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Entrevistamos a

Alicia Alonso

Responsable de desarrollo de la línea RELYUM — RELYUM by SoC-e

La combinación de 5G y TSN es la solución que necesita la industria digital

La combinación de 5G y TSN es la solución que necesita la industria digital

Nacida como una spin-off universitaria, Relyum apuesta ahora por el desarrollo una tecnología propia para las TSN, un estándar que proporciona interoperabilidad y determinismo a las comunicaciones basadas en Ethernet


RELYUM by SoC-e es una empresa española especializada en redes, sincronización y ciberseguridad en sistemas críticos ¿Puede explicarnos la historia de la empresa?

La empresa surge hace 9 años como una spin-off de la universidad del País Vasco. En aquella época, los promotores de SoC-e llevaban varios años abordando con éxito proyectos de ingeniería para empresas externas de sectores muy diversos y vieron la oportunidad de dar continuidad a ese trabajo, creando una nueva empresa especializada en el desarrollo de tecnología de comunicaciones y sincronización para sistemas críticos.

Los trabajos llevados a cabo en la universidad habían permitido crear una relación de colaboración con la multinacional americana fabricante de FPGAs Xilinx, lo que facilitó a SoC-e el acceso al mercado internacional y un posicionamiento temprano en las tecnologías antes mencionadas.

¿Cuál es la gama de productos que ofrecen?

La empresa se ha especializado en el desarrollo de tecnología de comunicaciones basada en Ethernet, tanto para redes convencionales como de alta disponibilidad (conocidas como Zero-Packet-Loss) para sistemas críticos, sincronización submicrosegundo y ciberseguridad. Y sobre la base de esas tecnologías, ofrecemos una gama muy variada de soluciones desde IP (Intellectual Property) cores para desarrollo de circuitos integrados licenciados a fabricantes de equipos, hasta módulos electrónicos integrables en productos de terceros o equipos finales. Estos últimos se comercializan bajo la marca RELYUM, que incluye en su porfolio de productos equipo con diferenciales.

Huimos de la electrónica generalista y buscamos ofrecer productos de calidad, con componentes de rango industrial, y capacidades y tecnologías que garanticen los tiempos de Product Life Cycle que demandan los mercados más exigentes. En esta era de revolución digital, estamos viendo cómo electrónica de consumo de bajo coste está empleándose para abordar proyectos muy diversos en la zona de operaciones de las plantas industriales, y creemos que a largo plazo puede ser un error ya que no garantiza la durabilidad y fiabilidad (también en términos de ciberseguridad) que van a requerir los retos de digitalización futuros.

Por último, la última gran apuesta de SoC-e ha sido el desarrollo de una tecnología propia para la red Ethernet de nueva generación (Time-Sensitive Networking, TSN). Esta tecnología se ha incluido en una nueva familia de productos RELYUM, que facilita la evolución de las redes actuales hacia el Factory Backbone integrado.

¿Cuál es su principal mercado?

Dado que muchos de nuestros productos están dirigidos a mercados muy verticales trabajamos a nivel global. A lo largo de toda nuestra trayectoria, hemos desarrollado proyectos en más de 30 países, suministrando nuestra tecnología a grandes compañías internacionales de los sectores eléctrico, industrial y aeronáutico entre otros. En el caso particular del mercado industrial (proyectos de Industria 4.0), trabajamos sobre todo a nivel nacional donde nos apoyamos en partners especializados en tecnologías complementarias para ofrecer una solución global de digitalización a nuestros clientes. Este tipo de proyectos requieren en muchos casos un acompañamiento al cliente, es decir, una mayor dedicación de recursos, es por eso que tenemos un foco más local.

Hablemos de TSN (Time Sensitive Networking): es una tecnología en boca de todos los fabricantes de sistemas de automatización, ¿puedes explicarnos de manera sencilla qué es y cómo va a influir en las comunicaciones industriales? ¿Qué soluciones aporta RELYUM en este aspecto?

Tal y como mencionamos en un artículo publicado anteriormente, Time-Sensitive Networking (TSN) es un estándar que proporciona interoperabilidad y determinismo a las comunicaciones basadas en redes Ethernet.

