Estudio de mejoras en una solución IoT para la monitorización de activos de instalaciónfija y/o desplegados en campo

Abstract

Este Trabajo de Fin de Máster se centra en el estudio y mejora de una solución IoT para la monitorización de activos, basándose en un proyecto real desarrollado para un cliente del sector bancario. El objetivo principal es optimizar la calidad y competitividad de la solución actual, ampliando su mercado potencial a otros sectores con casos de uso similares. El TFM aborda uno de los desafíos técnicos y de seguridad que pueden comprometer la eficacia de estas soluciones, como es el caso de las inhibiciones de señal celular. Se plantean diferentes alternativas, como antenas directivas, redes de respaldo multimodales y multifrecuencia, parejas de dispositivos con conexión redundante y ajustes en la frecuencia de envío de mensajes de estado. Tras un análisis exhaustivo, se concluye que las redes de respaldo multimodales y multifrecuencia mediante módulos NB-IoT/LTE-M son la solución óptima. Además, se propone el desarrollo de una familia de dispositivos IoT adaptables a múltiples casos de uso, desde una solución genérica hasta soluciones especializadas. Estos dispositivos se integran en una plataforma común y desarrollada específicamente para estos casos de uso, denominada Asset Control, que ofrece una gestión centralizada y eficiente. La solución desarrollada en este TFM se está aplicando con éxito en un proyecto piloto para una empresa distribuidora de gases industriales en Europa. El caso de uso se centra en la monitorización de racks de bombonas de hidrógeno, utilizando un manómetro IoT y la plataforma Asset Control. De cara al futuro, se plantea continuar evolucionando la plataforma mediante la incorporación de nuevas funcionalidades y explorando el desarrollo de nuevos casos de uso con alto potencial.

This Master Thesis focuses on the study and improvement of an IoT solution for asset monitoring, based on a real project developed for a client in the banking sector. The main objective is to optimise the quality and competitiveness of the current solution, extending its market potential to other sectors with similar use cases. The thesis addresses one of the technical and security challenges that can compromise the effectiveness of these solutions, such as cellular signal jamming. Different alternatives are proposed, such as directive antennas, multi-modal and multi-frequency backup networks, device pairs with redundant connection and adjustments in the frequency of sending status messages. After a thorough analysis, it is concluded that multi-modal and multi-frequency back-up networks using NB-IoT/LTE-M modules are the optimal solution. Furthermore, it is proposed to develop a family of IoT devices adaptable to multiple use cases, from a generic solution to specialised solutions. These devices are integrated in a common platform specifically developed for these use cases, called Asset Control, which offers a centralised and efficient management. The solution developed in this Master Thesis is being successfully applied in a pilot project for an industrial gases distribution company in Europe. The use case focuses on the monitoring of hydrogen cylinder racks, using an IoT pressure gauge and the Asset Control platform. Going forward, it plans to continue evolving the platform by adding new functionalities and exploring the development of new use cases with high potential.