54 ELECTRÓNICA INDUSTRIAL con QWIIC-connect de Sparkfun, que proporciona una interfaz I2C estándar que también es compatible con STEMMAQT y Grove/Gravity. Esto ofrece infinitas posibilidades para la creación de prototipos. Todo lo anterior facilita el plug-andplay de varios sensores y dispositivos de diferentes fabricantes sin mucho cableado y lo hace extremadamente útil para la creación de prototipos. CONECTIVIDAD POR LTE-M/NB-IOT La conectividad de nodos y pasarelas se resuelve de diferentes maneras. La conectividad de pasarela/nube puede establecerse mediante dos métodos distintos. Utilizando una Raspberry Pi industrial con conectividad LTE, se envían grandes cantidades de datos a la nube para el análisis espectral durante toda la fase de generación del modelo. Una vez creado el modelo, la conectividad pasa al módulo Adrastea-I LTE-M/NB-IoT deWürth Elektronik. Esto reduce enormemente el tráfico de red y, por consiguiente, los costes. Ambos métodos se han probado en entornos de producción conectados a la nube. El nodo se conecta a la nubemediante una pasarela que utiliza el módulo de radio propietario Thyone-I Wireless de 2,4 GHz. No hay que subestimar la seguridad, por lo que la pasarela de conectividad a la nube utiliza el protocolo TLS y el nodo emplea un enfoque similar con el elemento seguro (ATECC608A-TNGTLS de Microchip Technologies) por un lado y la bóveda de claves de la nube por el otro. Toda la conexión está protegida y cifrada entre todos los participantes en la comunicación: nodos, pasarelas y la nube. IMPLEMENTACIÓN EN DETALLE MEDICIÓN DE VIBRACIONES Para seleccionar el acelerómetro adecuado, es esencial comprender claramente la aplicación y sus tareas de medición. En este caso, se utilizó un sensor MEMS de aceleración de 3 ejes para detectar los movimientos del brazo de corte. Los desarrolladores llevan mucho tiempo esperando aprovechar las ventajas que ofrecen los sensores MEMS en cuanto a tamaño, coste y fiabilidad y todo ello se aprovechó al máximo con el empleo de un sensor de aceleración de 3 ejes WSEN-ITDS (Figura 4). MEDICIÓN DE CORRIENTE Las mediciones de corriente deben ser no invasivas, ya que no se puede interferir en los dispositivos que se van a monitorizar. La solución debería ser fácilmente aplicable a cualquier máquina similar. Para ello, se utilizó el transformador de corriente de núcleo partido 855-4101/400-001 de WAGO y la placa SparkFun Current Sensor Breakout ACS723 con sensor de efecto Hall (Figura 5). La ventaja de utilizar un sensor de efecto Hall es que el circuito que se detecta y el circuito que lee el sensor están aislados eléctricamente; por lo tanto, el circuito que se detecta puede funcionar a tensiones CC o CA más altas que la placa principal. SOLUCIONES DE CONECTIVIDAD Para la prueba de concepto, se utilizaron dos versiones de las soluciones de conectividad. La versión uno de la conectividad, utilizada en la fase inicial de recopilación de datos, era una pasarela compatible con Raspberry Pi de IoT de uso industrial. Se utilizó un sistema basado en Linux para generar el código C y optimizar la recopilación y transferencia de datos, ya que se necesita un gran volumen de datos para validar el comportaFigura 4. Medición de vibraciones mediante un acelerómetro. (Fuente: Würth Elektronik eiSos). Figura 5. Medición de corriente mediante un sensor de efecto Hall. (Fuente: Würth Elektronik eiSos).
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