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

Las 3 tecnologías clave para el Internet de las cosas

Ya estás escuchando y leyendo mucho sobre ello pero pero irá a más. Nos referimos al Internet de las cosas, toda una realidad con muchas promesas por delante que es posible gracias a tecnologías que se han ido desarrollando en estos últimos años.

Partiendo del término inglés IoT - Internet of Things -, estamos rodeados de pequeñas redes y nuevas tecnologías que tienen una única finalidad: conectar el máximo de objetos que nos rodean, entre ellos y con nosotros.

Objetos conectados y Smart Cities, lo más "visible"

Los primeros pasos en el Internet de las Cosas nos deja dos campos principales de acción. En ambos el objetivo final es que para el usuario sea transparente que su entorno esté conectado y a la vez útil y aprovechable.

El ejemplo más cercano del IoT está en el propio hogar, donde electrodomésticos, servicios o pequeños gadgets como las bombillas ya están conectados a Internet. El otro gran ámbito de acción del IoT es el de las ciudades avanzadas o Smart Cities.

En ellas el Internet de las Cosas se aprovecha para medir ciertos parámetros externos (ya sea temperatura, energía, actividad, luz, humedad, errores, etc.), de forma automática y sin la interacción del ser humano. Y que esos datos viajen a un centro de procesamiento para que se tomen las decisiones adecuadas en tiempo real. Por ejemplo, son muchas las ciudades que están implementando redes de sensores en multitud de puntos como alarmas, semáforos, alcantarillas, vehículos, alumbrado... y hay mejoras interesantes que se espera conseguir, como la cuantificación de los peatones que pasan por un determinado cruce para optimizar automáticamente el tráfico en esa zona.

Pero, ¿cuáles son las tecnologías clave del Internet de las cosas? IoT dispone de una secuencia de capas, cada una encargada de una labor y que ha sido diseñada con mimo para cumplir su función. Desde la extracción de datos, su envío y recepción y posterior procesamiento para dar lugar a los resultados. Empecemos.

La nueva hornada de procesadores

Uno de los requisitos del Internet de las cosas es que los dispositivos - luego veremos su misión - deben ser pequeños, y sabíamos que los procesadores tenían que cambiar respecto de lo que conocíamos anteriormente. No nos valen los procesadores, digamos, 'clásicos' de ordenador, tiene que ser algo mucho más pequeño y de consumo menor. No importa que sean sencillos o poco potentes, lo que prima ante todo son esos dos puntos.

Los procesadores de smartphones y su evolución de los últimos años, con el formato SoC ya establecido, han ayudado mucho. Las soluciones de ARM cumplen con las expectativas: son pequeños y, aunque también poco potentes en comparación con otros chips del mercado, cubren con los requisitos planteados.

ARM tiene en el mercado un enorme catálogo de SoCs, en el que el producto más conocido son sus SoC de smartphone. Pero los Cortex-A no son los únicos y junto a ellos los Cortex-R y Cortex-M son ideales para dispositivos IoT. En ambos casos hablamos de procesadores RISC de 32 bits en los que, como siempre ocurre, ARM los diseña pero no los fabrica; son otras terceras compañías las que se encargan de esta fase.

Mientras que los Cortex-R se integran en dispositivos como discos duros o en industrias como la automoción, los Cortex-M son más conocidos debido a su utilidad en aparatos finales más cercanos al usuario. Por ejemplo termostatos, altavoces, hornos o cuantificadores personales se aprovechan de los actuales modelos. ARM se guarda un as en la manga: proporcionar múltiples gamas de productos para adaptarlas a los diferentes requisitos del mercado:

Tampoco podemos olvidar que ARM ha salido de compras recientemente poniendo el punto de mira puesto en el IoT, así que pronto nos enseñarán nuevos productos relacionados con este mercado.

Aunque ARM es una importante pieza del mercado del hardware para IoT, no es ni mucho menos la única compañía existente. Otra gigante de este sector ha entrado hace relativamente poco: Intel tiene a Quark, su SoC para IoT presentado en 2013 y que poco a poco ha ido haciéndose un hueco. Lo hemos visto en multitud de aplicaciones, con un concurso entre medias en el que se han ideado cosas como las camisetas con cámara, made in Spain.

