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Industria 4.0 (IIoT)

El concepto de industria 4.0 consiste en la introducción de las tecnologías digitales en las fábricas. Es la forma que hay de llamar al fenómeno de transformación digital aplicado a la industria de producción.

Durante años se ha hablado del impacto del Internet de cosas (IoT)  en industrias como la energética o de infraestructuras, bajo el concepto de Smart Cities. Ahora toca hablar de “Industria Inteligente” o industria 4.0.

La industria 4.0 consiste en la digitalización de los procesos productivos en las fábricas mediante sensores y sistemas de información para transformar los procesos productivos y hacerlos más eficientes. La industria 4.0 supone un cambio de mentalidad importante.

La industria 4.0 supondrá una fuente de competitividad para las industrias occidentales con: costes de mano de obra, costes de energía y niveles de compromiso social, mucho más elevados que sus homólogos de los países emergentes.

Iniciativa europea: http://i4ms.eu/ y resumen: http://i4ms.eu/documents/i4ms_v11.pdf 

Lo que ofrece la industria 4.0 a través de la digitalización y el uso de plataformas conectadas es:

  • capacidad de adaptación constante a la demanda,
  • servir al cliente de una forma más personalizada,
  • aportar un servicio post venta uno a uno con el cliente,
  • diseñar, producir y vender productos en menos tiempo,
  • añadir servicios a los productos físicos
  • crear series de producción más cortas y rentables
  • y aprovechar la información para su análisis desde múltiples canales (CMS, SCM, CRM, FCM, HRM, Help desk, redes sociales, IoT)  donde ser capaces de analizarla y explotarla en tiempo real.

Puntos clave de la Industria 4.0:

  • Big data y análisis de datos
  • Cloud Computing
  • Ciberseguridad
  • Robótica
  • Internet de las cosas
  • Simulación y prototipado
  • Realidad aumentada
  • Cultura
  • Integración de procesos

El verdadero reto estará en las personas, en cómo lograr el proceso de transformación digital dentro la organización y en el cambio que supondrá adaptarse y trabajar en los nuevos entornos conectados de la industria 4.0

Más información: http://fca-consulting.es/industria-4-0-4a-revolucion-industrial/ 

Pasamos de especializarnos en tecnología a especializarnos en sectores verticales en IoT porque cada uno tiene unas necesidades.

Aporte a la industria

  • manteniendo predictivo
  • ahorro de costes 
  • mejora en la toma de decisiones 
  • visualización de datos en planta en tiempo real

IIOT se refiere a:

  • El uso de IoT en los procesos industriales que afectan a todos los niveles, desde el diseño de las plantas hasta los modelos de logística y distribución llegando hasta el cliente final.
  • La implantación en las industrias de soluciones IoT para optimizar procesos y reducir los costes de fabricación gracias a la información que obtienen en cada paso que les proporciona unos beneficios tangibles.
  • La sensorización y conectividad de dispositivos para extraer datos, obtener datos en tiempo real, poseer datos de valor, datos que permitan tomar decisiones acertadas de un modo ágil y eficaz.
  • El conocimiento del cliente final. Porque el cliente debe instalarse como pieza clave en la cadena de producción y el conocimiento real de sus preferencias actuales y futuras de consumo es posible de un modo económico gracias a las herramientas tecnológicas que podemos aplicar.

El objetivo principal de la industria 4.0 es MEJORAR LA PRODUCTIVIDAD.

Nuevas oportunidades con IIoT

  1. Un aumento de la productividad industrial en un 30 por ciento o superior del OEE (Overall Equipment Efficiency, siendo OEE= disponibilidad x rendimiento x calidad). Conocer el estado real de la máquina permite planificar las paradas para el mantenimiento preventivo, mejorando los costes de desplazamientos, intervención, repuestos, alquiler de maquinaria o falta de producción. En el caso de las paradas inesperadas es posible mejorar los tiempos de reacción y diagnóstico, reduciendo así el tiempo de improductividad.
  2. Incrementar la satisfacción y la confianza de un usuario final en el desarrollo de sus actividades, al saber que el funcionamiento de la instalación está siendo monitorizado en tiempo real por su proveedor de servicios de mantenimiento, minimizando los tiempos de respuesta ante posibles anomalías para garantizar la continuidad de servicio de la instalación.
  3. Incrementar las posibilidades de negocio de un OEM, ofreciendo servicios de monitorización al usuario, como son la generación de informes automáticos de los costes energéticos de producción, el diagnóstico de incidencias, la actualización del software o la propuesta de recambios de acuerdo a las horas de funcionamiento. Los contratos de mantenimiento sobre el parque de máquinas instalado pueden representar una fuente de ingresos constante para el fabricante de maquinaria, que cobra especial importancia ante posibles caídas de la demanda.

Visión de Industria 4.0 de Unitronics: https://unitronicsplc.com/wp-content/uploads/2017/10/WHITE-PAPER-pyramid-A4-9_2017_V2.pdf 

Diferencia entre IoT e industria 4.0

Más información:

IIoT y HW Open Source

Desde los inicios de Arduino y el HW Open Source, la industria encontró una forma sencilla y barata de implementar el Internet de las cosas y la Industria 4.0. Con estas herramientas es posible realizar tareas como:

  • Machinery automation.
  • Installation Control. (Thermal, Climate conditioning, Water treatment, Chemical products, Food, etc.).
  • Industrial monitoring.
  • Data acquisition.
  • etc.

Raspberry Pi en la industria: https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2020/03/01/raspberry-pi-en-la-industria/ 

Ejemplos de uso del IIoT

Torres de refrigeración (HVAC)

Descripción: Control de la temperatura del agua y rendimiento de la máquina. Registro de horas de funcionamiento para mantenimiento de filtros y  consumos energéticos en instalaciones industriales de gran consumo energético.

Beneficios de implantación del IIoT: Envío de alarmas y avisos de incidencias en tiempo real (legionella, pérdida de alimentación, etc.), con comprobación del estado de la máquina remotamente, ahorrando tiempo y costes de desplazamientos innecesarios para mantenimiento del parque instalado y distribuido.

Registro de consumos energéticos por horas, para planificación y control de costes, detección de consumos no permitidos y realizar comparativas entre periodos o instalaciones similares.

Cambio de consigna de temperatura remoto, para normativas ambientales en periodos de verano e invierno, evitando desplazamientos.

Riego de campos de cultivo (Solar Pump)

Descripción: Bombeo de agua para el control de riego en campos de cultivo, utilizando placas fotovoltaicas o red eléctrica, con conmutación automática dependiendo de la irradiación solar.

Beneficios de implantación del IIoT: Reducción de los costes de consumos energéticos (electricidad sin conexión a red o diésel sin utilización de grupo electrógeno), asegurando el suministro de agua, la presión y el tiempo y el horario de  riego en todo momento desde cualquier dispositivo móvil.

Recepción de alarmas en tiempo real y registro de consumos energéticos para planificación de costes.

Control y confort en instalaciones públicas (superficies comerciales, centros deportivos, etc.)

Descripción: Control del sistema de ventilación (HVAC), incendios, iluminación, accesos, calidad de redes, protecciones eléctricas , sistemas IT (terminales TPV) y suministros de emergencia (UPS) .

Beneficios de implantación del IIoT: Envío de alarmas y avisos de incidencias en tiempo real, con comprobación del estado de la instalación remotamente (SmartPhone, Tablet, etc.), ahorrando tiempo y costes de desplazamientos innecesarios para el funcionamiento y el confort de los usuarios. Registro y asignación de consumos energéticos por cliente, para control de costes, automática, detección de consumos no permitidos y corte de suministros eléctricos de forma remota.

