El siglo XXI comenzó con el mayor uso de Internet. En el año 2000, Internet representó el 51 por ciento de la transferencia de información en telecomunicaciones, cifra que pronto aumentó al 97 por ciento en 2007. Aunque Internet comenzó su humilde viaje interconectando computadoras en todo el mundo y aumentando el dominio del sector de las telecomunicaciones, la idea El uso de Internet ahora irá más allá de las computadoras y más allá de las telecomunicaciones. Desde el internet de las computadoras, este siglo será la era del internet de las cosas (IoT).
Parece que ya se ha oído hablar del 'Internet de las cosas' y debe haber algunas preguntas en su mente de ingeniero.
– ¿Qué es el Internet de las Cosas (IOT)?
– ¿Por qué es una tendencia?
– ¿Cuál será el impacto de IOT en el futuro?
– ¿Qué organizaciones están desarrollando tecnologías IoT y cuáles son sus intereses?
– ¿Qué significa IOT para un desarrollador?
– ¿Qué hardware, software y servicios se incluyen en IOT?
– ¿Cuáles son los principales desafíos en el camino hacia IOT?
Para aumentar aún más el apetito, cabe mencionar que IOT, Servicios en la Nube, Big Data, etc.
Este tutorial es un modesto intento de responder algunas de estas preguntas. A través de este tutorial, se verá IOT desde diferentes perspectivas, como desde el punto de vista de los usuarios, empresas, desarrolladores y proveedores de servicios. Se examinará el hardware y software involucrados en IOT. La importancia y el impacto de IOT se ilustrarán con ejemplos de la vida real y se examinarán los desafíos en el desarrollo de IOT. Así que prepárate para dar un paseo. Vamos.
¿Qué es IOT?
Internet es ahora omnipresente y siempre presente. En 2016, el 47% de la población mundial estaba conectada a Internet. Los teléfonos inteligentes y los dispositivos inteligentes contribuyen en mayor medida a esto. En forma de teléfonos inteligentes, ahora todo el mundo tiene en el bolsillo un ordenador portátil conectado a Internet. Con miles de aplicaciones en uso, Internet se ha convertido en un fenómeno cotidiano y una herramienta imprescindible en la vida moderna. Con el auge del “Internet de las cosas”, no sólo las computadoras y los teléfonos inteligentes, sino que todo lo que podamos utilizar estará habilitado para TI.
El término "Internet de las cosas" ha sido definido por diferentes organizaciones de muchas maneras diferentes. Hay muchas organizaciones que están trabajando en el desarrollo de estándares y tecnologías para IoT. Veamos las definiciones de IOT dictadas por algunas de estas organizaciones estándar para tener una breve visión de ello.
Según la UIT-T (Unión Internacional de Telecomunicaciones), IOT se define como: Una infraestructura global para la sociedad de la información, que permite servicios avanzados a través de la interconexión de cosas (físicas y virtuales) basadas en tecnologías de la información existentes y sistemas interoperables y de comunicaciones en evolución.
Según el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos), IOT se define como: Una red de elementos, cada uno de ellos integrado con sensores, que están conectados a Internet.
Según el ETSI (Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones): Las comunicaciones máquina a máquina son comunicaciones entre dos o más entidades que no requieren necesariamente ninguna intervención humana directa. Los servicios M2M tienen como objetivo automatizar el proceso de toma de decisiones y comunicación.
Según OASIS (Organización para el Avance de los Estándares de Información Estructurada), IOT se define como: El sistema definido donde Internet se conecta al mundo físico a través de sensores ubicuos.
Estas definiciones son definiciones estándar aceptadas globalmente. Para un hombre común, las definiciones anteriores pueden resultar un poco complicadas de entender. Por lo tanto, para un entendimiento común, una definición simple de IOT puede ser la siguiente:
"El Internet de las cosas se refiere a la integración de la infraestructura de TI con el mundo físico, donde casi todos los dispositivos y aparatos, es decir, las cosas que utilizamos, están conectados a la red (Internet)".
