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Introducción

En este artículo se va a detallar la implantación, funcionamiento y arquitectura de un sistema basado en el Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés) en la refrigeración y climatización. Para ello, daremos unas pinceladas desde el principio, partiendo desde la parte mínima de la información hasta su llegada a la pantalla.

¿Qué es un dato?

Un dato es la unidad mínima de información, sin sentido en sí misma, pero que adquiere significado en conjunción con otras precedentes de la aplicación que las creó. En este entorno, los datos pueden ser:

  • Digitales: Representados por 0 ó 1. Normalmente indican activación o desactivación. Un ejemplo puede ser el estado de un presostato de alta presión en un sistema de refrigeración.
  • Analógicos: Son aquellos en la que los valores de la tensión o voltaje varían constantemente y pueden tomar cualquier valor. Algunos ejemplos pueden ser: Temperatura, humedad o presión entre otros.

¿Cómo se obtiene un dato?

El dato se puede obtener mediante un dispositivo que permiten obtener información del entorno e interactuar con el. Este dispositivo se llama sensor, también conocido como elemento de campo, y permite transformar las magnitudes físicas o químicas en magnitudes eléctricas.

Los sensores pueden ser diseñados para distintas funciones, dependiendo de su utilización, como por ejemplo:

  • Térmicos: Reaccionan con la temperatura, como pueden ser sondas de temperatura.
  • Cámaras: Proporcionan imagen.
  • Capacitivos: Reaccionan ante metales y no metales, por ejemplo detectar apertura de una puerta de una cámara de frío.
  • Presión: Reaccionan con la presión como por ejemplo los presostatos.

La era del Internet de las cosas (IoT)

El concepto de Internet de las Cosas (IoT por sus siglas en inglés) fue propuesto en 1999, por Kevin Ashton. Consiste en dotar de inteligencia a las cosas (objetos), además de proveerlas con conectividad a internet, desde donde podrá ser manipulado. Hoy día se ha extendido como medio para la supervisión, monitorización y control de los dispositivos.

IoT
1. Internet de las Cosas

Gracias a la implementación del IoT en las industrias, apareció un nuevo concepto denominado iIoT o Industia 4.0, haciendo alusión a la nueva revolución industrial. Este nuevo concepto se está extendiendo e implementando cada vez más.

¿Qué conocemos por Sistemas de supervisión?

Los sistemas de supervisión son sistemas integrados por componentes de hardware y software configurados para monitorizar y controlar uno o varios procesos. Generalmente estos sistemas proporcionan una interfaz Hombre – Máquina o HMI («Human Machine Interface») presentando los datos a una persona y a través de esta, controlar el proceso.

Uno de los tipos de sistemas de supervisión más conocidos son los SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos). Es un sistema que monitoriza y controla procesos basados en instalaciones físicas, siendo su principal uso el funcionamiento diario de la planta industrial. Está integrado por un conjunto de elementos y dispositivos con hardware y software. Se ordenan en cuatro capas: Instrumentación, Unidades Terminales Remotas (RTUs), Comunicaciones y Centro de Control.

SCADA
2. Sistema de supervisión SCADA

 

Si se piensa en el concepto de capas de control: SCADA consiste en un sensor, control y nivel de supervisión. En cambio, IoT funciona en el nivel sensor / control, interactuando entre sí. SCADA está justo en la capa superior del sistema de control y puede o no estar incluido en la cadena de flujo de datos, dependiendo de la arquitectura. Esta es sin duda la gran diferencia entre IoT y SCADA.

Plataformas de IoT

Una plataforma de IoT es el software que permite conectar todo en un sistema IoT permitiendo monitorizar, supervisar y controlar los datos de manera online. Las plataformas IoT pueden adaptarse a las necesidades del cliente pero también las podemos encontrar más genéricas. La mayoría sean específicas o de propósito general, incluyen las siguientes características:

  • Conectividad: Adaptación de varios protocolos de comunicaciones. MQTT, CoAp, etc…
  • Gestión de dispositivos: Permiten la utilización de distintos dispositivos independientemente de sus marcas, gracias a los protocolos de comunicación.
  • Base de datos: Para un almacenamiento masivo de datos, que permita análisis de estos.
  • Gestión de los datos: Para interactuar con el cliente.
  • Representación gráfica: Representación de uno o más datos en función del tiempo.
  • Análisis de datos: Hacer un estudio exhaustivo de los datos.

