Internet industrial de las cosas (IIoT): explicación

Una sola fábrica inteligente puede generar un volumen de datos comparable al de una ciudad pequeña. Este flujo de información está impulsado por el IoT industrial. IIoT son las siglas en inglés del Internet industrial de las cosas, que conecta máquinas, sensores y personas en un sistema inteligente y adaptable.

A diferencia de los sistemas tradicionales, en los que los datos pueden recopilarse pero quedar sin utilizar, el IIoT puede convertirlos en información útil y acciones fundamentadas. Las soluciones IIoT permiten recopilar, analizar y responder a los datos en tiempo real. Esto ayuda a las industrias a aumentar la productividad, reducir al mínimo los periodos de inactividad y tomar decisiones más rápidas e inteligentes.

De hecho, muchos sectores importantes están incorporando rápidamente el IoT industrial a sus instalaciones. Desde plantas de fabricación y plataformas petrolíferas hasta hospitales y granjas, el uso del IoT está impulsando una nueva ola de innovación. Las máquinas integradas con IIoT pueden analizar situaciones, adaptarse y comunicar problemas en tiempo real.

En este artículo, exploraremos qué es el IoT industrial y cómo afecta a distintos sectores. También analizaremos más de cerca el papel de la visión artificial en las soluciones de IoT industrial. La visión artificial es una rama de la inteligencia artificial (IA) que permite a las máquinas interpretar y comprender datos visuales. ¡Empecemos!

¿Qué es el IoT industrial (IIoT)?#

El Internet industrial de las cosas es un marco que permite que las máquinas sean más inteligentes al conectarlas a sensores, dispositivos edge y sistemas de procesamiento de datos en tiempo real. Es como darle cerebro a los equipos de una fábrica para que puedan recopilar, compartir y responder a los datos automáticamente.

Las soluciones IIoT, como los sensores, las etiquetas RFID y los actuadores, se conectan mediante una red que permite a las máquinas compartir datos entre sí. Esto ayuda a las empresas a mejorar la eficiencia, la seguridad y la fiabilidad de sus operaciones.

Por ejemplo, pensemos en el IoT en la fabricación. Los sensores IIoT desempeñan un papel fundamental en la automatización de cintas transportadoras, ya que supervisan continuamente la producción de las máquinas. Si la producción cae por debajo de los niveles previstos, el sistema puede detectar la ralentización y avisar automáticamente a los equipos de mantenimiento para que investiguen y resuelvan el problema.

Además de en la fabricación, el IIoT también se utiliza en sectores como la energía, los servicios públicos y el sector del petróleo y el gas. En lugar de depender de máquinas heredadas que funcionaban de forma aislada, el IIoT permite acceder a los datos ocultos que estos sistemas siempre han generado y transformarlos en información valiosa mediante análisis en tiempo real.

¿Cómo funciona el IIoT?#

La automatización industrial y el IoT funcionan mediante una red de dispositivos inteligentes y sensores que se comunican e intercambian datos en tiempo real constantemente. Estos dispositivos pueden instalarse en máquinas, vehículos o equipos de fábricas, almacenes inteligentes y otros entornos industriales.

Los datos recopilados se transmiten a un sistema central, ya sea en la nube o en las instalaciones mediante computación en el edge. Allí se analizan para identificar patrones y generar información útil. Esta información ayuda a tomar mejores decisiones. Por ejemplo, puede utilizarse para detectar pronto problemas de rendimiento, predecir cuándo necesitarán mantenimiento las máquinas, automatizar tareas rutinarias y mejorar la seguridad en el lugar de trabajo.

Las soluciones IIoT también suelen utilizar bucles de retroalimentación para realizar ajustes en tiempo real. En función de los datos recibidos, las máquinas pueden cambiar automáticamente parámetros como la velocidad o la temperatura. Estos bucles también pueden activar alertas para los operarios o iniciar acciones automatizadas cuando algo no funciona como se espera. Así, las operaciones son más eficientes y se reducen al mínimo los periodos de inactividad.

Tecnologías IIoT que impulsan la innovación#

Ahora que entendemos mejor qué es el Internet industrial de las cosas y cómo funciona, veamos con más detalle las tecnologías del IoT utilizadas en la automatización industrial.

Estos son sus componentes principales:

• Computación en el edge: Permite procesar los datos cerca de su origen, como sensores o pasarelas locales, para reducir la latencia y responder de inmediato. Por ejemplo, puede activar el apagado de una máquina que se esté sobrecalentando antes de que se produzcan daños.

• Plataformas en la nube: Proporcionan almacenamiento centralizado, admiten análisis a gran escala y permiten el acceso remoto. También pueden agregar datos de varios centros para identificar tendencias, optimizar el rendimiento y respaldar decisiones estratégicas.