Así, con esta integración de las tecnologías de la información, todo en la vida cotidiana está interconectado y también conectado a Internet. Así como los electrodomésticos se pueden controlar y operar con un teléfono inteligente, se puede acceder a cámaras de seguridad y cerraduras desde cualquier parte del mundo, un paraguas puede detectar las condiciones climáticas y avisar que se debe tomar antes de salir, las cubiertas de los medicamentos comienzan a funcionar. . parpadeando indicando que es hora de tomar la dosis, etc. Entonces, básicamente cada artículo de uso común (como electrodomésticos, automóviles, vehículos, redes eléctricas, dispositivos de atención médica y todos los bienes posibles de uso diario) se incorpora a la inteligencia del software, está interconectado y conectado a plataformas de Internet que hacen que estos objetos comunes sean más inteligentes. , mejores y más inteligentes a su manera.
Figura 1: Imagen que muestra el concepto de Internet de las cosas
Estos objetos comunes se vuelven inteligentes y inteligentes con el empoderamiento de TI. Estos deben integrarse en una infraestructura de TI donde puedan utilizar Internet para enviar, recibir y comunicar información. Todas estas cosas bajo el paraguas de IoT no son computadoras, teléfonos inteligentes o tabletas de uso general. Se trata de objetos cotidianos con electrónica integrada que les permite funcionar de forma inteligente, detectando o recopilando información del mundo físico, otros dispositivos o plataformas informáticas (nubes). Estas cosas tienen propósitos específicos para los cuales tienen electrónica, sensores y conectividad integrados con otros dispositivos o plataformas en la nube.
El propósito de IOT no se resuelve simplemente conectando cosas a Internet. Las cosas deben poder interactuar con el mundo físico. Para interactuar con el mundo físico, estas cosas cuentan con sensores y actuadores. Los sensores y actuadores son dispositivos que ayudan a interactuar con el entorno físico. Los sensores recopilan datos del entorno que los rodea, al igual que un sensor de temperatura detecta la temperatura del entorno circundante. De manera similar, el receptor de ubicación GPS y el acelerómetro de un teléfono inteligente también son sensores. Una lavadora tiene un sensor de nivel de agua y un frigorífico tiene un termostato para detectar la temperatura del congelador. Hay innumerables ejemplos de sensores. Los actuadores son dispositivos responsables de mover o controlar un mecanismo en un sistema, como el controlador de temperatura de un aire acondicionado es un actuador.
Los objetos IOT después de detectar y recopilar datos a través de sensores, los envían al borde de una red o nube. Los objetos se pueden conectar a la nube/red a través de una variedad de interfaces como Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, GPRS o Ethernet. En los servidores en la nube, los datos se almacenan y luego se procesan. El procesamiento puede ser tan simple como verificar si la temperatura leída está dentro del rango aceptable definido por el usuario.
Los datos se procesan en el servidor en la nube para la toma de decisiones. Del mismo modo que si la temperatura leída por el sensor es superior a la temperatura normal, los aires acondicionados deben encenderse. La decisión debe tomarse en el mundo físico con la ayuda de actuadores. Esto se puede hacer automáticamente controlando directamente el aire acondicionado a través del servidor en la nube o enviando una alerta al usuario de que necesita encender el aire acondicionado.
Los sensores, las interfaces de red, los servidores en la nube y los actuadores forman juntos la infraestructura central de un marco de IoT. Estos son los componentes básicos de IOT que pueden hacer que los objetos de uso humano más comunes sean compatibles con TI.
Fig. 2: Imagen que muestra el modelo de comunicación del Internet de las Cosas
¿Por qué está aumentando el IOT?
IOT se considera la cuarta revolución industrial consecutiva. La tercera revolución industrial llegó con la tecnología de la información y su uso para automatizar la producción. Y ahora se predice que la cuarta revolución industrial llegará con la tecnología de Internet y su uso en innumerables métodos y aplicaciones. La vida humana será mucho más inteligente y sencilla con la noción de "Todo en cualquier lugar, siempre conectado".
IOT será la gente TI
Vea un ejemplo sencillo. Supongamos que usted salió de la estación y cerró su casa. En su ausencia, sus padres vienen a visitarlo, pero encuentran su casa cerrada. Ahora supongamos que si tu casa está automatizada con IOT y puedes acceder a las cerraduras de tu casa a través de internet, desde un lugar lejano, puedes abrir las cerraduras para que tus padres puedan quedarse allí incluso en tu ausencia. Este será el poder del IOT y cómo puede mejorar el estilo de vida de las personas.
