Desde que tenemos memoria, las cosas (todos y cada uno de los objetos que nos rodean en todo momento y en todo lugar) han sido y en algunos casos siguen siendo artefactos y (perdón la redundancia) cosas inanimadas. Sea que así estaban y/o fueron así provistas por la naturaleza, o artilugios inventados, ingeniados, contruidos por los seres humanos. Desde una piedra, un pedazo de fémur de animal, un tronco o hasta una computadora cuántica, una nave interestelar, etc.
Es cuando nuestras máquinas se descomponen o dejan de realizar el trabajo para el que fueron diseñadas como fueron diseñadas (resultando en ocasiones en espantosos accidentes) cuando pensamos: -"¿Y si esta cosa que falló en mi vehículo tuviese la capacidad de informarme su estado actual y/o advertirme que falta poco para que las cosas se pongan mal?"- Cierto que, y específicamente hablando de los vehículos automotores, tenemos los "testigos" (luminosos o no) que nos advierten de posibles fallas. Pero aún así es indispensable estar dentro del vehículo, ponerlo en marcha y a veces, esperar a que se presenten las condiciones para que se dispare el dichoso testigo.
Es entonces que cabe mencionar esto que se ha dado en llamar La Internet de las Cosas o "Internet of Things (IoT)".
¿Qué es la Internet de las Cosas o "Internet of Things"?
La Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés, Internet of Things) es un concepto que hace referencia a la interconexión digital de objetos cotidianos mediante internet. Estos objetos, también conocidos como "dispositivos inteligentes", pueden ser desde electrodomésticos y sensores hasta vehículos y equipos industriales, entre otros. La idea es que estos dispositivos puedan recopilar, enviar y recibir datos, así como realizar acciones o tomar decisiones automatizadas, todo ello sin intervención humana directa.
Características Principales:
- Conectividad: Los dispositivos IoT están equipados con sensores, actuadores y tecnologías de comunicación que les permiten conectarse a internet y compartir datos.
- Inteligencia: Muchos dispositivos IoT están habilitados para procesar datos y tomar decisiones basadas en algoritmos o reglas predefinidas, lo que les permite operar de manera autónoma.
- Interacción: Los dispositivos IoT pueden interactuar entre sí, con sistemas de software o con usuarios humanos a través de interfaces como aplicaciones móviles o plataformas en la nube.
- Automatización: La IoT permite la automatización de procesos y tareas, lo que puede aumentar la eficiencia, la comodidad y la seguridad en diversos entornos.
- Ejemplos de Aplicaciones:
- Hogar Inteligente: Control de luces, termostatos, cerraduras y electrodomésticos desde un teléfono inteligente.
- Salud y Bienestar: Dispositivos de seguimiento de actividad física, monitores de salud y dispositivos médicos conectados.
- Ciudades Inteligentes: Sensores de tráfico, sistemas de gestión de residuos y monitorización de la calidad del aire.
- Agricultura de Precisión: Sensores de suelo, sistemas de riego automatizados y monitorización de cultivos.
- Industria y Fabricación: Maquinaria industrial conectada, mantenimiento predictivo y seguimiento de la cadena de suministro.
Beneficios:
- Eficiencia: Optimización de procesos y recursos.
- Conveniencia: Automatización de tareas y control remoto.
- Seguridad: Vigilancia y detección de anomalías.
- Innovación: Desarrollo de nuevos productos y servicios.
- Sostenibilidad: Uso más eficiente de energía y recursos.
Retos y Desafíos:
- Privacidad y Seguridad: Vulnerabilidades de datos y exposición a ciberataques.
- Interoperabilidad: Integración de dispositivos de diferentes fabricantes y protocolos.
- Escalabilidad: Gestión de grandes volúmenes de dispositivos y datos.
- Regulación: Marco legal y normativo en constante evolución.
La IoT tiene un gran potencial para transformar la forma en que interactuamos con el mundo que nos rodea, desde nuestros hogares y lugares de trabajo hasta nuestras ciudades y entornos naturales. Sin embargo, su implementación exitosa requiere abordar los desafíos asociados y garantizar la seguridad, la privacidad y la interoperabilidad de los sistemas IoT.
¿Cuándo y quién acuñó el término Internet de las Cosas o "Internet of Things"?
Kevin Ashton es un empresario, innovador y tecnólogo británico nacido en 1968. Es conocido principalmente por haber acuñado el término "Internet de las Cosas" (IoT) en 1999 mientras trabajaba en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). Ashton es graduado en Ciencias de la Computación y Gestión de Empresas por la Universidad de Londres.