Este tipo de redes son capaces de hacer converger los mundos IT y OT gracias a que existen tres tipos básicos de tráfico: tráfico Scheduled, tráfico Best-effort y tráfico Reserved. El tráfico Scheduled es el apropiado para mensajes con requisitos estrictos de tiempo real, como es el caso de las aplicaciones de control. El tráfico Reserved es el que se utiliza en el caso de mensajes con requisitos de tiempo real flexibles, como podrían ser las aplicaciones de video que son cada vez más utilizadas en entornos industriales para tareas de supervisión. Finalmente, el tráfico Best-effort es aquel que no es sensible a requisitos de calidad de servicio y que por lo tanto se considera tráfico Ethernet de propósito general, como el enviado al MES o al ERP. Por otro lado, al estar basado en un conjunto de estándares abiertos, TSN permite terminar con los problemas de interoperabilidad que existen hoy en día a la hora de integrar máquinas de distintos fabricantes.

RELYUM implementa en todos sus equipos la solución TSN desarrollada por SoC-e, una solución madura y probada en los test de interoperabilidad del Industrial Internet Consortium (IIC) de los dos últimos años, donde participan fabricantes como Cisco o Hirshmann. En el demostrador permanente del IIC TSN Testbed están presentes los equipos de RELYUM través RELY-TSN-CPPS con funcionalidades de Switch y Endpoint TSN (gateway), y la tarjeta PCIe para SCADA RELY-TSN-PCIe es capaz de ofrecer una solución global TSN a las plantas industriales.

Propuesta de arquitectura para redes TSN de RELYUM by SoC-e

¿Cuál es el papel que jugará el 5G en la Industria de los próximos años?

5G supone un salto cualitativo en términos de latencia y ancho de banda, es por ello, que muchos sectores están expectantes para ver su evolución de cara a analizar su aplicabilidad en sus instalaciones. En el caso de la factoría digital, los retos a los que debe enfrentarse son similares a los presentes en otros entornos edge críticos, tales como la comunicación Vehículo a Vehículo y Vehículo con Infraestructura: disponibilidad, seguridad y determinismo. En este sentido, la combinación de 5G y TSN se prevé como la solución ganadora al dar respuesta a los retos técnicos planteados sin generar dependencia de un fabricante concreto.

Nosotros como especialistas en redes Ethernet deterministas de baja latencia estamos involucrados en esta convergencia y mantenemos una constante actividad de vigilancia tecnológica junto con grupos de investigación universitarios que trabajan en ese campo.

¿Qué visión tiene sobre el futuro de las redes industriales y su estandarización?

En RELYUM hemos hecho una clara apuesta por equipos y soluciones basadas en estándares y en arquitecturas abiertas. En este sentido, creemos que el futuro de las comunicaciones pasa por la estandarización y la interoperabilidad, en especial, en el sector industrial. Gracias a la rápida evolución de los sistemas electrónicos de computación en el edge combinados con tecnologías open source, los clientes visualizan incluso desarrollar por ellos mismos aplicaciones específicas de machine learning o de inteligencia artificial sobre estas infraestructuras.

Es por ello que el rechazo a soluciones propietarias es cada vez mayor, ya que conllevan inversiones elevadas en licenciamiento e integración y generan dudas sobre la evolución futura de las mismas. La demanda se está centrando en soluciones que aseguren la interoperabilidad entre fabricantes. En esta evolución destaca OPC-UA como tecnología de comunicación multiplataforma sobre TSN, definiéndose así una única red de comunicación en la fábrica tanto para los sistemas OT como IT,

A nuestro entender, la ciberseguridad es uno de los aspectos más importantes para el correcto desarrollo de la Industria 4.0 ¿Realmente la industria es consciente de la importancia de la Ciberseguridad? ¿Cuáles son los principales retos?

Sin duda, el sector industrial está interiorizando la importancia de la ciberseguridad en todas las aéreas digitalizadas. Sí que es verdad que el grado de concienciación es mayor en las áreas de IT, con más experiencia y con más disponibilidad de soluciones, que en las áreas OT. Estas últimas se enfrentan simultáneamente al reto de sensorización, digitalización y de distribución de la computación. Por tanto, la incorporación de la ciberseguridad en las áreas de producción y almacén está siendo progresiva.