• Conectividad 5G: La tecnología 5G puede ofrecer comunicaciones de alta velocidad y baja latencia para miles de dispositivos conectados. Esto abre paso a la automatización con gran capacidad de respuesta, la robótica móvil y el control de calidad en tiempo real.

• Sensores y actuadores: Los sensores recopilan datos esenciales, como la temperatura, la presión y las vibraciones. Los actuadores utilizan esos datos para realizar ajustes físicos. Juntos, proporcionan supervisión continua y respuestas automatizadas en tiempo real.

• IA y aprendizaje automático (ML): Estas tecnologías de vanguardia pueden analizar datos para detectar patrones, predecir fallos y optimizar procesos. Con el tiempo, mejoran la toma de decisiones, reducen los periodos de inactividad y aumentan la eficiencia general.

Ventajas del IIoT en distintos sectores#

A continuación, repasaremos algunas de las principales ventajas del IIoT y veremos cómo están redefiniendo las operaciones en diversos sectores importantes.

Muchas empresas ya utilizan soluciones de IoT industrial. De hecho, se prevé que el número de dispositivos IoT conectados en todo el mundo supere los 31 000 millones en 2030. La razón de su amplia aceptación y adopción es que el IIoT ofrece un valor claro y medible.

Uno de los aspectos más importantes de las soluciones IIoT es su estrecha relación con la visibilidad en tiempo real. Al recopilar y analizar datos continuamente, estos sistemas ofrecen a las organizaciones información inmediata sobre sus operaciones.

Otra ventaja importante del IIoT es que facilita una gestión más fluida de las operaciones. Al utilizar datos en tiempo real, las máquinas y los procesos pueden ajustarse al momento, lo que reduce los retrasos y mantiene la eficiencia. También reduce los costes de mantenimiento, ya que permite detectar pronto los problemas y resolverlos rápidamente.

Además, las soluciones IIoT mejoran la eficiencia energética, reducen los residuos y disminuyen la necesidad de trabajo manual. Aumentan la seguridad en el lugar de trabajo al detectar pronto las condiciones peligrosas y tomar medidas automáticas para prevenir accidentes.

Casos de uso habituales del IIoT#

El IIoT está transformando activamente la forma en que funcionan hoy las industrias. Desde la sanidad y la logística hasta la construcción y la agricultura, las organizaciones están adoptando tecnologías IIoT para conseguir resultados más inteligentes, rápidos y fiables.

Producción de energía mediante el IoT industrial#

El sector energético suele asociarse con equipos pesados a gran escala, como máquinas de perforación, refinerías y plataformas marinas. Aunque estos sistemas llevan décadas impulsando el sector, el Internet industrial de las cosas (IIoT) está cambiando su funcionamiento interno.

Las empresas energéticas utilizan el IIoT para aumentar la eficiencia y ampliar sus operaciones. Les da más control al ofrecerles una visión en tiempo real de lo que ocurre sobre el terreno.

Como no siempre es práctico sustituir redes eléctricas enteras por sistemas inteligentes, el IIoT permite modernizar la infraestructura existente sin grandes cambios. También facilita la supervisión de equipos remotos, como las unidades de bombeo o los aerogeneradores, para que los operadores de las instalaciones puedan mantener todo en funcionamiento y prolongar la producción de energía.

Fig. 1. Ejemplos de distintos tipos de sensores IoT que ayudan a recopilar datos. (Fuente)

Un buen ejemplo del IIoT en la producción de energía es su uso para supervisar bombas electrosumergibles (ESP). Estas bombas se colocan dentro de los pozos petrolíferos para ayudar a llevar los fluidos a la superficie y son esenciales para extraer petróleo. Sin embargo, a veces pueden averiarse sin previo aviso y causar retrasos y costosas reparaciones.

Para evitarlo, un grupo de investigadores creó un sistema llamado marco I²OT-EC. Combina el IoT industrial con la computación en el edge. El sistema puede realizar un seguimiento en tiempo real de factores como la temperatura y la presión. Así es más fácil detectar pronto los problemas, programar el mantenimiento antes de que se produzcan averías y mantener las bombas en buen funcionamiento.

Cómo están transformando las soluciones IIoT la sanidad moderna#

El IIoT en el sector de la sanidad, también conocido como IoT médico, contribuye a que los sistemas sanitarios sean más eficientes y a reducir el estrés de los profesionales médicos. Al conectar dispositivos médicos con sistemas de inteligencia artificial, el IIoT ayuda a tomar mejores decisiones, reduce el riesgo de errores humanos, mejora los resultados de los pacientes y facilita el funcionamiento de hospitales y clínicas.