Además de su contribución al campo de la IoT, Ashton ha trabajado en diversas áreas de la tecnología y la innovación. Ha ocupado cargos ejecutivos en empresas de tecnología y ha sido un defensor del uso de tecnologías emergentes para mejorar la eficiencia y la productividad en una variedad de industrias.
Ashton ha escrito varios artículos y libros sobre temas tecnológicos y de innovación, y ha sido reconocido por su influencia en el campo de la tecnología. Su trabajo ha contribuido significativamente al desarrollo y la popularización de la IoT en todo el mundo.
¿Qué tipos o clases de Internet de las Cosas o "Internet of Things" existen?
El Internet de las Cosas (IoT) es un concepto amplio que abarca una amplia variedad de aplicaciones y tecnologías. A continuación, se presentan algunos tipos o clases comunes de IoT:
IoT Doméstico: Se refiere a dispositivos inteligentes y conectados que se utilizan en entornos domésticos para mejorar la comodidad, la eficiencia energética y la seguridad. Ejemplos incluyen termostatos inteligentes, cámaras de seguridad conectadas, electrodomésticos inteligentes, bombillas inteligentes, etc.
IoT Industrial: También conocido como IIoT (Internet Industrial de las Cosas), se refiere a la aplicación de tecnologías IoT en entornos industriales y empresariales para mejorar la eficiencia operativa, el mantenimiento predictivo, la automatización de procesos y la monitorización de activos. Ejemplos incluyen sensores en maquinaria industrial, sistemas de seguimiento de inventario, sistemas de monitorización de la cadena de frío, etc.
IoT de Salud: Se refiere a la aplicación de tecnologías IoT en el sector de la salud para mejorar el monitoreo de pacientes, la gestión de enfermedades crónicas, la telemedicina y la atención médica remota. Ejemplos incluyen dispositivos de seguimiento de la salud, monitores de glucosa en sangre conectados, dispositivos de administración de medicamentos inteligentes, etc.
IoT de Ciudades Inteligentes: Se refiere a la aplicación de tecnologías IoT en entornos urbanos para mejorar la eficiencia en el uso de recursos, la gestión del tráfico, la seguridad pública, la gestión de residuos, la monitorización ambiental, etc. Ejemplos incluyen sensores de tráfico, sistemas de iluminación inteligente, sistemas de gestión de residuos inteligentes, etc.
IoT Agrícola: Se refiere a la aplicación de tecnologías IoT en la agricultura para mejorar la eficiencia en la gestión de cultivos, el riego, la monitorización del suelo, la gestión de ganado, etc. Ejemplos incluyen sensores de humedad del suelo, sistemas de riego automatizado, collares de seguimiento de ganado, etc.
IoT de Transporte y Logística: Se refiere a la aplicación de tecnologías IoT en el transporte y la logística para mejorar la gestión de flotas, la monitorización de activos, la logística inteligente, etc. Ejemplos incluyen sistemas de seguimiento de vehículos, contenedores inteligentes, sistemas de gestión de inventario conectados, etc.
En la práctica, hay muchas otras aplicaciones y áreas donde las tecnologías IoT están siendo utilizadas para mejorar la eficiencia y la calidad de vida.
¿De qué elementos se debe componer una solución de Internet de las Cosas o "Internet of Things"?
Dispositivos Conectados (Las Cosas): Son los dispositivos físicos que recopilan datos del entorno o ejecutan acciones basadas en comandos remotos. Estos dispositivos pueden incluir sensores, actuadores, cámaras, medidores, wearables, entre otros.
Conectividad: Se refiere a los medios de comunicación que permiten la transmisión de datos entre los dispositivos conectados y la plataforma de IoT. Esto puede incluir tecnologías como Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, LoRa, 3G/4G/5G, Ethernet, entre otras.
Plataforma de IoT: Es el componente central de la solución de IoT que permite la gestión, procesamiento, almacenamiento y análisis de los datos recopilados por los dispositivos conectados. La plataforma de IoT puede incluir funcionalidades como la gestión de dispositivos, la gestión de datos, la analítica en tiempo real, la seguridad, la integración con otros sistemas, etc.
Computación en la Nube: En muchos casos, los datos recopilados por los dispositivos IoT se almacenan y procesan en la nube, lo que permite un escalado flexible y un acceso remoto a los datos y servicios de IoT. Los proveedores de servicios en la nube ofrecen plataformas y servicios específicos para la gestión de datos y aplicaciones de IoT.
Analítica de Datos: La capacidad de analizar los datos generados por los dispositivos IoT es fundamental para obtener información útil y tomar decisiones informadas. Esto puede incluir análisis en tiempo real, análisis predictivo, detección de patrones, etc.
