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¿Qué es el Internet de las cosas (IoT): Guía completa

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¿Qué es el IoT?

IoT son las siglas de Internet de las Cosas, y es una red de dispositivos físicos que están integrados con software, sensores que les permiten intercambiar datos entre ellos. Con esto, se nos hace fácil integrar objetos físicos con dispositivos de computación. Aunque el IoT es una nueva tecnología, es probable que traiga cambios considerables en nuestra vida: ya sea haciendo automóviles más inteligentes con sensores incorporados, monitoreando el corazón con implantes, manejando la temperatura ambiente con termostatos inteligentes.

Importancia del IoT

Considerado como uno de los desarrollos más importantes del siglo XXI, el IoT reúne un enorme número de objetos y personas, haciéndolos más inteligentes. Se ha convertido en una parte esencial de nuestra vida cotidiana, y de los negocios.

Ahora es más fácil añadir un pequeño chip a la mayoría de nuestros objetos inanimados como llaves, gafas, cartera, TV, etc. y rastrearlos desde nuestros teléfonos. Ahora también es muy fácil dar órdenes a los objetos como el refrigerador o la cafetera a través del teléfono, y es definitivamente más fácil apagar los aparatos electrónicos con una orden de voz. Todo esto ha sido posible gracias a el IoT y está cambiando vidas. La tecnología también tiene la capacidad de almacenar, entender, analizar y actuar en la recolección de datos, considerando que los datos son el nuevo petróleo, uno no puede escapar de lo fácil que el IoT hace todo el proceso de recolección de datos e incrementa el impacto de los Grandes Datos. El IoT se integrará tan bien en nuestras vidas y nuestros dispositivos, que será difícil imaginar nuestras vidas sin ella. 

El futuro del IoT negrita

La inversión en IoT en el futuro será tan intensa que, según una predicción del McKinsey Global Institute, el impacto económico total del IoT podría oscilar entre 4 y 11 billones de dólares anuales para 2025. Curiosamente, según el gigante de la investigación, Gartner, habrá más 20.400 millones de dispositivos de IoT para el 2021.

¿Cómo funciona el IOT?

El Internet de las Cosas (IoT) es esencialmente una red de dispositivos físicos conectados a la Internet. Todos los dispositivos de IoT contienen sensores y procesadores que funcionan con los datos que se recogen a través de estos sensores mediante el aprendizaje automático. Nuestros teléfonos inteligentes juegan un papel muy importante en el IoT, ya que los dispositivos IoT de consumo máximo pueden ser controlados a través de un teléfono inteligente. En segundo lugar, la conectividad juega un gran papel en el trabajo en IoT. Los sensores/dispositivos se conectan a la nube a través de una serie de métodos como Bluetooth, WiFi, celular, satélite, etc. Los sensores de IoT envían los datos a la nube para su posterior procesamiento.

Los datos se procesan en la nube y, en consecuencia, se realiza la acción deseada. Por ejemplo, comprobar el tiempo, etc. Una vez procesados los datos, es el momento de que lleguen al usuario a través de una alerta, que puede ser un SMS, un mensaje, una respuesta de voz, un correo electrónico, una notificación, etc. que va de un dispositivo a otro y depende de la interfaz. Basándose en el dispositivo y la conexión, un usuario también puede ser capaz de controlar y actuar una determinada solicitud deseada.

1) Arquitectura de alto nivel

No hace falta decir que el IoT implica un número de herramientas, software y dispositivos complejos que juntos forman la arquitectura necesaria para el buen funcionamiento de cualquier software o dispositivo basado en IoT. Tiene numerosos elementos y capas para convertirla en una red sofisticada. Hay esencialmente cuatro etapas de esta arquitectura.

2) Sensores/Actuadores

Uno de los principales componentes de la arquitectura del IoT, los sensores se encargan de recoger datos de dicho entorno o dispositivo y convertirlos en datos útiles. Del mismo modo, los actuadores también se producen para cambiar las condiciones físicas que generan los datos necesarios. Un actuador puede, cortar la energía, ajustar un flujo de aire, etc. Esta etapa de detección oculta todo, desde estructuras de legado empresarial e industrial hasta sistemas de cámaras, detectores de agua, sensores de calidad del aire e incluso monitores de ritmo cardíaco.

Mientras que el procesamiento de datos tiene lugar en casi todas las etapas de la arquitectura, los sensores le permiten hacerlo mucho mejor. Dado que los datos son el nuevo petróleo, muchas empresas de IoT requieren de conocimientos más profundos, que necesitan un procesamiento generalizado y por lo tanto los datos deben ser trasladados a la nube. Para un análisis más rápido, una vez deben procesar los datos justo en el sensor, en el borde de la red de borde.

3) Sistemas de Adquisición de Datos/Pasarela de Internet

Los sensores recogen datos en forma analógica, estos datos tienen que ser combinados y convertidos en flujos digitales para la siguiente etapa de procesamiento. Los sistemas de adquisición de datos (DAS) se encargan de realizar estas funciones de conversión de datos. El DAS se conecta con la red de sensores, combina las salidas y luego realiza la conversión analógica a digital. La pasarela de Internet obtiene entonces los datos digitalizados y los dirige a través de Wi-Fi, redes LAN alámbricas, para su posterior procesamiento. La mayoría de los sistemas de la etapa 2 existen muy cerca de los sensores y actuadores de la primera etapa.

4) Edge IT

Una vez que los datos han sido digitalizados y acumulados, están listos para pasar al reino de la informática. Sin embargo, algunos de estos datos pueden requerir más procesamiento antes de entrar en el centro de datos. Aquí es donde entran en juego los sistemas de IT de vanguardia que realizan más análisis. Los sistemas de procesamiento de IT de borde están mayormente situados en oficinas remotas u otros lugares, pero generalmente están en un lugar donde los sensores existen más cerca de los sensores.

La mayoría de los datos de IoT pueden consumir el ancho de banda de su red e inundar los recursos de su centro de datos, se considera mejor tener sistemas en el borde competentes en la realización de análisis para disminuir la carga de la infraestructura de IT. Con este método por etapas, puede pre-procesar los datos y generar resultados significativos, controlando así lo que se transmite.

5) Hardware

El hardware de IoT incluye una variedad de dispositivos, que son necesarios para los sensores, puentes, etc. Estos dispositivos se encargan de gestionar las funciones importantes principalmente en torno a la activación, la seguridad, las acciones específicas, las comunicaciones, etc. Algunos de los equipos que forman parte del ecosistema de IoT y que realmente lo hacen funcionar son…

  • Sistema en el chip (SOC)
  • Controlador lógico programable (PLC)
  • Unidad terminal remota (RTU)
  • Computadora de placa única (SBC) 

Aplicaciones y ejemplos de IoT en todas las industrias 

La popularidad del Internet de las Cosas (IoT) y el aumento de su uso en todo el mundo ha dado lugar a que las principales industrias se transformen debido a esta tecnología. El IoT ha tenido un drástico impacto positivo en casi todas las industrias imaginables. La implementación de IoT ha mejorado la comunicación entre los dispositivos físicos y, debido a esto, la conexión entre los dispositivos físicos ha permitido la automatización. La mayor parte de la infraestructura es ahora inalámbrica y no requiere de intervención humana. La automatización de las tareas mundanas diarias también ha liberado tiempo para otras tareas importantes.

En segundo lugar, el IoT ha revolucionado la forma en que se almacena y analiza la información y, a su vez, se actúa. También monitorea los requerimientos y es capaz de hacer cambios en base a este monitoreo. No hay procesos efectivos y más eficientes y la utilización de los activos es más avanzada. También ha dado lugar a un aumento de la productividad y, a su vez, a un ahorro de grandes costos. Esta tecnología desestabilizadora ha encontrado aplicaciones en diversas industrias, lo que la hace más robusta y conectada.

