Node-RED y el auge de la automatización industrial de bajo código

Por qué Node-RED está ganando relevancia en la automatización industrial

Durante décadas, la automatización industrial dependió en gran medida de lenguajes de programación especializados y entornos de ingeniería propietarios. Sin embargo, hoy los fabricantes se ven presionados a implementar sistemas conectados con mayor rapidez y reducir los costes de ingeniería. Este cambio ha acelerado el interés por las plataformas de desarrollo low-code, como Node-RED.

Desarrollado originalmente como una herramienta de programación basada en eventos sobre Node.js, Node-RED ha evolucionado hasta convertirse en una plataforma industrial seria para aplicaciones perimetrales. Actualmente, los ingenieros la utilizan para conectar la tecnología operativa (OT) con la tecnología de la información (IT), especialmente en implementaciones de IIoT y fábricas inteligentes.

A diferencia del desarrollo de software tradicional, Node-RED permite a los ingenieros ensamblar aplicaciones visualmente mediante nodos de arrastrar y soltar. El resultado es una implementación más rápida, una integración simplificada y una menor dependencia de conocimientos avanzados de programación.

Figura 1. Node-RED se ha convertido en una plataforma low-code ampliamente reconocida para aplicaciones de IIoT y computación perimetral industrial.

El desarrollo low-code encuentra su lugar en la planta industrial

De la lógica de escalera a los flujos de trabajo visuales

La automatización industrial lleva años adoptando la programación gráfica. La lógica de escalera de los PLC, los diagramas de bloques de función y las interfaces de enseñanza de robots ya habían reducido la complejidad de la programación mucho antes de que se popularizara el término «low-code».

Node-RED extiende esa filosofía a la automatización moderna centrada en los datos. En lugar de enfocarse únicamente en la secuenciación de máquinas, los ingenieros ahora pueden crear flujos de trabajo que trasladan datos entre PLC, HMI, bases de datos, plataformas en la nube y sistemas empresariales.

Esta capacidad se ha vuelto especialmente importante a medida que los fabricantes modernizan los sistemas de control heredados. Las instalaciones que utilizan infraestructura PLC antigua suelen combinar Node-RED con plataformas de Allen-Bradley o Mitsubishi Electric para simplificar la recopilación de datos y la conectividad con la nube sin sustituir los equipos existentes.

Un enfoque diferente para el software industrial

El desarrollo tradicional de software industrial puede requerir semanas de programación, pruebas y depuración. Node-RED cambia este proceso radicalmente. Los ingenieros pueden implementar aplicaciones funcionales en cuestión de horas utilizando nodos de comunicación y paneles prediseñados.

Su interfaz basada en navegador también reduce las barreras de implementación. Una vez instalado en un IPC o servidor perimetral, se puede acceder al entorno de ingeniería mediante un navegador web estándar, sin necesidad de software específico para estaciones de trabajo.

Figura 2. Las plataformas de desarrollo low-code reducen la complejidad del software y, al mismo tiempo, aceleran la implementación de aplicaciones industriales.

Ventajas técnicas detrás del crecimiento de Node-RED

Diseñado para el movimiento y la conectividad de datos

En esencia, Node-RED procesa y enruta datos entre dispositivos y capas de software. Las cargas útiles pueden incluir valores numéricos, estructuras JSON, estados booleanos o eventos de máquinas generados por controladores industriales.

La plataforma admite protocolos habituales en entornos industriales, como OPC UA, MQTT, Modbus TCP, HTTP y comunicación WebSocket. Esta amplia compatibilidad de protocolos permite que Node-RED funcione como una capa de middleware ligera entre los activos de fábrica y los sistemas de análisis en la nube.

Como la plataforma se ejecuta en Node.js, puede funcionar en plataformas de hardware compactas que van desde dispositivos Raspberry Pi hasta IPC industriales y servidores virtuales.

Computación periférica sin una infraestructura compleja

Las arquitecturas IIoT modernas dependen cada vez más de la computación periférica para reducir la latencia y minimizar el tráfico en la nube. Node-RED encaja de forma natural en esta estrategia porque puede procesar los datos de las máquinas localmente antes de reenviar únicamente la información crítica.

Una implementación típica coloca el servidor periférico dentro del armario de control. El dispositivo se conecta simultáneamente a la red de la máquina y a la red empresarial, actuando como una capa segura de traducción entre los sistemas OT e IT.

Para las instalaciones que modernizan infraestructuras de automatización antiguas, este enfoque ofrece una vía rentable de modernización. Los ingenieros pueden integrar PLC heredados, sistemas de E/S distribuidas y plataformas SCADA sin rediseñar por completo el sistema de control.

Figura 3. Los ordenadores industriales compactos actúan cada vez más como puertas de enlace periféricas para aplicaciones Node-RED en fábricas conectadas.