Por ejemplo, los pacientes pueden someterse a una supervisión continua mediante dispositivos ponibles, como monitores de frecuencia cardiaca y de glucosa. Estos dispositivos pueden detectar los primeros signos de problemas de salud e incluso enviar alertas de emergencia a los médicos en tiempo real. A medida que estas tecnologías evolucionan, se desarrollan más soluciones IIoT especializadas para atender necesidades médicas concretas.

Un ejemplo interesante de dispositivo sanitario con tecnología IIoT es Impedimed. Este dispositivo puede detectar el riesgo de linfedema, un efecto secundario frecuente del tratamiento contra el cáncer de mama que provoca hinchazón en los brazos o las piernas.

Este dispositivo IoT parece una báscula. Los pacientes pueden subirse descalzos y apoyar los brazos en una plataforma. El dispositivo envía una corriente eléctrica suave a través del cuerpo para medir los niveles de líquidos y la composición corporal. El software en la nube procesa los resultados en menos de un minuto y, después, los comparte a través de un portal web y los añade al historial médico electrónico del paciente para que los médicos puedan consultarlos fácilmente.

Fig. 2. Un dispositivo sanitario basado en IIoT (Fuente)

Una agricultura más inteligente con soluciones de IoT industrial#

Del mismo modo, el IoT puede ayudar a los agricultores en la agricultura. Con herramientas IoT, pueden gestionar mejor sus cultivos y ganado gracias a información en tiempo real y más precisa. Los dispositivos IoT pueden instalarse en el suelo, acoplarse a maquinaria o incluso llevarlos los animales para supervisar condiciones como la temperatura, la humedad, la humedad del suelo, los niveles de nutrientes y el comportamiento animal.

Los datos recopilados pueden analizarse para ayudar a los agricultores a tomar decisiones basadas en datos sobre el riego, la fertilización, el control de plagas y la gestión general de las explotaciones. Esta información en tiempo real les permite utilizar los fertilizantes con más eficacia, reducir los residuos y planificar mejores rutas para los vehículos agrícolas. Así ahorran tiempo y recursos y aumentan la productividad.

Fig. 3. Una sonda de suelo basada en IoT industrial que puede utilizarse en explotaciones agrícolas (Fuente)

IIoT en la fabricación: producción más inteligente a gran escala#

El IoT industrial en la fabricación consiste en usar dispositivos y sensores inteligentes conectados para recopilar datos en tiempo real de las máquinas y las líneas de producción. Después, estos datos se procesan y analizan para obtener información que ayuda a las fábricas a funcionar de forma más eficiente.

Con las soluciones de IIoT, los fabricantes pueden detectar y resolver problemas con antelación, reducir el tiempo de inactividad mediante el mantenimiento predictivo y gestionar el inventario de forma más eficaz con sensores perimetrales. En general, el resultado es una mejor calidad del producto, una respuesta más rápida ante cualquier problema y unos costes operativos más bajos.

Del mismo modo, el IoT en la Industria 4.0 ofrece más flexibilidad en la producción, lo que facilita a los fabricantes cambiar entre distintos tipos de productos o personalizar los pedidos. También permite producir bienes y materiales con más agilidad, precisión y rentabilidad. El uso del IoT en la fabricación también puede garantizar la seguridad y fiabilidad de los equipos.

Por ejemplo, garantizar la seguridad y fiabilidad de los equipos de fabricación química es fundamental, sobre todo cuando se manipulan productos químicos tóxicos o inflamables. A menudo, los métodos de mantenimiento tradicionales no ofrecen información en tiempo real. El uso del IIoT en la fabricación de productos químicos puede ayudar a resolver este problema.

Curiosamente, algunos fabricantes ya utilizan el IIoT junto con la realidad aumentada (AR) para el mantenimiento de equipos. La realidad aumentada es una tecnología que muestra información digital, como imágenes, datos o instrucciones, superpuesta a una visión del mundo real, normalmente mediante gafas o cascos inteligentes.

En esta configuración, los sensores inalámbricos y la computación perimetral supervisan los equipos en tiempo real y envían los datos directamente a los cascos de realidad aumentada que lleva el personal de mantenimiento. Así, los técnicos pueden ver delante de ellos datos de rendimiento o alertas en directo, lo que les ayuda a identificar problemas rápidamente, reducir los costes de mantenimiento y tomar decisiones más rápidas y fundamentadas.

Fig. 4. Los equipos de mantenimiento pueden consultar datos del IoT industrial a través de sus cascos de realidad aumentada (Fuente)

El papel de la visión artificial en el IoT industrial#

Otra tecnología puntera que está marcando la diferencia en las soluciones de IoT es la visión artificial. La visión artificial es una rama de la inteligencia artificial que se encarga de procesar y analizar datos visuales.

En particular, los modelos de visión artificial como Ultralytics YOLO11 admiten diversas tareas, como la detección de objetos (identificar y localizar objetos en una imagen) y la estimación de pose (determinar la posición y orientación de una persona o un objeto).