1) Automotriz

 La industria automotriz es una de las industrias que ha sufrido grandes trastornos en todo el mundo, especialmente en lo que se refiere a los automóviles autopropulsados. Según un informe de Inc42, el número de vehículos que tienen dispositivos de IoT dentro de ellos crecerá a 250 Mn para el 2020. Para entenderlo simplemente, un dispositivo de IoT en un coche puede variar desde Google Maps preinstalado, sistemas de entretenimiento, etc. En el futuro, el número de coches que tendrán tecnologías preinstaladas como el piloto automático de parada y arranque aumentará para el 2020.

Además, puede haber una nueva tecnología llamada mantenimiento predictivo que pronto se hará popular entre los coches. Esencialmente maneja el buen funcionamiento general del vehículo, reduciendo y previniendo averías y choques inesperados. También se predice que los dispositivos de IoT en los automóviles se utilizarán para mejorar la seguridad y la protección. La industria automotriz ya ha comenzado la revolución y está destinada a crecer cada vez más en los próximos años.

2) Asistencia sanitaria

El IoT podría revolucionar el mundo de la salud en un futuro próximo y ya ha comenzado a hacer incursiones. La integración del IoT ha abierto un mundo de posibilidades que podría transformar por completo la forma en que el diagnóstico y el tratamiento se llevan a cabo. Se prevé que para el año 2024, el mercado mundial de la atención sanitaria en IoT alcanzará la gigantesca cifra de 14.000 millones de dólares.

Los dispositivos de IoT, ahora conectados a Internet, tienen la capacidad de proporcionar rápidamente un historial médico, una visión de los síntomas y las tendencias, asistencia sanitaria a distancia, etc. Aquí también ha aumentado la disponibilidad y el uso de dispositivos vestibles que vigilan la salud y, por lo tanto, mantienen un seguimiento constante de los latidos del corazón, el sueño, la presión arterial, etc. Estos dispositivos de IoT también están programados para enviar alertas en caso de emergencia. Con la integración del IoT en la atención médica, la forma en que se recogen y monitorean los datos también ha cambiado drásticamente.

3) Fabricación

La implementación de IoT en la fabricación ha sido tan extendida que ahora se llama IIoT o Internet Industrial de las Cosas. Morgan Stanley predice que el tamaño del mercado de IIoT industrial alcanzará más d 110.000 millones de dólares en 2021 y, según Accenture, el IIoT podría añadir 14,2 billones de dólares a la economía mundial en 2030. Este mayor crecimiento e impulso puede atribuirse a múltiples factores. Sin embargo, los principales impulsores de este crecimiento son una mayor eficiencia operativa, una mayor productividad, el desarrollo de nuevos negocios y oportunidades, y una disminución del tiempo de inactividad, por nombrar algunos.

La IoT en la fabricación se atribuye en gran medida a una red de sensores que se emplean para acumular datos críticos de producción, enviándolos a la nube y luego utilizando software de la nube para dar sentido a estos datos. Estos datos se interpretan para proporcionar conocimientos, a su vez ayudando a las organizaciones a cambiar la eficiencia de las operaciones de fabricación.

4) Energía

Con el aumento de la demanda de energía cada día que pasa, las organizaciones están buscando cada vez más soluciones energéticas más inteligentes. El sector de la energía ya ha comenzado una transformación digital masiva y la Internet de las Cosas es un factor importante para impulsar esta transformación. El IoT está cambiando todos los aspectos de la industria y está impactando en la generación, transmisión, distribución, etc.

La IO está permitiendo la supervisión y gestión remota de los activos mediante la instalación de sensores en los equipos a todos los niveles para que las empresas puedan supervisarlos a distancia. Mediante la vigilancia a distancia, las empresas de IO pueden hacer un mantenimiento oportuno y, con el tiempo, mejorar la seguridad. Además, las empresas no están invirtiendo en tecnología de redes inteligentes alimentadas por IO para ayudarles a distribuir la transformación de la energía. Una red inteligente utiliza la IO para notar los cambios en la oferta y la demanda de electricidad. Luego analiza y reacciona a esos cambios de manera autónoma o proporciona a los operadores la información que necesitan para gestionar la demanda con mayor precisión. También mejora la gestión de la red.

5) Retail

Se espera que el tamaño del mercado global de IoT al por menor alcance los 94.44 mil millones de dólares para el 2025, según Grand View Research, Inc., exhibiendo una CAGR del 21.5% durante el período previsto. Es una de esas industrias en las que la integración del IoT ha impactado directamente a los consumidores. Los dispositivos inteligentes y la tecnología de IoT han mejorado la experiencia del cliente como nunca antes y ahora están permitiendo más conversiones debido a la penetración en línea. El IoT puede disminuir los errores de inventario y optimizar la gestión de la cadena de suministro, disminuyendo así los costos de mano de obra.

El IoT puede ayudar a la tienda física tradicional de una organización minorista a competir con las primeras compras en línea, cambiando exponencialmente la experiencia del cliente y disminuyendo los gastos. Dentro de la implementación de la tecnología de IoT adecuada, tanto los consumidores como los minoristas obtienen sistemas de pago automatizados, lo que permite la reducción de las líneas y un proceso sin problemas. Del mismo modo, puede proporcionar una mejor optimización de la disposición de las tiendas junto con descuentos personalizados basados en la lealtad.

6) Smart Cities

Una ciudad inteligente comprende esencialmente una ciudad que tiene la infraestructura para apoyar las tecnologías inalámbricas y utiliza las tecnologías de la información y la comunicación para mejorar el nivel de vida, la utilización de los recursos, el bienestar de los ciudadanos y del gobierno, el transporte, etc. Los ciudadanos funcionan en el ecosistema de una ciudad inteligente de diversas maneras, utilizando dispositivos como teléfonos inteligentes, coches conectados y casas. También permite a las comunidades y a las autoridades gubernamentales trabajar para mejorar la calidad del aire disminuyendo el tráfico, racionalizando la recogida de basura, la distribución óptima de la energía, el aumento de la seguridad, etc.

Las ciudades inteligentes también comprenden edificios inteligentes o edificios automatizados que tienen la infraestructura y la tecnología que utiliza procesos automatizados para controlar y gestionar automáticamente las operaciones de ese edificio en particular. Estas operaciones varían desde la calefacción, el aire acondicionado, las luces, la seguridad, la ventilación, etc. El sistema o la tecnología funciona de forma independiente y facilita una mejor toma de decisiones. 

7) Transporte

Según Allied Market Research, el IoT mundial en el mercado del transporte que se valoró en 135.350 millones de dólares en 2016, y que ahora se espera que alcance los 328.760 millones de dólares en 2023. La adopción de IoT en la industria del transporte ha llevado a una mejor gestión del transporte, un mejor control del tráfico, peajes y billetes, mejor seguridad, más seguridad, etc. La tecnología de IoT ha permitido también el control y la supervisión completos de los ferrocarriles y los trenes. Esto ha dado lugar a un mejor rendimiento, menos problemas de mantenimiento y mejores servicios. La implantación del IoT en los ferrocarriles y otros sistemas de transporte público también ha permitido la programación, la fiabilidad, la retroalimentación de los clientes, etc. Del mismo modo, los sistemas de IoT en la carretera pueden ayudar a analizar mejor el flujo de tráfico y, con el tiempo, proporcionar datos útiles para permitir un tráfico fluido.

8) Educación

La tecnología emergente ha dado lugar a un cambio radical en el sector de la educación. Según un estudio de investigación, «El IoT en el mercado de la educación» de MarketsandMarkets, se espera que el tamaño del mercado mundial «crezca de 4.800 millones de dólares en 2018 a 11.300 millones de dólares en 2023».

