Diseño y Simulación de una Arquitectura Internet of Things para el Monitoreo de Variables Críticas en la Industria de Embutidos

Abstract

El monitoreo continuo de variables críticas en la producción de embutidos cárnicos representa un desafío no resuelto en plantas que operan sin infraestructura de sensores automatizados. Este trabajo presenta el diseño de una arquitectura de sensores Internet of Things para la línea de producción de chorizo parrillero de la empresa El Buen Gusto en Montero, Santa Cruz, Bolivia, implementada mediante simulación de datos como estrategia de validación previa a la instrumentación física, estableciendo las bases para el desarrollo futuro de un gemelo digital. A partir de parámetros operativos relevados directamente en planta, se configuraron 25 sensores virtuales distribuidos en seis equipos — Cámara de Frío 1, Moledora, Cutter, Embutidora, Horno y Cámara de Frío 2 — monitoreando temperatura, velocidad, humedad relativa y flujo de aire mediante el simulador IoT Sensor Data Simulator, el protocolo MQTT y el broker Mosquitto, con sesiones de 90 segundos e intervalos de muestreo de 10 segundos. Durante la validación, las variables monitoreadas permanecieron dentro de los rangos establecidos, replicando el comportamiento oscilante característico de variables físicas industriales; incluso en los casos de mayor exigencia, como la temperatura del Cutter rozando su límite superior de 9,5 °C o la Embutidora tocando su límite inferior de 2,2 °C, ningún sensor presentó´ desbordamientos. En conjunto, la simulación demostró´ que la arquitectura diseñada constituye una representación funcional del proceso y sienta las bases tanto para la implementación física de sensores como para el desarrollo futuro de un gemelo digital, habilitando el monitoreo simultáneo y en tiempo real de un conjunto grande de variables, la detección automática de anomalías y la generación de alertas que reduzcan el riesgo de proliferación de microorganismos patógenos, fallas mecánicas o pérdidas.