¿Cuáles son las tendencias a medio plazo en sistemas de ciberseguridad?

Actualmente, las actuaciones de digitalización en planta están requiriendo ampliar la conectividad de las distintas áreas de la fábrica. Algunas de ellas, son críticas para la producción o incluso, para la seguridad de las personas. Para mitigar posibles ciber-ataques, el despliegue se está realizando siguiendo un enfoque multinivel con barreras o protecciones basadas en cortafuegos, VPNs y DMZ.

Si bien este enfoque multinivel es válido para los despliegues actuales, no encaja en la estructura monolítica de interconexión de la planta del futuro, donde todos los elementos deben hablar entre sí de una forma segura y con latencias controladas. Por ejemplo, sectores y actuadores deberán poder comunicarse con equipamiento distribuido en planta con capacidad para cargar y descargar servicios virtuales PLC y, a su vez, directamente con el Cloud.

¿Cuáles son las soluciones que ofrece RELYUM en materia de Ciberseguridad?

Los equipos de RELYUM afrontan el reto de la ciberseguridad bajo tres vertientes: ciberseguridad by design, ciberseguridad IT y ciberseguridad OT. La ciberseguridad by design implica que tanto en los elementos hardware como software de los equipos se han incluido los mecanismos de seguridad adecuados para poder ofrecer una solución fiable para cada sector. A modo de ejemplo, los equipos incorporan mecanismos de encriptado y autenticación del firmware y de actualización remota securizada. La ciberseguridad IT se afronta mediante la integración de protocolos de comunicación seguros en los equipos tales como TLS o IPSec, soportados mediante una gestión de certificados, roles de usuario y firma digital robusta. La ciberseguridad OT se soporta en los mecanismos de seguridad integrados en los nuevos protocolos de IIoT tales como OPC-UA o MQTT y en la aceleración hardware mediante FPGA para proteger tráfico que tenga estrictos requisitos de tiempo real.

En esta línea, SoC-e ha desarrollado una solución hardware pionera que permite encriptar el tráfico a velocidad wire-speed de forma transparente para el software de aplicación, ofreciendo latencias fijas en el entorno de unos microsegundos. Esta solución está dirigida a entornos críticos que requieren una muy baja latencia en las comunicaciones con requerimientos estrictos de tiempo real. La primera versión de esta solución se ha personalizado para las necesidades de comunicación crítica en las subestaciones aplicando los estándares del sector eléctrico IEC 62351-6 y -9.

Propuesta de entorno seguro con tecnología RELYUM

Como hemos podido ver en la última edición de Hannover Messe las soluciones edge están creciendo en la industria ¿Cómo definiría una solución edge?

Una solución edge es una solución basada en dispositivos distribuidos a lo largo de la planta o infraestructura OT, con capacidad de procesamiento local (entendiéndose como próximo al punto de generación del dato) y conectividad con el resto de dispositivos electrónicos. Representa la descentralización frente a la opción centralizada que ofrece el Cloud o una solución on-premise IT.

En realidad, la tendencia observada es una combinación de todos estos elementos: sensores y actuadores distribuidos en planta, dispositivos con notable capacidad de computación distribuidos en planta (Edge Computing), servidores on-premise y cloud. El nombre más acertado para esta visión sería Fog Computing.

Edge versus cloud ¿Para qué utilizar cada tecnología? ¿Pueden convivir?

Enlazando con esta idea del Fog Computing, en mi opinión la cuestión no es edge vs. cloud sino edge + cloud. En este sentido, creo que pueden y deben convivir ya que juntos permiten abordar el reto de la digitalización de manera flexible y eficiente.

Las ventajas del Edge son claras. Por un lado, el llevar a cabo el preprocesamiento en local permite reducir las latencias en las computaciones que así lo requieran, por ejemplo, en procesos predictivos en lazo cerrado. El Edge Computing permite obtener una respuesta en tiempo real (sin latencias), ahí donde se necesita el dato (junto a la máquina), sin depender de las comunicaciones. Adicionalmente, este enfoque permite ahorrar espacio de almacenamiento central. A modo de ejemplo, 50 sensores/máquina y 40 máquinas, con 1 señal/segundo y 1 byte/señal, supondrían decenas de Teras de almacenamiento al año (63.000.000.000). Del mismo modo, al igual que se ahorra espacio de almacenamiento, se ahorra ancho de banda en transmisión hasta ese almacenamiento central.