Como veis, los proyectos de Intel son de lo más variopinto y van desde cubrir el mercado de las smartcities hasta el IoT más personal y comercial, enfocado a todo tipo de usuarios. Eso sí, sus productos son aún prototipos en fase de desarrollo que necesitan tiempo para continuar creciendo, de forma que tendremos que seguirles la pista muy de cerca para ver como evolucionan.

Además de estos dos gigantes de la industria, en los tiempos más reciente también estamos viendo cómo otros fabricantes como MediaTek (¿recuerdas las zapatillas con GPS?), Samsung o Qualcomm están haciendo sus primeros pinitos para conseguir su trozo de tarta del mercado. Eso sí, apenas acaban de empezar y aún tardaremos unos pocos meses o años en conocer sus productos.

Arduino, uno de los pilares del IoT actual (y una genialidad para los makers)

Junto a los fabricantes más clásicos también hemos vivido el nacimiento y posterior auge de un elemento de la tecnología que ahora es esencial para muchos, y que está íntimamente ligado con el Internet de las Cosas: Arduino, adorado por la comunidad y basado mayoritariamente en procesadores RISC de Atmel, permite que casi cualquier persona con unos conocimientos básicos de electrónica y programación pueda diseñar e implementar sus ideas.

En este sentido gracias a Arduino se están creando múltiples iniciativas para satisfacer las necesidades del IoT, tales como sensores para el hogar, circuitos con control y gestión de cámaras de videovigilancia o incluso termostatos de tipo Nest. Y su futuro puede ser todavía más relevante en el mercado del DIY del Internet de las Cosas por su acercamiento a Windows 10.

Los sensores, tan indispensables como invisibles

El procesador y la plataforma se encargan de 'gestionar' la información, pero ésta debe venir de otro tipo de dispositivos: los sensores. Es el elemento hardware que interactúa entre nuestra tecnología y el entorno, capturando los datos que nosotros deseemos.

Antaño la electrónica estaba muy limitada a un ámbito casi puramente profesional, pero la llegada de Arduino ha permitido que cualquiera pueda hacer sus primeros pinitos. En buena parte ha ayudado el bajo coste de los componentes y el enorme catálogo de accesorios que tenemos disponibles.

Así es un sensor de luz para Arduino, ¿para qué más? Y por menos de 7 euros

Mirando únicamente la categoría de sensores de la tienda oficial nos encontraremos con un montón de elementos, incluyendo desde los más sencillos botones, sensores de ultrasonidos, de luz o de distancia. Si abrimos el abanico a otras tiendas nos encontraremos con sensores táctiles, acelerómetros, de inclinación, potenciómetros, de humedad y temperatura, altitud, presión... casi cualquier cosa que imaginemos pueda medir 'algo', está en Arduino.

Si salimos del mundo Arduino, lo habitual es que muchas de las compañías detrás del IoT tengan la capacidad de diseñar y fabricar sus propios sensores, de forma que sus posibilidades son ilimitadas. A medida que se vayan estudiando nuevas necesidades en el mercado se irán creando los sensores para satisfacerlas convenientemente.

Comunicación de bajo consumo

Ya tenemos los datos almacenados en un pequeño ordenador, pero éste no es lo suficientemente potente como para poder procesarlos de forma rápida. ¿Qué hacer? Mover esa información a otro ordenador a través de algún canal de comunicación.

Y aquí hay dos vertientes. Muchos de los protocolos de comunicación tradicionales continúan vigentes en IoT y sus futuras mejoras serán clave. Hablamos por ejemplo de conexiones de red local vía Ethernet o de transmisión inalámbrica a través de conectividad móvil, según sean los requisitos en cada ubicación.

Por ejemplo, estas dos opciones son las contempladas por Vodafone e IBM en sus ciudades conectadas, donde las velocidades de conexión que permitirán los próximos protocolos, como el 5G, serán la base de la conectividad de largo alcance del IoT.

Pero también hay nuevos protocolos que han sido ideados pensando en el IoT y la comunicación de objetos entre ellos y a corta distancia. Un ejemplo es NFC o también Bluetooth 4.0, que tiene el apellido de LE 'Low Energy' precisamente porque está pensado para ser implementado en sistemas con baterías reducidas como por ejemplo pulseras cuantificadoras.

El aspecto energético ha sido durante muchos años un elemento de batalla en las comunicaciones precisamente por los altos consumos de estos componentes, y los diseñadores y fabricantes actualmente lo tienen en el punto de mira para continuar su mejora. Ese cuidado con el consumo irá asociado a los estándares de comunicación que nos irán llegando en el futuro, como LiFi, la transmisión de datos a través de la luz.

Tecnologías y aplicaciones utilizadas de Internet de las Cosas

Para desarrollar la logística en un entorno de Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés “Internet of things”), son necesarias diversas tecnologías, que permiten que mejore la eficacia y eficiencia de las empresas, dichas tecnologías contribuirán a cambiar el proceso de la cadena de suministro y los medios de gestión de las empresas, de esta manera se abrirán nuevas oportunidades de desarrollo en las áreas de fabricación y la gestión de la cadena de suministro.

Algunos de estos dispositivos son las redes de sensores como pueden ser los RFID o los códigos de barras, el sistema de posicionamiento global (GPS), el Cloud Computing, etc. A grandes rasgos, la tecnología de IoT se puede dividir en tres grandes grupos tecnológicos:

Tecnologías de percepción

La tecnología más popular utilizada en el campo de la información logística es el RFID, representa aproximadamente un 38%. El GPS / GIS representa un 32% y por último es la tecnología de percepción visual con el 9%.

Tecnologías de comunicación y de red

El sistema Intranet es el modo principal para la transmisión de datos (por cable o inalámbrico) alcanzando un 63% y la red LAN inalámbrica representa el 24% de las empresas logísticas.

Tecnologías de gestión y control

Aplicaciones para la identificación, la percepción, la posición, rastreo y distribución

Estas tecnologías permiten gestionar los datos, evaluándose de acuerdo a las condiciones del entorno, para tomar decisiones sobre la base de la información adquirida. Sin embargo, estos objetos dependen de la libertad de decisión dentro del proceso y, en consecuencia, de su capacidad para el proceso de cambios dinámicos. Las tecnologías y elementos clave de la tecnología de IoT se explican con más detalle:

La tecnología RFID

RFID (Radio Frequency Identification) puede identificar uno o varios objetos a la vez sin contacto. Un sistema RFID integrado incluye la etiqueta (que contiene la antena), el lector y el sistema de gestión de datos.

Las etiquetas RFID se dividen en dos tipos:

Pasivas: no tienen batería y usan el poder de la señal de del lector para comunicar el ID (la identificación) al lector (Ilustración 27).

no tienen batería y usan el poder de la señal de del lector para comunicar el ID (la identificación) al lector (Ilustración 27). Activos: tienen su propio suministro de batería y pueden crear instancias en la comunicación.

Tecnología GPS

Es la tecnología con la que se pueden detectar a nivel mundial cualquier objeto, obteniendo su posición mediante las coordenadas geográficas. En los últimos años se ha extendido en los medios de transporte, aportando grandes beneficios en la planificación de las rutas.

El Cloud Computing o Nube

Proporciona la infraestructura virtual para la integración de los dispositivos de vigilancia, dispositivos de almacenamiento, herramientas de análisis, plataformas de visualización y entrega al cliente. El almacenamiento, la propiedad y la caducidad de los datos se convierten en temas críticos, ya que han de ser almacenados y utilizados para el seguimiento y las actuaciones de forma eficaz. Para el análisis de los datos se utiliza una plataforma denominada Big Data. El término Big Data se refiere a los conjuntos de datos con un gran volumen (estructurados o no) que es generado por los dispositivos, los cuales se tienen que analizar para descubrir las relaciones y patrones que hay entre ellos.

