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DENOMINACIÓN

Conectividad e Interoperabilidad Técnica en el ámbito IIoT

DESCRIPCIÓN

Este activo lógico, de aplicación transversal, pretende aportar a las máquinas/instalaciones de Fabricación Aditiva, el nivel de CONECTIVIDAD demandado en el ámbito Industry 4.0, cubriendo no solamente los aspectos de transporte de datos (medios físicos y protocolos de comunicación), sino también el de INTEROPERABILIDAD TÉCNICA - vía APIs (Application Program Interfaces), entre los diferentes módulos funcionales (sensorización, procesamiento local, ingesta de datos, procesamiento de secuencias, procesamiento por lotes, almacenamiento de datos, análisis de datos, presentación de datos, …) que conforman las plataformas orientadas a Industry 4.0.
La Interoperabilidad Técnica se limita a aspectos puramente técnicos de interoperabilidad, como son los protocolos de transmisión y los formatos de intercambio de datos entre módulos funcionales.
Este activo propone una Arquitectura de Referencia - entre los diferentes elementos de la plataforma, estructurada en tres capas (Máquina, Edge y Nube) orientada especialmente a garantizar el tiempo de respuesta (latencia) y el nivel de seguridad/privacidad requerido por el servicio prestado en cada una de las citadas capas.
La elasticidad de la arquitectura facilita su aplicación en casos de uso de Fabricación Aditiva tales como: la monitorización y el control remoto, el mantenimiento basado en condiciones, la automatización de la toma de decisiones a nivel operativo, el control de calidad online, etc. Dicha arquitectura hace referencia a: a) medios físicos de comunicación: Ethernet, xDSL, Wifi, Bluetooth/BLE, ZigBee, GPRS, 3G/4G, SIGFOX, LORA, NB-IoT, … , b) Protocolos de comunicación: OPC-UA, Modbus, HTTPS, Web Services, REST, CoAP, MQTT, …, y c) APIs para integrar módulos funcionales: NIFI, KURA, VAGRANT, ANSIBLE, APACHE SPARK, APACHE CASSANDRA, APACHE ZEPPELIN, ...

EQUIPOS Y COMPONENTES MÁS DESTACADOS

Conectividad a nivel Cloud +

Infraestructura orientada a proporcionar la Ingesta, el almacenamiento, la analítica de datos y la presentación de datos/información, con un tiempo de respuesta del orden del segundo. Se puede comunicar directamente con los niveles inferiores (Edge y Machine) mediante protocolos IIoT estándares. Esta infraestructura recurre a máquinas y clústeres virtuales instaladas en servidores distribuidos para garantizar los niveles de disponibilidad demandados a los servicios. La enorme capacidad de procesamiento disponible en este nivel permite afrontar servicios de autoaprendizaje orientados a la modelización del comportamiento de la máquina, el control de calidad on-line, la trazabilidad unitaria, la toma automática de decisiones operativas, interfaces ágiles hombre-máquina, etc.

Conectividad a nivel Edge +

Infraestructura orientada a proporcionar servicios de Ingesta de datos y Stream Processing, con un tiempo de respuesta del orden de la décima de segundo. Se comunica con el nivel inferior (Machine) y superior (Cloud) mediante protocolos IIoT estándares. Este nivel implementa tecnologías de Internet en un entorno próximo a la máquina sobre una plataforma (hardware/software) dimensionada en función de los requisitos de privacidad/seguridad y latencia requeridos por los servicios residentes en el nodo. NIFI y KURA son dos de los elementos relevantes del nodo EDGE. Este nodo desempeña tres cometidos básicos: a) proporcionar el grado de privacidad/seguridad y latencia demandados en este nivel, b) implementar servicios que precisan de datos agregados procedentes de diferentes máquinas, y c) servir de pasarela entre la máquina y los servicios disponibles en la nube. Servicios relacionados con la reconfiguración dinámica de la línea de producción, la integración de máquinas 'plug-and-play', la monitorización en tiempo 'quasi-real' de las variables críticas del proceso, y el mantenimiento inteligente basado en condiciones, son sólo algunos de los servicios típicos en este nivel.

Conectividad a nivel Máquina +

Comunicación cableada (UART, GPIO, SPI, I2C, CAN, USB, ...) e inalámbrica (IR, Bluetooth, Wifi, Zigbee, LPWAN, ...) con dispositivos industriales (CNCs, PLCs, transductores). Capacidad de procesamiento local de datos en tiempo real. Puede comunicarse directamente con los niveles superiores (Edge y Cloud) mediante protocolos estándares propios del ámbito IIoT. Servicios de configuración, calibración, filtrado/adecuación de datos y toma de decisiones relacionadas con la seguridad son típicos en este nivel.

SERVICIOS OFRECIDOS POR EL ACTIVO

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Interoperabilidad Técnica IIoT

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213

Conectividad IIoT

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Demostradores de Conectividad e Interoperabilidad Técnica

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Formación, Training, Experimentación

ENTIDAD QUE GESTIONA EL ACTIVO

IK4-IKERLAN

Paseo José María Arizmendiarrieta, 2

20500 ARRASATE/MONDRAGÓN, GIPUZKOA

Persona de contacto:

Lorenzo Manero Peláez

lmanero@ikerlan.es

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