La telemetría, es decir, la teledetección de los datos operativos y las mediciones, es uno de los elementos principales de los sistemas de control más complejos y también de gran parte de los equipos de uso cotidiano.
Consideremos únicamente los sistemas de telemetría por radiofrecuencia, que hoy en día constituyen más del 99% de la base instalada (decir el 100% sería arriesgado, pero se aproxima a la realidad). Los conceptos básicos, es decir, la finalidad de la telemetría y sus aplicaciones, pueden, sin embargo, extenderse por analogía también a los sistemas cableados que, aunque prácticamente en desuso, constituyen un nicho digno de mención.
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Definición y alcance de la telemetría
Concretamente, la telemetría es un conjunto de sistemas de transmisión de información que se desarrolló y evolucionó a lo largo de los años para adaptarse a múltiples áreas, como la agricultura, la biología o la medicina.
Estos sistemas automatizados de comunicación, que pueden ser inalámbricos o alámbricos, permiten recopilar datos en sitios remotos, posteriormente procesarlos y luego transmitirlos hasta el lugar donde se monitorearán.
Para esto, el equipo de telemetría deberá contar con varios sensores que miden determinadas magnitudes físicas o químicas, las cuales luego serán convertidas en señales específicas para su distribución y procesamiento.
Objetivo de la telemetría
El objetivo principal de un sistema de telemetría, es decir, de un sistema de medición a distancia, es permitir la medición de magnitudes (trivialmente, pero no en exceso, la temperatura ambiente en la que funciona una máquina de cualquier tipo) sin estar físicamente en las proximidades del objeto que se mide y sin estar sujeto a ninguna limitación temporal.
Esta medición, que suele transmitirse a través de una red de radiofrecuencias Se recoge y analiza en centros de control especiales y, combinada con las mediciones de otras magnitudes implicadas (por ejemplo, la presión, la velocidad, las vibraciones, etc.), permite trazar una serie temporal precisa que, por ejemplo, puede servir de base para evaluar todas las operaciones de mantenimiento predictivo en las que la desviación de uno o varios valores respecto a los rangos predefinidos podría provocar una reducción de la vida media del equipo o una variación de su rendimiento.
Un caso bien conocido son todas las mediciones de telemetría recogidas de los coches durante las carreras de F1: su evaluación precisa, así como el análisis de las series temporales, son utilizados por los técnicos en los boxes para definir estrategias y evaluar la salud del vehículo.
Telemetría en el mundo empresarial
Al igual que en muchos otros ámbitos, la telemetría se utiliza en el mundo empresarial para recopilar información en tiempo real sobre diversos procesos y variables.
Las organizaciones necesitan cumplir objetivos, y hacerlo de la manera más eficiente posible. Por lo tanto, requieren de diversas disciplinas y herramientas que faciliten el accionar de todas las tareas necesarias.
Y gracias al desarrollo de la tecnología y el internet, la telemetría apareció para cumplir adecuadamente este rol, generando cada vez más seguidores entre el público empresario.
Telemetría, redes de datos
La transmisión de las mediciones realizadas se realiza principalmente a través de redes de radio, pero con importantes soluciones cableadas en conexiones de fibra óptica. En función de los costes de gestión e instalación y de las prestaciones requeridas (tanto en términos de ancho de banda como de distancia recorrida), se pueden implementar diversas soluciones (lista de ejemplos no exhaustiva):
BLE (Bluetooth Low Energy), WiFi y Sub-Giga
Se usan en interiores con una cobertura del orden de decenas de metros. Los dispositivos son generalmente baratos, no requieren infraestructuras de red especialmente sofisticadas y permiten la integración directa con las aplicaciones de los teléfonos inteligentes (con la excepción de las redes subgigantes);
2G/3G
Explotan la red celular, proporcionando una cobertura casi universal. Los SMS se siguen utilizando a menudo como medio de transporte, con las debidas limitaciones, al igual que las conexiones de datos analógicas o digitales. Todavía no todos los operadores garantizan la cobertura de las redes 2G y 3G;
LTE
Representa la evolución natural de las redes 3G y se ha utilizado en el pasado para intercambiar grandes cantidades de datos a gran velocidad. Tiene unos costes de transmisión y gestión bastante elevados y no es compatible con la telemetría;
NBIoT y LTE-M
Son dos tecnologías de transmisión que posibilitan el IoT y que siguen dependiendo de las redes celulares de los operadores telefónicos y que, en cierto modo, pueden describirse como complementarias. Cada una tiene pros y contras que deben evaluarse en la fase de diseño, pero ambas garantizan la cobertura universal (sin itinerancia)
Lora y SigFox
Son dos tipos de redes que se reparten el mercado de las LPWAN (Low Power WAN). Ambas trabajan en frecuencias de 868 MHz con una cobertura de hasta decenas de kilómetros, empleando equipos alimentados por baterías cuya vida útil también puede medirse en años. Adoptan estrategias de desarrollo y de negocio diferentes, pero ambas requieren una infraestructura de red privada.
