Los dispositivos conectados están transformando numerosos sectores empresariales, y las empresas de servicios públicos de energía no son la excepción. Estas compañías se enfrentan esencialmente a cuatro desafíos derivados del crecimiento del IoT:
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Máquinas, controladores, HMI y sistemas SCADA están conectándose cada vez más a la nube por parte de los proveedores, quienes prometen ofrecer más análisis y conocimientos a través de sus datos para el mantenimiento predictivo y preventivo. Sin embargo, la política de cuarentena de los activos críticos significa que las nuevas funciones de IoT provenientes de los fabricantes de máquinas y controladores no pueden ser aprovechadas por las empresas de energía.
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Dado el costo cada vez menor de los microrredes de energía solar y eólica, las empresas de servicios públicos pronto verán una disminución en sus ingresos por generación de energía. Para compensar esta pérdida, la compañía debe buscar agresivamente nuevas fuentes de ingresos, como la gestión energética del hogar como servicio, el almacenamiento de energía como servicio, la oferta de servicios de red para la carga de vehículos eléctricos, servicios de red para el intercambio de energía entre pares (P2P) entre hogares, entre hogares y microrredes, entre microrredes, de microrred a batería, de hogar a batería, etc. Todo esto debe facilitarse mediante la medición inteligente, la red inteligente y transacciones seguras, algo que solo es posible gracias a la tecnología de libro mayor distribuido (DLT), como IOTA. Asimismo, las empresas de servicios públicos están explorando la oferta de algunos servicios de ciudad inteligente a las autoridades municipales.
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Para infraestructura crítica como presas, el ICOLD (Comité Internacional de Grandes Presas) exige un Monitoreo de la Salud Estructural (SHM) en tiempo real de las presas, de modo que cualquier peligro inminente de colapso de la presa, de rocas o de túneles pueda ser comunicado con anticipación para evacuar a las personas que podrían verse afectadas.
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Además, un área emergente de ingresos será la carga de vehículos eléctricos en estacionamientos. ¿Cómo puede el IoT facilitar la carga inteligente y el estacionamiento inteligente?
En los últimos tres años, la ingeniería en IoT ha experimentado cambios masivos impulsados principalmente por Microsoft, Google y Amazon. Estos gigantes han invertido miles de millones de dólares en desarrollar plataformas de IoT más fáciles de gestionar y seguras. Además, el IoT en el borde (Edge IoT) ha ganado un gran impulso tanto en la investigación como en la implementación, convirtiéndose en el único medio viable para una implementación práctica del IoT. La tecnología 5G promete transformar el negocio del IoT, lo que ha generado una cantidad sin precedentes de nuevas áreas de financiación para la investigación en este campo. Por ello, en la actualidad, es absolutamente esencial que cualquier ingeniero en ejercicio comprenda las plataformas de IoT desarrolladas por los principales actores del mercado, como AWS, Google y especialmente Microsoft.
Sin embargo, ninguna de las plataformas mencionadas ofrece una solución exhaustiva o totalmente integral para un IoT escalable. Solo para implementar la medición inteligente en millones de hogares, se requerirá tecnología adicional para asegurar los medidores inteligentes, redes de radio, tecnología de gestión del IoT y muchos otros servicios seguros complementarios. La estrategia, el precio y la seguridad de cualquier implementación de IoT deben ser óptimos y aceptables. Dada tanta conocimiento interdisciplinario, es casi difícil para cualquier empresa conformar un equipo que pueda cumplir con todos los requisitos.
Este curso es un intento modesto de educar a los principales tomadores de decisiones, desarrolladores y expertos en seguridad sobre cuáles son los desafíos, riesgos y las formas prácticas de implementar el IoT para su negocio de servicios públicos de energía de próxima generación.
Además, con la implementación escalable, la gestión de servicios de IoT para miles de sensores y conexiones está surgiendo como una disciplina de ingeniería de investigación separada. Esta área, formalmente conocida como servicios gestionados de IoT, está experimentando un crecimiento rápido, ya que los desafíos de un IoT escalable son mucho mayores que su construcción. Esto incluye la seguridad de las actualizaciones de firmware y software de alto nivel, la gestión de la calibración de sensores y sistemas, el auto-diagnóstico de cualquier problema de conexión, la identificación de la causa raíz de las fallas de API, el seguimiento de la salud del hardware y los servicios en sistemas distribuidos, entre otros.
Objetivos del curso
El objetivo principal del curso es introducir las opciones tecnológicas emergentes, las plataformas y los estudios de caso sobre la implementación del IoT en empresas de servicios públicos de energía: medición inteligente, vehículos inteligentes, SHM (monitoreo de salud estructural), diagnóstico de calidad de energía y contratos inteligentes. Se ofrecerá una introducción básica a todos los elementos del IoT: mecánica, plataforma electrónica y de sensores, protocolos inalámbricos y cableados, integración móvil con electrónica, integración móvil con empresas, análisis de datos y aplicaciones del plano de control.
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Pila de tecnologías de IoT: Dispositivos, pasarelas, borde, nube en el borde, nube pública, bases de datos de IoT, aplicaciones web y móviles para IoT, IoT centralizado vs. descentralizado.
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Ecosistema de IoT para negocios, gestión de dispositivos de terceros y gestión de riesgos de todo el ecosistema de IoT.
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Protocolos inalámbricos M2M para IoT: WiFi, SigFox, LoRa, LPWAN, Zigbee/Z-Wave, Bluetooth, ANT+: cuándo y dónde utilizar cada uno.
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Fundamentos de las pasarelas de IoT: riesgos, gestión y ecosistema.
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Aplicaciones móviles, de escritorio y web para registro, adquisición de datos y control: plataformas disponibles de adquisición de datos M2M para IoT, como AWS IoT, Azure IoT y Google IoT.
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Problemas de seguridad y soluciones para IoT: revisión de la seguridad de todas las pilas de tecnología.
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Plataformas de IoT empresarial como Microsoft Azure IoT Suite, AWS IoT, Google IoT y Siemens MindSphere.
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Medición inteligente, Protocolos de Red Eléctrica Abierta (OSGP), Protocolos ANSI C 2.18, Estándares NIST para HAN (Red de Área Doméstica), Home Plug Powerline Alliance y el estándar de seguridad para medidores inteligentes: IEC 62056.
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Tecnología de libro mayor distribuido (DLT), como Blockchain, HyperLedger y DAG (Grafo Acíclico Dirigido), para contratos inteligentes, transacciones entre pares (P2P) y carga de vehículos inteligentes.
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IoT para infraestructura crítica como presas, transformadores, subestaciones y líneas de alta tensión.
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