IoT (Internet de las cosas): ¿qué es, cómo funciona y ejemplos?

Publicado el 19 May 2023

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¿Qué es Internet de las Cosas? ¿Cuáles son los beneficios, los desafíos y las tendencias de IoT? En este contenido resolvemos estas y otras preguntas sobre esta tecnología exponencial.

Invisible para la mayoría de los usuarios, existe otro Internet, uno que conecta miles de millones de dispositivos, haciendo posible la vida y los negocios como los conocemos. Desde cámaras de videovigilancia inteligentes y sensores de calor en grandes fábricas, hasta los relojes inteligentes de los transeúntes, ese Internet de las Cosas, también conocido como IoT por sus siglas en inglés, es una de las grandes tendencias tecnológicas de nuestro tiempo.

¿Pero en qué consiste exactamente y cuáles son sus tendencias?

Con más de 15.400 millones de dispositivos conectados a la red en 2023, Internet de las Cosas es un gigante escondido, y no solo por la cantidad de equipos conectados, sino también por la cantidad de datos que estos consumen, que se espera llegarán a los 79,4 Zettabytes en 2025. Y es que la cantidad de datos aumenta a medida que evolucionan las redes móviles.

Fuente: Statista

¿Qué se entiende por IoT o Internet de las cosas?

A pesar de que el Internet de las Cosas pareciera ser un término reciente, su origen se remonta a 1999, cuando el científico computacional inglés Kevin Ashton propuso a su empleador, Procter & Gamble (P&G), el uso de etiquetas de identificación de radiofrecuencia (RFID) en los productos de la cadena de suministro. Desde aquel entonces, este término, IoT, empezaría a crecer.

Sin embargo, para los puristas, el verdadero origen de esta tecnología vendría de un estudiante universitario de la Carnegie Mellon University, en los 80, y de una máquina de Coca-Cola.

Porque David Nichols era un verdadero amante de esta bebida, pero la máquina dispensadora se encontraba lejos de su oficina, así que, para no perder su viaje, decidió conectar esta máquina a Arpanet, la red precursora de Internet, para saber de antemano si había bebidas disponibles. Así nació el primer dispositivo IoT.

Con pequeñas variaciones, existen varias definiciones del IoT, como son:

Para Gartner, el Internet de las Cosas (IoT) es la red de objetos físicos que contienen tecnología incorporada que puede comunicarse, percibir o interactuar con otros sistemas, ya sean internos o externos.

Según McKinsey, el Internet de las Cosas (IoT) describe objetos físicos dotados de sensores y activadores que se comunican con sistemas informáticos a través de redes cableadas o inalámbricas, lo que permite supervisar o incluso controlar el mundo físico.

Para Deloitte, es la agrupación e interconexión de dispositivos y objetos a través de una red (bien sea privada o Internet), en la que pueden ser visibles e interactuar. Además, pueden ser cualquier tipo de objeto, desde sensores y dispositivos mecánicos hasta objetos cotidianos como el frigorífico o la ropa.

Como vemos en estas definiciones, a pesar de sus diferencias, tienen varias cosas en común: por una parte, se trata de una red compuesta por todo tipo de objetos; segundo, estos dispositivos están conectados a Internet; y tercero, no necesitan la interacción humana para funcionar. Además, al saltar el elemento humano, pueden ser usados todos los días del año (24/7) de manera ininterrumpida.

¿Qué son los dispositivos IoT y cómo se usan?

Como vemos, los dispositivos IoT son aparatos capaces de recoger datos de forma cada vez más precisa y específica según diferentes ámbitos de aplicación. Por ejemplo, tenemos dispositivos dedicados a recoger datos relacionados con:

  • La temperatura de los entornos.
  • Los movimientos de vehículos.
  • La calidad del aire.
  • Los niveles de ruido.
  • La presencia de determinadas sustancias.

Aquí es correcto recordar que antes del IoT ya existían múltiples sensores cubriendo estas funciones que detectaban información y la transformaban en datos digitales. Pero lo que falta en esta fase es la conexión con la red. Se trata de dispositivos que, de diferentes formas y maneras, se interrogaban “manualmente”.

La transición de los sensores a la Internet de los objetos

Con el paso del tiempo, estos sensores evolucionaron. Por poner un ejemplo, cuando un sensor detecta los datos de un entorno (temperatura, movimiento, calidad de su aire, etc.) y “pone en red” estos datos, entramos en el Internet de las Cosas como lo conocemos. Pero no todos los dispositivos del IoT son iguales y tienen diferentes categorías como:

  • Dispositivos conectados en red capaces de detectar múltiples tipos de datos y de transferir estos datos.
  • Dispositivos conectados en red capaces de realizar un primer nivel de procesamiento de datos a nivel local para transferir solo los datos que cumplan determinados requisitos.
  • Dispositivos conectados en red capaces de recoger datos, realizar un primer nivel de selección y ejecutar acciones basadas en las indicaciones recibidas.
  • Dispositivos conectados en red capaces de recoger datos, realizar una selección de primer nivel y llevar a cabo acciones en función de las indicaciones recibidas, así como de la capacidad de procesamiento local.