IOT se considera la TI de las personas, donde la gente común puede acceder al mundo de la información con dispositivos inteligentes y satisfacer sus diversas necesidades personales y profesionales en un abrir y cerrar de ojos. Esto puede suceder con conectividad ubicua, digitalización inteligente de objetos cotidianos e infraestructuras de información receptivas en tiempo real.
Big Data en juego
IOT presenta un concepto tecnológico donde todo lo común está integrado a Internet y tiene electrónica inteligente integrada para un mejor y mejorado funcionamiento. En segundo lugar, prevé que los objetos utilizados en la vida cotidiana se conecten a servicios en la nube con los que puedan intercambiar datos en tiempo real.
Con cualquier plataforma en la nube, habrá miles de millones de dispositivos conectados y billones de sensores recopilando información de todo el mundo. Serán datos masivos provenientes de dispositivos pasivos, activos y de niebla. Esto abre otro ámbito de análisis de big data.
Los datos recopilados por los dispositivos IoT serán útiles para que las empresas adquieran información comercial y adapten los modelos de operación comercial para una mejor Calidad de Servicio (QoS) y Calidad de Experiencia (QoE). Los productos de la era IoT estarán conectados a diferentes plataformas de servicios que tendrán aplicaciones adaptativas para mejorar y personalizar la experiencia del usuario. Hay muchas arquitecturas de servicios, como arquitecturas orientadas a servicios (SOA), arquitectura orientada a recursos (ROA), arquitectura orientada a modelos (MDA), arquitectura impulsada por eventos (EDA) y arquitectura de microservicios (MSA), en desarrollo para cubrir el amplio alcance y variedad. de datos. y variabilidad y escalabilidad de los sistemas IoT.
Al mismo tiempo, la experiencia mejorada del consumidor estará bien abstraída, por lo que la implementación de los servicios utilizados por un dispositivo IoT permanecerá oculta para el usuario final.
IoT a nivel empresarial
Cualquier plataforma IoT se integrará con todas las aplicaciones a escala empresarial para que la producción y los servicios puedan ser sofisticados y adaptados al más alto nivel. Por ejemplo, las líneas de producción de una fábrica se integrarán con aplicaciones de planificación de recursos empresariales (ERP), gestión de la cadena de suministro (SCM), gestión del conocimiento (KM) y gestión de las relaciones con el cliente (CRM). Con esta integración, la producción en fábrica podría optimizarse mejor para utilizar mejor los recursos, aumentar o disminuir la producción según la demanda del cliente y la viabilidad del suministro, y los productos podrían mejorarse o personalizarse con comentarios reales y oportunos de los clientes.
IoT como web de próxima generación
La primera web (Web 1.0) se desarrolló para leer información. Esto evolucionó hacia la web 2.0, que era una web social y no solo servía para leer sino también para escribir información. IoT evolucionará de la web a la web 3.0, donde la información no sólo será leída y escrita, sino también vinculada a múltiples fuentes, servicios y aplicaciones. Esta será una web semántica que proporcionará información relevante y correcta mediante búsquedas automatizadas. No se detendrá aquí y llevará la web a la próxima versión: la Web 4.0, donde la información se puede extraer y entregar en tiempo real con relevancia simultánea y conocimientos prácticos.
Expectativas de la industria
La industria global tiene muchas expectativas con respecto a IoT. Según un informe reciente, las tecnologías portátiles serán una parte importante del IOT del consumidor. En 2015 se vendieron alrededor de 80 millones de dispositivos portátiles en todo el mundo. Se espera que la cifra supere los 214 millones en 2019, según afirma IDC. Ya hay muchas nuevas empresas en el mercado como IOTEX Systems, Leaf Wearable, Salted Venture, etc. que están trabajando en tecnología portátil IOT. Like Leaf Wearable está trabajando en el desarrollo de joyas inteligentes para la seguridad de las mujeres. Otra startup, Cicret, está trabajando en el desarrollo de una pulsera táctil y de proyección que será una excelente alternativa a los teléfonos inteligentes tradicionales.
En los próximos días, el precio de conexión de dispositivos IoT será muy barato: en algunos casos, sólo 50 céntimos al mes. El bajo coste provendrá de la mínima transmisión de datos que necesitarán los dispositivos IoT.
Según McKinsey, la industria de IoT tendrá un valor de hasta 11 billones de dólares para 2025, y según Cisco, valdrá aún más, hasta alrededor de 19 billones de dólares para entonces. No importa lo que sea correcto, las empresas tendrán muchas oportunidades de ganar dinero en este enorme mercado. Se gastarán casi 6 billones de dólares en soluciones de IoT durante los próximos cinco años.
Los gobiernos de todo el mundo están centrados en aumentar la productividad, reducir costos y mejorar la calidad de vida en sus países. El sector público será el segundo mayor adoptante de ecosistemas de IoT.
IoT será beneficioso para todos: creadores, industrias, empresas y consumidores. Todos se beneficiarán de una forma u otra.
Comprender IoT como desarrollador
Desarrollar sistemas IoT es una tarea compleja. Puede involucrar dos o más aspectos que se describen a continuación:
Dispositivos inteligentes: los dispositivos IOT son dispositivos inteligentes que pueden tener uno o más sensores y actuadores integrados. Los sensores y actuadores pueden interconectarse a través de un controlador o procesador. El dispositivo debe tener una interfaz de comunicación por cable o inalámbrica para conectarse a otros dispositivos o a Internet.
Comunicación de máquina a máquina: la comunicación de máquina a máquina es la característica principal de los dispositivos IoT. Cualquier dispositivo IoT necesita interactuar con otros dispositivos, etiquetas electrónicas, pegatinas, teléfonos inteligentes, gadgets u ordenadores. Las tecnologías de comunicación también están experimentando una tremenda transformación para satisfacer los requisitos de comunicación de los dispositivos IoT al aumentar las tasas de transferencia de datos y permitir la comunicación de datos para múltiples canales simultáneamente. Para una integración ubicua de dispositivo a dispositivo (D2D), organismos de normalización, departamentos gubernamentales, empresas de telecomunicaciones y TI, proveedores de servicios, integradores de sistemas y empresas se han unido para materializar ecosistemas de IoT. En este ecosistema, una multitud de dispositivos integrados estarán conectados en red e interactuarán a través de múltiples canales a altas velocidades de datos.
Integración del dispositivo a la nube: los dispositivos IoT pueden habilitarse para el servicio solo conectándose a una o más interfaces de servicio. Esto requiere integración del dispositivo a la nube (D2C). Al conectarse a diferentes interfaces de servicio, los dispositivos IoT pueden exponer y solicitar sus funcionalidades. A través de la habilitación web y de la nube, los dispositivos pueden servir como entidades proveedoras de servicios, donde la implementación real del servicio queda oculta detrás de la interfaz del servicio. Muchos dispositivos pueden unirse y coordinarse para realizar tareas de manera eficiente y sincrónica. Además, a través de la integración de dispositivos y la nube, se puede mantener, monitorear, actualizar y operar una gran cantidad de dispositivos a través de una plataforma común. Para una integración eficiente del dispositivo a la nube, el modelo Open Service Gateway Initiative (OSGi) está en desarrollo y demostrará ser un hito transformador en la realización de ecosistemas de IoT.
Ya existen numerosas plataformas en la nube específicas para dispositivos y redes dedicadas repartidas por todo el mundo, que prestan servicio a millones de dispositivos IoT. Se están desarrollando diferentes arquitecturas de nube para aplicaciones específicas de dispositivos, análisis de big data, operaciones críticas y servicios de teléfonos inteligentes. Sin duda, la integración del dispositivo a la nube es el aspecto más vital de cualquier sistema IoT, sin el cual ni siquiera estaría clasificado en el paradigma IoT.
Plataforma como servicio: el verdadero poder de IOT solo puede entregarse a través de plataformas integradas basadas en la nube. Las soluciones típicas de plataforma como servicio (PaaS) deben optimizarse y mejorarse para IoT de modo que puedan gestionar millones de dispositivos, recopilar e intercambiar datos en tiempo real, gestionar interacciones específicas entre una multitud de dispositivos y poder gestionar con éxito integrar con aplicaciones empresariales. tales como planificación de recursos empresariales (ERP), gestión de la cadena de suministro (SCM), gestión del conocimiento (KM) y gestión de las relaciones con el cliente (CRM).
