Exploración y comparación de métodos o herramientas para servicios de comunicación industrial inteligente, haciendo uso del cloud, fog y edge computing, aplicado a un módulo de variables industriales en el laboratorio de docencia del ITM.

Abstract

En este trabajo de grado, se aborda el tema de las comunicaciones industriales y su relación con el Internet Industrial de las Cosas (IIOT) y la computación en el borde. Se destaca la importancia de garantizar la sincronía, evitar la pérdida de información y minimizar la latencia en los procesos industriales, lo cual se logra mediante el uso de controladores industriales tipo PLC y sistemas embebidos. Estos dispositivos requieren una Interfaz de Programación de Aplicaciones (API) para comunicarse con servidores externos, ya sea en una red local o en la nube. El enfoque principal del trabajo se centra en el análisis y evaluación de diversos protocolos de comunicación para establecer una conexión exitosa entre un controlador (PLC o sistema embebido) y una base de datos en la nube. Se presenta un procedimiento metodológico que divide el sistema en tres capas distintas: la capa de borde, la capa de niebla y la capa de nube. Cada capa se caracteriza con una taxonomía de software y hardware específica, proporcionando una guía clara y orientadora para la implementación de sistemas similares. Además, se implementa un sistema bidireccional de transmisión de información mediante una interfaz de usuario, con el objetivo de posteriormente alojarla permanentemente en un servicio en la nube en internet, con una dirección IP pública. Todas estas implementaciones se llevan a cabo en un módulo ubicado en el de Automatización del Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellín Además, se propone una modificación a la clásica pirámide de la automatización, que permite esclarecer la función de cada una de las etapas en un de automatización industrial y comprender el flujo de la transmisión de información. Finalmente, como caso de aplicación, se presenta la construcción e implementación de todas las herramientas expuestas en este trabajo, estableciendo una comunicación entre un módulo de variables industriales y un servicio de almacenamiento de información o base de datos alojado en la nube. Asimismo, se muestra cómo se logra la comunicación con una interfaz gráfica que permite la gestión de la información de manera efectiva y remota. El conjunto de todas estas contribuciones proporciona una sólida base para implementar sistemas de comunicación industrial inteligente, acercándose a una visión completa y eficiente del Internet Industrial de las Cosas (IIOT)