Arquitectura híbrida de registro distribuido para operaciones seguras y auditables de vehículos autónomos guiados en entornos industriales

Resumen

Los vehículos autónomos guiados (AGV) y los robots móviles se utilizan cada vez más en entornos industriales y críticos, donde garantizar un funcionamiento seguro, auditable y fiable es fundamental. Este artículo propone una arquitectura híbrida que integra una capa de control robótico basada en ROS/ROS2 con una plataforma industrial y una capa de tecnología de registro distribuido (DLT) para el registro inmutable de eventos. La arquitectura aprovecha una capa puente para traducir el estado y los eventos del robot en entidades de contexto, que posteriormente se registran en Hedera Hashgraph o IOTA Shimmer. Experimentos de laboratorio con una Raspberry Pi como emulador de AGV cuantifican la latencia, el rendimiento y el consumo energético de extremo a extremo para ambas DLT, demostrando una latencia más baja y un rendimiento más estable para Hedera Hashgraph, mientras que IOTA presenta un consumo energético mínimo del dispositivo. Además, el enfoque propuesto basado en DLT se compara sistemáticamente con una implementación convencional fuera de la cadena basada en FIWARE y MongoDB para evaluar las compensaciones en latencia, rendimiento, eficiencia energética y auditabilidad entre el anclaje de registro distribuido y el almacenamiento de bases de datos tradicionales. El diseño híbrido dentro y fuera de la cadena equilibra eficientemente el almacenamiento de telemetría de alto volumen con un anclaje de eventos seguro y trazable. Los resultados proporcionan una guía para la adopción industrial de sistemas AGV basados ​​en registro y destacan las compensaciones clave en latencia, consumo energético, escalabilidad y opciones de diseño arquitectónico, ofreciendo una base para futuros trabajos en implementaciones a gran escala, preservación de la privacidad y políticas de anclaje adaptativo.