¿Qué Es La (IoT)? El Internet De Las Cosas, Historia, función y Ejemplos.

La Internet de las cosas ((IoT) es un término comodín para el creciente número de aparatos electrónicos que no son dispositivos de computación tradicionales, pero que se conectan a la Internet para enviar datos, recibir instrucciones o ambas cosas.

Hay un increíblemente amplio rango de cosas que caen bajo ese paraguas: Versiones "inteligentes" conectadas a Internet de aparatos tradicionales como refrigeradores y bombillas; aparatos que sólo podrían existir en un mundo con acceso a Internet como los asistentes digitales de tipo Alexa; sensores con acceso a Internet que están transformando fábricas, centros de salud, transporte, centros de distribución y granjas.

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La IoT lleva el poder de Internet, el procesamiento de datos y el análisis al mundo real de los objetos físicos. Para los consumidores, esto significa interactuar con la red de información global sin el intermediario de un teclado y una pantalla; muchos de tus objetos y aparatos cotidianos pueden tomar instrucciones de esa red con una mínima intervención humana.

En los entornos empresariales, la IoT puede aportar las mismas eficiencias a la fabricación y distribución física que Internet ha proporcionado durante mucho tiempo para el trabajo de conocimiento.

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Millones, si no miles de millones de sensores incorporados a la Internet en todo el mundo están proporcionando un conjunto increíblemente rico de datos que las empresas pueden utilizar para reunir información sobre la seguridad de sus operaciones, rastrear activos y reducir los procesos manuales.

¿Qué tan grande es?

En una palabra: enorme. La Priceonomía lo desglosa: Hay más de 50 mil millones de dispositivos de IoT en 2020, y esos dispositivos generarán 4,4 zettabytes de datos este año. (Un zettabyte es un trillón de gigabytes.) En comparación, en 2013 los dispositivos de IoT generaron apenas 100 mil millones de gigabytes.

La cantidad de dinero que se hará en el mercado de IoT es igualmente asombrosa; las estimaciones sobre el valor del mercado en 2025 oscilan entre 1,6 billones y 14,4 billones de dólares.

Historia de la IoT

Un mundo de dispositivos y sensores conectados omnipresentes es uno de los más antiguos tropos de la ciencia ficción. La tradición de la IoT ha llamado a una máquina expendedora en el Carnegie Mellon que se conectó a APRANET en 1970 como el primer dispositivo de Internet de las Cosas, y muchas tecnologías han sido promocionadas como permitiendo que las características "inteligentes" del estilo de la IoT les den un brillo futurista. Pero el término Internet de las Cosas fue acuñado en 1999 por el tecnólogo británico Kevin Ashton.

Al principio, la tecnología se quedó atrás de la visión. Cada cosa conectada a Internet necesitaba un procesador y un medio para comunicarse con otras cosas, preferentemente de forma inalámbrica, y esos factores imponían costos y requisitos de energía que hacían impracticables los despliegues generalizados de IoT , al menos hasta que la Ley de Moore se puso al día a mediados de los años '00.

Un hito importante fue la adopción generalizada de etiquetas RFID, transpondedores baratos y minimalistas que se podían pegar en cualquier objeto para conectarlo al mundo de Internet.

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La omnipresente Wi-Fi y 4G hizo posible que los diseñadores asumieran simplemente la conectividad inalámbrica en cualquier lugar. Y el despliegue de IPv6 significa que la conexión de miles de millones de aparatos a Internet no agotará la reserva de direcciones IP, lo cual era una preocupación real.

¿Cómo funciona la IoT ?

Los elementos básicos de la IoT son los dispositivos que reúnen datos. En términos generales, son dispositivos conectados a Internet, por lo que cada uno tiene una dirección IP. Su complejidad va desde vehículos autónomos que transportan productos por las fábricas hasta simples sensores que monitorean la temperatura en los edificios.

También incluyen dispositivos personales como rastreadores de fitness que monitorean el número de pasos que los individuos dan cada día. Para que estos datos sean útiles, deben ser recogidos, procesados, filtrados y analizados, cada uno de los cuales puede ser manejado de varias maneras.

La recolección de los datos se realiza transmitiéndolos desde los dispositivos a un punto de recolección. El traslado de los datos puede hacerse de forma inalámbrica utilizando una serie de tecnologías o en redes alámbricas. Los datos pueden enviarse por Internet a un centro de datos o a una nube que tenga capacidad de almacenamiento y de cálculo, o bien la transferencia puede realizarse por etapas, con dispositivos intermedios que agreguen los datos antes de enviarlos.

El procesamiento de los datos puede tener lugar en centros de datos o en la nube, pero a veces eso no es una opción. En el caso de dispositivos críticos como los apagados en entornos industriales, el retraso en el envío de los datos del dispositivo a un centro de datos remoto es demasiado grande.