Integración de nube a nube: los proveedores de servicios en la nube (CSP) tienen sus centros en la nube ubicados en ubicaciones geográficamente diversas. Los centros de datos típicos están evolucionando hacia centros en la nube mediante la implementación de plataformas y prácticas centradas en la nube. Los nuevos centros de nube emergentes pueden proporcionar infraestructura, plataforma y aplicaciones de nube en conjunto, o pueden simplemente proporcionar infraestructura de nube por sí solos. Algunas de las plataformas de gestión de la nube más populares incluyen soluciones VMware, distribuciones OpenStack, Apache Cloudstack, software BMC, Citrix Cloud, Rackware, IBM Bluemix Cloud, Microsoft Cloud, Cisco Systems, Oracle Enterprise Manager, etc. -servicios en la nube. Las plataformas son responsables de integrar la nube local con nubes privadas alojadas, servicios de nube pública (como Microsoft Azure, IBM Bluemix, Google Cloud Platform, Amazon Web Services, etc.), sistemas de gestión empresarial y aplicaciones de automatización de servicios. En la tendencia emergente, múltiples CSP proporcionan los mismos servicios en la nube con diferentes acuerdos de nivel de servicio y acuerdos de nivel operativo. Por lo tanto, esto requiere la necesidad de una orquestación de la nube, donde se puedan explorar y agregar múltiples nubes y servicios para generar datos, procesos, servicios o aplicaciones compuestos. Para permitir la orquestación de la nube, se están desarrollando soluciones de software dedicadas llamadas Cloud Service Brokers (CSB).
Tecnologías de la IoT –
Hay muchas tecnologías destacadas que desempeñarán un papel más importante en el desarrollo de futuros sistemas IoT. Algunas de estas tecnologías son:
Miniaturización Electrónica – El desarrollo de componentes y circuitos electrónicos a escala micro y nano permitirá la incorporación de la electrónica en cada vez más objetos. Por tanto, los futuros circuitos integrados desempeñarán un papel clave en el desarrollo de los sistemas IoT.
Digitalización: la digitalización de tantos objetos como sea posible con la ayuda de etiquetas, pegatinas, balizas, chips, controladores, dispositivos portátiles, implantes y sensores contribuirá en gran medida a la realización de verdaderos ecosistemas de IoT.
Tecnologías de comunicación: tecnologías de comunicación futuras como 5G, Bluetooth de baja potencia, comunicación de campo cercano (NFC), RFID, LoRa WAN, etc. hará que la comunicación de dispositivo a dispositivo y de dispositivo a nube sea mucho más rápida y eficiente.
Nubes y Big Data: los ecosistemas de IoT manejarán una enorme escala de datos y realizarán ingeniería del conocimiento en tiempo real. Por lo tanto, las prácticas de análisis de big data y minería de datos desempeñarán un papel vital en el funcionamiento de los sistemas IoT.
Ecosistemas de IoT
IOT surgirá en forma de ecosistemas globales debido a su escalabilidad y versatilidad. IoT agregará una multitud de sensores y actuadores al mundo conectado existente de computadoras y dispositivos de comunicación. Los sistemas IoT están evolucionando con un propósito y, obviamente, pueden simplificarse únicamente mediante dominios de aplicación. Por aplicación, podrían existir los siguientes ecosistemas de IoT:
– Internet industrial de las cosas
– Internet de las cosas para el consumidor
– Internet social de las cosas
– Internet Semántico de las Cosas
– Internet cognitivo de las cosas
Internet industrial de las cosas: las empresas manufactureras están adoptando rápidamente IOT. IoT permite que los equipos de fabricación se comuniquen en tiempo real para detectar fallas de fabricación, mejorar la eficiencia y aumentar la producción. Los datos recopilados de los equipos se pueden utilizar para mejorar y mejorar los productos, mejorar la automatización y mejorar la planificación de recursos. IOT permite incorporar tecnologías de vanguardia en productos como el procesamiento del lenguaje natural, el aprendizaje automático y la inteligencia artificial, que mejorarán enormemente la experiencia del cliente en el futuro. Algunos de los sistemas IOT industriales emergentes incluyen AWS IOT y AutoDesk SeeControl.
