Destacamos

Día Mundial de la Metrología 2016

 

 

Los datos del dispositivo de Internet de las cosas (IoT) permiten diversas aplicaciones. Sin embargo, la calidad de los datos no está estandarizada y es difícil de cuantificar.

METROLOGÍA DIGITAL PARA EL INTERNET DE LAS COSAS

20 de Octubre de 2021

Actualmente si bien se pueden utilizar datos de baja calidad, el establecimiento de límites de error respalda el uso de IoT en aplicaciones críticas. Los Institutos Nacionales de Metrología (INM) tienen una larga tradición en hacer que los datos de medición sean confiables y ahora están trabajando para digitalizar estas prácticas. Uno de los conceptos nuevos que debemos manejar es lo concerniente a la Tecnología de Contabilidad Distribuida (DLT) para aprovechar la metrología digital para datos y dispositivos de IoT. Los Certificados de Calibración Digital (DCC) ofrecen una solución para describir, certificar, autenticar y asegurar la calidad de los datos de IoT. Con los DCC, la información de calibración del dispositivo de medición, se puede incluir como metadatos junto con las muestras capturadas por un dispositivo. Los metadatos pueden incluir la identificación del dispositivo, que sirve como prueba de origen para mediciones y muestras y, datos de tiempo, para garantizar su "actualidad". Los DCC mejoran la comunicación de la calidad de la información capturada entre dispositivos, servicios y aplicaciones, lo que respalda el uso de IoT en dominios con estrictas restricciones de error.

Los sensores de los equipos de medición con la tecnología de Internet de las cosas (IoT) producen datos abundantes, con costos decrecientes que permiten la distribución de dispositivos en entornos y contextos cada vez más diversos. Sin embargo, si bien el volumen de datos ha aumentado, su veracidad no. Los datos capturados por los dispositivos de IoT no son intrínsecamente confiables y, por lo tanto, es posible que no admitan aplicaciones críticas. Un mejor conocimiento del sistema o de los metadatos de la muestra, junto con el muestreo optimizado específico del dispositivo y la aplicación, podría mejorar el rendimiento de los sistemas y la usabilidad de los datos. Las soluciones extraídas del campo de la metrología (analógica) sirven como punto de partida para garantizar mediciones de alta calidad y una comunicación efectiva de la calidad de los datos, de modo que las aplicaciones críticas puedan depender de IoT.

Los sistemas utilizados por los Institutos Nacionales de Metrología (INM) pueden carecer de las herramientas o el soporte necesarios para que la criptografía digital autentique de manera confiable el origen y asegure la integridad de los documentos electrónicos, como por ejemplo los certificados de calibración. Sin embargo, la creación y distribución de documentos electrónicos fuertemente protegidos es una práctica establecida con el potencial de cumplir o superar la seguridad de los documentos en papel. Quizás pronto, los INM proporcionarán certificados de calibración digital (DCC) seguros y rastreables. Las capacidades habilitadas por la metrología digital tienen el potencial de mejorar las oportunidades para la reutilización de datos y mejorar las empresas al crear nuevas oportunidades para la creación de productos o servicios y el uso de datos confiables.

Un DCC transmite la incertidumbre de medición de un dispositivo de IoT y proporciona una referencia a su cadena de trazabilidad verificada. Se puede incluir un enlace al DCC en los metadatos de una medición, los DCC forman una columna vertebral arraigada en los INM que permiten el desarrollo de metrología digital a nivel de sistema para IoT. Los DCC permiten nuevas direcciones de desarrollo, como la trazabilidad instantánea desde la medición hasta las condiciones de muestreo hasta estándares de medición globales, o la creación de mercados de datos certificados de alta calidad. Algunos beneficios de introducir la metrología digital para las mediciones de IoT son:

• Aumentar el conocimiento sobre las incertidumbres de los dispositivos de medición y sus resultados de medición y cuantificar como metadatos las mediciones de calidad de los datos.
• Dar trazabilidad a la calidad de los datos a través de la certificación del origen, la integridad y la calidad metrológica de la medición datos
• Aumentar el valor de mercado de los datos gracias a las razones antes mencionadas
• Reducción de costos en los casos en que la calibración sea una obligación legal.