El tiempo de ida y vuelta para enviar los datos, procesarlos, analizarlos y devolver las instrucciones (cerrar esa válvula antes de que las tuberías exploten) puede ser demasiado largo. En tales casos puede entrar en juego la computación de borde, donde un dispositivo de borde inteligente puede agregar datos, analizarlos y formar respuestas si es necesario, todo ello dentro de una distancia física relativamente cercana, reduciendo así el retraso.

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Ejemplos de dispositivos de IoT

Esencialmente, cualquier cosa que sea capaz de reunir alguna información sobre el mundo físico y enviarla a casa puede participar en el ecosistema de IoT . Electrodomésticos inteligentes, etiquetas RFID y sensores industriales son algunos ejemplos.

Estos sensores pueden monitorear una gama de factores, incluyendo la temperatura y la presión en los sistemas industriales, el estado de las partes críticas de la maquinaria, los signos vitales de los pacientes, y el uso del agua y la electricidad, entre muchas, muchas otras posibilidades.

Los robots de fábricas enteras pueden considerarse dispositivos de IoT , al igual que los vehículos autónomos que mueven productos por los entornos industriales y los almacenes.

Otros ejemplos son las prendas de vestir para el ejercicio físico y los sistemas de seguridad en el hogar. También hay dispositivos más genéricos, como el Pi de frambuesa o el Arduino, que permiten construir sus propios puntos finales de IoT .

Aunque pienses que tu teléfono inteligente es un ordenador de bolsillo, también puede transmitir datos sobre tu ubicación y comportamiento a los servicios de fondo de forma muy parecida a la IoT .

Administración de dispositivos

Para que funcionen juntos, todos esos dispositivos deben ser autenticados, aprovisionados, configurados y supervisados, así como parcheados y actualizados según sea necesario. Con demasiada frecuencia, todo esto ocurre en el contexto de los sistemas patentados de un solo proveedor, o no ocurre en absoluto, lo que es aún más arriesgado.

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Pero la industria está empezando a hacer la transición a un modelo de gestión de dispositivos basado en normas, que permite que los dispositivos de IoT interoperen y garantizará que los dispositivos no queden huérfanos.

Estándares y protocolos de comunicación de IoT

Cuando los gadgets de IoT hablan con otros dispositivos, pueden utilizar una amplia variedad de estándares y protocolos de comunicación, muchos adaptados a dispositivos con capacidades de procesamiento limitadas o con poca energía eléctrica. Algunos de estos definitivamente han escuchado - algunos dispositivos usan Wi-Fi o Bluetooth, por ejemplo - pero muchos más están especializados para el mundo de la IoT .

ZigBee, por ejemplo, es un protocolo inalámbrico para la comunicación de baja potencia y corta distancia, mientras que el transporte de telemetría en cola de mensajes (MQTT) es un protocolo de mensajería de publicación/suscripción para dispositivos conectados por redes poco fiables o propensas al retraso. (Véase el glosario de normas y protocolos de IoT de Network World).

El aumento de las velocidades y el ancho de banda de la próxima norma de 5G para redes celulares también beneficiará a la IoT , aunque ese uso quedará rezagado con respecto a los teléfonos celulares comunes.

La IoT , la computación de punta y la nube

Para muchos sistemas de IoT , hay una gran cantidad de datos que llegan rápida y furiosamente, lo que ha dado lugar a una nueva categoría de tecnología, la informática de punta, que consiste en aparatos colocados relativamente cerca de los dispositivos de IoT, que envían el flujo de datos desde ellos. Estas máquinas procesan esos datos y envían sólo el material relevante a un sistema más centralizado para su análisis.

Por ejemplo, imaginemos una red de docenas de cámaras de seguridad para IoT . En lugar de bombardear el centro de operaciones de seguridad (SoC) del edificio con flujos simultáneos en vivo, los sistemas de computación de borde pueden analizar el video entrante y sólo alertan al SoC cuando una de las cámaras detecta movimiento.

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¿Y a dónde van esos datos una vez que han sido procesados? Bueno, puede que vayan a su centro de datos centralizado, pero la mayoría de las veces terminarán en la nube.

La naturaleza elástica de la computación en la nube es genial para los escenarios de IoT donde los datos pueden llegar de forma intermitente o asincrónica. Y muchos de los grandes golpeadores de las nubes, incluyendo Google, Microsoft y Amazon, tienen ofertas de IoT .

Plataformas de IoT

Los gigantes de las nubes están tratando de vender más que un lugar para esconder los datos que sus sensores han recogido. Están ofreciendo plataformas completas de IoT , que agrupan gran parte de la funcionalidad para coordinar los elementos que componen los sistemas de IoT .