La Plataforma de Servicios de Información

Se utilizan dichas plataformas para integrar los recursos y permitir el intercambio más eficaz de la información entre las empresas. Las tecnologías integradas de las unidades de análisis de la información en el sistema de aplicación requieren que tengan unas características de seguridad y de intercambio rápido de información.

Con el fin de mantener el sistema en funcionamiento, la aplicación de software embebida en el elemento debe proporcionar robustez, flexibilidad, privacidad, bajos costes de comunicación y de bajo tiempo de cálculo.

Las etiquetas EPC (Electronic Product Code)

El EPC es una identidad digital de los productos almacenados de acuerdo con la definición estándar preestablecida.

El lector de etiqueta electrónica

Es un dispositivo que utiliza la tecnología RFID para leer la información almacenada en la etiqueta electrónica y transferirla al sistema de gestión.

El servicio de Información EPC (EPC-IS)

Se compone de dos funciones que se ocupan de la información almacenada en el Middleware y la consulta de la información pertinente (Xuebing, 2012).

Los objetos de servicio de nombres

Al igual que en el servidor del dominio de nombres, la información se puede utilizar para pasar al servicio de información EPCIS la información que almacena el Middleware,

El WSN (Wireless Sensor Network)

Su objetivo es el de la percepción de la información y procesamiento de datos mediante el despliegue de sensores en las zonas específicas, y hace el intercambio de información y transmisión a través de Internet. El WSN se utiliza en la capa sensorial.

La tecnología IPv6

Proporciona el espacio de direcciones de red con las condiciones de infraestructura de red de los objetos físicos asociados. Se ha tenido que adoptar la tecnología IPv6 para permitir que la enorme cantidad de objetos que se conecten a la red puedan disponer individualmente de una dirección de red exclusiva. Con la anterior tipología de red IPv4, el número de direcciones que se podían asignar se estaban agotando, y no sería posible adaptar la tecnología de IoT en un contexto tan amplio. Las características más importantes de la creación de una dirección única son: la singularidad, la fiabilidad, la persistencia y la escalabilidad.

La nanotecnología

El uso de la nanotecnología permite fabricar unas etiquetas electrónicas en miniatura para la vigilancia y el seguimiento de objetos pequeños o cambios en la información.

La monitorización

Permite la interacción del usuario con el entorno de una manera atractiva y fácil de entender. Con los recientes avances en las tecnologías de pantalla táctil, el uso de las tabletas y los teléfonos inteligentes se ha convertido en algo muy intuitivo.

Estas tecnologías clave de la IoT tendrán aplicaciones muy importantes en el apoyo logístico, pero también puede tener consecuencias que no son deseadas por muchos usuarios, como por ejemplo, el derecho del individuo a la privacidad, el cual debe ser protegido, ya que podría tener un impacto negativo sobre cualquier persona o la sociedad. Los principios de consentimiento informado, la confidencialidad de los datos y la seguridad deben ser salvaguardados. Tendrá mucha importancia la normalización de las tecnologías involucradas en IoT, ya que dará lugar a una mejor interoperabilidad, reduciendo así las barreras de entrada.

En este artículo se ha expuesto las principales tecnologías que se utilizan en Internet De las Cosas en la logística, se ha pretendido dar al lector de una forma escueta la principal función de cada una de ellas sin entrar en excesivos detalles, ya que supondría un información excesiva y podría ocasionar confusión si el lector no dispone de los conocimientos mínimos adecuados.

Fuente: Universtitat Politécnica de Valencia, Estudio de la implantación de Internet de las Cosas, en las redes Logísticas de la Cadena de Suministro, Antonio Alandí Pajares

Adaptado por la División Consultoría de

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

¿Qué industrias pueden beneficiarse con IoT?

Las organizaciones más adecuadas para IoT son aquellas que se benefician del uso de dispositivos sensores en sus procesos de negocio.

