El impacto del IoT en la industria energética 

La transformación tecnológica iniciada por el auge del Internet ha dado paso a una forma de interconexión con posibilidades infinitas. Tal es el caso del Internet de las cosas o Internet of Things (IoT), cuyo uso se ha extendido rápidamente. El término fue nombrado públicamente en 2009 por Kevin Ashton, aunque dicha expresión se ha usado pasivamente desde 1999. Desde entonces, el concepto ha tenido un crecimiento vertiginoso y exponencial.

Teniendo en cuenta lo anterior, su aplicación abarca un gran número de escenarios, siendo el industrial energético uno de los más prometedores (Vega et al., 2015). El presente artículo abordará su avance histórico, los principios y las tecnologías que lo fundamentan. A partir de allí se presentarán 3 ejemplos exitosos del IoT aplicado a la industria energética y finalmente se describirán los desafíos que enfrenta.

El IoT y la Industria 4.0

La industria ha tenido un avance vertiginoso en función de los desarrollos tecnológicos y su constante crecimiento. Todo inició en el siglo XVIII con la primera revolución industrial, caracterizada por el tránsito de economías agrarias a industriales. Sin embargo, en la primera mitad del siglo XX, la producción en serie fue el esquema principal que concretó la segunda revolución industrial. Posteriormente, entre 1980 y 1990, la tercera revolución estuvo marcada por la entrada de la tecnología digital la cual aumentó la automatización.

En el siglo XXI llegó la cuarta revolución, conocida como Industria 4.0 (Del Val Roman, 2016), allí convergen las tecnologías de la información y la conectividad (IoT). En esta etapa, las cadenas de suministro tienen un nuevo modelo de control y organización en donde predominan sistemas “ciber-físicos”. Así, los dispositivos conectados por sensores y la interconexión industrial han marcado una gran diferencia (Vega, et al. 2015).

Principios básicos del IoT en la Industria 4.0 y tecnologías asociadas

Los principios que rigen el IoT industrial fueron descritos por Vega et al. (2015) y se mencionan a continuación:

• Interoperatividad: interconexión de todos los elementos mediante el uso del IoT y sus servicios.
• Virtualización: copia virtual que esquematiza el funcionamiento de sensores y sistemas, incluyendo modelos de simulación.
• Descentralización: objetos y sistemas con capacidad de decisión autónoma.
• Capacidades en tiempo real: recolección y análisis de datos en tiempo real para la toma de decisiones.
• Orientación al servicio: permitir la confluencia de clientes y proveedores para facilitar la interacción y creación de nuevas funcionalidades.
• Modularidad: adaptación y flexibilidad máxima para adicionar, sustituir o eliminar cualquiera de sus elementos.

A partir de lo anterior, es posible hablar del surgimiento de tecnologías estrechamente relacionadas con la industria y el IoT. Estas fueron descritas por Del Val Roman en 2016, siendo las más destacadas: las comunicaciones móviles, como el internet móvil. La nube o cloud computing, que permite almacenar de manera virtual una gran cantidad de datos. El Big data, el cual analiza los datos generados por sistemas e identifica patrones, ineficiencias y eventos futuros. La comunicación máquina a máquina, que facilita el intercambio de información entre objetos y sistemas inteligentes. Las plataformas sociales que habilitan la comunicación activa entre clientes y fabricantes. La impresión 3D que facilita la creación rápida de prototipos. La robótica avanzada y colaborativa. Realidad aumentada (en proceso de aplicación). Y la seguridad evidenciada en la encriptación de datos.

El IoT y la industria energética

La industria energética ha sido impactada considerablemente gracias a la intervención del IoT. Entre las aplicaciones más importantes se encuentran el smart metering, las redes inteligentes y el sistema SCADA en gestión eléctrica. A continuación, una breve descripción de cada uno:

Smart metering

El smart metering, o medida de consumos, permite el análisis integrado del consumo. Esta forma de medición tiene un gran mercado en sectores como la electricidad, el gas y el agua. En resumen, permite la detección temprana de fallos, así como la optimización de consumos y redes (Vega, et al. 2015).

Entre las ventajas de la medición inteligente o smart metering se resalta la comunicación en tiempo real del flujo energético. El usuario puede saber qué tanta energía usa y qué acciones puede tomar para optimizar su consumo. Otra ventaja es verificar el estado de la red de distribución para evitar fallos en el servicio, lo que aumenta la eficiencia energética. El compendio de estas funcionalidades lleva a la minimización del impacto económico y ambiental por el uso de la energía (Casellas, Velasco, Guinjoin y Piqué, 2010).

Redes inteligentes

El propósito de las redes inteligentes es cambiar el modelo de transmisión eléctrica vertical a uno distribuido. Es decir, que la distribución de energía eléctrica deje de ser responsabilidad de un operador para que más actores participen. Con ello, varias empresas se encargan de la generación, distribución y operación, lo que favorece también la interacción de los usuarios finales. De esta manera, se facilita la supervisión y control de la red de energía eléctrica (Velasco, Ángeles y García, 2013).

Sistema SCADA en la gestión eléctrica

El sistema SCADA (en inglés, Supervisory Control And Data Adquisition) es un software de monitorización, supervisión y control de procesos. En la gestión eléctrica puede usar diversas formas de comunicación para tener acceso a estaciones remotas (sistema satelital, radiocomunicaciones, etc.). Si hay un fallo en la transmisión eléctrica, se reporta al centro de control para segmentar el lugar del error. Ello representa un avance dado que se evita que un número considerable de usuarios tengan esa interrupción (Padrón, 2011).

Desafíos del IoT en la industria energética

Uno de los desafíos es la adaptación de IoT en los modelos de negocios tradicionales. Son necesarias normas que habiliten la transición hacia un modelo basado en el smart metering y en las redes inteligentes. Ese es el punto de partida para generalizar y garantizar su uso. Otro desafío es la disponibilidad en el corto plazo de la tecnología necesaria, evidenciado en el uso del sistema SCADA.

Por último, es imprescindible que profesionales del área de ingeniería y software tengan mayor representatividad y participación. Al solventar dichas necesidades, el IoT, relacionado con la industria energética, favorecerá el desarrollo del territorio local y regional. En conjunto, propenderá por la descentralización de los procesos, la eficacia energética y el alcance de mejores resultados colectivos.

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