Otros ejemplo:

Ejemplo Funcionalidades Equipamiento IIoT

Las nuevas funcionalidades disponibles como estándar en la plataforma de automatización de PLCs AC500. Entre ellas se encuentran:

  • SNTP (protocolo para sincronización horaria automática )
  • SNMP (protocolo simple de administración de red)
  • SMTP(protocolo para envío de correo electrónico)
  • MySQL (gestión de base de datos)
  • FTP (protocolo para envío de archivos excel, csv, etc.) HTTP (servidor web) y HTML5
  • TCP OPEN SOCKETS y WEB SERVICES (protocolos para obtener o publicar datos de la instalación en una página web)
  • Programación en Java Script, C/C++, Node-RED, etc…

Además de estas funcionalidades, también están disponibles de serie los siguientes protocolos de comunicaciones industriales:

  • Modbus RTU, TCP/IP y IEC608-70-5-104
  • KNX IP y BACNet MS/TP/IP
  • Ethernet IP y Simatic ETH (para terminales de operador)

Estas funcionalidades permiten conectar las máquinas o instalaciones con las personas y de esta manera un usuario puede controlar y monitorizar su instalación en cualquier momento y desde cualquier lugar mediante SmartPhone, table o PC.

El  IIoT da lugar a un cambio de paradigma exitoso que interrelaciona máquinas, instalaciones, servicios y personas, con el objetivo de mejorar la productividad y la sostenibilidad para crear un mundo mejor.

Sistemas industriales en la nube

Esta evolución de servicios y recursos en la nube no ha pasado desapercibida en sistemas industriales que ya han comenzado a adoptar desarrollos sobre este tipo de tecnología con las ventajas que suponen al reducir considerablemente los costes de hardware, software y mantenimiento. Algunos casos de evolución son los siguientes:

  • Sistemas SCADA (SCADA as a Service), desarrollado entre otros por PetroCloud, posee todas las funcionalidades que puede tener un SCADA tradicional.
  • Historiadores que recogen datos (Historian as a Service), entre algunos de los desarrolladores de este servicio se encuentra ARC Advisory Group. El uso de historiadores en la nube proporciona un mayor análisis de datos.
  • Software que puede ser incluido para simular PLCs en la nube (PLC as a Service) evitando costes en soportes físicos para los propios PLCs y en la energía consumida por los mismos.
  • HMIs que muestran los datos recopilados en la nube para acceder a ellos desde cualquier parte del mundo poseyendo una conexión a Internet (HMI as a Service).

Por otro lado, algunos fabricantes del sector industrial están optando por ofrecer servicios de soporte que recojan datos y sean almacenados en la nube para poder mejorar la calidad de su servicio, los tiempos de respuesta y la disponibilidad. También se ofrecen soluciones con las que integrar la tecnología en la nube con dispositivos industriales gracias a plataformas en la propia nube.

Scada as a Service: http://petrocloud.com/solutions/scada-as-a-service/

Conceptos Básicos de Ciberseguridad

La seguridad y la privacidad de los datos son los conceptos principales de la protección de datos. 

La seguridad de los datos es la prevención de accesos no autorizados a conjuntos de datos. Dichos accesos son los que desembocan en vulneraciones o ataques, Para lograr la seguridad, las organizaciones utilizan herramientas y soluciones tecnológicas como firewalls, autenticación de usuarios, limitaciones en la red y prácticas de seguridad adaptadas a cada entorno u organización. También pueden incluirse los procesos de encriptación y tokenización de manera a que no pueda ser posible la lectura de los datos en fases clave del tránsito de los mismos, por parte de los cibercriminales.

La privacidad de los datos se encarga de asegurar que los datos; ya sean procesados, almacenados o transmitidos sean consumidos de acuerdo a las regulaciones y normas. Así también, que estos datos puedan ser manipulados bajo el consentimiento de quien sea dueño de los mismos.

Tokenización: https://en.wikipedia.org/wiki/Tokenization_(data_security) 

Los pilares de la seguridad son:

  • Confidencialidad
  • Integridad
  • Disponibilidad

Confidencialidad: Cualidad de la información para no ser divulgada a personas o sistemas no autorizados.  Se trata básicamente de la propiedad por la que esa información sólo resultará accesible con la debida y comprobada autorización.

El objetivo de la confidencialidad es, prevenir la divulgación no autorizada de la información sobre nuestra organización.

Integridad: Cualidad de la información para ser correcta y no haber sido modificada, manteniendo sus datos exactamente tal cual fueron generados, sin manipulaciones ni alteraciones por parte de terceros. Esta integridad se pierde cuando la información se modifica o cuando parte de ella se elimina. Una garantía para mantenerla intacta es la firma digital.

