Definición y Arquitectura de Internet de las Cosas en IOTeca

Definición y Arquitectura de Internet de las Cosas

En 1999 Kevin Ashton acuño Eel término Internet de las Cosas (IoT de Internet of Things) mientras realizaba investigaciones en el campo de la identificación por radiofrecuencia en (RFID) y tecnologías de sensores.

Según el Grupo de soluciones empresariales basadas en Internet (IBSG, Internet Business Solutions Group) de Cisco, IoT es sencillamente el punto en el tiempo en el que se conectaron a Internet más "cosas u objetos" que personas. Cisco IBSG estima que IoT "nació" en algún momento entre los años 2008 y 2009.

El concepto continuó avanzando, pero no existe una definición aceptada en general. Internet de las Cosas se refiere a las tecnologías integradas para la conexión de objetos que intercambian datos y generan información para proporcionar servicios de valor agregado a los usuarios finales. Estas tecnologías pueden incluir, redes de sensores inalámbricos (Wireless Sensor Network: WSN), identificadores por radio frecuencia (RFID), dispositivos actuadores, dispositivos de almacenamiento y conectividad en la nube.

Datos a sabiduría

En la denominada Cadena de Información, los datos actúan como la materia prima que se procesa para generar información. Los datos individuales por sí mismos no son muy útiles, pero en cantidades permiten descubrir tendencias y establecer patrones. La siguiente etapa en la cadena es el conocimiento. El conocimiento es la información asimilada e interpretada por una persona. Luego, la sabiduría nace de la combinación de conocimiento y experiencia para llegar a nuevos conocimientos. En tanto que el conocimiento cambia con el tiempo, la sabiduría es atemporal, y recordemos que comienza con los datos iniciales.



Entonces existe una correlación directa entre los datos y sabiduría. Cuántos más datos se generan, más información se procesa, y más conocimiento y sabiduría pueden obtener las personas. IoT, por su concepción, aumenta drásticamente la cantidad de datos que están disponibles para procesar. Este aumento de datos, distribuidos por Internet y accesibles las personas mediante sistemas de información y comunicación, como la WWW o aplicaciones, hará posible que las personas evolucionen aún más.

Redes de Sensores Inalámbricos

Se mencionó dentro de las tecnologías inherentes a IoT a la Red de Sensores Inalámbricos. WSN (Wireless Sensor Network) es una red, formada de pequeños nodos sensores y actuadores que se comunican entre ellos por señales de radio, y desplegados con el fin percibir o actuar sobre el mundo físico.

Los nodos consisten de una unidad de procesamiento con menor mayor capacidad de computación, una memoria en general limitada, un dispositivo de comunicación de radio, una fuente de alimentación, y uno o más sensores o actuadores.

Todos los nodos se componen de los cinco elementos que se describen a continuación:

  1. Procesador. La tarea de esta unidad es la de procesar datos detectados localmente o por otros dispositivos.

  2. Fuente de alimentación. Los nodos están hechos para trabajar continuamente deberían usar poca energía.
    Los nodos podrían estar provistos de métodos de recolección de energía efectivos, como células fotovoltaicas. Las fuentes de energía comunes son baterías recargables, paneles solares y condensadores.

  3. Memoria. Se usa para almacenar programas (instrucciones ejecutadas por el procesador) y datos (datos sin procesar e información).

  4. Conectividad. Los dispositivos de las WSN incluyen un emisor de señales de radio inalámbrico de baja velocidad y poca cobertura. La conectividad es a menudo la actividad que consume más energía, punto a tener en cuenta en su diseño.

  5. Sensores o actuadores. Pueden ser capaces de monitorear una gran variedad de condiciones ambientales. Así como generar un evento que actúe sobre alguna de ellas.

Los roles en una WSN

Los nodos de una WSN pueden tener diferentes roles:

  • Los nodos sensores se usan para tomar datos su entorno y transmitir las lecturas a un nodo recolector. Un nodo sensor posee capacidades de procesamiento, comunicación y de lectura autónomas.
  • Los nodos recolectores o estaciones base tienen la labor de recolectar las lecturas de los sensores de los otros nodos y pasar estas lecturas a un servidor central al cual están conectados directamente para poder realizar posteriores procesamientos y análisis. Un nodo recolector tiene capacidades de procesamiento y comunicación.
  • Los nodos actuadores son dispositivos que se usan en el control del ambiente que responden a las lecturas de los sensores o a otras entradas. Un nodo actuador posee capacidades de procesamiento, comunicación y acción, estás últimas autónomas o no.

Un nodo podría llegar a ser tanto sensor, actuador y recolector simultáneamente



Obstáculos para el desarrollo de IoT

Son varias las barreras que podrían retrasar el desarrollo de IoT. Las tres barreras de mayor magnitud son:

  • Implementación de IPv6: En el año 2010, se agotaron las direcciones IPv4 disponibles. Si bien no se ha observado un impacto real para los usuarios, esta situación podría desacelerar el progreso de IoT, ya que los posibles miles de millones de nodos necesitarán direcciones IP exclusivas.

  • Energía para los nodos: Para que IoT alcance su máximo potencial, los nodos deberán ser autosustentables. Habrá situaciones donde podrán ser conectados a una línea de energía, o ser provistos de células fotovoltaicas. La utilización de baterías no sería una solución factible al aumentar el número de nodos, teniendo en cuenta la dificultad de su recambio períodico.

  • Normas: Si bien se han realizado grandes progresos en cuanto a las normas, se necesita aún más, especialmente en las áreas de seguridad, privacidad, arquitectura y comunicaciones.

Bibliografía:

  • Internet de las Cosas. Moises Barrio Andrés. Editorial Reus. 2018. ISBN 978-84-290-2038-0
  • Internet de las Cosas . A. Liñán Colina, A. Vives, A. Bagula, M. Zennaro, E. Pietrosemoli. 2015
  • Internet of Things - IoT. Dave – Evanzs. Cisco Internet Business Solution Group (IBSG) 2011
  • That "Internet of the Things" thing. Kevin Aston. RFID Journal, 1999. Dis¬ponible en http://www.rfidjournal.com/article/print/4986

Autor: Lic. Adrián M. Jusid

Creado: 27/01/2020  

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