 ¿Para qué sirve el Internet de las cosas? 

Dada la flexibilidad y variedad de los dispositivos que conforman el Internet de las Cosas, su potencial es gigantesco en todos los sectores e industrias. Proyecciones de McKinsey estiman que IoT podría generar entre 5,5 y 12,6 billones de dólares para 2030, con especial penetración en industrias y nichos como:

Ciudades Inteligentes: Los centros urbanos se encuentran en un proceso de Transformación Digital global que incluye la modernización y coordinación de muchos sectores como el transporte público, la salud, la energía eléctrica, el agua, el manejo de basuras y la seguridad. En esta estrategia, el uso de dispositivos inteligentes que va desde cámaras de seguridad hasta semáforos inteligentes es una necesidad y una tendencia de nuestros días.

Domótica: Las casas inteligentes son cada vez más comunes, con equipos que van desde aires acondicionados hasta refrigeradores, luces y puertas inteligentes. Los hogares comenzaron una carrera por modernizarse que se acelerará en el futuro. De hecho, este mercado se proyecta que moverá más de 581 mil millones de dólares para 2032.

Agricultura: La tecnología también está llegando al campo formando otra tendencia, la de Agricultura Inteligente, en la que innumerables sensores y drones vigilan los cultivos y el uso de recursos (como agua y fertilizantes) no solo para crear mejores productos, sino también para mejorar eficiencias operativas.

Monitores ‘fitness’ y de salud: Algunos de los primeros dispositivos que ayudaron a la popularización de los ‘wearables’ fueron los monitores de actividades deportivas. Con origen en el atletismo de alto desempeño, estos equipos empezaron a llegar a los aficionados en forma de pulseras, relojes y bandas, entre otras opciones.

Fábricas inteligentes (manufactura): Se trata de una división tan grande que ha creado su propia categoría, también conocida como Internet Industrial de las Cosas (IIoT). En esencia, es un conjunto de dispositivos autónomos y sensores conectados a la red a través de aplicaciones industriales que buscan mejorar la eficiencia de los procesos de una organización.

Vehículos autónomos: Los coches inteligentes autónomos son uno de las revoluciones del mercado más anunciadas de los últimos años y crecen a pasos agigantados, tanto que para 2022 el mercado global ya generaba más de 126.190 millones de dólares.

Redes eléctricas inteligentes: La siguiente generación de redes eléctricas, también conocidas como Smart Grids, no solo son más sostenibles, también permiten reducir costos y administrar mejor los recursos.

Retail: Los almacenes de retail son un gran laboratorio de múltiples dispositivos inteligentes que interactúan entre sí, permitiendo ofrecer mejores ofertas a los usuarios (personalizadas) y reducir costos a las empresas.

¿Cómo funciona Internet de las cosas y qué se puede hacer?

Para que el Internet de las Cosas funcione correctamente y nos sea realmente útil, es importante procesar y analizar grandes volúmenes de datos en tiempo real, tanto en la empresa para mejorar la seguridad y la productividad, como en cualquier ámbito y para cualquier tipo de objeto conectado. Para ello, se necesitan sistemas integrados entre Big Data, bases de datos NoSQL y datos IoT.

El Internet de las Cosas es un verdadero “nuevo Internet” precisamente porque abre perspectivas antes inimaginables, en las que no solo las personas físicas o jurídicas, las empresas, son reconocibles en Internet, sino que también pueden serlo las cosas. Cosas, objetos, herramientas que adquieren un papel activo gracias a estar en la red y adquieren inteligencia. Es decir, capacidad para detectar información y comunicarla.

Una cámara de vídeo ya no solo está en condiciones de enviar datos e imágenes, sino de hacerlo de forma inteligente, en función, por ejemplo, de las imágenes tomadas o de la temperatura o la luminosidad. De este modo, es capaz de adaptar su comportamiento en función de parámetros de interés que pueden evolucionar con el tiempo.

Nuestro reloj puede recordarnos las citas y comprobar si realmente las cumplimos, por ejemplo, si estamos o no en un lugar determinado a una hora concreta o si, de nuevo en función de la distancia, tenemos que darnos prisa porque de lo contrario llegaremos tarde.

Los envases de los alimentos pueden transmitir información importante sobre la calidad del producto, cómo se ha fabricado y quién ha participado en su producción, y forma parte de la cadena alimentaria. O el envase de un medicamento puede advertirnos si no lo estamos tomando según lo previsto e indicarnos cómo remediar cualquier posible descuido.

Por no hablar de los coches que pueden comunicarse constantemente con su entorno y facilitar nuestra conducción, aumentando el confort y la seguridad.

¿Qué tipos de datos interesan al IoT?