Internet de las cosas para el consumidor: en este ecosistema de IoT, los productos fabricados por las empresas se consideran activos digitales. Los productos ofrecidos a los consumidores tendrán aplicaciones y electrónica de interfaz humana avanzada para interactuar y recibir comentarios con los clientes. Los productos de próxima generación podrán monitorear el comportamiento de los clientes y adaptar los servicios y aplicaciones en consecuencia. Los dispositivos vendrán con sistemas de identificación biométrica, por lo que sólo serán utilizados por usuarios autenticados. Los datos recopilados de los dispositivos de los consumidores no solo permitirán la adaptación de servicios y aplicaciones, sino que también mejorarán los modelos de ingresos, la cadena de suministro y la calidad de los productos.
Internet social de las cosas: con la ayuda de IOT, los dispositivos y teléfonos inteligentes de próxima generación serán más conscientes del contexto, adaptables y confiables, lo que permitirá mejores redes sociales a través de diferentes aplicaciones.
Internet semántico de las cosas: la integración de dispositivo a dispositivo es una característica esencial de IOT. Cuanto mayor sea el número de dispositivos y más formas de comunicarse entre sí, mejores sistemas IoT se podrán desarrollar. Asimismo, si los coches, las personas y las plazas de aparcamiento pudieran tener algún tipo de comunicación, se podrían gestionar de forma más eficiente los recursos de transporte y el tiempo de las personas. Además, los recursos de transporte serán fácilmente accesibles y rastreables. Para esa comunicación consciente del contexto entre personas y dispositivos, se necesita tecnología semántica. Esta tecnología semántica incluiría anotaciones semánticas, ontologías, estructuras de descripción de recursos, etc. En un ecosistema semántico de IoT, los dispositivos heterogéneos pueden comunicarse entre sí y con sus usuarios con un alto grado de interoperabilidad, lo que da como resultado una experiencia integrada desde una variedad de dispositivos.
Internet cognitivo de las cosas: con la integración del procesamiento del lenguaje natural, el análisis de imágenes, el análisis de video, el análisis de texto y el aprendizaje automático, se puede desarrollar un ecosistema de IoT donde los dispositivos estarán equipados con grandes capacidades de detección e inteligencia artificial.
Aplicaciones de IoT de la vida real –
IOT será muy importante porque ayudará a las personas a mejorar drásticamente su forma de vivir, trabajar y aprender. IoT llegó con una promesa muy creíble de dar a las personas unas horas más automatizando tareas y aumentando la productividad empresarial haciendo un mejor uso de los datos. En resumen, IOT nos está permitiendo ser más proactivos y menos reactivos.
El Internet de las cosas ha encontrado aplicación en todas las industrias y sectores, como hogares inteligentes, edificios inteligentes, viajes y transporte, atención médica, comercio minorista, avicultura y agricultura, etc. El Internet industrial de las cosas también está cambiando la automatización y la logística.
Fig. 3: Imagen que muestra el ecosistema de Internet de las cosas
Algunas de las aplicaciones IOT populares son las siguientes:
1) Hogar inteligente: las redes domésticas (HAN) y los hogares inteligentes se están convirtiendo en la nueva tendencia. Casi todo el mundo quiere que su hogar esté completamente automatizado y que la mayoría de las operaciones del hogar se realicen sin intervención humana. Hay muchas empresas y nuevas empresas que están trabajando en productos IoT para hogares inteligentes. El objetivo de estas empresas es ofrecer productos de bajo coste que sean capaces de gestionar inteligentemente el tiempo y los recursos energéticos. Otra dimensión en la que se están desarrollando productos para el hogar inteligente se refiere a los sistemas de control de acceso y seguridad del hogar. Empresas como Philips, Haier, Nest, Ecobee, Ring y August se consideran marcas domésticas que ofrecen productos y soluciones de IoT para el hogar inteligente.
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2) Dispositivos portátiles: después de los teléfonos inteligentes, la nueva tendencia son los dispositivos portátiles inteligentes. Joyas inteligentes, pulseras, relojes inteligentes, pulseras e incluso ropa serán la nueva moda. Estos dispositivos portátiles están instalados con sensores y software que recopilan datos e información sobre los usuarios. Posteriormente, estos datos se preprocesan para extraer información esencial sobre el usuario. Estos dispositivos en la categoría de dispositivos portátiles cubren ampliamente los requisitos de fitness, salud, telecomunicaciones y entretenimiento. El requisito previo de la tecnología de Internet de las cosas para aplicaciones portátiles es tener un consumo de energía ultrabajo y un tamaño pequeño. Los wearables han experimentado una demanda explosiva en los últimos años. Empresas como Apple, Fitbit, Samsung, Huawei, Blend Style & Function, IOTEX, Leaf wearable, Salted Venture, etc. están desarrollando productos portátiles basados en IOT.
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3) Smart City – Smart City es el nuevo concepto de ciudades modernas desarrollado a través de IOT. La vigilancia inteligente, el transporte automatizado, los sistemas inteligentes de gestión de la energía, la distribución de agua, la seguridad urbana y la conservación del medio ambiente mediante la monitorización electrónica son ejemplos de aplicaciones del Internet de las cosas para ciudades inteligentes. El concepto de ciudades inteligentes ha sido adoptado rápidamente por los gobiernos y varias organizaciones del sector público ahora están trabajando con proveedores de IoT y empresas de TI para hacer que las ciudades sean más inteligentes.
Smart Cities pretende solucionar los principales problemas a los que se enfrentan las personas que viven en las ciudades, como la contaminación, el control del tráfico, la escasez de agua y energía, etc. Los sensores y las aplicaciones web desempeñarán un papel importante en las soluciones de ciudades inteligentes. Evreka, Bigbelly, etc. Existen algunas empresas que brindan soluciones y servicios para ciudades inteligentes.
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4) Redes inteligentes: el concepto de red inteligente se está volviendo muy popular en todo el mundo. Las redes eléctricas del futuro no sólo serán lo suficientemente inteligentes, sino también muy fiables. Supongamos que si alguien logra ahorrar el 20% de su dinero ahorrando en la factura de electricidad de su hogar, será un gran ahorro en un año. Los consumidores también pueden ajustar el consumo de energía mediante recargas de energía prepago. El concepto IOT de Smart Grids incluye medición inteligente, uso de electrodomésticos inteligentes eficientes, recursos de energía renovable y recursos energéticamente eficientes. El concepto básico detrás de las redes inteligentes es recopilar datos automáticamente de forma remota y analizar el comportamiento de los consumidores y proveedores de electricidad para mejorar la eficiencia, la confiabilidad y la economía del uso de la electricidad.
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5) Internet industrial: el Internet industrial de las cosas (IIoT) o Internet industrial revolucionará el proceso de fabricación. Incluirá aplicaciones para rastrear productos, intercambiar información del directorio de mercancías en tiempo real entre proveedores y minoristas y entrega automatizada para aumentar la eficiencia de la cadena de suministro de la industria. Según GE, la mejora de la productividad industrial a través del IoT generará entre 10.000 y 15.000 millones de dólares de PIB en todo el mundo durante los próximos 15 años.
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6) Autos conectados – Con la tecnología de autos conectados, los vehículos podrán optimizar su funcionamiento de manera automatizada a través de tecnología de sensores. Los coches podrán comunicarse entre sí para evitar accidentes. Los coches también podrían comunicarse con los sensores de aparcamiento para encontrar disponibilidad y asistencia para aparcar correctamente. La mayoría de los principales fabricantes de automóviles, así como algunas nuevas empresas, están trabajando en soluciones de automóviles conectados. Grandes marcas como Tesla, BMW, Apple, Google, etc. actualmente están trabajando en esta área.
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7) IoT en la agricultura: a medida que la población mundial aumenta día a día, también aumenta la demanda de suministro de alimentos. Los gobiernos están ayudando a los agricultores a utilizar técnicas e investigaciones avanzadas para aumentar la producción de alimentos. La agricultura inteligente es uno de los campos de más rápido crecimiento en IOT. Los sensores IOT proporcionarán información sobre el rendimiento de los cultivos, las precipitaciones, las plagas y la nutrición del suelo a los agricultores para mejorar las técnicas agrícolas y lograr una producción productiva.
