¿Qué es el Internet de las cosas (IoT)?

La Internet de las cosas (IoT) se refiere a la multitud de redes que consisten en dispositivos físicos (“cosas” como vehículos, wearables y electrodomésticos equipados con sensores y software) y las plataformas y protocolos tecnológicos que permiten que estas “cosas” recopilen, almacenen y analicen datos para automatizar tareas y procesos.

¿Cómo funciona?

Un sistema IoT opera mediante la recopilación de datos en tiempo real y la comunicación entre los dispositivos o aplicaciones IoT y la nube, o bien mediante la interconexión directa entre los propios dispositivos y aplicaciones IoT.

En esencia, un sistema IoT consta de tres componentes:

  • Dispositivos inteligentes: Las «cosas» que recogen y transmiten los datos
  • Aplicación IoT: Los servicios, el software y las plataformas que reciben y almacenan los datos
  • Interfaz de usuario: La gestión y presentación de los datos (por ejemplo, un sitio web)

Plataformas IoT

Las plataformas IoT comerciales y de código abierto ofrecen una serie de funciones y servicios para crear y gestionar aplicaciones IoT, lo que facilita a empresas y desarrolladores la creación de un sistema IoT.

Estas plataformas suelen estar basadas en la nube y proporcionan herramientas y servicios que, como mínimo, crean, gestionan, almacenan y analizan los datos de las aplicaciones IoT. Entre las opciones de plataformas para sistemas IoT se encuentran Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud e IBM Watson.

Categorías y tipos de IoT

Las categorías de IoT se basan en los dispositivos y aplicaciones que se utilizan habitualmente en un sector determinado. Las categorías de IoT más comunes son:

  • IoT de consumo: Se utiliza en la vida cotidiana de los consumidores, como los dispositivos domésticos inteligentes, los frigoríficos personalizables y los artilugios portátiles de seguimiento de la salud y la forma física.
  • IoT industrial: Se utiliza para automatizar y optimizar la fabricación y otros procesos industriales. Por ejemplo, dispositivos y aplicaciones que detectan fallos en los equipos, agilizan las reparaciones, mitigan los daños, rastrean los niveles de inventario y supervisan las líneas de producción.
  • IoT comercial: Se utiliza para mejorar la experiencia del cliente y optimizar las operaciones comerciales en sectores como el comercio minorista, la hostelería y la sanidad. Por ejemplo, permite hacer un seguimiento de las compras mediante escaneo, automatizar los pedidos en restaurantes o facilitar las consultas de telesalud.
  • IoT sanitario: Se utiliza estrictamente en entornos sanitarios para supervisar a los pacientes, mejorar la atención y recopilar datos de dispositivos médicos en tiempo real.
  • IoT agrícola: Se aplica en entornos agrícolas para optimizar los procesos. Por ejemplo, sensores que supervisan los movimientos y la salud del ganado, dispositivos que rastrean y reportan el estado del suelo, y aplicaciones que alertan a los sistemas conectados sobre cambios en las condiciones meteorológicas y las temperaturas.
  • IoT en ciudades inteligentes: Se emplea en entornos urbanos para optimizar la iluminación inteligente, supervisar el tráfico y gestionar los residuos de manera más eficiente.
  • IoT autónomo: Se utiliza para manejar de forma autónoma máquinas que antes requerían intervención humana, como vehículos autónomos y drones.
¿Por qué es importante el IoT?

El IoT ha simplificado muchas tareas cotidianas que solían ser relativamente engorrosas. Por ejemplo, piense en la última vez que compró un regalo para un cumpleaños, aniversario u otra ocasión, y no pudo hacer un seguimiento del paquete para asegurarse de que llegaría a tiempo. Ahora, el procesamiento del pedido, su seguimiento y la entrega están gestionados por una red de dispositivos y aplicaciones IoT, que optimizan cada paso del proceso.

En las categorías anteriores se describen muchos otros ejemplos, desde casos de uso médico hasta agrícola, y cada uno de ellos ilustra hasta qué punto el mundo moderno depende de los dispositivos de IoT.

Beneficios de IoT

Gracias a su comunicación en tiempo real, los sistemas de IoT pueden introducir mejoras en:

Eficiencia

Los sistemas de IoT pueden automatizar y optimizar diversos procesos, reduciendo la necesidad de intervención humana y mejorando la eficiencia en sectores como la fabricación, el transporte y la agricultura.

Ahorros de costos

Los sistemas de IoT pueden ayudar a reducir costos mejorando la eficiencia energética, reduciendo los residuos y optimizando el uso de los recursos.

