robustas de múltiples rutas. Asegúrese de comprender lo que está pasando en el sistema y mantengan el control de eso. Es difícil, pero se puede hacer".
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Allan Hottovy de Telemecanique Sensors