El objetivo de la integridad es prevenir modificaciones no autorizadas de la información.

Disponibilidad: Aquella información a la que podemos acceder cuando la necesitamos a través de los canales adecuados siguiendo los procesos correctos.

El objetivo de la disponibilidad es prevenir interrupciones no autorizadas de los recursos informáticos.

Más información:

Mejorar seguridad en entornos IoT: https://www.arsys.es/blog/seguridad-entornos-iot/ 

Guia seguridad IoT INCIBE:

Otros artículos interesantes:

Recomendaciones Seguridad IoT

Vulneravilidades comunes de los dispositivos IoT: https://www.infoplc.net/actualidad-industrial/item/108035-vulnerabilidades-dispositivos-iot

Recomendaciones:

  • No abrir puertos innecesariamente. Si un servidor envía datos a un dispositivo IoT, este debe estar escuchando con un puerto abierto de entrada. Esto supone que el dispositivo tiene que estar escuchando en todo momento para que los datos sean enviados. Por esta razón, implementar protocolos COAP, MQTT, WebSockets y HTTP2.0 son mejores prácticas para proteger una conexión, independiente del protocolo de red usado durante el intercambio de información.
  • Cifrado de extremo a extremo. TLS / SSL protege el nivel superior del flujo de datos entre los dispositivos y cifra los datos mientras son transferidos. TLS / SSL es adecuado para la seguridad de la transmisión de datos, pero no los datos que residen en el dispositivo a menos que está encriptado. Para una verdadera seguridad de extremo a extremo, los datos deben cifrarse con Advanced Encryption Standard (AES).
  • Control de acceso basado en tokens. Mientras AES y TLS / SSL se pueden utilizar para cifrar los datos a medida que se está transfiriendo, otro reto importante es definir el control de quién y qué puede transmitir y recibir datos. Dentro del paradigma de publicación / suscripción, un enfoque de control de acceso basado en token puede ser utilizado para distribuir señales a los dispositivos para permitir el acceso a los canales de datos específicos. En su defecto usar contraseñas seguras.
  • Interfaces web seguras y certificadas. Uso de HTTPS para proteger la información transmitida con acceso mediante usuario y contraseña.
  • Autenticación y autorización. No solo prestar atención a la autenticación, sino también a los datos o recursos a los que se puede acceder.
  • Prestar atención a la privacidad. Determinar la cantidad de información personal recopilada y protegerlos adecuadamente, así como desidentificar o anonimizar.
  • Configuración de la seguridad. Usar protocolos seguros y actualizados sin vulnerabilidades conocidas. Usar las soluciones de cifrado más potentes.
  • Usar software y firmware seguro. Asegurarse de tener los dispositivos actualizados y con los parches de seguridad aplicados. No usar sistemas operativos obsoletos, ni librerías no mantenidas en el desarrollo de aplicaciones o firmware.
  • Deshabilitar funcionalidades no utilizadas. No habilitar características no usadas, no conectar dispositivos si no es necesario o apagar cuando no se use, deshabilitar o proteger el acceso remoto a los dispositivos IoT.
  • Habilitar el uso de logs. Guardar los eventos que se producen como accesos, cambios de contraseña, actualizaciones, etc..
  • Prestar atención a la seguridad física. Limitar el acceso a puertos del dispositivo y ubicarlos en sitios seguros (p.e. vandalismo, acceso de terceros, pérdidas de energía).
  • Realizar auditorías de seguridad con regularidad. Pentesting, comprobar visibilidad de los dispositivos en Internet (p.e. shodan), etc…
  • Pensar en la seguridad desde la fase de requisitos y diseño.
  • Almacenamiento de datos seguro. No exponer las bases de datos y usar procesos intermedios para insertar, modificar y acceder a los datos.
  • Gestionar y monitorizar los dispositivos IoT de forma centralizada. Comprobar su correcto funcionamiento y que no se produzcan eventos que puedan afectar a su seguridad. Poder apagar dispositivos de forma remota en caso que sea comprometido.

