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Acercar el IoT industrial a ingenieros y estudiantes mediante herramientas de aprendizaje

Heiko Luckhaupt, industrial marketing manager de RS Components, habla sobre la brecha actual entre el IoT y el mundo industrial, así como sobre Simatic IOT2020, la nueva plataforma de desarrollo abierta, compatible con Arduino, desarrollada por Siemens para que la comunidad educativa pueda comenzar a acortar distancias.

El Internet de las cosas (IoT) y su variante industrial, IIoT, son dos tendencias globales que potencialmente van a cambiar el mundo en relativamente poco tiempo. Se prevé que haya decenas de miles de millones de dispositivos conectados a Internet de las Cosas en los próximos años.

IoT industrial

El IoT industrial (IIoT) se basa en conceptos similares al IoT genérico: gestión segura de activos remotos mediante equipos inteligentes (smartphones, tablets…) a través de interfaces de usuario visuales y muy personalizadas. El IoT industrial también conlleva el despliegue de ubicuos sensores inteligentes en conjunción con procesos altamente automatizados controlados por una inteligencia distribuida. Por ejemplo, datos de operaciones o ambientales pueden recogerse con sensores y ser transmitidos a través de pasarelas y redes IP hasta la Nube u otras infraestructuras de IT similares para su análisis y procesado.

La información básica obtenida puede enviarse a los usuarios finales, o incluso pueden ser los propios sistemas los que por ejemplo, en un entorno de fábrica inteligente, tomen decisiones autónomas de producción en tiempo real, mediante el uso de algoritmos de modelización avanzada. De esta forma se puede conseguir una mayor eficacia operativa en sistemas de automatización y control; implementar programas automáticos de mantenimiento predictivo u incluso tipos de servicios tan novedosos y disruptivos que todavía ni podemos imaginarnos basándonos en nuestros paradigmas actuales. En el entorno académico los estudiantes de todo el mundo ya están aprendiendo lenguajes de programación de alto nivel y empiezan a desarrollar aplicaciones de IoT usando IDEs y hardware de código abierto. Estas plataformas de desarrollo IoT de gran flexibilidad son cada vez más asequibles y, por lo tanto, están al alcance de todos.

RS apoya esta actividad ofreciendo kits de desarrollo y prototipado de bajo coste, así como proporcionando software de diseño, información y otros recursos de diseño gratuitos a través de la iniciativa DesignSpark. De un modo paralelo, en el ámbito industrial, los ingenieros desarrollan aplicaciones de automatización IoT utilizando hardware basado en estándares y protocolos industriales tales como MQTT, MODBUS y PROFINET y, en muchos casos, con lenguajes de programación exclusivos. Por lo tanto, a nivel de aplicación, el mundo de la electrónica y la automatización se están acercando cada vez más pero a nivel de plataformas tecnológicas, la situación es muy distinta. Mientras que la electrónica está recibiendo un impulso gracias a la facilidad para conseguir hardware y software abiertos y al prototipado rápido, la automatización prioriza la fiabilidad de los dispositivos y la seguridad de los datos. Por lo tanto, son necesarias herramientas a nivel educativo para eliminar la brecha de desarrollo existente entre el mundo más “comercial” del IoT y su equivalente industrial, el IIoT.

Formación

Las instituciones académicas, como colegios y universidades, cada vez se orientas hacia entornos de desarrollo donde se fomente la creatividad de los ingenieros y los conocimientos teóricos se traduzcan en diseños prácticos. Para garantizar que los estudiantes tengan la formación adecuada para empezar a materializar sus ideas e innovar, se necesitan recursos adecuados para los distintos niveles de conocimiento, así como métodos de aprendizaje eminentemente prácticos provistos de herramientas de software y kits de desarrollo.

RS trabaja con colegios y universidades para proporcionarles gamas completas de productos y tecnologías relevantes que se actualizan constantemente. Por ejemplo, RS ha lanzado recientemente un programa de formación centrado en robótica, automatización industrial e ingeniería electrónica, así como en aplicaciones mecánicas tales como impresión 3D, automatización de procesos y control de movimiento.

Gateway de aprendizaje

Para ayudar a los estudiantes y jóvenes desarrolladores a convertir sus proyectos de IoT en aplicaciones industriales surge el Simatic IOT2020 de Siemens, una herramienta muy valiosa para laboratorios universitarios e instituciones académicas que se dediquen a la electrónica y la automatización. El IOT2020 es un gateway IoT industrial, compatible con Arduino, que sirve de puente entre el mundo de las IT (information technologies) y las OT (operation technologies) ya que combina la flexibilidad de los ecosistemas de código abierto y lenguajes de programación de alto nivel con los estándares y protocolos de comunicación industrial ya establecidos.

Este sistema es una forma sencilla para que los ingenieros se inicien en el IoT industrial y responde a los desafíos de un mundo cada vez más conectado. El dispositivo es muy asequible y cuenta con certificaciones industriales UL y CE. Es perfecto para fines educativos y proporciona a los estudiantes una plataforma ideal para tener una experiencia rápida de desarrollo práctico. Además, permite que start-ups y ‘makers’ desarrollen, transformen y materialicen sus ideas en aplicaciones y proyectos industriales de nivel profesional. El IOT2020 está diseñado para un funcionamiento industrial continuo. Se puede utilizar para recolectar, procesar y enviar datos gracias a sus interfaces tipo Ethernet, USB y microSD. Es compatible con software de código abierto como Arduino IDE y Linux, así como con hardware industrial de otros fabricantes a través de Modbus o PROFINET.

También es compatible con placas Arduino y con varios lenguajes de programación, incluidos los de alto nivel como Java, C++ y JSON, a través de una serie de IDE como por ejemplo Eclipse y compiladores para Yocto Linux. Además, se puede ampliar mediante un puerto PCIe integrado. La compatibilidad con Arduino IDE y placas Arduino permitirá a estudiantes y ‘makers’ ampliar sus proyectos a pequeña escala y empezar a familiarizarse con los estándares y protocolos de comunicación industriales. En suma, este nuevo sistema aúna la robustez de los estándares industriales y la flexibilidad del hardware y el software abiertos y será una valiosa herramienta para aquellos estudiantes y desarrolladores que afrontan el reto de implementar aplicaciones industriales en un mundo hiperconectado.  


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