Las principales empresas mineras se apresuran a adoptar la digitalización con el fin de mejorar la seguridad y la eficiencia operativas. Por lo general, este proceso implica la incorporación de plataformas del Internet de las cosas (IoT) y del IoT industrial (IIoT) a la tecnología operativa (OT) estándar. Estos dos ámbitos abarcan una amplia gama de tecnologías. Solo en lo que respecta a la conectividad, las empresas mineras pueden elegir entre estándares como Long-Term Evolution (LTE) y el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) o protocolos de redes de área amplia de baja potencia (LPWAN) como LoRa (largo alcance).

Para analizar cómo las empresas mineras están aprovechando estas tecnologías, hemos hablado con Luiz Barreto, arquitecto de tecnología operativa de Vale en Brasil, para que nos ofrezca su punto de vista desde la perspectiva de un operador minero.

En Vale, ¿para qué tipo de aplicaciones utilizasteis soluciones de IoT? ¿Qué problemas empresariales resolvisteis con el IoT? ¿Qué tecnología LoRa utilizasteis? ¿Qué plataforma de IoT implementasteis?

Luiz: En Vale utilizamos el IIoT para situaciones que no son críticas para la misión y que requieren un gran número de dispositivos, o bien dispositivos portátiles o de bajo consumo. Estamos implementando soluciones de IIoT para la monitorización de vibraciones, rodillos y cintas transportadoras, estaciones medioambientales, instrumentación geotécnica y aplicaciones de localización y proximidad, entre otras. No contamos con una plataforma concreta, sino con una combinación de soluciones que se definieron en una hoja de ruta.

Cualquier producto que cubra una necesidad importante y brinde soporte a nuestra arquitectura es una opción que podríamos considerar.

En lo que respecta a la automatización de máquinas y la gestión remota, ¿prefiere utilizar gateways centralizados que transmitan los datos a los servidores de análisis y recopilación? ¿O prefiere utilizar gateways independientes para la maquinaria crítica?

Luiz: Yo relaciono el concepto de «maquinaria crítica» con situaciones de misión crítica. Estos casos se asemejan más a aplicaciones de tecnología operativa (OT) y deben considerar como crítico todo elemento relacionado con su control. Cada componente del sistema debe estar situado muy cerca, ser accesible con una latencia mínima y contar con redundancia en todos los aspectos. No obstante, también podemos enviar los datos recopilados a un nivel superior (normalmente a una red informática o a la nube) para que las aplicaciones de aprendizaje automático extraigan más información, mejoren los procesos y relacionen los datos con otras fuentes.

Tenemos dispositivos instalados muy cerca de nuestra maquinaria crítica, y estos dispositivos también pueden enviar datos a una solución centralizada que permita realizar análisis más avanzados. En el caso del IIoT, solemos utilizar una arquitectura centralizada para ello, ya que el análisis de los datos se lleva a cabo en una capa superior y centralizada, y no sobre el terreno.

¿Cuál es el principal reto en materia de comunicaciones para el IoT en el sector minero?

Luiz: Las empresas mineras suelen tener instalaciones operativas alejadas de la red pública, por lo que es imprescindible establecer medios de conectividad privados. No existe una solución milagrosa en este ámbito, y se deben implementar diferentes opciones de conectividad en función de las necesidades de cada emplazamiento. LoRaWAN para el IIoT es una solución que funciona en una banda libre, ISM, y nos permite disponer de nuestra propia red LoRa privada con una arquitectura sencilla y a bajo coste. Otras opciones, como LTE, 5G, redes en malla Wi-Fi o radios de enlace dedicado, están disponibles o lo estarán en el futuro para diferentes casos de uso.

¿Es imprescindible para Vale disponer de comunicaciones móviles en las instalaciones mineras? ¿Están considerando la tecnología satelital para cubrir esta necesidad?

Luiz: Sí , contamos con soluciones para radios «pulsar para hablar», así como para el seguimiento de la ubicación, por ejemplo. Algunos equipos móviles, como las perforadoras autónomas, las máquinas de cantera y los camiones de transporte, también necesitan una conectividad privada fiable sobre el terreno. El satélite se utiliza en lugares remotos donde no disponemos de conectividad y la latencia no supone un problema. También estamos evaluando la posibilidad de utilizar satélites como segunda opción para la redundancia del backhaul en situaciones específicas.

¿Cuáles son sus expectativas respecto a los sistemas de transporte autónomos para los próximos cinco años?

Luiz: Ya contamos con camiones de transporte, perforadoras y máquinas de patio autónomos. Esto aporta importantes ventajas en materia de seguridad, ya que aleja al trabajador de la zona de operaciones, además de mejorar la eficiencia operativa. Otras empresas mineras ya han emprendido este camino y estamos convencidos de que se trata de una tendencia que ha llegado para quedarse.

¿Cuál crees que es la principal ventaja de la tecnología inalámbrica de largo alcance para el sector minero?

Luiz: Las ventajas de las redes LPWAN, como LoRaWAN, incluyen un bajo coste, una mayor protección contra el vandalismo en algunas ubicaciones (evitando, por ejemplo, el robo de cables), el hecho de disponer de una red privada independiente de la cobertura pública, y el control y la supervisión centralizados de todos los dispositivos.

¿Cuáles serán los posibles retos para la demanda de TI y TO en los próximos tres a cinco años?

Luiz: Nos enfrentamos a un gran reto en la gestión del cambio: redefinir los estándares para las tecnologías de la información (TI) y las tecnologías operativas (TO). Será necesario definir bien las nuevas exigencias y, en ocasiones, repartirlas entre TI y TO para poder lograr resultados óptimos.

En Vale, ¿qué plataformas de seguridad utilizáis para proteger la capa OT/IoT?

Luiz: En Vale, no mezclamos el IIoT con la OT. Deben ubicarse en zonas de red diferentes y aisladas, teniendo en cuenta que nuestro «centro de gravedad» en materia de seguridad es la OT. Además, por lo general no enviamos datos del IIoT a Internet. Todas nuestras infraestructuras se encuentran en nuestras propias instalaciones o en nubes privadas.