En cuanto al Cloud, la principal ventaja es que ofrece disponibilidad inmediata a cualquier recurso que se necesite, es decir, una gran flexibilidad y escalabilidad.

Que aporta RELYUM a las soluciones edge en la industria

En RELYUM fuimos los primeros que apostamos por el Edge hace más de 4 años. Es por eso que todos nuestros equipos incluyen funcionalidades Edge con capacidad de ejecución de microservicios software y hardware en FPGA. Una de nuestras premisas es la flexibilidad por eso ofrecemos a nuestros clientes la posibilidad de implementar soluciones Edge a diferentes niveles.

Todos los equipos RELYUM incluyen una herramienta web gratuita embebida en el dispositivo que permite configurar lógicas de procesamiento sencillas a partir de las señales recogidas por el equipo. Además, damos soporte a nuestros clientes para desarrollar e instalar en nuestros equipos algoritmos de procesamiento más sofisticados, que utilicen técnicas de Machine Learning o analítica avanzada. Para ello, todos nuestros equipos utilizan un sistema operativo Linux compatible con las plataformas Open Source para generación de Microservicios disponibles en el mercado. Por último, uno de los diferenciales de RELYUM es que utiliza tecnología FPGA pudiendo acelerar el procesamiento intensivo requerido en aplicaciones tales como análisis vibracional, procesamiento de imágenes o Inteligencia Artificial.

Propuesta de entorno edge con tecnología RELYUM

¿Cómo ve el panorama industrial en España?

Mi sensación es que se está dotando de visibilidad desde las administraciones públicas y desde los medios en general, a las acciones en torno a la industria 4.0. Está proactividad es positiva puesto que obliga al tejido industrial a autoevaluarse y, en su caso, a invertir en nuevas tecnologías para no quedarse atrás en términos de competitividad. Sin embargo, partimos de una situación con plantas en las que todavía no se han implantado sistemas de automatización de la producción, propios de la Industria 3.0 como el MES y donde muchos procesos todavía son manuales. Por eso las empresas tendrán que ir abordando paso a paso diferentes proyectos de digitalización, hasta llegar a la situación ideal en la que puedan realmente beneficiarse del análisis global “del dato” auspiciado por Industria 4.0.

Pienso que es importante que se aborde como un gran proyecto de digitalización corporativo, que a su vez esté compuesto por pequeños proyectos dirigidos a solucionar distintas problemáticas de la empresa, y que esté liderado por la Dirección. De lo contrario, se corre el riesgo de invertir en soluciones aisladas, no estándares y no interoperables, sin capacidad de escalabilidad futura. Creo que merece la pena hacer una buena planificación inicial que contemple una mayor inversión en infraestructura, para evitar problemas futuros.

¿Cómo cree que será la industria dentro de 10 años?

Aunque es difícil prever cómo será la industria dentro de 10 años, como resultado de la aplicación de este proceso de digitalización global, la Industrial en Europa deberá ser más competitiva en series pequeñas y personalizadas. Este nuevo estatus, será garante de la supervivencia del tejido industrial en el viejo continente.

Con la llegada de la Industria 4.0, han irrumpido con fuerza tecnologías como la robótica, la fabricación aditiva o la realidad aumentada, que sin duda revolucionarán los procesos industriales tal y como los conocemos ahora. Creo que el gran reto será cómo sacar el máximo provecho de todas estas nuevas soluciones tecnológicas que tenemos al alcance de la mano sin dejar atrás a las personas, es decir, cómo hacer una transición controlada que tenga en cuenta sus necesidades (formación, reciclaje, retención de talento, motivación, etc.). Afortunadamente, mi impresión es que está surgiendo una conciencia global en torno a este tema, tal y como se ve con la aparición de la llamada Industria 5.0.

RELY CPPS System Platform




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