Impacto de IOT y Scada en el sector industrial

Hasta la primera mitad del siglo XX, las organizaciones industriales dependían fundamentalmente del ser humano para controlar y supervisar sus procesos. Sin embargo, con operaciones cada vez más complejas y fábricas cada vez más grandes, en los años 70 se popularizaron los PLC (controladores lógicos programables) digitales y los ordenadores como interfaz para la transmisión de datos a centros de control remotos. Poco después nació la "telemetría", del griego "metria" (medición) y "tele" (remoto), y con ella un sistema de control llamado Sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Datos (SCADA). Fue la tercera revolución industrial y, hoy en día, no hay empresa industrial que no utilice PLC o SCADA en su funcionamiento.

El Internet de las Cosas (IoT) y la Inteligencia Artificial (IA) están dando ahora otro gran salto tecnológico que muchos se atreven a llamar la cuarta revolución industrial.

Su alcance va mucho más allá de la "adquisición y supervisión de datos" y se centra en el procesamiento avanzado de grandes volúmenes de datos para lograr procesos de toma de decisiones más rápidos y eficaces, con menos riesgos y margen de error. Sin embargo, aún estamos en el proceso de consolidación de esta nueva revolución, ya que todavía no están claros los límites entre la inversión realizada en la tercera revolución industrial y la necesaria para la cuarta.

Claves de la Cuarta Revolución Industrial

En este artículo exponemos 3 puntos de la hoja de ruta que debe cumplir cualquier empresa que no quiera quedarse fuera de la cuarta revolución industrial.

1. LA PLATAFORMA IOT COMO COMPLEMENTO DEL SCADA

En primer lugar, el elefante en la habitación: Los SCADA no están preparados para el procesamiento avanzado de grandes cantidades de datos, del mismo modo que las plataformas IoT no están preparadas para la supervisión y automatización centralizada de procesos en tiempo real. Como resultado, estas dos tecnologías se ven obligadas a coexistir.

El proceso de control centralizado de un SCADA sólo puede llevarse a cabo utilizando bases de datos que garanticen la fiabilidad y la rapidez de respuesta a las consultas, es decir, bases de datos generalmente centralizadas, con lenguajes de consulta estructurados (SQL) y el coste económico vinculado al "número de variables". Sin embargo, estas arquitecturas son demasiado rígidas para el tratamiento de grandes volúmenes de datos distribuidos y cambiantes.

Las plataformas IoT se basan en bases de datos distribuidas, con lenguajes no estructurados (NoSQL) y coste por "recursos utilizados" (CPU, Memoria). Las plataformas IoT son las más adecuadas para crear modelos matemáticos que requieren consultas avanzadas de IA, pero no son óptimas para un procesamiento en tiempo real altamente fiable.

Si nos fijamos en las funcionalidades de visualización e interfaz de usuario, el objetivo de una plataforma SCADA es modelar procesos completos de forma que resulte sencillo y fácil para un operador controlar el proceso sin errores, por lo que los marcos de generación de gráficos HMI (interfaz hombre-máquina) son óptimos.

En el caso de una plataforma IoT, cuyo objetivo es ilustrar grandes volúmenes de datos históricos, referencias cruzadas o tendencias futuras, resulta más adecuado un marco de visualización tipo cuadro de mando web.

Parece muy poco probable que en un futuro próximo exista una plataforma que pueda combinar la fiabilidad y velocidad de un SCADA tradicional, con la flexibilidad y escalabilidad de una plataforma IoT. Ambos sistemas tendrán que coexistir e integrarse, para lo cual es crítica la correcta asignación presupuestaria y la coordinación de los departamentos de OT e IT. David Purón- CEO Barbara IoT

2. NODOS IOT EDGE COMO COMPLEMENTO DE LOS PLCS

Al igual que ocurre en las salas de control cercanas a los activos "sobre el terreno", también hay sistemas que deben mejorar los existentes. Los controladores automatizados o PLC, son dispositivos cuya función principal es digitalizar y automatizar el proceso de producción y sus requisitos de tiempo real son aún más restrictivos que en un SCADA. Un error de milisegundos puede significar el fallo de un brazo robótico o que una subestación eléctrica no coordine correctamente sus relés, lo que provocaría un fallo general importante del sistema. El objetivo del PLC es centrarse en la función y no sería buena idea programarlo para realizar acciones distintas de las relacionadas con el proceso de producción.

Así que, volviendo a los ejemplos anteriores, no tiene sentido que el PLC que controla el brazo robótico o los relés de la subestación esté comprobando otras variables necesarias para tomar decisiones más globales, como las condiciones ambientales de la planta o la presencia o no de personal en un lugar. Además, no tiene sentido utilizar PLC para obtener estos datos adicionales para la IA, ya que suelen requerir conocimientos de programación muy específicos.

Cuando el tiempo real no es un requisito, pero sí la flexibilidad para adquirir datos y tratarlos de forma eficiente y escalable, los Nodos Edge IoT son la mejor alternativa. Estos Edge Nodes son miniordenadores con programación en lenguajes de alto nivel (es decir, Python, C/C++, o con capacidad para almacenar contenedores Docker), un gran número de entradas y salidas, así como interfaces de conexión combinadas (por ejemplo, buses industriales con conectividad celular).

3. LA CIBERSEGURIDAD COMO COMPLEMENTO DE LA "SEGURIDAD

La seguridad se refiere a estar protegido contra sucesos que pueden causar lesiones. Las normas de seguridad, la gestión de riesgos o los planes de respuesta ante catástrofes forman parte de la agenda diaria de cualquier organización industrial, y en muchos casos se hacen cumplir por ley.

Con IoT e IA, nos adentramos en el mundo ciberfísico, donde las redes industriales (o redes OT) están cada vez menos aisladas y más interconectadas. Por tanto, son más vulnerables a ciberataques externos e internos que pueden afectar no solo a la seguridad de los trabajadores, sino a la continuidad de las operaciones de la empresa.

La gestión de riesgos tradicional, los planes de respuesta a incidentes y las certificaciones de seguridad deben complementarse con sus homólogos en el mundo de la ciberseguridad.

Las normas que parece que se convertirán de facto en este sentido son la ISO 27001 para la gestión de la seguridad de la información, y la IEC 62443 para la seguridad informática de redes y sistemas en las comunicaciones industriales. Es importante implantar y gestionar elementos como las Plataformas IoT y los Nodos Edge bajo el paraguas de las buenas prácticas, y normas industriales como las anteriores para garantizar el futuro de esta nueva hoja de ruta tecnológica.

‍Las nuevas tecnologías, como IoT, AI o Edge Computing, no han llegado para sustituir a los SCADA o PLC, sino para mejorarlos. Una buena coexistencia e integración del producto, las personas y los procesos a través de las TI y las OT, así como una amplia apertura tecnológica, es la respuesta para las organizaciones industriales que deseen unirse a la cuarta revolución industrial.

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