Los dispositivos periféricos industriales impulsan la adopción

Por qué es importante el hardware Raspberry Pi

Una de las principales razones de la popularidad de Node-RED es la accesibilidad del hardware. Los dispositivos Raspberry Pi hicieron que la experimentación industrial fuera económica, lo que permitió a los ingenieros crear prototipos de aplicaciones IIoT sin los costes de infraestructura propios de una empresa.

Posteriormente, los proveedores industriales ampliaron el concepto mediante la introducción de IPC compatibles con riel DIN, con envolventes reforzadas, rangos más amplios de temperatura de funcionamiento y compatibilidad con alimentación industrial.

Una vez implementado, Node-RED puede interactuar directamente con interfaces GPIO, sensores, relés y módulos de comunicación industrial. Los ingenieros pueden crear rápidamente paneles de control de máquinas, sistemas de monitorización ambiental o aplicaciones de supervisión ligeras.

Más allá de la creación de prototipos

Lo que comenzó como una herramienta para comunidades de creadores ahora aparece en plataformas de automatización comerciales. Los proveedores industriales integran cada vez más Node-RED en ecosistemas de control nativos, reconociendo la demanda de flujos de trabajo flexibles y de bajo código.

Algunos fabricantes ahora combinan Node-RED con productos de comunicación industrial y puertas de enlace periféricas para simplificar la traducción de protocolos. En proyectos de automatización distribuida, la infraestructura de comunicación de plataformas como sistemas de redes industriales desempeña un papel importante en el mantenimiento de un flujo de datos fiable entre OT e IT.

Figura 4. Los paneles de Node-RED pueden combinar la visualización de procesos, los controles del operador y el análisis en el borde en una única interfaz basada en navegador.

Dentro del entorno de flujo de trabajo de Node-RED

Flujos, nodos y procesamiento de eventos

Las aplicaciones de Node-RED constan de flujos construidos a partir de nodos interconectados. Cada nodo realiza una tarea específica, como filtrar datos, modificar cargas útiles, retrasar acciones o comunicarse con dispositivos externos.

Los datos fluyen de izquierda a derecha por la aplicación. Los ingenieros pueden seguir visualmente la lógica del proceso sin leer un código fuente extenso, lo que mejora la resolución de problemas y la colaboración entre los ingenieros de control y los equipos de TI.

La plataforma también admite nodos de función JavaScript para una personalización avanzada. Este enfoque híbrido permite a los ingenieros combinar la simplicidad del bajo código con toda la flexibilidad de la programación cuando sea necesario.

Un ecosistema abierto enorme

Otra ventaja importante es el ecosistema comunitario abierto. Hay miles de nodos aportados por la comunidad para protocolos industriales, API en la nube, bases de datos y plataformas de análisis.

A diferencia de muchas suites de software industrial propietarias, Node-RED evita las costosas licencias de ejecución. Esta flexibilidad lo hace atractivo para proyectos piloto, sistemas de supervisión remota y fabricantes de máquinas que desarrollan arquitecturas escalables.

Figura 5. Los paneles para navegador creados con Node-RED pueden proporcionar a los operadores una funcionalidad HMI ligera y datos de las máquinas en tiempo real.

Dónde encaja Node-RED en el futuro de la automatización

Node-RED no reemplazará los entornos de programación de PLC para el control determinista de máquinas. Los sistemas de movimiento en tiempo real, las aplicaciones de seguridad y el control de procesos de alta velocidad aún requieren controladores industriales tradicionales.

Sin embargo, Node-RED cubre una brecha cada vez mayor entre el hardware de automatización y el software empresarial. A medida que las fábricas exigen más conectividad, análisis predictivo e integración con la nube, las plataformas de edge computing de bajo código están adquiriendo importancia estratégica.

Es probable que los fabricantes más exitosos de la próxima década combinen hardware de control probado con capas de software flexibles capaces de adaptarse rápidamente a las demandas operativas. Node-RED encaja bien con esa dirección porque reduce las dificultades de desarrollo y, al mismo tiempo, conserva la flexibilidad de integración.

Su verdadero valor no consiste en reemplazar a los ingenieros. En cambio, amplifica la productividad de ingeniería al permitir que los equipos de automatización se concentren en la funcionalidad del sistema en lugar de las tareas repetitivas de infraestructura de software.

Oliver Grant — Reportero sénior de sistemas industriales
Oliver Grant cuenta con más de 14 años de experiencia cubriendo la automatización industrial, la infraestructura IIoT y las tecnologías de computación en el borde. Su trayectoria incluye proyectos de integración de automatización con sistemas de control de procesos de Siemens, Rockwell Automation, Beckhoff Automation y Emerson en instalaciones de fabricación y energía.