Saber Más Fundamentos IoT CEFIRE

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Curso On-Line “Fundamentos IoT”: https://www.aprendiendoarduino.com/cursos/fundamentos-iot-open-source-para-aplicaciones-industriales/

Semana 1

Darse de alta en los servicios Thingspeak y Grafana Cloud

Práctica 1: Instalación y configuración Raspberry Pi OS. Para este fin de semana, mandar comentarios y tutoria si es necesario

Vídeo tutoriales de instalación Raspberry Pi OS Headless:

Video en drive

Monitorización para principiantes: https://endef.com/monitorizacion-ee-para-principantes/

Simatic IoT2050:

Limitación RPi virtual vs Rpi OS:

  • Ojo a las redes
  • Algún SW no viene instalado
  • Versión de kernel antigua 5.4 vs 4.19

Raspberry Pi 64 bits:

Semana 2

  • Programa del curso
  • Modo Kiosko
  • Problema con dashboard y muchos puntos en la gráfica
  • Demo y Dashboard Node-RED en móvil
  • Sensores
  • Actuadores y Periféricos
  • Librerías
  • Práctica 2
  • Consultas

Semana 3 Lunes

Semana 3 Miércoles

Semana 4 Lunes

Semana 4 Miércoles

Código para obtener los datos Raspberry Pi y mandar a MQTT: https://github.com/jecrespo/Curso-Node-RED/blob/master/Monitor%20Raspberry%20Pi/monitor_raspberrypi.json

Clonar imágenes Raspberry Pi:

Cómo funciona Node-RED: Arquitectura asíncrona y basada en eventos.

Cuando se hace clic en el botón de despliegue, el editor crea la representación JSON completa de su configuración de flujo. Esto se pasa a través de una petición HTTP Post al tiempo de ejecución. Asumiendo que se está haciendo un «despliegue completo», el tiempo de ejecución detiene todos los nodos actuales y los descarta. A continuación, recorre cada nodo de la definición de flujo JSON y crea un nuevo objeto nodo del tipo apropiado, pasando su configuración.

Instalado en /usr/lib/node_modules/node-red y se ejecuta el fichero red.js

Semana 5 Lunes

Tutoría Fin de Curso

Puntos saltados que veremos lo que más interesen

Material de Prácticas Fundamentos IoT

Para el curso on-line “Fundamentos IoT Open Source para Aplicaciones Industriales”, el material necesario por parte de los alumnos para realizarlo es:

  • Raspberry Pi Zero: Instalada en local con cámara y programada con Node-RED, usada como dispositivo remoto.
  • Nodo Edge/Gateway:
    • Una Raspberry Pi 3B+ + tarjeta SD 8Gb + alimentador conectada a Internet por alumno.
    • En caso de no tener Raspberry Pi virtualizar Raspberry Pi OS con Virtual Box.
  • Plataformas IoT:
    • https://thingspeak.com/
    • enriquecrespo.com (S.O. CentOS 8, servidor público con 1 vCPU, 2 GB RAM, 20 GB SSD)
      • Node-RED
      • Mosquitto
      • Grafana
      • Base de Datos: influxDB, etc…
      • Otros servicios públicos
    • aprendiendoarduino.com
      • BBDD MySQL públicas

Node-RED Público

La instancia de Node-RED en enriquecrespo.com es la que va a centralizar los datos de los Node-RED remotos, haciendo de plataforma IoT.

Si algún alumno necesita una instancia de Node-RED pública, se levantará en el servidor enriquecrespo.com

Broker MQTT Público

Se usará un broker común para comunicar todos los dispositivos en la dirección: mqtt://enriquecrespo.com:1883.

Los alumnos recibirán usuario y contraseña para acceder al broker con permisos de lectura y escritura en el topic cursocefire/#

Servicios

Base de datos MySQL en https://qaej225.aprendiendoarduino.com/ donde los alumnos podrán usar para almacenar datos. Recibirán por correo las credenciales de acceso.

Grafana en https://enriquecrespo.com:3000/ para representar gráficamente los datos. Recibirán por correo las credenciales de acceso.

Opcionalmente se podrán usar otras bases de datos como influxDB.

Todo el software y documentación utilizado en el curso es libre con licencia creative commons o similar.

Presentación Curso Fundamentos IoT

Título: “Fundamentos IoT Open Source para Aplicaciones Industriales”

Curso: http://cefire.edu.gva.es/sfp/index.php?seccion=edicion&usuario=formacion&id=9323689

El curso on-line “Fundamentos IoT Open Source para Aplicaciones Industriales” ha sido diseñado para conocer los fundamentos de IoT en aplicaciones industriales para el CEFIRE http://cefire.edu.gva.es/, centro de formación, innovación y recursos para el profesorado, enfocado en dar a conocer las nuevas tecnología que vienen a la industria 4.0 al profesorado de formación profesional de los ciclos formativos de de grado medio y grado superior de cualquiera de las familias profesionales relacionadas con la industria.

Algunas ramas profesionales en las que tendría aplicación este curso son:

  • PROFESORES TÉCNICOS DE FORMACIÓN PROFESIONAL (ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA)
  • PROFESORES TÉCNICOS DE FORMACIÓN PROFESIONAL (INFORMÁTICA Y COMUNICACIONES)
  • PROFESORES DEL ÁREA DE INFORMÁTICA (ENSEÑANZA SECUNDARIA)
  • TÉCNICOS SUPERIORES EN INSTALACIÓN, MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE EQUIPOS INFORMÁTICOS
  • TÉCNICOS EN ELECTRÓNICA DE COMUNICACIONES
  • TÉCNICOS DE MANTENIMIENTO ELECTRÓNICO
  • TÉCNICOS EN ELECTRÓNICA DE EQUIPOS INFORMÁTICOS
  • TÉCNICOS EN ELECTRÓNICA DIGITAL
  • TÉCNICOS EN ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
  • TÉCNICOS EN ELECTRÓNICA, EN GENERAL
  • JEFES DE EQUIPO DE MONTADORES DE MAQUINARIA MECÁNICA, ELÉCTRICA Y/O ELECTRÓNICA
  • TÉCNICOS EN OPERACIONES DE SISTEMAS INFORMÁTICOS
  • TÉCNICOS EN SISTEMAS MICROINFORMÁTICOS
  • PROGRAMADORES DE APLICACIONES INFORMÁTICAS
  • ELECTRICISTAS Y/O ELECTRÓNICOS DE AUTOMOCIÓN, EN GENERAL
  • ELECTRÓNICOS DE MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE INSTALACIONES DE REFRIGERACIÓN Y CLIMATIZACIÓN
  • ELECTRÓNICOS DE MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN INDUSTRIAL
  • ELECTRÓNICOS-AJUSTADORES DE INSTALACIONES Y EQUIPOS INDUSTRIALES
  • INSTALADORES DE EQUIPOS Y SISTEMAS ELECTRÓNICOS
  • INSTALADORES ELECTRÓNICOS DE MICROSISTEMAS
  • ELECTRÓNICOS-AJUSTADORES DE APARATOS MÉDICOS
  • ELECTRÓNICOS-AJUSTADORES DE EQUIPOS DE TELECOMUNICACIÓN
  • MONTADORES DE APARATOS ELECTRÓNICOS, EN GENERAL
  • MONTADORES DE DISPOSITIVOS Y CUADROS ELECTRÓNICOS
  • MONTADORES DE ELEMENTOS ELÉCTRICOS Y/O ELECTRÓNICOS DE VEHÍCULOS, EN GENERAL
  • MONTADORES DE EQUIPOS MICROELECTRÓNICOS, EN GENERAL
  • MONTADORES ELECTRÓNICOS DE EQUIPOS INFORMÁTICOS

Motivación

Dentro del itinerario de formación para IoT/Industria 4.0, este curso es una introducción práctica para conocer qué es el IoT/Industria 4.0/digitalización. Se tratarán muchos temas y tecnologías de forma práctica sin profundizar en ellas, para que luego quien esté interesado pueda profundizar en ellas y puedan aparecer nuevos cursos de especialización que sirvan para el itinerario de formación.

En este curso voy a hablar de soluciones libres/open source para que cualquiera pueda hacer una solución con un coste mínimo.