Gracias a estas capacidades, los sistemas de IoT pueden reconocer información visual y responder a ella en tiempo real. Esto resulta especialmente útil en aplicaciones como el control de calidad en la fabricación.

Por ejemplo, en una fábrica, el IIoT puede enviar datos visuales de la línea de producción a un sistema de IA de visión. A continuación, un modelo de visión artificial, como YOLO11, analiza las imágenes para detectar defectos en los productos. Si el modelo identifica algún problema, se puede señalar y resolver rápidamente, sin demora.

Esto mejora la calidad del producto, reduce los errores y hace que las operaciones sean más seguras y eficientes. Para obtener resultados aún más rápidos, se puede usar la computación perimetral. En esta configuración, los datos se procesan directamente en dispositivos perimetrales, en el punto de captura, lo que permite tomar decisiones en tiempo real sin tener que enviar información a la nube y evita posibles retrasos.

Fig. 5. Ejemplo del uso de YOLO11 para supervisar una línea de producción. (Fuente)

Retos y aspectos que tener en cuenta en el IIoT#

Ahora que hemos visto cómo las soluciones de IoT industrial pueden beneficiar a distintos sectores, también es importante analizar más de cerca los retos que puede conllevar su implementación. Comprender estos retos es fundamental para sacar el máximo partido a las soluciones de IIoT y garantizar una implementación satisfactoria.

Estas son algunas limitaciones que conviene tener en cuenta:

• Integración con equipos antiguos: Muchas fábricas siguen dependiendo de máquinas antiguas que nunca se diseñaron para funcionar con tecnologías basadas en el IoT. Integrar funciones inteligentes de IoT industrial en estos sistemas heredados puede resultar caro. A menudo, hacen falta adaptadores o convertidores especiales para permitir la comunicación entre los equipos antiguos y los nuevos.

• Retos de ciberseguridad: Conectar máquinas heredadas a Internet introduce nuevos riesgos de seguridad. Como estas máquinas no se diseñaron teniendo en cuenta la ciberseguridad, son más vulnerables a los ciberataques. Muchas carecen de medidas de protección básicas, como la protección con contraseña o el cifrado de datos, por lo que son un blanco fácil para los hackers.

• Mantenimiento de los dispositivos inteligentes: Aunque los sistemas de IIoT pueden facilitar las cosas, los dispositivos inteligentes siguen necesitando un mantenimiento periódico. Es necesario revisar, actualizar o sustituir los sensores y otros equipos de vez en cuando para que todo funcione correctamente. Si no se mantienen adecuadamente, los datos pueden dejar de ser fiables y causar problemas.

• Falta de competencias en la plantilla: El IoT industrial combina equipos tradicionales con tecnologías digitales avanzadas, por lo que requiere una plantilla con competencias de ambos ámbitos. Aunque algunas organizaciones pueden tener carencias en este aspecto, también es una gran oportunidad para mejorar las competencias y fomentar el desarrollo profesional. Con la formación y el apoyo adecuados, los equipos pueden adaptarse con éxito y aprovechar plenamente las ventajas del IIoT.

El futuro del IIoT: hacia la automatización inteligente#

A medida que la Industria 4.0 sigue avanzando, la automatización industrial y el IoT evolucionan más allá de la simple conexión entre dispositivos. Están ayudando a los sectores a depender menos de las personas y a automatizarse más, con métodos como el mantenimiento predictivo. Otro gran avance es el uso de gemelos digitales: modelos virtuales de máquinas o sistemas completos que utilizan datos en tiempo real para predecir problemas y optimizar las operaciones.

A medida que avanzamos hacia fábricas totalmente digitalizadas, tecnologías como la IA perimetral y la visión artificial cobran aún más importancia. La IA perimetral lleva la inteligencia directamente a las máquinas, lo que permite tomar decisiones más rápidas in situ sin depender de un acceso constante a la nube.

Combinada con la visión artificial, permite a las fábricas supervisar visualmente la producción en tiempo real, detectar defectos de inmediato y responder a los problemas a medida que surgen. Este nivel de automatización y conocimiento acerca a los sectores a unas operaciones verdaderamente inteligentes y autooptimizadas.

En pocas palabras, los sectores industriales son cada vez más inteligentes. Este cambio permite que los datos y las tecnologías inteligentes guíen todas las fases del proceso, desde el mantenimiento hasta el control de calidad.

Únete a nuestra comunidad y visita nuestro repositorio de GitHub para descubrir más sobre la IA. Echa un vistazo a nuestras páginas de soluciones para conocer la IA en el comercio minorista y la visión artificial en la agricultura. Descubre nuestras opciones de licencia y empieza hoy mismo a desarrollar con visión artificial.