Seguridad: Dado que los dispositivos IoT recopilan y transmiten datos sensibles, la seguridad es un aspecto crítico de cualquier solución de IoT. Esto incluye medidas de seguridad en los dispositivos mismos, así como en la transmisión de datos y en la plataforma de IoT.
Aplicaciones y Servicios: Las aplicaciones y servicios basados en IoT permiten a los usuarios interactuar con los dispositivos conectados y acceder a los datos recopilados. Estos pueden incluir aplicaciones móviles, aplicaciones web, paneles de control, alertas y notificaciones, entre otros.
Dependiendo de la aplicación y los requisitos específicos, una solución de IoT puede incluir otros componentes adicionales o funcionalidades específicas.
¿Qué plataformas para soluciones de Internet de las Cosas o "Internet of Things" existen actualmente?
AWS IoT Core: Es un servicio de AWS que facilita la conexión de dispositivos IoT a la nube y permite el intercambio seguro de datos entre los dispositivos y las aplicaciones en la nube. Ofrece características como la gestión de dispositivos, la seguridad de extremo a extremo y el análisis de datos en tiempo real.
Azure IoT Hub: Es un servicio de Microsoft Azure que proporciona conectividad segura y bidireccional entre los dispositivos IoT y la nube. Permite la gestión de dispositivos, la recopilación y el análisis de datos, así como la integración con otras herramientas de Azure para desarrollar soluciones completas de IoT.
Google Cloud IoT Core: Es un servicio de Google Cloud Platform (GCP) que ofrece una plataforma segura y escalable para la gestión de dispositivos IoT y la recopilación de datos. Permite la integración con otras herramientas de GCP, como BigQuery y TensorFlow, para el análisis de datos y la inteligencia artificial.
IBM Watson IoT Platform: Es una plataforma de IBM que permite conectar y gestionar dispositivos IoT, así como analizar datos en tiempo real para obtener insights valiosos. Ofrece características como la seguridad de extremo a extremo, la gestión de dispositivos a gran escala y la integración con otras soluciones de IBM, como Watson AI.
ThingSpeak: Es una plataforma de IoT de código abierto desarrollada por MathWorks, la compañía detrás de MATLAB. Permite la recopilación, visualización y análisis de datos de sensores en tiempo real, así como la integración con otras herramientas de MathWorks para el desarrollo de algoritmos y modelos.
Losant: Es una plataforma de IoT que ofrece herramientas para la creación rápida de aplicaciones IoT personalizadas. Permite la conectividad de dispositivos, la creación de flujos de trabajo y reglas de negocio, y la visualización de datos en tableros personalizados.
La elección de la plataforma adecuada dependerá de los requisitos específicos del proyecto, como la escalabilidad, la seguridad, la integración con otras herramientas y el costo.
¿Cuantas y cuáles enfoques y arquitecturas hay en una implementación de Internet de las Cosas o "Internet of Things"?
Arquitectura de Capa Única (Monolítica): En esta arquitectura, todos los componentes de la solución de IoT, como dispositivos, conectividad, procesamiento de datos y aplicaciones, están integrados en una única capa. Es adecuada para aplicaciones simples con requisitos limitados de escalabilidad y flexibilidad.
Arquitectura de Capas Separadas (Tiered): En esta arquitectura, los componentes de la solución de IoT se dividen en capas lógicas separadas, como la capa de dispositivos, la capa de conectividad, la capa de procesamiento de datos y la capa de aplicaciones. Cada capa se comunica con la siguiente a través de interfaces definidas. Es más escalable y modular que la arquitectura monolítica.
Arquitectura de Enfoque de Datos (Data-Driven): En este enfoque, el énfasis está en la recopilación, procesamiento y análisis de datos generados por los dispositivos IoT. La arquitectura se centra en la eficiencia y la escalabilidad de la gestión de datos, con herramientas y plataformas específicas para el procesamiento de grandes volúmenes de datos en tiempo real.
Arquitectura Basada en Eventos (Event-Driven): En esta arquitectura, la comunicación entre los dispositivos y los servicios se basa en eventos. Los dispositivos envían eventos cuando ocurren ciertas condiciones o cambios en su entorno, y los servicios responden a estos eventos según la lógica de negocio definida. Es adecuada para aplicaciones que requieren respuestas rápidas a eventos en tiempo real.
Arquitectura de Borde (Edge Computing): En este enfoque, parte del procesamiento de datos se realiza en dispositivos periféricos o "borde" (como sensores o gateways) en lugar de enviar todos los datos a la nube para su procesamiento. Esto reduce la latencia y el ancho de banda requerido, lo que es especialmente útil en aplicaciones que requieren respuestas rápidas o en entornos con conectividad limitada.