Es importante señalar que los primeros certificados de calibración digital fueron presentados originalmente por PTB que es el INM de Alemania. Ellos propusieron una estructura XML diseñada para respaldar los estándares existentes y cumplir con las recomendaciones para presentar datos metrológicos. Un DCC se puede utilizar para presentar datos administrativos y resultados de medición de los certificados de calibración actuales de una máquina en un formato legible por computadora protegido por una firma digital o un sello del emisor.

El concepto se está desarrollando actualmente, existen proyectos cómo el EMPIR "SmartCom", financiado por el programa Horizonte 2020 de la Unión Europea y también está en desarrollo con la participación de los diferente INM perteneciente al Sistema Interamericano de Metrología bajo el Proyecto de Metrología Digital M4DT del cual Chile, a través de integrantes de la Red Nacional de Metrología, RNM, es participante.

El Sistema digital de unidades (D-SI) está relacionado para presentar los datos de medición en los certificados de calibración en un formato legible por las máquinas, se desarrolló un nuevo formato XML para ello. La información relevante incluye valores numéricos para los resultados de la medición, unidades relacionadas con los valores e incertidumbres de la medición, incluido tanto el valor de la incertidumbre como su distribución. El modelo de datos D-SI se desarrolla más en el “Grupo de trabajo del CIPM sobre el SI digital” del Bureau Internacional de Pesas y Medidas (BIPM).

La trazabilidad digital segura de una medición, desde INM hasta un usuario final, solo se puede garantizar si un dispositivo calibrado se puede vincular de forma segura al DCC. Para satisfacer esta necesidad, se debe definir un identificador de dispositivo seguro vinculado criptográficamente a un dispositivo y que admite la autenticación de la identidad del dispositivo. Cada identificador deberá constar de un certificado de clave que identifica el dispositivo sujeto y una clave privada correspondiente incrustada de forma segura en el dispositivo.

Actualmente se está desarrollando el esquema para cumplir la misión conceptual para llevar las prácticas de metrología a los sensores/equipos IoT. La utilización de almacenamiento en la nube de los DCC facilita que los datos sean validados metrológicamente a una escala grande y es adecuada para el alcance creciente de IoT. La nube permitirá las verificaciones de validez instantánea y mundial reconocida de los DCC y datos validados por una cadena ininterrumpida de trazabilidad desde otros DCC, y las implicaciones de la implementación de una solución de este tipo aumentarán el impacto de IoT.

En el futuro próximo, habrá una mayor confianza general en los datos de medición de los equipos de medición IoT que podrá permitir mercados de datos confiables o el uso de información en aplicaciones novedosas y de misión crítica. Llevar la metrología digital a IoT contribuye a una variedad de industrias y aplicaciones al permitir el uso de mediciones confiables, precisas y con un tiempo adecuado. Las implicaciones van desde la comunicación de mediciones estandarizadas en todas las industrias de todo el mundo hasta la habilitación de los mercados de datos de IoT, B2B y B2C con métricas de error cuantificadas. En entornos regulados, los DCC reducen los costos y aumentan la integridad de los datos mediante el procesamiento automatizado de la información de calibración.

Las aplicaciones de dicha información pueden tener efectos que van desde un menor costo de fabricación hasta una mayor calidad de producción y puede impactar toda la industria en general. En esencia, agregar metadatos de validación a la información de origen de IoT permite por primera vez el uso apropiado de los datos que se originan en sistemas de detección distribuidos a gran escala en aplicaciones para las cuales los resultados son críticos, de esta manera y particularmente los DCC tienen el potencial de cambiar la forma en que vemos los datos generados por IoT, lo que lleva a una revolución intersectorial.

Fuente: Ing. Q. William Guin (william.guin@inn.cl)

« volver

logo pequeñoRed Nacional de Metrología © 2011. Sitio web financiado por la Fundación para la Innovación Agraria.