¿Qué se puede medir con los datos? Algunos ejemplos de parámetros medibles y sus correspondientes objetos conectados que se pueden supervisar son:

  • Temperatura del aire
  • Presión espacial
  • Movimiento (sensores de movimiento)
  • Termostatos
  • Cámaras de vídeo
  • Detectores de luminosidad
  • Detectores de humedad
  • Relojes
  • Wearables (dispositivos para llevar puestos, como pulseras y relojes conectados)
  • Sensores ambientales y espaciales
  • Orientación en el espacio
  • Proximidad (sensores de proximidad)
  • Imágenes (cámaras de vídeo)
  • Detección de ondas electromagnéticas
  • Radiofrecuencias
  • Electricidad, tensión, corriente
  • Sonidos

Todos los objetos “inteligentes” están llamados a comunicarse de forma cada vez más interconectada. Pero antes de entrar en los detalles de lo que es posible con la Internet de los objetos, veamos qué se entiende por objeto:

Por “cosa” u “objeto” entendemos muchas categorías de equipos que van desde simples dispositivos hasta plantas y sistemas, desde materiales hasta maquinaria y equipos de producción. El hecho de que todos estos objetos estén o puedan estar conectados en red permite crear un mapa inteligente de todas las cosas, de su funcionamiento y de la información que son capaces de detectar y transmitir, creando nuevas formas de conocimiento.

Ejemplos de cómo y dónde utilizar dispositivos del Internet de las cosas

Los principales ámbitos de aplicación de la Internet de las Cosas (tanto para consumidores finales como para empresas y fabricantes) son aquellos contextos en los que hay “cosas” que pueden “hablar” y generar nueva información, como:

  • Hogar, hogar inteligente, domótica.
  • Edificios inteligentes, automatización de edificios.
  • Supervisión industrial, robótica, robótica colaborativa.
  • Industria del automóvil, coches autónomos.
  • Salud inteligente, asistencia sanitaria, mundo biomédico.
  • Todos los ámbitos de la telemetría.
  • Todos los ámbitos de la vigilancia y la seguridad.
  • Ciudad inteligente, movilidad inteligente.
  • Nuevas formas de pago digital a través de objetos.
  • Agroalimentación inteligente, agricultura de precisión, sensores de campo.
  • Ganadería, wearables para animales.

IoT en la actualidad: ¿cuántos objetos conectados hay?

IOT Analytics calcula que actualmente hay 17.000 millones de dispositivos conectados, de los cuales 7.000 millones son IoT. La previsión es que en 2025 haya hasta 22.000 millones. Una estimación a la baja, como señala IoT Analytics en el informe State of IoT-Spring 2022 presentado en mayo.

Lo que frena el crecimiento de las conexiones IoT es la escasez de chips, desencadenada a escala mundial por los repetidos bloqueos en China durante la pandemia de Covid-19. Otros factores que frenan el crecimiento de nuevas conexiones IoT a pesar de la demanda son la inflación mundial y el conflicto entre Rusia y Ucrania.

Futuro del IoT

El crecimiento de los dispositivos IoT, sumado a una mayor penetración de Internet y nuevas redes móviles con mayor capacidad de transmisión de datos, abren la puerta a nuevas posibilidades. Además, su crecimiento implica también una disminución de costos al acceder a los beneficios de las economías a escala.

Más específicamente, algunas tendencias claras son:

Seguridad desde el diseño. Existen varios casos tristemente célebres, como el de la Mirai Botnet, porque la inmensa variedad de dispositivos IoT son un blanco grande para ser ignorado por los ciberdelincuentes. Por ello, uno de los primeros desafíos es cómo proteger estas redes desde su mismo diseño.

Salud. Es tan grande este campo que tiene su propia distinción: el Internet of Medical Things (IoMT) or Healthcare IoT, una vertical que ha venido ganando relevancia en los últimos años y que fue estimulada por la pandemia del Covid-19.

Metaverso. Con millones de dólares impulsando el Metaverso, el uso de dispositivos de Realidad Aumentada y Virtual (AR/VR) seguirá creciendo para tener acceso a estas nuevas plataformas.

Artificial Intelligence of Things (AIoT). Como era de esperarse, representa la convergencia con la Inteligencia Artificial para la captura, el análisis y el uso de los datos de una forma más acertada gracias al uso de tecnologías como Machine Learning y Deep Learning.

Por supuesto, estas son apenas algunas de las grandes tendencias, aunque existen muchas otras en la optimización de cadenas de suministro o para mejorar el almacenamiento y la entrega de productos.

Otro aspecto a tener en cuenta es que el IoT es una convergencia de otras tecnologías como la computación en el borde o en la nube, y su evolución es constante, integrándose cada vez más en la vida de todos.

Además, el IoT no es el futuro, es el presente. Con el liderazgo de países como China, Estados Unidos, Alemania y Corea del Sur, esta tendencia tecnológica es transversal afectando innumerables industrias, entre ellas los gobiernos. Y por esta misma circunstancia, sirve no solo como una herramienta para optimizar viejos procesos de negocios, sino también para generar nuevas ideas y servicios. Piense, por ejemplo, en la explosión de aplicaciones de salud.