El aumento del uso de teléfonos inteligentes y computadoras portátiles ha instado a los estudiantes a utilizarlos para la toma de notas, la elaboración de horarios, la investigación, etc. La escuela también se ha cambiado a un sistema inteligente que automatiza algunas tareas de los maestros, como enviar nuestras circulares, actualizar a los padres diariamente sobre el rendimiento del niño, la asistencia, etc. La tecnología conectada también ayuda a los profesores a calificar más rápido y los mantiene actualizados en las noticias nuevas y relevantes, a diferencia de los libros. La tecnología inteligente también permite a los profesores y a las escuelas estudiar los datos de los estudiantes y, a su vez, ofrecer asesoramiento individual, análisis de datos básicos que ayudarán a los estudiantes.

Otro gran avance en el campo de la educación, debido a el IoT, ha sido la seguridad. Hoy en día, los padres pueden recibir una notificación cada vez que su hijo sale del recinto escolar junto con los detalles gracias a un pequeño chip en las tarjetas de identificación. Esto permite a la escuela y a los padres vigilar de cerca a sus hijos y garantizar la seguridad.

Procesamiento de datos

1) Cloud

Al haber un tipo diferente de datos disponibles, hay algunos datos que requieren un procesamiento más profundo, y a su vez, da tiempo para la retroalimentación ya que no tiene que ser inmediata. Estos datos se envían a centros de datos físicos o a diferentes sistemas basados en la nube que tienen sistemas de IT mucho más poderosos que tienen la capacidad de analizar, administrar y almacenar de forma segura estos datos. Este es definitivamente un proceso largo en el que los resultados toman un tiempo hasta que llegan a la Etapa 4, pero esto permite a las empresas ejecutar un análisis más profundo, junto con la combinación de sus datos de los sensores, dispositivos y otros recursos para entenderlo mejor. El procesamiento de la Etapa 4 puede tener lugar en las instalaciones, en la nube, o en un sistema de nubes híbrido, pero el tipo de procesamiento ejecutado en esta etapa sigue siendo el mismo, independientemente de la plataforma. 

2) Plataformas de IoT

Las plataformas IoT son esencialmente software de apoyo que conecta idealmente todo en un ecosistema IoT. Actúan como el puente entre los sensores y las redes. Facilitan la comunicación, la gestión de dispositivos, el flujo de datos y la funcionalidad general. Las plataformas IoT reúnen todos los diferentes tipos de hardware, diferentes opciones de conectividad, software, etc. Manejan todas las comunicaciones relacionadas, proporcionan seguridad para el dispositivo y sus usuarios, y se integran con la mayoría de los servicios web. Lo más importante es que también recogen y analizan datos. Estas plataformas pueden ayudarle a ahorrar tiempo y costes a largo plazo, ya que le ayudarán a superar retos técnicos en los que quizá no sea un experto. 

3) API

Una vez que las plataformas de nubes y de IoT se establecen, los sistemas todavía necesitan comunicarse y trabajar juntos y aquí es cuando un programa de aplicación de interfaces (API) sale a la luz. Dado que los programas suelen estar escritos en diferentes lenguajes, las API proporcionan la plataforma para que estos lenguajes rompan la barrera del lenguaje. O para entenderlo mejor, permite que dos aplicaciones se hablen entre sí. Las API dan a las empresas la independencia para trabajar con su propia experiencia, conectando software y herramientas de otras empresas siempre que sea necesario para crear el producto completo de IoT. 

4) ML + AI

Estas tecnologías cognitivas se han convertido en una parte importante de la Internet de las Cosas porque hacen productos más inteligentes, y ese es el núcleo del IoT. Las habilidades de predicción en el software de aprendizaje de máquinas, demuestran ser muy útiles para los dispositivos de IoT. De manera similar, como se mencionó anteriormente, puede predecir cuándo se requiere mantenimiento, lo que en adelante ahorrará a las empresas el costo del tiempo de inactividad. El ML y la AI, gracias al análisis de datos, también proporcionan experiencias personalizadas a sus usuarios, algo que también es de gran utilidad en un dispositivo de IoT.

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