Los fabricantes pueden disfrutar de una ventaja competitiva mediante el uso de la supervisión de la línea de producción a fin de realizar el mantenimiento proactivo de los equipos cuando los sensores detectan una falla inminente. Los sensores pueden medir realmente cuándo se ve comprometida la producción. Con la ayuda de alertas de sensores, los fabricantes pueden verificar rápidamente la precisión del equipo o eliminarlo de la producción hasta que se repare. Esto permite a las empresas reducir los costos operativos, obtener mayor tiempo de actividad y mejorar la gestión del rendimiento de los activos.

La industria automotriz puede obtener ventajas significativas del uso de aplicaciones de IoT. Además de las ventajas de aplicar IoT a las líneas de producción, los sensores pueden detectar fallas inminentes del equipo en vehículos que ya están en la carretera y pueden alertar al conductor con información y recomendaciones. Gracias a la información añadida recopilada por las aplicaciones basadas en IoT, los fabricantes y proveedores de automóviles pueden obtener más información sobre cómo mantener los automóviles en funcionamiento e informar a los propietarios de automóviles.

Los sistemas de transporte y logística se benefician de una variedad de aplicaciones de IoT. Las flotas de automóviles, camiones, barcos y trenes que llevan mercancía se pueden redirigir según las condiciones climáticas, la disponibilidad del vehículo o la disponibilidad del conductor, gracias a los datos del sensor IoT. La propia mercancía también podría estar equipada con sensores para el seguimiento y localización, así como el control de la temperatura. Las industrias de alimentos y bebidas, flores y productos farmacéuticos suelen llevar mercancía sensible a la temperatura que se beneficiaría enormemente de las aplicaciones de supervisión de IoT que envían alertas cuando las temperaturas suben o bajan a un nivel peligroso para el producto.

Las aplicaciones de IoT permiten a las empresas minoristas administrar el inventario, mejorar la experiencia del cliente, optimizar la cadena de suministro y reducir los costos operativos. Por ejemplo, los estantes inteligentes equipados con sensores de peso pueden recopilar información basada en RFID y enviar los datos a la plataforma IoT para supervisar automáticamente el inventario y activar alertas si los artículos se están agotando. Beacons puede enviar ofertas y promociones específicas a los clientes para proporcionar una experiencia atractiva.

Las ventajas de IoT en el sector público y otros entornos relacionados con los servicios son igualmente amplios. Por ejemplo, las empresas de servicios públicos pueden usar aplicaciones basadas en IoT para notificar a sus usuarios sobre interrupciones masivas e incluso sobre interrupciones menores de los servicios de agua, electricidad o alcantarillado. Las aplicaciones de IoT pueden recopilar datos sobre el alcance de una interrupción e implementar recursos para ayudar a las empresas de servicios públicos a recuperarse de las interrupciones con mayor velocidad.

La supervisión de activos IoT brinda múltiples ventajas a la industria de la salud. Los médicos, enfermeros y camilleros a menudo necesitan saber la ubicación exacta de los activos de asistencia al paciente, como las sillas de ruedas. Cuando las sillas de ruedas de un hospital están equipadas con sensores de IoT, pueden rastrearse desde la aplicación de supervisión de activos de IoT para que cualquiera que busque una pueda encontrar rápidamente la silla de ruedas disponible más cercana. De este modo, muchos activos hospitalarios pueden rastrearse para garantizar el uso adecuado, así como la contabilidad financiera de los activos físicos en cada departamento.

Además de rastrear los activos físicos, IoT se puede usar para mejorar la seguridad de los trabajadores. Los empleados de entornos peligrosos como minas, campos de petróleo y gas, y plantas químicas y energéticas, por ejemplo, necesitan conocer los posibles eventos peligrosos que podrían afectarles. Cuando están conectados a las aplicaciones basadas en sensores IoT, pueden recibir notificaciones de accidentes o ser rescatados de ellos lo más rápido posible. Las aplicaciones de IoT también se usan para dispositivos portátiles que pueden vigilar la salud humana y las condiciones medioambientales. Este tipo de aplicaciones no solo ayudan a las personas a comprender mejor su propia salud, sino que también permiten a los médicos controlar a los pacientes de forma remota.