Tendencias

Hoy día se está incrementando la utilización de plataformas IoT, gracias, en parte, a la gran cantidad de servicios que ofrecen al cliente como pueden ser el análisis de big data o el machine learning, permitiendo el aprendizaje automático. Al ser un fenómeno incipiente, las plataformas IoT cada vez serán más inteligentes, por tanto las empresas estarán totalmente conectadas y comenzarán a recopilar datos para un uso más predictivo.

También se ha de destacar la llegada de nuevas tecnologías como pueden ser el 5G y las tarjetas SIM M2M que potencien el auge del IoT. En el caso de las tarjetas M2M hay plataformas que permiten el registro y la gestión (activación, anulación, suspensión, control del consumo) de éstas.
Según IndustryARC, se espera que el mercado Industrial Internet de las Cosas (IIoT) alcance más de 123.000 millones de dólares para 2021.

En 2019, se espera que las aplicaciones de ciudades inteligentes y los proyectos de infraestructura experimenten un crecimiento excepcional.
A medida que IoT continúa expandiéndose, la necesidad de un marco de gobierno que garantice un comportamiento adecuado en la creación, almacenamiento, uso y eliminación de información relacionada con los proyectos de IoT será cada vez más importante.

kiconex: Plataforma IoT (Industria 4.0) para instalaciones y dispositivos de refrigeración.

plataforma IoT
3.Plataforma IoT kiconex

El grupo Keyter e Intarcon ha desarrollado un sistema de supervisión, monitorización y control remoto de instalaciones y dispositivos orientados a la climatización y al frío industrial.

Características

Entre las características más importantes de esta plataforma destacan:

  • Resumen del estado de instalaciones: Donde se puede observar el estado de los dispositivos y su valor principal.
  • Gestión de alarmas: Permitiendo configurar las distintas alarmas y a que usuarios enviarles el email de aviso de alarma, indicando tanto el dispositivo afectado, como la instalación a la que pertenece así como el nivel de criticidad de la propia alarma.
  • Layout de Instalación: Potente aplicación que permite el diseño de planos de la instalación añadiendo y colocando iconos de los parámetros seleccionados de manera muy intuitiva.
  • Representación de gráficas: Se permite crear gráficas de distintos equipos e instalaciones para su comparación y posterior extracción de datos, en documentos .xls, .pdf, csv.

La placa electrónica (kiboard) recoge los datos de todos los parámetros a medir y a través de una red (VPN) que contempla las máximas medidas de seguridad vuelca los datos en la nube a la espera de ser consultados por los usuarios de kiconex, a través de la plataforma https://app.kiconex.es que usa un protocolo seguro de transferencia de hipertexto.

Composición del sistema kiconex

kiconex se compone de dos partes bien diferenciadas, el hardware y el software. kiboard es la parte hardware y consiste en una placa muy potente que permite la lectura de datos en tiempo real, con frecuencia máxima cada 5 segundos. Su instalación es realmente sencilla gracias la tecnología Plug&play. Este hardware es capaz de trabajar con distintas velocidades y protocolos a la vez como pueden ser: KNX, BACnet o Modbus.

Para su conectividad está dotada de: 2 puertos de comunicación configurables vía software, 1 puerto USB y un 1 puerto Ethernet además de opción router 3G con tarjeta M2M. kiconex es el conjunto formado por la interfaz web y el almacenamiento en la nube. Esta interfaz es muy intuitiva para su manejo además de estar adaptada a distintos dispositivos como móviles, tablets u ordenadores.

Para su implantación, ha sido necesario unificar las partes hardware y software. La placa kiboard se encarga de recoger los datos que provienen de las regulaciones de los equipos conectados a ella y enviarlos a la nube, donde se ha de instalado un software encargado de recibir y enviar los datos, tanto a los dispositivos, como a los posibles clientes. Una vez la nube tiene los datos, estos pueden ser mostrados a los distintos dispositivos.

Esquema Kiconex
4. Esquema de conexionado kiconex

En el ejemplo de la imagen proporcionado por kiconex, se puede observar todo el esquema de la implantación del sistema Internet de las Cosas.
Entre los beneficios de esta plataforma cabe destacar la supervisión total de la instalación donde se puede conseguir un ahorro de costes y mejora de eficiencia energética. Su potente sistema de gestión de alarmas jerarquizadas permitiendo un servicio eficiente, información y control. Por último, destacar su facilidad de manejo y un control unificado para el instalador.

Post Author: adminkiconex