Gracias a las herramientas libres/Open Source es posible democratizar el IoT y la industria 4.0. Antes se necesitaba muchísimo dinero no solo en HW y licencias de SW, sino en consultores que hacen un diseño a medida y realizan la integración de los sistemas, ahora no solo el SW libre y el HW libre y barato, sino que la comunidad da soporte a las dudas, hace documentación y tutoriales, así como librerías para facilitar el trabajo.

Muchas empresas no dan el salto de digitalización porque la inversión inicial puede ser muy alta al necesitar contratar a una empresa externa o herramientas profesionales, pero quién mejor que el personal de la propia empresa que es quien mejor conoce los procesos internos, gracias a la tecnología abiertas, es posible con una pequeña inversión económica y una formación centrada en la digitalización de los procesos.

http://fca-consulting.es/wp-content/uploads/2018/02/industria-4.0.1.jpg 

Con las herramientas mostradas en este curso, el objetivo es capacitar en las nuevas tecnologías de la Industria 4.0 que más se está aplicando en empresas, se aplicarán en el futuro y por tanto uno de los perfiles más demandado en la búsqueda del talento 4.0 como es el Internet de las cosas (IoT). Se hará mediante la sensibilización y capacitación de programación IoT usando Herramientas Libres (Open Source), que permite de manera sencilla y sin mucha especialización iniciarse en la programación aplicada a la IoT, permitiendo el reciclaje y reconversión de perfiles profesionales hacia un perfil muy demandado en los futuros entornos industriales.

Propuesta Formativa

Este curso está diseñado para que cualquier trabajador cualificado de una empresa pueda hacer una prueba de concepto de IoT aplicado al sector en que trabaje, usando tecnologías libres y pueda ver resultados rápidos y con una inversión económica mínima.

No se trata de un curso de Arduino, Raspberry Pi, etc… sino un curso práctico de puesta en marcha de un ecosistema de IoT donde usaremos esas tecnologías de hardware libres y muchas otras herramientas de software libre y aplicaciones cloud.

Este curso también pretende ser la base para que los alumnos detecten las necesidades de formación que demandan para aplicar en sus sectores como: Docker, comunicaciones inalámbricas, electrónica, APIs, aprendizaje automático, Node-RED, etc…

En resumen, quiero plasmar en este curso mi experiencia de uso de IoT en un entorno profesional, especialmente en el inicio donde partiendo de varias pruebas de concepto nos dimos cuenta del valor que podemos aportar con la digitalización de procesos en la empresa con una pequeña inversión económica.

  • Raspberry Pi es un ordenador de placa reducida, ordenador de placa única u ordenador de placa simple (SBC) de bajo costo desarrollado en el Reino Unido por la Raspberry Pi Foundation. Se ha convertido en un hardware muy popular debido a su bajo coste y gran potencia ampliamente utilizado en proyectos IoT e Industria conectada.
  • Node-RED es una herramienta de programación que se utiliza para conectar dispositivos de hardware, APIs y servicios de internet. Adecuado para los equipos dedicados al Internet de las cosas Industrial( IIoT) y personal dedicado al diseño y prueba de soluciones para la comunicación de equipos de planta con aplicaciones de IT. Dado que la mayoría de dispositivos IoT para industria 4.0 posibilitan realizar un programa de control con la herramienta de Node-Red, el dominio de dicha herramienta permitiría al equipo IIoT explorar y ampliar las soluciones que ofrece a la empresa que lo use.

Objetivo

El objetivo de este curso es conocer algunas de las tecnologías necesarias para el desarrollar soluciones IoT/Industria 4.0 y valiéndose para ello de herramientas, tecnologías, protocolos y software libres/open source que hay a nuestra disposición, de forma que cualquier empresa por pequeña que sea pueda hacer una prueba de concepto de IoT/Industria 4.0 con una inversión mínima.

Con los conocimientos adquiridos, los alumnos conocerán las tecnologías necesarias para hacer una solución IoT y profundizar posteriormente en aquellas que más necesiten y puedan desarrollar sus propias soluciones IoT/Industria 4.0.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de desarrollar una solución IoT/Industria 4.0 sencilla que puede implantarse como prueba piloto en cualquier empresa que desee digitalizar algún proceso.

Otros objetivos:

  • Adquirir conocimientos en cuanto manejo, montaje y parametrización de redes de comunicación industriales.
  • Adquirir recursos didácticos.