Dicho de otra forma, IoT es un requisito actual para la competitividad empresarial y, si bien, la inversión en estas plataformas puede representar un “sacrificio” en términos económicos, a la larga es para el bien de todas las empresas.

Ejemplos y aplicaciones de Internet de las cosas en Colombia (y en el mundo)

Desde la nevera en casa hasta el reloj, pasando por el semáforo, todos pueden considerarse ejemplos de IoT. Lo importante es que estén conectados a la red y tengan la capacidad de transmitir y recibir datos. De este modo, estos objetos se convierten en “inteligentes” y pueden encenderse y apagarse “por sí mismos” y según las necesidades.

Colombia no es ajena a esta tendencia y presenta aplicaciones en campos tan variados como el ambiental o la logística. Un ejemplo fue el desarrollo de sensores en el río Nare, en el Magdalena medio antioqueño, que mide el crecimiento de los caudales. O la flota de transporte de la compañía de lácteos, Alpina, que mide los tiempos y condiciones climáticas de los productos.

Pero esto es apenas la punta de lanza de una tecnología aplicable a campos tan diversos como son:

Ciudades inteligentes: Las ciudades inteligentes se refieren a estrategias de planificación urbana que mejoran la calidad de vida en la ciudad y tratan de satisfacer las necesidades y exigencias de los ciudadanos. Las tecnologías adoptadas para realizar ciudades inteligentes (o partes de ellas) permiten que las infraestructuras (objetos) se relacionen con los habitantes de la ciudad. Ejemplos de ello son los semáforos inteligentes (que se ponen en verde cuando no pasa ningún coche en sentido contrario) o los sistemas innovadores de gestión y eliminación de residuos, otras innovaciones medioambientales, energéticas, de movilidad, comunicación y planificación urbana.

Edificio inteligente y hogar inteligente (casas y edificios conectados): La principal diferencia entre los edificios inteligentes y las casas inteligentes es que, mientras que las casas inteligentes se dirigen principalmente a un público “consumidor”, es decir, consumidores y usuarios finales, los edificios inteligentes se dirigen principalmente al B2B, es decir, a la construcción y optimización de edificios y oficinas, para dotarlos de objetos inteligentes que interactúen con el entorno interno (por ejemplo, gestión de la luz y la electricidad).

Movilidad inteligente: La cuestión de la movilidad es absolutamente central para determinar la calidad de vida en nuestras ciudades y, como se ha subrayado repetidamente, no puede haber Smart City sin Smart Mobility. Son muchas las empresas que están invirtiendo fuertemente en este sector, entre otras cosas por el potencial de mercado de los coche Inteligentes, pero también las aplicaciones vinculadas al mundo del transporte ferroviario con trenes controlados por IoT, entre otras posibilidades.

Agricultura inteligente: ¿Cuál es el impacto del Internet de las Cosas en el medio ambiente? La agricultura de precisión o Smart Agriculture también llamada Agroalimentaria es uno de los sectores con mayor oportunidad de desarrollo y menor penetración de soluciones digitalizadas hasta la fecha. Es un sector que requiere soluciones digitales en cuanto a sensores ambientales y territoriales, aplicaciones meteorológicas y automatización de equipos para la gestión cada vez más precisa del agua, los fertilizantes y los productos fitosanitarios. .

IoT y Administración Pública: Hoy en día, las administraciones públicas desempeñan un papel clave en el desarrollo del Internet de las Cosas. La tecnología suele estar regulada, financiada y gestionada por el sector público.

Fabricación inteligente (industria 4.0):La fabricación inteligente (también llamada Industria 4.0) fue sin duda una de las precursoras del mundo IoT. Las aplicaciones de IoT llevan activas muchos años, mucho antes de que se empezara a hablar de Internet de las Cosas. Hoy en día, este sector es uno de los más maduros y combina temas relacionados con la automatización y con la robótica.

La fabricación inteligente también se solapa con el mundo de la Industria 4.0, es decir, con una verdadera política de desarrollo para extender la introducción de lo digital en el mundo de la industria. Una tendencia que nació en Alemania y ha encontrado su contrapartida en Estados Unidos con el fenómeno de la fábrica digital. Al mismo tiempo, ha sido usada como uno de los objetivos a largo plazo de gobiernos recientes en Colombia.

Desde Internet de las cosas hasta los Smart Products

El IoT es la base para la realización de los llamados “Productos Conectados”. Objetos que ‘conectan en red’ su capacidad de recopilar información en cualquier contexto. Cuando los Productos Conectados se ‘conectan’ a sistemas en fase de producción, proporcionan datos que permiten modificar sus procesos.

Además, cuando a los Productos Conectados se les añade una capacidad de procesamiento (aunque sea mínima), se convierten en Productos Conectados e Inteligentes. Entramos así en una fase de Productos Inteligentes que serían equivalentes a la suma de conectividad e inteligencia.

