En esta entrada, hablamos de la Monitorización en tiempo real de Combustible como un ejemplo de aplicación de Internet of Things (IoT) o Internet de las cosas. Veremos que es IoT y las características de un dispositivo y de un sistema IoT.

¿Qué es IoT?

IoT viene de Internet of Things o Internet de las Cosas: la interconexión digital entre dispositivos. IoT describe el conjunto o red de equipos y elementos físicos (cosas) que incorporan sensores, software y otro tipo de tecnología con la capacidad de capturar datos. Estos elementos pueden conectarse e intercambiar información con otros dispositivos y sistemas a través de Internet.

¿Qué características tiene un dispositivo IoT?

Un dispositivo IoT es un sistema electrónico equipado con un procesador, un sensor, un actuador que le permite realizar acciones en respuesta a los datos recibidos y un módulo de comunicación por cable, wifi, bluetooth, etc. Otra característica que define un dispositivo IoT es que realiza su función de forma autónoma, sin que un humano intervenga.

La monitorización de combustible

La monitorización de combustible en tiempo real es ejemplo de IoT aplicado a las empresas con el objetivo de reducir costes. Se utiliza ampliamente en el control de flotas de transporte terrestre. En este artículo nos centraremos en el sector marítimo, en el que Aeromarine centra su actividad.

Un DFM o Medidor Digital de Flujo de Combustible es un dispositivo sin cable instalado en la línea de fuel del motor. Estos dispositivos funcionan de forma autónoma midiendo el consumo de fuel directamente. Tienen la capacidad de transferencia paralela de datos con el sistema de monitoreo de transporte (GPS tracker). Se pueden instalar sin cableado ya que pueden transferir los datos sobre Bluetooh 4.0.

El dispositivo anterior, el DFM, se engloba en el Sistema de Monitorización en Tiempo Real de Consumo de Combustible, un sistema IoT que cada día es más frecuente encontrar a bordo. El DFM se conecta con el GPS tracker y mediante la integración adecuada de software, los datos de consumo se muestran en el puente de mando del barco en tiempo real, proporcionando datos que guían a la tripulación en la toma de decisiones a la hora de elegir la ruta más conveniente. Esta información también puede ser visualizada en tierra.

Las aplicaciones de la monitorización de combustible

El sistema ayuda a reducir costes en consumo de combustible que es una parte importante de los gastos operativos de un flete. Pero además, los datos que se registran permiten evidencia a efectos de regulación de emisiones y de reclamaciones de seguros. Se puede obtener información desglosada por maquinaria principal, auxiliar, etc. o incluso por máquinas individuales. Los datos pueden usarse en tiempo real y también almacenarse en bases de datos para ser analizados y obtener los KPIs adecuados. Incluso, el sistema se puede integrar con otras aplicaciones (información metereológica, finanzas, regulaciones) abriendo más oportunidades

En este artículo publicado por Bernar Marr, se describe como Caterpillar ha obtenido un increíble ROI por sus soluciones IoT. Se han usado los datos de consumo de combustible para correlacionarlos con los costes de limpieza del casco, por ejemplo. En este caso la naviera tenía un presupuesto anual para la limpieza de los cascos de 20.000$. Se realizaba una limpieza con una frecuencia de 2 años por barco. Los datos de los sensores a bordo midieron el consumo mientras la flota realizaba maniobras y rutas en una variedad de circunstancias y condiciones. Estas circunstancias y condiciones también se midieron así cómo el estado de limpieza del casco. Se correlacionó la cantidad de dinero gastado en la limpieza y las mejoras de rendimiento. El resultado recomendó realizar una limpieza del casco cada 6,2 meses en lugar de cada 2 años. La naviera sabía que esto cuadriplicaría el coste de limpieza, pero no sabía hasta que se correlacionaron los datos, el coste de la «no limpieza». Los ahorros podian suponer hasta 400.000$ al año por buque.

Un ejemplo de Monitorización de Combustible

Sperry Marine Vessel Performance powered by ABB es una solución digital integrada en los sistemas de navegación del puente que permite mejorar la eficiencia de consumo cumpliendo con la normativa de emisiones.