Requisitos

Para la realización de este curso es necesario tener conocimientos básicos o experiencia en algunas de estas áreas: programación, redes TCP/IP, redes inalámbricas, protocolos de comunicación, bases de datos, uso de sistemas linux, microcontroladores, autómatas, electrónica, uso de sensores, actuadores, motores, etc… 

Es recomendable un conocimiento medio de Inglés puesto que gran parte de la documentación está en Inglés.

Metodología Curso On-Line

El curso on-line consiste en 20 horas de formación en directo, repartidas en 10 sesiones de 2 horas. El curso se realizará entre el 3 de febrero y el 8 de marzo de 2020 en horario de 17:30 a 19:30.

En algunas de las sesiones, se propondrá un reto o ejercicio para realizar durante los días siguientes. Habrá disponibles sesiones de tutoría para ayuda, en grupos reducidos, sobre las dudas relativas a los retos o ejercicios propuestos.

Al final del curso se propondrá un pequeño proyecto por parte de los alumnos de trabajo aproximado 4h. Se hará una sesión final on-line de 1 hora para presentar los proyectos y se hará una tutoría antes de la presentación del proyecto para resolver las dudas que surjan en la realización del proyecto.

La plataforma en vídeo usada será https://meet.jit.si/ y se grabarán todas las sesiones, tanto las de formación como las de tutorías para las prácticas.

Los recursos utilizados para la realización de este curso son:

Además están disponibles otros recursos para ampliar información:

Es posible interactuar en el curso mediante:

Para realizar las prácticas de este curso se usará el material que veremos a fondo en un apartado posterior.

Toda la documentación será on-line con el objetivo de mantenerla actualizada y no con un documento físico que se queda obsoleto rápidamente. Después de finalizar el curso toda la documentación on-line seguirá estando disponible de forma pública.

Toda la documentación está liberada con licencia Creative Commons.

Reconocimiento – NoComercial – CompartirIgual (by-nc-sa): No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original.

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Organización del curso

FechaTemarioHoras On-line
(live)
Horas de Trabajo de Alumnos Tutorizadas
X 03/02/2117:30-19:30Fundamentos IoT2h0
L 08/02/2117:30-19:30Hardware IoT (1/3)2h2h – Ejercicio 1: Instalación y Configuración Raspbian
X 10/02/2117:30-19:30Hardware IoT (2/3)2h
L 15/02/2117:30-19:30Hardware IoT (3/3)2h2h – Ejercicio 2: Sensorización con ESP8266
X 17/02/2117:30-19:30Comunicaciones IoT2h0
L 22/02/2117:30-19:30Protocolos IoT (1/2)2h1h – Ejercicio 3: Wifi con ESP8266
X 24/02/2117:30-19:30Protocolos IoT (2/2)
Node-RED (1/3)
1h
1h
0
L 01/03/2117:30-19:30Node-RED (2/3)2h2h – Ejercicio 4: Instalar y configurar Node-RED
X 03/03/2117:30-19:30Node-RED (3/3)2h2h – Ejercicio 5: Node-RED, MQTT y Dashboard
L 08/03/2117:30-19:30Plataformas IoT2h1h – Ejercicio 6: Integración de Datos en Plataforma IoT
5h – Proyecto
TOTAL20h15h

Tecnologías Usadas

  • Arduino/ESP8266/ESP32
  • Raspberry Pi
  • API REST
  • MQTT
  • Node Red
  • LoRa
  • XBee
  • WiFi
  • Ethernet
  • Sigfox
  • Bases de Datos
  • Análisis de Datos
  • Dashboards
  • Smart Metering
  • Grafana
  • Node-RED

Presentaciones

  • Nombre, breve presentación
  • Sector o rama profesional
  • Qué parte te interesa más del curso o tema relacionado con IoT estás más interesado en aprender
  • Proyectos con IoT

Contacto

Para cualquier consulta durante el curso y en cualquier otro momento mediante email: aprendiendoarduino@gmail.com

Twitter @jecrespo: https://twitter.com/jecrespom

Y más información sobre el curso y el autor: https://www.aprendiendoarduino.com/acerca-de/