Arquitectura de Nube (Cloud Computing): En esta arquitectura, todos los datos generados por los dispositivos IoT se envían y procesan en la nube. La nube proporciona recursos escalables y flexibles para el almacenamiento, procesamiento y análisis de datos, así como para la implementación de aplicaciones y servicios basados en IoT.
Es muy importante tomar en cuanta que la elección de la arquitectura adecuada dependerá de los requisitos específicos de cada caso de uso, como los volúmenes de datos, la latencia, la escalabilidad y los recursos disponibles.
¿Qué liboros y/o guías básicas hay ya disponibles para el entendimiento y aprendizaje de la Internet de las Cosas o "Internet of Things"?
"Building the Internet of Things: Implement New Business Models, Disrupt Competitors, Transform Your Industry" de Maciej Kranz: Este libro proporciona una visión general completa de la IoT, desde los conceptos básicos hasta la implementación práctica en diversos sectores industriales.
"IoT Inc: How Your Company Can Use the Internet of Things to Win in the Outcome Economy" de Bruce Sinclair: Este libro se centra en cómo las empresas pueden utilizar la IoT para crear nuevos modelos de negocio y obtener ventajas competitivas en la "economía de los resultados".
"The Silent Intelligence: The Internet of Things" de Daniel Kellmereit y Daniel Obodovski: Este libro explora el impacto potencial de la IoT en diversos sectores, desde el hogar inteligente hasta la salud y la industria, y proporciona una guía sobre cómo prepararse para este futuro conectado.
"Getting Started with IoT: Connecting Sensors and Microcontrollers to the Cloud" de Cuno Pfister: Este libro es ideal para aquellos que desean aprender sobre los aspectos técnicos de la IoT, incluyendo cómo conectar sensores y dispositivos a la nube para recopilar y analizar datos.
"IoT Projects with Raspberry Pi" de John C. Shovic: Si estás interesado en proyectos prácticos de IoT utilizando Raspberry Pi, este libro te proporcionará una guía paso a paso sobre cómo crear diversos proyectos, desde un sistema de monitorización del hogar hasta un jardín inteligente.
"Designing Connected Products: UX for the Consumer Internet of Things" de Claire Rowland, Elizabeth Goodman, Martin Charlier y Ann Light: Este libro se centra en el diseño de productos conectados desde una perspectiva de experiencia de usuario (UX), proporcionando consejos prácticos para crear productos que sean intuitivos y fáciles de usar.
¿Qué debe de incluír un programa de estudios para una carrera a nivel licenciatura relativa a la Internet de las Cosas o "Internet of Things"?
Fundamentos de la Informática: Los estudiantes deben aprender los conceptos básicos de la informática, incluyendo la programación, las redes de computadoras, los sistemas operativos y la seguridad informática.
Fundamentos de Electrónica: Se deben cubrir temas como circuitos eléctricos, componentes electrónicos, sistemas digitales y análisis de circuitos.
Comunicación y Redes: Los estudiantes deben entender los principios de comunicación de datos, redes de computadoras y protocolos de comunicación, incluyendo TCP/IP, Bluetooth, Zigbee y MQTT.
Sensores y Actuadores: Deben explorar los diferentes tipos de sensores utilizados en la IoT, cómo funcionan y cómo se pueden integrar en sistemas de IoT. También se debe cubrir el control de dispositivos a través de actuadores.
Plataformas y Arquitecturas de IoT: Los estudiantes deben aprender sobre las plataformas de IoT disponibles y las arquitecturas comunes utilizadas en sistemas de IoT, incluyendo la nube, el borde y el fog computing.
Desarrollo de Aplicaciones IoT: Deben adquirir habilidades de programación para el desarrollo de aplicaciones y servicios IoT, utilizando lenguajes de programación como Python, Java, C++ y herramientas de desarrollo como Arduino, Raspberry Pi y microcontroladores.
Análisis de Datos y Big Data: Los estudiantes deben comprender cómo recopilar, almacenar y analizar grandes volúmenes de datos generados por dispositivos IoT, así como técnicas de análisis de datos y visualización.
Seguridad y Privacidad: Se deben abordar los desafíos de seguridad y privacidad en sistemas de IoT, incluyendo autenticación, cifrado, protección contra ataques cibernéticos y cumplimiento de regulaciones de privacidad.