Pero, ¿cuándo podemos decir que los Productos Inteligentes cambian el negocio y la competencia? Aquí hablamos de un Smart Product Ecosystem: una red de productos inteligentes que se conectan en red con su respectiva capacidad de procesamiento para crear nuevos servicios y nuevo valor para los usuarios.

La economía del Internet de las Cosas se hace realidad no solo cuando se reducen los costos y aumenta la eficiencia, sino cuando se crean nuevos servicios para empresas y consumidores.

Características de la infraestructura de IoT

Las características que definen una infraestructura de IoT son la disponibilidad tanto de sensores como de actuadores que permiten enviar datos sobre el funcionamiento de dichos dispositivos, para después recopilarlos y analizarlos, y así poder tomar decisiones sobre cómo utilizarlos.

Los ámbitos de aplicación de la Internet de las Cosas pueden dividirse en tres grados de madurez: aplicaciones consolidadas, experimentales y embrionarias. Las aplicaciones consolidadas coinciden con las más sencillas; las aplicaciones actualmente en fase experimental son las que más se acercan al paradigma del Internet de las Cosas, y las embrionarias son los proyectos a futuro.

a) Aplicaciones IoT establecidas

Las aplicaciones más extendidas y exitosas están vinculadas a soluciones sencillas y de aplicación más inmediata. Pensemos, por ejemplo, en la videovigilancia y la seguridad en los hogares inteligentes o en la gestión de las flotas de las empresas; la trazabilidad de los objetos de valor, así como la supervisión del tráfico urbano en las ciudades inteligentes. Dentro de estos ámbitos, el Internet de las Cosas crece cada vez más, dada la inmediatez de su aplicación y la facilidad de uso y gestión. Sin embargo, estas aplicaciones sencillas limitan mucho el potencial de apertura y accesibilidad típico del Internet de los objetos.

b) Aplicaciones IoT en evolución

La segunda categoría incluye soluciones que reflejan el concepto de Internet de las Cosas. Por ejemplo, las soluciones basadas en tecnologías RFID para la cadena de suministro. Además, poco a poco empiezan a extenderse soluciones más cercanas al paradigma del Internet de los objetos. Entre ellas figuran los contadores inteligentes (smart metering) para medir el consumo, las soluciones de domótica, la seguridad personal, los servicios de infomovilidad y el registro de los parámetros de conducción.

c) IoT y redes inteligentes

Por último, hay varios ámbitos en los que el Internet de las Cosas está abriendo nuevas posibilidades. Esto ocurre en experimentos a pequeña escala que luego se expanden. Entre los más avanzados actualmente se encuentran en el campo de la energía con las Smart Grids.

A través de la Internet de las cosas, los objetos pueden controlarse a distancia y son capaces de transmitir datos de los que puede extraerse información útil sobre el funcionamiento de estos objetos, y sobre la interacción entre estos objetos y quienes los utilizan (el consumidor). De ahí las críticas a la privacidad y la transparencia en el tratamiento de los datos personales.

Seguridad IoT y privacidad (datos sensibles)

La privacidad y la protección de datos personales y sensibles son otros puntos importantes en el Internet de las Cosas. Un campo en el que Europa y Estados Unidos llevan la delantera con regulaciones como el Reglamento General de Protección de Datos (RGPD) o la Privacy and Data Protection Task Force de la FCC estadounidense.

En Colombia, la Constitución estableció en el artículo 15 el derecho de protección de datos personales como el derecho de toda persona para conocer, actualizar, rectificar y/o cancelar la información y datos personales que de ella se hayan recolectado y/o se traten en bases de datos públicas o privadas.

Ciberseguridad: del IoT a la Seguridad de Internet de las Cosas

Si es cierto que para 2021, como prevé Ericsson, tendremos 1.500 millones de dispositivos del IoT equipados con conectividad celular, la llegada del 5G abrirá un nuevo negocio para los operadores de telefonía móvil, primero en la recopilación de datos, luego en el transporte de los mismos y, por último, en la analítica de datos asociada al IoT.

Como vemos, el número de dispositivos conectados aumentará paulatinamente así como los datos producidos por los mismos. Lamentablemente, ante un escenario que crece en riqueza, también lo hace en riesgos relacionados con la protección de los datos.

Para abordar el problema de la seguridad de una forma nueva, está creciendo el interés por las soluciones de recopilación de datos en los bordes que actúan como puntos finales de seguridad.

La respuesta a esta demanda de seguridad viene principalmente de los propios datos. Es decir, de la capacidad de conocer cada vez con mayor precisión las necesidades subyacentes a los proyectos y de diseñar las soluciones que mejor alcancen esos objetivos sin minimizar la exposición a todos los factores de riesgo.

Objetos conectados y crecimiento del web semántico

En el ámbito de aplicación de soluciones más sencillas, la adopción del IoT está creciendo con fuerza con especial énfasis en los coches inteligentes. Los objetos conectados vinculados a esta tendencia acaparan cada día un mayor porcentaje dentro del total de objetos conectados.