En esencia, una plataforma de IoT sirve como un middleware que conecta los dispositivos de IoT y las puertas de enlace con las aplicaciones que se utilizan para tratar los datos de IoT . Dicho esto, cada vendedor de plataformas parece tener una definición ligeramente diferente de lo que es una plataforma IoT , para distanciarse mejor de la competencia.

IoT y datos

Como se ha mencionado, hay zettabytes de datos que están siendo recogidos por todos esos dispositivos de IoT , canalizados a través de puertas de enlace en el borde, y enviados a una plataforma para su procesamiento.

En muchos escenarios, estos datos son la razón por la que la IoT se ha desplegado en primer lugar. Al recolectar información de los sensores en el mundo real, las organizaciones pueden tomar decisiones ágiles en tiempo real.

Oracle, por ejemplo, imagina un escenario en el que se anima a la gente de un parque temático a descargar una aplicación que ofrece información sobre el parque. Al mismo tiempo, la aplicación envía pings de GPS a la dirección del parque para ayudar a predecir los tiempos de espera en las colas.

Con esa información, el parque puede tomar medidas a corto plazo (añadiendo más personal para aumentar la capacidad de algunas atracciones, por ejemplo) y a largo plazo (aprendiendo cuáles son las atracciones más y menos populares en el parque).

Estas decisiones pueden tomarse sin intervención humana. Por ejemplo, los datos reunidos por los sensores de presión en una tubería de una fábrica de productos químicos podrían analizarse mediante un programa informático en un dispositivo de borde que detecte la amenaza de ruptura de una tubería, y esa información puede desencadenar una señal para cerrar las válvulas a fin de evitar un derrame.

La IoT y el análisis de grandes datos

El ejemplo del parque de atracciones es fácil de entender, pero es una papa pequeña comparada con muchas operaciones de recolección de datos de IoT en el mundo real. Muchas operaciones de datos grandes usan información cosechada de dispositivos de IoT , correlacionados con otros puntos de datos, para obtener una visión del comportamiento humano.

Software Advice da algunos ejemplos, incluyendo un servicio de Birst que compara la información sobre la preparación de café recolectada de cafeteras conectadas a Internet con publicaciones en medios sociales para ver si los clientes están hablando de marcas de café en línea.

Otro ejemplo dramático se produjo recientemente cuando X-Mode publicó un mapa basado en el seguimiento de datos de ubicación de personas que se divirtieron en las vacaciones de primavera en Ft. Lauderdale en marzo de 2020, incluso cuando la pandemia de coronavirus estaba ganando velocidad en los Estados Unidos, mostrando dónde terminaban todas esas personas en todo el país. El mapa fue impactante no solo porque mostraba la potencial propagación del virus, sino también porque ilustraba lo cerca que los dispositivos de IoT pueden rastrearnos.

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Datos de IoT y IA

El volumen de datos que los dispositivos de IoT pueden reunir es mucho mayor que el que cualquier humano puede manejar de manera útil, y ciertamente no en tiempo real. Ya hemos visto que los dispositivos de computación de punta se necesitan sólo para dar sentido a los datos en bruto que llegan de los puntos finales de IoT . También existe la necesidad de detectar y tratar con datos que podrían ser simplemente erróneos.

Muchos proveedores de IoT ofrecen aprendizaje automático y capacidades de inteligencia artificial para dar sentido a los datos recogidos. La plataforma Watson de IBM, ganadora del premio Jeopardy.

Por ejemplo, puede ser entrenada en conjuntos de datos de IoT para producir resultados útiles en el campo del mantenimiento predictivo, analizando los datos de los aviones no tripulados para distinguir entre daños triviales en un puente y grietas que necesitan atención, por ejemplo. Mientras tanto, Arm está trabajando en chips de baja potencia que pueden proporcionar capacidades de IA en los propios puntos finales de IoT .

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IoT y negocios

Los usos comerciales de la IoT incluyen el seguimiento de los clientes, el inventario y el estado de los componentes importantes. La IoT para todos señala cuatro industrias que han sido transformadas por IoT :

• Petróleo y gas: Los sitios de perforación aislados pueden ser mejor monitoreados con sensores de IoT que con intervención humana
• Agricultura: Los datos granulares sobre los cultivos que crecen en los campos derivados de los sensores de IoT pueden ser utilizados para aumentar los rendimientos
• HVAC: Los sistemas de control climático en todo el país pueden ser monitoreados por los fabricantes
• Mortero y ladrillo al por menor: Los clientes pueden ser micro enfocados con ofertas en sus teléfonos mientras permanecen en ciertas partes de la tienda.

Más generalmente, las empresas buscan soluciones de IoT que puedan ayudar en cuatro áreas: uso de energía, seguimiento de activos, seguridad y la experiencia del cliente.