Gateway IIoT para máquinas aisladas
Un gateway conecta equipos y sistemas que usan formas de comunicación diferentes: lee datos de planta, organiza la información y la entrega por Ethernet local a plataformas SCADA o MES usando OPC UA como estándar de integración.
Flujo de comunicación y arquitectura
¿Dónde entra MQTT?
MQTT encaja en escenarios remotos, como subestaciones de energía u otros lugares aislados con alimentación y autonomía propias. En esos casos el gateway puede publicar telemetría en un broker autorizado mediante una conexión saliente, preferiblemente con MQTT sobre TLS, sin abrir puertos de entrada en la red industrial. Para el SCADA y el MES de la planta, la integración principal sigue siendo Ethernet con OPC UA, respetando la segmentación estricta de la red y las políticas de seguridad.
Desafío / problema industrial:
Hay muchos gateways industriales en el mercado, pero pueden ser caros. Para una máquina con cientos de tags en tiempo real esa inversión puede tener sentido; para una bomba de agua, un motor, un compresor u otro nodo aislado, la pregunta es si se justifica un gateway de unos 5.000 reales. Este proyecto investigará ese límite.
Camino de la solución:
Desarrollar una placa dedicada desde cero, obligatoriamente con Ethernet cableada para la integración local con SCADA y MES, usando OPC UA como estándar de comunicación entre el gateway y los sistemas de supervisión. En una arquitectura industrial, los datos deben permanecer dentro de la red de la planta por defecto; solo los sistemas remotos críticos deben recibir información mediante rutas controladas. La red también necesita una segmentación estricta entre máquinas, supervisión y demás servicios. MQTT puede complementar la solución cuando exista una necesidad específica de publicar mensajes. El foco es IIoT: disponibilidad, previsibilidad, interoperabilidad y seguridad en planta, no solo conectividad genérica.
Lista de componentes del proyecto:
- Placa dedicada con ESP32
- Interfaz RS-485 para Modbus RTU
- Entrada de alimentación industrial
- Protección y acondicionamiento de señales
- Interfaz Ethernet con conector RJ45
- OPC UA para integración con SCADA / MES local
- MQTT como comunicación complementaria
Funcionalidades que se probarán:
- Lectura fiable de registros Modbus RTU por RS-485
- Comunicación Ethernet estable dentro de la red industrial local
- Disponibilización de datos mediante OPC UA para SCADA y MES
- Latencia, integridad de datos e identificación de la calidad del tag
- Reconexión tras un fallo de red, reinicio del equipo o pérdida de energía
- Funcionamiento en redes segmentadas y con políticas restrictivas
- Publicación MQTT sobre TLS para telemetría remota cuando sea aplicable
Lo que queremos descubrir:
Obtener una respuesta basada en pruebas con Ethernet local: entender en qué aplicaciones un gateway propio, compacto y de menor coste funciona bien y en cuáles un gateway industrial completo sigue siendo la inversión correcta.