Con ella se visualiza en tiempo real el consumo de combustible, el movimiento, la velocidad, la acelaración y la posición. Cuando la acelaración o el movimiento del buque excede ciertos valores, se pueden obtener alarmas o desgloses de información.

Es una solución que ayuda a la tripulación a tomar decisiones en base a datos sobre la ruta más eficiente, sobre todo en ciertas condiciones climatológicas; con un ahorro de costes de operación en combustible estimado de hasta el 10%. También aporta beneficios al aumentar la seguridad de la carga y disminuir el riesgo de daños o pérdidas.  

¿Qué características tiene un sistema IoT?

Existen múltiples aplicaciones y usos de IoT. Por ejemplo, los «contenedores inteligentes», permiten monitorizar toda la logística e incluso la calidad (humedad, temperatura…) del contenido transportado, ofreciendo un servicio de seguimiento al cliente y al transportista de mayor calidad. Todos los sistemas IoT tienen una serie de características que los definen y que son las siguientes:

Conectividad

Es el corazón de IoT. Este artículo publicado por IBM  describe las tecnologías de interconexión para IoT más ampliamente usadas, así como las consideraciones que hay que tener en cuenta para adoptar una u otra.

Automatismo

En el caso de IoT, la automatización es parte de su definición ya que con IoT se producen y entregan servicios y productos con la intervención humana mínima. 

Análisis

Los dispositivos IoT captan información  (temperatura, presión, aceleración…) que es la base del funcionamiento de IoT. Pero los datos en sí mismos no aportan valor. El análisis de esos datos en términos de estructura, correlación, tendencia, etc. y la toma de acción posterior son clave para un sistema IoT.

Dinamismo

El dinamismo se refiere a la capacidad de adaptación de respuesta. Por ejemplo, un sensor capta datos de humedad y temperatura en distintas salas y las transmite a un sistema de monitorización de refrigeración. Cuando hay un cambio fuera de rango en la humedad/temperatura de una sala, pero sin llegar a tener valores de alarma, el sistema de monitorización envía una señal al sistema de refrigeración de esa sala que se enciende/apaga/varía de acuerdo a la acción enviada por el sistema de monitorización.  

Integración de distintas tecnologías

IoT integra diversas tecnologías. Desde distintos tipos de conectividad, tratamiento de datos, interfaces de software, seguridad, Cloud computing, Inteligencia Artificial o Big Data.  La Inteligencia Artificial con modelos de aprendizaje de máquinas o aprendizaje profundo, aumenta el rendimiento de un sistema IoT.

Solución End-to-end

Una solución end-to-end IoT cubre hardware, software, servicios y gestión de las operaciones. En definitiva, cubre todos los aspectos del sistema.

Seguridad

Los dispositivos IoT representan un riesgo para la seguridad, como ya comentábamos en otro artículo de nuestro blog. Mientras que un portátil o un smartphone reciben frecuentes actualizaciones, muchos dispositivos IoT no se actualizan tan frecuentemente. Algunos dispositivos IoT se conectan a Internet o a la red local. Por ello, cuando se encuentran comprometidos, se encuentra comprometida la organización.  La seguridad IoT es crucial. Todos los elementos que constituyen un sistema IoT deben cumplir los requisitos de ciberseguridad necesarios: desde cómo se actualiza el software, la conectividad, la política de acceso, etc. Incluso los ataques a sensores análogicos, es un punto a tener en cuenta.

Conclusión

Obtener datos a través de sensores no es nuevo en el sector industrial. Sí lo es sin embargo, que los datos en gran cantidad puedan transmitirse entre flota y tierra de forma segura y en tiempo real. Este salto es lo que ha abierto nuevas oportunidades y ha convertido el uso de IoT en una tendencia tecnológica.

Los sistemas IoT surgen porque la tecnología está disponible y porque los beneficios que aportan retornan la inversión. Como hemos visto, pueden ayudar a disminuir los costes de operación eligiendo la ruta más eficiente u ofrecer un seguimiento excepcional de la carga. En conclusión, IoT es una tendencia que irá ganando terreno por los beneficios que aporta, su flexibilidad y escalabilidad.