Supervisión en tiempo real

Los sistemas IoT permiten la supervisión en tiempo real de equipos y factores ambientales, lo que facilita una respuesta rápida ante problemas y ayuda a prevenir el tiempo de inactividad.

Mayor seguridad y protección

Los sistemas de IoT pueden mejorar la seguridad y la protección supervisando y detectando posibles peligros o amenazas a la seguridad en tiempo real.

Experiencia del cliente mejorada

Los sistemas de IoT pueden ofrecer a los clientes una experiencia más personalizada y fluida, desde electrodomésticos inteligentes hasta artilugios que se llevan puestos.

Recogida y análisis de datos

Los sistemas de IoT generan grandes cantidades de datos, que pueden recopilarse, analizarse y utilizarse para fundamentar la toma de decisiones, determinar tendencias y optimizar procesos.

Desventajas de IoT

Aunque los sistemas de IoT pueden ayudar a mejorar muchas industrias, también conllevan un conjunto único de retos y riesgos:

Coste de producción

Los sistemas IoT pueden ser costosos de adquirir y acarrear gastos añadidos una vez implantados. Para las empresas pequeñas o medianas, puede no resultar rentable invertir en IoT.

Recomendación: evalúe detenidamente los costes y beneficios de la adopción de IoT antes de invertir, incluidos los costes de desarrollo, mantenimiento y seguridad de los dispositivos de IoT.

Seguridad

Los sistemas de IoT pueden ser vulnerables a brechas de seguridad, que pueden conducir al robo de datos sensibles o a la interrupción de sistemas críticos.

Recomendación: Proteja los dispositivos y aplicaciones IoT con protocolos de cifrado y mecanismos de autenticación sólidos, al tiempo que supervisa la actividad sospechosa.

Privacidad de los datos

Los dispositivos y aplicaciones de IoT recopilan enormes cantidades de datos, que pueden incluir información sensible sobre personas y organizaciones.

Recomendación: Identifique la cantidad mínima de datos necesaria para ofrecer servicios IoT. Sea transparente acerca de sus prácticas de recopilación de datos y adopte medidas para proteger la privacidad de las personas y organizaciones cuyos datos se recopilan.

Interoperabilidad

Los dispositivos y aplicaciones IoT suelen estar construidos con tecnologías y protocolos diversos, lo que puede dificultar su integración con otros sistemas y dispositivos. Dado que los sistemas de IoT forman parte de una industria en constante evolución y no existe un conjunto de normas y protocolos universalmente aceptados, los dispositivos y sistemas pueden convertirse fácilmente en silos o fragmentarse, lo que genera problemas de compatibilidad y complica la gestión y el mantenimiento de los sistemas de IoT.

Recomendación: Implante protocolos y formatos de datos estándar siempre que sea posible. El sector necesita establecer normas para mejorar la interoperabilidad.

Complejidad

Los sistemas de IoT contienen muchos dispositivos y fuentes de datos, lo que podría dificultar su rápida ampliación.

Recomendación: Es importante que los equipos encargados de los sistemas IoT comprendan claramente la arquitectura y la infraestructura necesarias para dar soporte a los sistemas IoT, así como las competencias y los recursos necesarios para gestionarlos y mantenerlos.

¿Cómo se comunican los dispositivos de IoT?

La conectividad debe ser una consideración clave al elegir el protocolo o la tecnología adecuada para los dispositivos IoT y sus casos de uso. Los dispositivos IoT generalmente utilizan una plataforma basada en la nube que proporciona una variedad de servicios, como la gestión de dispositivos, almacenamiento de datos y análisis.

Para comunicarse con los dispositivos, la plataforma IoT generalmente utiliza API y protocolos como HTTP y Message Queueing Telemetry Transport (MQTT) y Constrained Aplicação Protocol (CoAP). Algunos otros métodos de comunicación incluyen:

  • Wi-Fi: Se suele utilizar en situaciones en las que todos los dispositivos se encuentran dentro del alcance de un punto de acceso Wi-Fi (por ejemplo, una casa inteligente o un dispositivo portátil que controla las estadísticas sanitarias en un hospital). El Wi-Fi suele ofrecer un alcance de cobertura decente, por lo que es bueno para la transferencia de datos a alta velocidad y baja latencia.
  • Bluetooth: Bluetooth es un método de comunicación ampliamente utilizado que funciona perfectamente para compartir información a corta distancia entre dispositivos IoT. Un ejemplo común es la transmisión de música desde un smartphone a auriculares inalámbricos.
  • Zigbee: Comúnmente utilizado en entornos industriales, este protocolo de comunicación inalámbrica de baja potencia utiliza el mínimo consumo necesario. Por lo tanto, Zigbee es ideal para dispositivos que necesitan funcionar durante largos períodos de tiempo sin ser recargados. Zigbee también puede admitir muchos dispositivos a la vez en una sola red.
  • LoRaWAN: Es un protocolo de comunicación inalámbrica de largo alcance, baja potencia y área amplia (LPWA), utilizado comúnmente en aplicaciones como agricultura, ciudades inteligentes y otros casos donde la comunicación de largo alcance es esencial. LoRaWAN funciona como la capa de red que utiliza la tecnología de comunicación por radio patentada LoRa.
  • Celular: Es una opción viable para aplicaciones de largo alcance debido a su amplia cobertura, especialmente cuando se utilizan sistemas basados en la nube. Sin embargo, el uso de redes celulares puede resultar costoso debido a los cargos asociados y al mantenimiento periódico que se requiere.
¿Qué implica el desarrollo de software de IoT?

El desarrollo de software de IoT puede implicar diversas tareas, como el desarrollo de firmware y controladores para dispositivos IoT, el diseño y la implementación de protocolos de comunicación entre dispositivos y sistemas back-end, la creación de plataformas basadas en la nube para gestionar y analizar datos de dispositivos IoT, y el desarrollo de aplicaciones móviles o web para interactuar con plataformas de IoT.

Los desarrolladores responsables del diseño de software o dispositivos IoT deben considerar cuidadosamente las cuestiones de seguridad y privacidad. Dado que los dispositivos de IoT suelen estar conectados a sistemas y redes sensibles, es fundamental implementar múltiples capas de autenticación, acceso restringido y otras medidas de seguridad robustas para protegerlos contra ciberataques y violaciones de datos.

Por ejemplo, un desarrollador en una empresa de vehículos autónomos debe tener experiencia en el uso de sistemas en la nube, ya que estos son fundamentales para el intercambio de datos provenientes de los sensores de los vehículos.

Otras competencias deseadas para los puestos de desarrollo de IoT son:

  • Aprendizaje automático e inteligencia artificial
  • Lenguajes de programación (incluidos, entre otros, JavaScript, Python y C)
  • Desarrollo Node.js
  • Computación en nube
  • Seguridad de la información
  • Diseño UI y UX
  • Análisis de macrodatos
Qué hay que considerar antes de adoptar la tecnología IoT

Los desarrolladores de software interesados en adoptar IoT primero necesitan establecer un caso de uso. Pregúntate: ¿Cómo se puede aplicar la tecnología IoT a este problema u oportunidad de negocio específico? Esto podría ser cualquier cosa, desde optimizar los procesos externos existentes hasta agilizar los flujos de trabajo internos. Con un caso de uso identificado, comience a desarrollar una estrategia para implementar la tecnología IoT para abordar el problema.

A continuación, investigue las plataformas de IoT disponibles. Teniendo en cuenta el caso de uso identificado, evalúe las opciones de plataforma según las funciones y capacidades específicas que su solución requiera. Luego, realice pruebas con las plataformas finalistas. Al igual que con cualquier proyecto de desarrollo de software, es crucial probar e iterar las aplicaciones IoT para garantizar que funcionen correctamente. Esto puede incluir la realización de pruebas de usuario, pruebas de carga en dispositivos y redes IoT, así como la supervisión del rendimiento de las aplicaciones en entornos reales.

Por último, realice una evaluación de seguridad. Dado que los dispositivos y las redes de IoT pueden ser vulnerables a brechas de seguridad, es fundamental tomar medidas para proteger sus aplicaciones y datos. Esto incluye la implementación de protocolos de cifrado robustos y el uso de mecanismos de autenticación seguros.

Exploración de NGINX en su viaje de IoT

NGINX puede utilizarse para enrutar el tráfico entre los dispositivos de IoT y los sistemas basados en la nube, lo que ayuda a gestionar el tráfico y garantizar que los datos se transmiten de forma eficiente y segura. NGINX es fácil de integrar con otras herramientas y protocolos, lo que lo convierte en una potente herramienta para gestionar de forma segura el tráfico de IoT.

NGINX se puede utilizar de diversas formas en su implementación de IoT. Utilice estos recursos gratuitos para ver cómo se puede utilizar NGINX para: