{"id":370,"date":"2025-05-06T14:20:38","date_gmt":"2025-05-06T06:20:38","guid":{"rendered":"https:\/\/dummy.xtemos.com\/woodmart2\/furniture2\/?p=370"},"modified":"2025-12-16T21:53:59","modified_gmt":"2025-12-16T13:53:59","slug":"industrial-sensors-for-physical-artificial-intelligence-systems-in-the-world-of-smart-manufacturing","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.lxbchip.com\/es\/industrial-sensors-for-physical-artificial-intelligence-systems-in-the-world-of-smart-manufacturing\/","title":{"rendered":"Sensores industriales para sistemas de inteligencia artificial f\u00edsica en el mundo de la fabricaci\u00f3n inteligente - Parte 2"},"content":{"rendered":"

Anteriormente vimos c\u00f3mo los sensores industriales funcionan como el sistema nervioso de los sistemas f\u00edsicos de IA en la fabricaci\u00f3n inteligente. Proporcionan los datos necesarios para que los modelos de aprendizaje autom\u00e1tico tomen decisiones aut\u00f3nomas. Los bucles de retroalimentaci\u00f3n en tiempo real que permiten los sensores permiten a las m\u00e1quinas adaptarse a las condiciones cambiantes y optimizar el rendimiento. En este segundo blog, profundizaremos en c\u00f3mo los sensores industriales evolucionan y potencian la IA f\u00edsica en la fabricaci\u00f3n inteligente.<\/p>\n

Las tendencias de Industria 4.0 e IoT han dado lugar a una explosi\u00f3n de sensores inteligentes para la productividad, la seguridad y el mantenimiento predictivo, adem\u00e1s de proporcionar datos para tomar decisiones inteligentes sobre la calidad, las actualizaciones de la f\u00e1brica y la previsi\u00f3n de producci\u00f3n. En lugar de sensores que se limitan a medir y enviar datos a un controlador para la toma de decisiones, los nuevos sensores pueden determinar la mejora de la latencia y el rendimiento de la f\u00e1brica. Adem\u00e1s, la Industria 5.0 o fabricaci\u00f3n inteligente est\u00e1 dando un giro significativo hacia un enfoque centrado en el ser humano que impulsa la expansi\u00f3n de los sensores de seguridad para permitir la colaboraci\u00f3n entre humanos y robots, as\u00ed como sensores medioambientales que reducen el impacto clim\u00e1tico negativo de las f\u00e1bricas en las sociedades.<\/p>\n

Innovaciones en sensores<\/h4>\n

Para construir un sensor, los dise\u00f1adores de sistemas utilizar\u00edan un circuito integrado est\u00e1ndar para cada amplificador operacional (Op-Amp), referencia de tensi\u00f3n, convertidor anal\u00f3gico-digital (ADC), gesti\u00f3n de potencia, unidad procesadora central (CPU), interfaz y funciones del sistema que trabajan con el elemento sensor para digitalizar la se\u00f1al anal\u00f3gica, procesarla y conectarla con m\u00f3dulos de E\/S para enviar los datos a un controlador l\u00f3gico programable (PLC). Los sensores en la automatizaci\u00f3n de procesos tambi\u00e9n pueden necesitar aislamiento galv\u00e1nico opcional en algunas aplicaciones entre el ADC y la CPU, y entre la CPU y la interfaz.<\/p>\n

Los fabricantes de circuitos integrados han integrado bloques anal\u00f3gicos y de se\u00f1al mixta espec\u00edficos de la aplicaci\u00f3n en un \u00fanico chip que incluye op-amplificador, referencia de tensi\u00f3n, ADC y gesti\u00f3n de la alimentaci\u00f3n, denomin\u00e1ndolo \"sensor analog front end\" (AFE) (v\u00e9ase la figura 1) para permitir una baja latencia, mayor precisi\u00f3n, tama\u00f1o y facilidad de uso.<\/p>\n

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Figura 1 Evoluci\u00f3n de la interfaz de sensores al controlador de sensores<\/p>\n

Las nuevas tecnolog\u00edas de detecci\u00f3n, el rendimiento de la producci\u00f3n y la capacidad de tomar decisiones independientes con un solo sensor y en colaboraci\u00f3n con varios sensores sin necesidad de un controlador han impulsado las necesidades de AFE\/ADC y microcontroladores de mayor precisi\u00f3n en los sensores. El deseo de habilitar la alimentaci\u00f3n y los datos en el mismo cable o de forma inal\u00e1mbrica ha obligado a los fabricantes de equipos originales a adoptar nuevos est\u00e1ndares de interfaz. Por \u00faltimo, la IA\/ML presenta notables oportunidades que interesan a los clientes, pero que no saben c\u00f3mo explotar.<\/p>\n

Los nuevos procesos avanzados BCD (Bipolar CMOS DMOS) por debajo de los 90 nm, que combinan l\u00f3gica digital de alta densidad y velocidad, as\u00ed como anal\u00f3gica de alta potencia y precisi\u00f3n en el mismo CI, est\u00e1n abriendo las puertas a controladores de sensores totalmente integrados para ir m\u00e1s all\u00e1 de un AFE de sensor e incluso integrar procesadores en un solo chip. La plataforma Treo es un buen ejemplo de ello. El paso a geometr\u00edas de proceso de semiconductores m\u00e1s bajas se traduce en tensiones de puerta m\u00e1s bajas. A diferencia de otros proveedores que utilizan un voltaje de puerta bajo de 1,8 V para los bloques anal\u00f3gicos en procesos de 180 nm o inferiores que requieren el uso de grandes circuitos de desacoplamiento de ruido en el chip que aumentan el tama\u00f1o de la matriz del CI, onsemi ha dise\u00f1ado deliberadamente un voltaje de puerta de 3,3 V para los circuitos anal\u00f3gicos y de 1,2 V para las puertas l\u00f3gicas digitales, obteniendo la mejor densidad, rendimiento y precisi\u00f3n para los CI de se\u00f1al mixta, sin ruido ni problemas de fiabilidad a largo plazo.<\/p>\n

Tendencias futuras en sensores industriales<\/h4>\n

Del mismo modo que la Industria 4.0 a\u00f1adi\u00f3 digitalizaci\u00f3n, an\u00e1lisis en la nube e inteligencia a los sensores, la Industria 5.0 trata de la interacci\u00f3n entre humanos y m\u00e1quinas en la planta de producci\u00f3n, posible gracias a los sensores con IA. A diferencia de los sensores de visi\u00f3n artificial, que necesitan procesadores de IA externos de gama alta de 25 TOPS (Tera Operations Per Second), todos los dem\u00e1s tipos de sensores necesitan motores aceleradores de IA y procesamiento digital de se\u00f1ales (DSP) integrados en los chips controladores de los sensores.<\/p>\n

He aqu\u00ed algunos ejemplos de controladores de sensores:<\/p>\n