En la actualidad, el mundo industrial evoluciona rápidamente, propiciando la instauración cada vez más habitual de la Industria 4.0 en los diversos entornos productivos. Entre los dispositivos que impulsan esta transformación digital destacan las pasarelas para dispositivos IIoT, cuyo papel en facilitar la conexión y escalabilidad de diversos sistemas industriales será explorado a lo largo de este artículo. Esta tecnología, en combinación con entornos productivos que cuentan con altos niveles de madurez en seguridad, representa una oportunidad significativa para mejorar la productividad en el sector industrial.
Pasarelas IoT
Las pasarelas son dispositivos que permiten conexiones anteriormente inviables entre equipos IoT e IIoT, así como con Internet y otros dispositivos tradicionales. Facilitan la conectividad entre redes que no se encuentran en la misma red, gestionándose en un entorno cloud. Su funcionamiento central radica en conectar dispositivos IoT para transferir datos desde sensores y controladores en planta hacia un entorno cloud. Esto permite centralizar la recopilación de información, evitando la necesidad de gestionar datos únicamente en dispositivos locales.
¿Cómo funciona una pasarela IoT?
No todas las pasarelas IoT son iguales en términos de capacidades y aplicaciones, pero deben cumplir con una serie de características básicas. Además, en algunos casos se requieren pasarelas avanzadas para aplicaciones más sofisticadas.
Características básicas: Estas pasarelas establecen comunicaciones básicas, tanto cableadas como inalámbricas. Permiten comunicar distintos dispositivos que utilizan diferentes tecnologías y protocolos (LoRa, WiFi, Celular, Ethernet, etc.). Incrementan la seguridad permitiendo la segregación de redes y facilitando la separación de entornos IT/OT/IoT, así como el aislamiento de redes internas de internet.
Características avanzadas: Las pasarelas avanzadas ofrecen capacidades de computación de borde, procesando y agregando datos antes de enviarlos a la nube. También permiten diversas interfaces E/S (USB, interfaz serie, HDMI, SPI, ModBus…) y están diseñadas para trabajar en entornos industriales. Además, su firmware es personalizable, adaptándose a aplicaciones específicas y proporcionando inteligencia y capacidades adicionales a la red habilitada para IoT.
Requisitos para infraestructura IoT
Para garantizar la Confidencialidad, Integridad y Disponibilidad de los dispositivos IIoT en una planta industrial, las pasarelas deben soportar condiciones adversas típicas de estos entornos. De este modo, deben cumplir con requisitos específicos:
Certificaciones y estándares robustos: Los equipos deben tener certificaciones que garanticen su resistencia a humedad, sobretensiones eléctricas y temperaturas extremas.
Tolerancia a fallos: Las pasarelas deben poder derivar el tráfico a vías alternativas en caso de fallo.
Monitorización de redes inalámbricas: Deben ofrecer visibilidad y capacidad de monitorización en tiempo real.
Cargas de trabajo de ciberseguridad mejoradas: Tecnologías como TPM deben estar incluidas para mejorar las funciones de seguridad mediante hardware.
Seguridad de la pasarela IoT
Las pasarelas IoT pueden actuar como el primer punto de seguridad en un entorno OT, actuando como proxy entre el dispositivo de destino y el propio equipo IoT. Por ello, se deben tener en cuenta varios requisitos de seguridad:
Elección del sistema operativo: Es crucial optar por un sistema operativo seguro para evitar vulnerabilidades inherentes.
Segmentación y segregación de red asignada: Utilizar una red única para la pasarela y los dispositivos IoT ayuda a aislarlos del resto de conexiones entrantes.
Monitorización: La monitorización de la red asignada a la pasarela facilita la detección temprana de problemas.
Integración de pasarela de SCI en entornos industriales
El objetivo de una pasarela IIoT es integrar todos los PLCs, adaptándolos para la industria conectada. Este dispositivo permite enviar datos hacia un centro de datos alojado en cloud para su procesamiento y almacenamiento. El proceso se divide en varias fases:
Fase 1, sensores y actuadores: Estos dispositivos supervisan y controlan los procesos físicos dentro de la planta, recopilando datos sobre temperatura, humedad, etc. Con el avance de la tecnología, ahora se utilizan sensores inteligentes que pueden procesar datos directamente.
Fase 2, adquisición de datos: Los sistemas DAS recogen datos brutos de los sensores y los transforman en formato digital. La inclusión de pasarelas IoT en esta fase optimiza la comunicación y el procesamiento de la información.
Fase 3, procesamiento: análisis en la frontera: En esta fase, la información se procesa para reducir el volumen de datos y aplicar reglas de detección preventivas. La computación de borde juega un rol crucial aquí.
Fase 4, análisis en profundidad: Utilizando sistemas informáticos potentes, se realiza un análisis profundo y seguro de los datos, aplicando software específico del sector.
Conclusión
Las pasarelas IIoT permiten mejorar la productividad industrial de manera significativa, facilitando la interoperabilidad de equipos y entornos cloud. Sin embargo, comparten peligros inherentes con los dispositivos IoT, por lo que es crucial implementar buenas prácticas de seguridad. Estos dispositivos representan una herramienta poderosa para la evolución industrial, aunque también un nuevo vector de riesgo si no se utilizan con las debidas precauciones.