Aplicaciones prácticas y desarrollo de la telemetría
Como se mencionó anteriormente, la telemetría es muy versátil, ya que puede aplicarse con éxito a diferentes industrias. A continuación, algunos ejemplos clave:
Industria de la aviación
En la industria de la aviación, se suele utilizar lo que se conoce como telemetría del vuelo, que no es más que el proceso de recopilación, procesamiento y transmisión de datos en tiempo real desde un avión en vuelo a una estación terrestre.
La telemetría de vuelo es importante, en especial en los tiempos que corren en los que hay millones de vuelos por semana, por supervisar y gestionar el rendimiento de las aeronaves, al mismo tiempo que ofrece datos esenciales para la investigación y el avance de tecnologías aeronáuticas innovadoras.
Además, los datos telemétricos son igualmente empleados para fortalecer la seguridad en vuelo y facilitar la toma de decisiones en situaciones de emergencia.
Industria automotriz
En la industria automotriz, de forma similar a lo que sucede con los aviones, la telemetría se utiliza para controlar a distancia procesos como la ubicación de un coche, el gasto de combustible, el estado de la carga, entre otros aspectos técnicos y de seguridad.
A lo largo y ancho de todo el vehículo, hay diferentes sensores que captan distintos datos, incluyendo aquellos vinculados a la temperatura, como un termómetro normal.
Lógicamente, la telemetría automotriz suele ser inalámbrica, por lo que se requerirá una conexión satelital o de red para que la información llegue en tiempo y forma a la base encargada de estudiarla.
Industria minera
Por otra parte, en la industria minera, la telemetría se utiliza para mitigar el riesgo de accidentes, supervisando y evaluando el comportamiento de los conductores de vehículos mineros.
Utilizando computadoras a bordo y cámaras de inteligencia artificial, se monitorean signos de fatiga, uso del cinturón, distracciones y se alerta sobre la distancia segura, colisiones y cambios de carril no señalizados.
En el ámbito del mantenimiento, la telemetría es aplicada por las compañías mineras para minimizar el impacto en los vehículos mediante una conducción suave. Además, se monitorean alertas para identificar el momento adecuado para el mantenimiento preventivo o correctivo, lo que puede resultar en una fuerte reducción de los costos.
Beneficios de la telemetría en la optimización de procesos
La telemetría es muy utilizada en diferentes industrias porque permite optimizar procesos gracias sus múltiples cualidades que actúan como beneficios:
Detección de problemas
Un sistema de telemetría, como se mencionó anteriormente, consta de una serie de dispositivos que miden diversos apartados y recopilan información que se transmite a una sede de control. En consecuencia, se pueden detectar problemas a tiempo, incluso antes de que ocurran: en un auto, en un avión, en una máquina agrícola, en una grúa minera, etc. En consecuencia, se pueden abaratar costos al tomar decisión antes de que los inconvenientes se presenten.
Eficiencia energética
A su vez, la telemetría ayuda a contar con una flota de vehículos y equipos energéticamente eficientes, ya que permite supervisar el consumo de combustible y electricidad y recabar datos vinculados para poder gastar menos, contribuyendo a las finanzas de los encargados y a la sostenibilidad ambiental.
Control remoto
Por otra parte, la telemetría sirve para controlar remotamente distintos equipos electrónicos y de movilidad porque la transmisión de datos y su gestión en tiempo real pueden ser utilizadas para este fin. En algunos casos puntuales, esto sirve para no tener que depender de un trabajador humano, lo que reduce costos parcialmente.
Impacto de la telemetría en la toma de decisiones estratégicas
Usualmente, las empresas y los altos ejecutivos toman decisiones estratégicas en base a datos, información concreta y objetiva. De hecho, esta debería ser la mejor forma de hacerlo en prácticamente todos los casos.
Y la telemetría cumple un papel fundamental en este aspecto, ya que recopila todas las métricas y estadísticas necesarias y luego las procesa para su comprensión y posterior estudio.
Seguridad y privacidad en la implementación de sistemas de telemetría
Al manejar grandes cantidades de datos, y muchas veces en industrias y sectores muy sensibles, la seguridad y la privacidad son dos pilares de la buena telemetría.
Cifrado de datos
Los equipos de telemetría que transmiten datos deben utilizar complejos mecanismos de cifrado y protocolos seguros, como SSL/TLS para la comunicación, protegiendo la integridad y confidencialidad de la información.
Gestión de privilegios
Por otro lado, es esencial contar con una buena gestión de privilegios. Esto significa que los datos sólo puedan ser leídos e interpretados por los especialistas que estén a cargo y no por cualquier sujeto ajeno al proyecto y a la organización.
Monitoreo continuo
A su vez, para que la seguridad y la privacidad se implementen correctamente en los sistemas de telemetría, debe existir un monitoreo continuo que pueda detectar potenciales intrusos en acción o ataques digitales peligrosos.
Por Di Mario Pucci.
Artículo publicado originalmente en 16 Dic 2022