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8) Comercio minorista inteligente: en el escenario actual, el comercio minorista inteligente está desempeñando un papel clave en el sector minorista del mercado de IoT. Los sistemas minoristas inteligentes brindarán una excelente oportunidad para que los minoristas se conecten con los consumidores para proporcionarles productos según las necesidades del cliente. Los minoristas podrían interactuar con los clientes a través de teléfonos inteligentes. La tecnología Beacon desempeñará un papel importante en el IoT minorista inteligente. Al utilizar la tecnología Beacon, los minoristas pueden conocer mejor a sus clientes y atenderlos de acuerdo con sus necesidades específicas. También pueden rastrear el recorrido del cliente por la tienda y mejorar la arquitectura de la tienda.
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¿Por qué es tan desafiante el IoT?
Desarrollar una aplicación IoT exitosa no es una tarea fácil debido a múltiples desafíos. Estos desafíos incluyen: movilidad, confiabilidad, escalabilidad, gestión, disponibilidad, interoperabilidad, seguridad y privacidad. Algunos de estos desafíos se describen a continuación:
1) Gestión de dispositivos: Gartner estima que, además de los teléfonos inteligentes, tabletas y PC, en 2020 habrá más de 25 mil millones de “cosas” conectadas a Internet. La cantidad de sensores, dispositivos y puertas de enlace será extremadamente grande y distribuirse en lugares geográficos grandes y dispersos. Garantizar que los dispositivos estén completamente automatizados y gestionables de forma remota es un desafío.
Administrar todos los dispositivos y vigilar las fallas, las configuraciones y monitorear el rendimiento y la seguridad de una cantidad tan grande de dispositivos es definitivamente un desafío de IoT. Los proveedores de servicios deberán gestionar las fallas, las configuraciones, el rendimiento y la seguridad de sus dispositivos interconectados, y la responsabilidad de cada aspecto será su principal responsabilidad.
2) Desafío de hardware: hoy en día, el principal desafío en términos de hardware es el precio y la disponibilidad del hardware requerido. Esta es una de las principales razones que impiden a la mayoría de empresas y usuarios finales tener más “objetos conectados”. Algunas de las principales preocupaciones sobre el hardware son:
– Duración de la batería : la mayoría de los dispositivos IoT funcionan con batería. Además, estos dispositivos requerirán que permanezcan conectados a Internet en todo momento. Por tanto, consumirán energía constantemente. Desarrollar mejores baterías y gestionar su energía es un importante desafío de hardware en el desarrollo de productos IoT.
– Tamaño del equipo : Es importante que los dispositivos IOT sean compactos y pequeños. Por lo tanto, su tamaño debe optimizarse con la electrónica integrada actualmente disponible para adaptarse a su propósito, uso y aplicación.
3) Interoperabilidad: interoperabilidad significa que dispositivos y protocolos heterogéneos deben poder interoperar entre sí. Este es un desafío debido a la gran cantidad de plataformas diferentes utilizadas en los sistemas IoT. Tanto los desarrolladores de aplicaciones como los fabricantes de dispositivos deben abordar la interoperabilidad para poder proporcionar los servicios independientemente de la plataforma o las especificaciones de hardware del dispositivo IoT.
4) Seguridad y privacidad de los datos: los datos enviados desde el sensor a la red pueden ser datos personales del usuario y deben protegerse del acceso no autorizado. Los usuarios deben contar con todos los derechos y políticas autorizadas para acceder a sus datos personalmente, los cuales no deben ser compartidos con terceros. Aunque el propio usuario debe tener derecho a compartir los datos donde quiera. A medida que el mercado adapta el IoT día a día, la seguridad y la privacidad se están convirtiendo en una preocupación importante para los usuarios. Obviamente, los usuarios quieren compartir los datos de forma privada porque también hay varios piratas informáticos y fisgones a quienes les gustaría acceder a sus datos privados de forma poco ética. Debe haber autenticación, autorización y seguridad en la capa de transporte para acceder a los datos personalmente; de lo contrario, los datos quedarán expuestos directamente a varios tipos de atacantes.
5) Direccionamiento e identificación: dado que millones de cosas inteligentes estarán conectadas a Internet, deberán identificarse mediante una dirección única, a partir de la cual se comunicarán entre sí. Esto requiere un gran espacio de direcciones y direcciones únicas para cada objeto inteligente.
En el próximo tutorial, veremos la infraestructura de IoT.