Aplicaciones y Casos de Uso de IoT: Se debe explorar una amplia gama de aplicaciones y casos de uso de IoT en diferentes sectores, como salud, agricultura, transporte, hogar inteligente, ciudades inteligentes e industria.
Proyecto Final de IoT: Los estudiantes deben completar un proyecto final que les permita aplicar los conocimientos adquiridos en un contexto práctico, desarrollando un sistema de IoT desde la concepción hasta la implementación.
¿Qué universidades e Intitutos Tecnológicos ya están ofreciendo capacitación y formación en Internet de las Cosas o "Internet of Things" en México y América Latina?
Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (México) - Ofrece programas académicos, cursos y talleres en IoT a través de su campus y plataforma en línea.
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) - La Facultad de Ingeniería y la Facultad de Ciencias ofrecen cursos y talleres en IoT como parte de sus programas académicos.
Universidad de São Paulo (Brasil) - Ofrece cursos y talleres en IoT a través de su Facultad de Ingeniería Eléctrica y de Computación.
Universidad de Chile (Chile) - Ofrece programas de capacitación en IoT a través de su Centro de Formación Técnica y Educación Continua.
Universidad de Buenos Aires (Argentina) - Ofrece cursos y talleres en IoT a través de su Facultad de Ingeniería y su Centro de Innovación Tecnológica.
Universidad Nacional de Colombia (Colombia) - Ofrece programas académicos y cursos cortos en IoT a través de su Facultad de Ingeniería y su programa de Educación Continua.
Pontificia Universidad Católica del Perú (Perú) - Ofrece cursos y talleres en IoT a través de su Escuela de Posgrado y su Centro de Investigación en Ingeniería de Software.
¿Cómo podemos comenzar de manera sencilla a implementar soluciones de Internet de las Cosas o "Internet of Things"?
Para comenzar de manera sencilla a implementar soluciones de Internet de las Cosas (IoT), recomendamos seguir estos pasos:
Definir el caso de uso: Identifiquemos un problema o una oportunidad donde la IoT pueda proporcionar valor. Esto podría ser monitoreo remoto de dispositivos, seguimiento de activos, gestión de la cadena de suministro, automatización del hogar, entre otros.
Seleccionar los dispositivos y sensores adecuados: ¿Qué dispositivos y sensores que sean apropiados para tu caso de uso? Consideremos factores como la conectividad, el consumo de energía, la precisión de los datos y el costo.
Elegir una plataforma IoT: Seleccionemos una plataforma IoT que se adapte a tus necesidades. Podemos empezar con plataformas populares como AWS IoT Core, Azure IoT Hub o Google Cloud IoT Core, que ofrecen servicios de conectividad, gestión de dispositivos y análisis de datos.
Desarrollar y conectar los dispositivos: Crear, desarrollar y/o adquirir los dispositivos IoT y estar seguros de que estén configurados para conectarse a la plataforma IoT seleccionada. Esto puede implicar programar los dispositivos para enviar datos a la nube y gestionar la seguridad de la conexión.
Recopilar y analizar datos: Una vez que los dispositivos estén conectados, comiencemos a recopilar datos y analizarlos para obtener insights. Utilicemos herramientas de análisis de datos como Azure Stream Analytics, AWS IoT Analytics o Google Cloud Dataflow para procesar los datos en tiempo real y obtener información útil.
Desarrollar aplicaciones y visualizaciones: Utilicemos los datos recopilados para desarrollar aplicaciones y visualizaciones que proporcionen valor a los usuarios finales. Esto puede implicar la creación de paneles de control en tiempo real, alertas de eventos importantes o integración con sistemas existentes.
Iterar y mejorar: A medida que tu solución IoT esté en funcionamiento, recopilemos retroalimentación o "feedback" de los usuarios y realicemos mejoras continuas. Esto puede implicar ajustes en la configuración de los dispositivos, la optimización de los algoritmos de análisis de datos o la incorporación de nuevas funcionalidades.
Al seguir estos pasos podremos comenzar a implementar soluciones de IoT de manera sencilla y gradual, y a medida que ganemos experiencia, podremos abordar proyectos más complejos y avanzados.
Conclusión
Internet de las Cosas o "Internet of Things" nos permite incorporar hasta cierto nivel de inteligencia a todos aquellos sistemas mecánicos, electrónicos, electromecánicos, etc. Ahora entonces es posible el dar seguimiento lo más riguroso o más laxo. Esto último es responsabilidad de Ingenieros, Arquitectos de Soluciones y Desarrolladores, así como te quienes serán responsables de operar, administrar y preservar el funcionamiento de estos sistemas arriba mencionados.
¿Está preparado para implementar soluciones que involucren Internet de las Cosas?
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