Por otra parte, cabe mencionar que con Internet de las Cosas, además de cuestiones como la privacidad y la seguridad, también suelen mencionarse términos como:

  • IPv6 (sucesor del Protocolo de Internet IPv4), que simplifica la configuración y gestión de las redes IP.
  • Cloud computing, es decir, la tecnología que permite guardar datos en una nube virtual (cloud) donde estos datos pueden encontrarse sin necesidad de estar en una máquina física.
  • Big Data, es decir, la enorme cantidad de datos disponibles ahora que los objetos están conectados y comunican informción sobre su uso.

IoT, seguridad y ciberseguridad

La propagación de los dispositivos del Internet de las Cosas en todos los contextos (hogares, empresas, plantas de fabricación, administraciones públicas, servicios públicos, hospitales, etc.) plantea un problema de seguridad de gran importancia.

La empresa de investigación Gartner, en su estudio ‘Worldwide IoT security spending forecast 2018-2021 by segment’, llama la atención sobre los riesgos y vulnerabilidades asociados a la difusión del Internet de las Cosas e informa de que, en los últimos tres años, una de cada cinco empresas ha sufrido al menos un ataque en sus entornos de IoT.

El riesgo, por tanto, ya no está solo en los servidores u ordenadores o dispositivos móviles en posesión del personal, sino en la enorme cantidad de objetos inteligentes que recogen datos y contribuyen cada vez más a gobernar nuestros edificios, nuestra producción y los dispositivos de los que dependemos más que de los servicios de movilidad.

Está claro que los riesgos no son, desde luego, menores si se tiene en cuenta que un hacker centrado en el IoT puede cerrar una planta de producción o violar los sistemas de acceso y seguridad de una serie de edificios. Esta es la razón por la que Gartner estima un crecimiento de las inversiones en seguridad para el Internet de las Cosas que superará los 3.100 millones de dólares en 2021.

¿Por qué la seguridad es un factor crucial en la difusión de IoT?

La premisa para abordar la seguridad en el IoT es que cada dispositivo que se añade a una red se convierte en un nuevo punto potencial de ataque. Por ello, cualquier dispositivo que introduzca una conexión IP a la red debe protegerse antes de que se conecte físicamente a la red corporativa, y los sistemas de protección deben actualizarse sistemáticamente.

La estrategia de seguridad en el IoT debe referirse a una serie de puntos imprescindibles para garantizar la seguridad de entornos, producción, personas, incluyendo aspectos como:

La autenticación de los dispositivos IoT: Cada nuevo dispositivo debe ser autenticado y autorizado, y cualquiera que intente acceder a la red corporativa debe someterse a un proceso de autenticación, con control de acceso.

Cifrado: La red debe tener control sobre los datos compartidos por todos los dispositivos y aplicaciones, y los registros deben transmitirse de forma segura utilizando herramientas de encriptación.

Almacenamiento: El archivado en dispositivos de almacenamiento debe realizarse con sumo cuidado y debe contar con sistemas de protección.

Actualizaciones de software: Todos los equipos y maquinaria de las empresas, organizaciones de la administración pública y edificios tienen un componente de software cada vez más importante. Una buena gestión de la seguridad debe prever la máxima atención a todas las actualizaciones; si ciertas partes no se actualizan a tiempo, se corre el riesgo de abrir brechas y hacer inútil todo el trabajo en otras áreas.

Análisis ante posibles ataques: Los entornos gestionados también por el IoT son cada vez más numerosos y complejos. Sensores y dispositivos envían continuamente datos sobre la seguridad de accesos, personas e instalaciones, y son puntos de entrada que pueden permitir a atacantes malintencionados acceder, vulnerar, sabotear y espiar las redes y las actividades que dependen de ellas.

Riesgos de sabotaje. Hay que asegurarse de que los dispositivos IoT estén constantemente supervisados y controlados para evitar intentos de sabotaje ya sean de tipo corporativo o hacktivista.

Segmentar la protección por áreas. La protección contra los riesgos del IoT no es única y absoluta. Un fallo de seguridad en un dispositivo conectado a la red puede dañar toda la red de la empresa. Aquí es donde la división de la red en áreas permite minimizar los riesgos reduciendo la superficie de ataque.

IoT y blockchain: ¿Qué es y qué papel tiene IOTA?

Si las cosas, es decir, la Internet de los objetos, pueden comunicarse y poner a disposición datos útiles para comprender fenómenos, analizar situaciones y entornos y tomar decisiones, ¿por qué no pueden dotarse también a la IoT de la capacidad de realizar compras y gestionar pagos digitales?

La posibilidad es concreta y desde hace tiempo es objeto de actividades de investigación y desarrollo. Esto incluye también la realización y el desarrollo de una criptomoneda especial: IOTA. Estamos hablando de una criptomoneda diseñada para realizar soluciones de pago entre máquinas (M2M) o precisamente entre objetos.

