Caso de uso: LoRaWAN en industria.

Los diferentes sectores y emplazamientos industriales tienen poco en común, una fábrica de componentes automovilísticos y una farmacéutica o de food&beverage se rigen por normas y necesidades bastante diferentes. Ahora bien, en todos ellas se sigue buscando la mejora continua de su proceso y aumentar el grado de automatización al menor coste posible.

Uno de los caminos utilizados para ello ha sido el uso de tecnologías de comunicación inalámbrica. No es extraño encontrar redes Wifi en una planta, pero sí que lo es que tenga un uso extendido.

Las redes Wifi en OT nunca han tenido una gran aceptación, su bajo alcance y poca inmunidad al ruido supone un problema insalvable. De la misma manera, su capacidad de transmisión (MB/s) es útil para conectarse con PLCs y controladores, pero innecesariamente grande y costosa energéticamente para desplegar iniciativas IIoT. Actualmente, gran parte de las iniciativas de este tipo se desestiman por ser o demasiado complejas de llevar a cabo – requerirían la instalación masiva de módems por toda la fábrica – o demasiado costosas -necesitarían que el equipo de mantenimiento estuviera constantemente cambiando las baterías de los dispositivos -.

LoRaWAN, en cambio, es una tecnología que fue diseñada desde el principio para permitir llevar a cabo iniciativas IIoT. Sus características la hacen idónea para este escenario ya que con una única antena – o dos en instalaciones muy grandes – ya se puede dar cobertura a toda una instalación, su bajo consumo garantiza que las baterías puedan durar años, la seguridad y encriptación de los mensajes es nativa y su funcionalidad de ADR permite garantizar la comunicación incluso en los escenarios más complejos.

Las posibilidades de uso son muchas. Es este post comentamos cinco aplicaciones de uso genérico, útiles para cualquier tipo de industria:

1 – Seguimiento del proceso.

El gran alcance de LoRaWAN y su bajo consumo permite instalar un conjunto de instrumentación o sensórica que permite conocer mucho mejor el estado actual de tu manufactura o proceso. Es evidente que los sensores indispensables están ya instalados, pero no los que, sin ser imprescindibles, también pueden aportar información muy útil. Por poner un ejemplo, ¿se controla la temperatura de todos los tanques o de tantos puntos fríos como se desearía?

2 – Mantenimiento preventivo y predictivo.

El primer paso para el mantenimiento preventivo es saber el estado actual de tu maquinaria. El clásico ejemplo es la vibración de un motor o el ruido que hace, hasta ahora era inviable instalar en todos ellos un sensor, ahora ya no. Además, todos estos nuevos datos van a permitir a las herramientas de mantenimiento predictivo generar escenarios, alertas y estudios mucho más acertados, prediciendo mucho mejor qué va a pasar.

3 – Gestión energética.

Cada vez más se están utilizando en fábrica sistemas EMS para hacer un control de su gasto energético. Al no haberse pensado desde un inicio, muchas veces no se tiene conocimiento al detalle del consumo de cada línea eléctrica y sus divisiones, sino que únicamente se tiene la de un conjunto de líneas. Actualmente ya hay contadores que puedan retrasmitir su consumo (actual o acumulado) vía LoRaWAN. Además, si se quieren conservar los que ya están instalados, también hay opciones para leer de éstos su valor – vía Modbus RTU típicamente – y transmitirlo vía LoRaWAN al sistema.

4 – Monitorización ambiental.

LoRaWAN también permite monitorizar el ambiente interior de la fábrica, no tanto por temas de residuos o control de gases emitidos al exterior – todo ello tiene más sentido sensorizarlo fuera de la fábrica – sino para poder detectar fuga de vertidos en los tanques, emisión de gases nocivos, climatización en las diferentes áreas o un punto tan crítico y difícil de controlar como la legionelosis – permite asegurar que los tanques y tuberías se purgan por encima o debajo de la temperatura indicada para asegurar la salubridad del aire acondicionado -.

5 – Coordinación con los elementos anexos a la fábrica.

Elementos anexos como son los almacenes o las instalaciones exteriores. Al final la producción y productividad no depende únicamente de lo que pasa entra las paredes de la fábrica, sino que también es necesario conocer y mejorar todo aquello que afecta al proceso en cuestión.

Ahora bien, hay ser consciente que para poder explotar las posibilidades de LoRaWAN, todo aquello que se instale en la fábrica debe ser completamente interoperable con los sistemas de monitorización y control ya existentes. Si la arquitectura y los dispositivos están bien elegidos, no va a ser complicado integrar todos estos nuevos equipos. Para ello, lo más común es utilizar un Gateway que tenga la capacidad de traducir los Payloads proveniente de los dispositivos al protocolo MQTT – y hacer lo mismo, pero con el camino inverso -. Si el sistema de control no tiene la capacidad de comunicar vía MQTT, se podrán utilizar herramientas como KEPServerEX o OPC Router para enviar esos datos a todas las aplicaciones necesarias, ya sea al SCADA, a bases de datos, a plataformas IoT, a sistemas Big Data o incluso directamente al ERP.

Si te interesa conocer más las diferentes aplicaciones LoRaWAN que pueden mejorar tu fábrica y lo fácil que son de probar e instalar, no dudes en ponerte en contacto con nosotros.