Propuesta de desarrollo de red celular IoT y protocolos de comunicación para maquinaria de industria conectada

Hypertherm es una empresa estadounidense de tecnología industrial especializada en varios tipos de de cortadoras de plasma. Sus productos se venden en todo el mundo, y están buscando una solución para dar un mejor servicio a sus clientes, así como para mejorar sus productos para satisfacer las necesidades de los posibles clientes que actualmente utilizan tanto conexiones Ethernet como Wi-Fi y extraen la información sobre el uso de sus cortadoras de plasma para un seguimiento continuo.
Aunque esta solución funciona perfectamente para los clientes con configuraciones de fábrica tradicionales en las que Internet está fácilmente disponible a través de conexiones Ethernet por cable, o de forma inalámbrica a través de Wi-Fi, el reto al que Hypertherm se enfrenta son las necesidades de los clientes con configuraciones de fabricación no tradicionales. Entre ellos se encuentran los clientes que se encuentran en lugares remotos, como en barcos o astilleros, donde los equipos se mueven con frecuencia y se extienden por una gran superficie. Así, el IoT celular es la mejor alternativa para conectar estos dispositivos a Internet mediante el uso de redes móviles y conexiones celulares.

Para dotar a su maquinaria de conectividad celular, necesitaban añadir nuevas capacidades a sus cortadoras de plasma. Los sistemas propuestos en este proyecto incluyen las siguientes características:
• Estándar celular: LTE Cat NB2 (NB-IoT) excepto para México, donde sólo está disponible LTE-M
• Tipo de tarjeta SIM: Chip SIM Industrial
• módulo celular: u-Blox Sara Serie R5
• Proveedor de telefonía: Vodafone a nivel internacional y AT&T en EE.UU. y México
• Protocolo de la capa de aplicación: MQTT
• Proveedor Cloud para MQTT Broker: Microsoft Azure

Este proyecto fue un planteamiento de product management para un nuevo producto com- plementario deseado por la entidad colaboradora, por lo que los principales resultados del proyecto son los derivados del análisis. Uno de los principales resultados que se pueden ex- traer del proyecto son la viabilidad y los costes de desarrollo por unidad, que ascienden a $72.54 por cliente, pero de cada venta se puede obtener un beneficio de $145.09 dólares. Este proyecto no sólo puede ser rentable, sino que resulta ser una iniciativa estratégica de Hyper- therm para irrumpir en la industria conectada y ser los primeros en su campo (cortadores de plasma portátiles) en implementar esta solución en su línea de productos.

Introduction Hypertherm is an American industrial technology company which specializes in various types of plasma cutters. Their products are sold globally, and they are seeking a solution to better service this portion of their customer base, as well as to improve their products to meet the needs of prospective customers who are currently using both Ethernet and Wi-Fi connections and extract the usage information of their plasma cutters for continuous monitoring.
While this solution works perfectly for customers with traditional factory setups where internet is readily available through wired Ethernet connections, or wirelessly over Wi-Fi, the challenge Hypertherm faces is in catering to the needs of customers with non-traditional manufacturing setups. These include customers in remote locations, such as on ships or in shipyards, where the equipment is frequently moved and spread out over a large area. Thus, cellular IoT is the best alternative to connect these devices to the internet by using mobile networks and cellular connections

In order to give their machinery cellular connectivity, they needed to add new capabilities to their plasma cutters. The systems proposed in this project includes the following features:
• Cell Standard: LTE Cat NB2 (NB-IoT) except for Mexico, where only LTE-M is available
• SIM Card Type: Industrial Chip SIM
• Cell Module: u-Blox Sara R5 Series
• Cell Provider: Vodafone internationally and AT&T in the U.S and Mexico • Application Layer Protocol: MQTT
• Cloud Provider for MQTT Broker: Microsoft Azure

This project was a product management approach to a new add-on product wanted by the collaborating entity, so the major results of the project are those derived from the analysis. One of the main results that can be extracted from the project are the viability and the costs of development per unit, which amount to $72.54 per client, but a profit of $145.09 can be made from each sale. This project can not only be profitable but prove to be a strategic initiative from Hypertherm to break into the connected industry and being the first in its field (portable plasma cutters) to implement this solution into their product line.