Se trata de una solución que utiliza el sistema Tangle, que permite una amplia escalabilidad y elimina los costos de transacción. En otras palabras, estamos hablando de una criptomoneda sin costos de transacción. El desarrollo de IOTA está gestionado por la Fundación IOTA, que, entre otras cosas, proporciona modelos de microtransacciones para el mercado TLC.

Tangle hace que el funcionamiento de IOTA sea completamente diferente al de otras criptodivisas. Se trata de una tecnología que puede funcionar utilizando un libro de contabilidad descentralizado que permite a IOTA funcionar de forma autónoma sin la intervención de mineros. Las transacciones, de hecho, tienen lugar en paralelo y presentan peculiaridades completamente diferentes.

¿Por qué es importante el papel de IOTA en el desarrollo de IoT?

IOTA tiene ventajas sobre otras criptodivisas. La promoción de transacciones gratuitas y sin comisiones es una ventaja definitiva, al igual que la velocidad que, según Tangle, caracteriza a cada una de las transacciones. De hecho, solo se necesitan unos minutos para completar cada transacción.

Otro punto que sin duda favorece a IOTA y a su eficiencia es el hecho de que la cantidad de dinero que se introduce en el mercado es siempre fija. Por tanto, no está sujeta a variabilidad en función de cómo se utilice en cada momento. Sin embargo, tiene en común con otras criptodivisas el hecho de que sigue siendo una moneda ligada a las tendencias del mercado y, por tanto, sujeta a fluctuaciones tanto positivas como negativas.

IoT, in-things y App Economy

Gracias al Internet de las Cosas, en pocos años han surgido nuevos mercados, productos y servicios. Como consecuencia a esta innovación, también se han creado nuevas formas de relacionarse con los consumidores y las empresas.

Hablamos de nuevas funcionalidades que permiten pensar en los productos ya no solo como objetos capaces de satisfacer necesidades específicas, sino también como nuevos canales de venta.

In-Thing Purchase: a partir de la App Economy

Intentemos pensar en el mundo móvil y en las oportunidades que se han abierto con la App Economy. La base de esta nueva forma de tratar a los clientes proviene de la invención de la In-App Purchase, que ha dotado a los Smart Products con funcionalidades de pago autónomo y, en casos más evolucionados, recurrente.

Piense como nuestros smartphones se han convertido en un nuevo canal de ventas para los productores de servicios de aplicaciones. De esta forma, al igual que ocurre con las aplicaciones, este modelo puede aplicarse ahora con objetos. Es decir, al Internet de las Cosas.

Hablamos de la perspectiva de compra In-Things, que al igual que en la App Economy conduce a una simplificación en la compra de nuevos servicios, funcionalidades, personalizaciones o integraciones de lo que se está utilizando.

En la App Economy, la elección de compra se produce directamente dentro de la aplicación, sin pasos ni operaciones intermedias y pudiendo disfrutar directa e inmediatamente de los beneficios de la nueva compra, directamente en el Smartphone. Esto ha creado una nueva relación entre proveedores y clientes y ha permitido el desarrollo de nuevos servicios y automatismos que constituyen la base de la lógica empresarial recurrente.

Si se toma la In-App Purchase del mundo móvil y se lleva al mundo de la Internet de las Cosas, si se integran los “objetos inteligentes” con la gestión de identidades y los sistemas de pago inteligentes, se abren espacios de innovación que permiten enriquecer los objetos inteligentes con funciones mediante su compra “autónoma” y directa en el mercado. Una autonomía que incluye también la posibilidad de gestionar el pago.

Compra In-Things para gestionar funciones o servicios extra

Seamos claros, In-Things Purchase no es la automatización de uno o varios pasos del proceso de compra mediante el uso de un objeto conectado. No es la llamada “compra embebida” y no estamos hablando del caso de un producto conectado inteligente que realiza pedidos automáticos cuando detecta la necesidad.

In-Thing Purchase gestiona las compras en el curso de la interacción con objetos inteligentes conectados, por ejemplo, en forma de activación de extra-funcionalidad o extra-servicios que mejoran su valor de uso. Es decir, estamos hablando de una perspectiva según la cual saldrán al mercado nuevos productos basados en IoT que pueden tener una amplia gama de capacidades, pero algunos están bloqueados de forma nativa y solo pueden activarse mediante una forma de pago.

¿Qué significa realizar una compra con in-things?

La compra en el IoT se define como una compra que, realizada directamente en el curso de la interacción con un objeto inteligente conectado, activa su extra-funcionalidad o extra-servicio que aumenta el valor de su uso. En este contexto, parece necesario observar dos aspectos transversales a todas las situaciones: la identidad del objeto y el pago. Los objetos interconectados deben poder identificarse y efectuar pagos de forma autónoma.

Solo así el proceso de pedido y adquisición puede incluirse en un sistema de autorización. Es decir, la operación de pago debe estar garantizada, no debe ser repudiada y debe tener un valor de liberación. Para realizar este proceso, es necesario gestionar un proceso de autenticación y la solución debe estar en condiciones de respetar las regulaciones locales e internacionales.

El papel del 5G en el desarrollo de Internet de las cosas

La quinta generación de la red de comunicaciones móviles, 5G, representa el cierre del círculo para el ecosistema del Internet de las Cosas, ya que gracias a sus características y al llamado “network slicing” permitirá la conexión de un número de dispositivos muy superior al actual, al tiempo que garantizará unas prestaciones, tiempos de latencia y fiabilidad que hasta ahora no eran posibles.

Estas características simplificarán decisivamente el uso de drones y robots incluso en movimiento. Con la conexión móvil, además, todo tipo de dispositivos podrán conectarse a Internet sin tener que utilizar necesariamente wifi, ni accesos fijos. Una característica que podría resultar decisiva para los coches autónomos, pero también en todos los casos en que una planta de producción se encuentre en una zona sin conexiones cableadas de alta velocidad. Esto permitirá extender el uso del Internet de las cosas a sectores como el agro, al tiempo que hará que las redes móviles actuales den un salto cualitativo en términos de rendimiento y fiabilidad.

Aplicaciones y ventajas del 5G en el IoT

El estándar 5G se considera como el factor que permitirá que el IoT despegue definitivamente y alcance las grandes cifras que predicen las previsiones, hasta conectar 76.000 millones de dispositivos en 2025 (hoy hay unos 20.000 millones).

Más allá del rendimiento, la conexión de los objetos a la red 5G permitiría también rastrear e identificar constantemente y en tiempo real todos los objetos conectados a la red, simplificando decisivamente todos los problemas asociados a las normas de comunicación entre objetos que hoy utilizan protocolos de comunicación diferentes.

5G celular: el caso de Ericsson Industry Connect

Para permitir a los operadores móviles llegar a una parte mayor del mercado IoT a través de nuevos casos de uso habilitados para 5G en automoción, fabricación y servicios públicos, Ericsson ha lanzado Ericsson Industry Connect, una solución de conectividad celular que se centra en la facilidad de uso para acelerar la transformación digital en la Industria 4.0.

Según datos de la multinacional sueca, el número de conexiones IoT celulares alcanzará los 4.100 millones en 2024, con una tasa de crecimiento anual del 27%. Ericsson Industry Connect permite a los operadores móviles ofrecer redes celulares dedicadas en fábricas y almacenes, comenzando con conexiones 4G/LTE y progresando hasta 5G.

La solución está diseñada para permitir casos de uso variados de la Industria 4.0 como el control del gemelo digital, sistemas para evitar colisiones, control remoto de vehículos y la robótica colaborativa para operaciones automatizadas, entre otros.

Con IoT hacia la fabricación inteligente

Introducir la inteligencia en el mundo de la fabricación significa crear nuevo valor para las empresas. Gracias al Internet de las Cosas y gracias a la Industria 4.0, lo digital se convierte en una herramienta que permite la mejora de productos y procesos y posibilita el desarrollo e implantación de nuevos modelos de negocio.

Con el IoT se inicia el proyecto de verdaderas Data Driven Enterprise donde estos dispositivos ‘dialogan’ con el CRM permitiendo unificar y mejorar la experiencia del cliente. Pero para poner en práctica estos escenarios, las empresas no solo deben estar conectadas, sino al mismo tiempo ser capaces de apoyar y difundir el desarrollo de productos conectados.

IoT e integración de sistemas: cómo construir ecosistemas de cosas

El mundo del IoT está pasando de una forma vertical de diseño y aplicación (silos de aplicaciones) a una forma más horizontal de desarrollo y diseño. Es decir, a una visión también global de los procesos.

Así, el IoT se está alejando de un enfoque en el que el sensor se utiliza solo para gestionar la temperatura. En el mismo entorno, quizá otro sensor se ocupe de la humedad, otro de la seguridad y otro de detectar la presencia de personas. En otras palabras, la “nueva” IO está pasando de la introducción de dispositivos con un propósito preciso y una funcionalidad claramente identificada a un entorno que puede orquestar diferentes objetivos con datos de distintas fuentes.

Es por ello que el papel del integrador de sistemas en el mundo del diseño de IoT está asumiendo un rol cada vez más importante como orquestador de diferentes objetivos y, sobre todo, como intérprete general de estos datos, de forma que la integración y relación entre diferentes fuentes pueda efectivamente proporcionar un conocimiento mucho más real y profundo de los entornos.

El mercado del Internet de las cosas actualmente en Colombia

El Internet de las Cosas sigue creciendo en Colombia, y se espera que alcance ingresos de 6.190 millones de dólares para 2024, según cifras de la firma analista Statista. A partir de esta fecha, se proyecta que el mercado IoT presente una tasa de crecimiento del 13.74% hasta 2028.

Uno de los protagonistas de este crecimiento será el sector automovilístico y de transporte, apalancado en la instalación de nuevas redes de comunicación móvil (5G), además de proyectos gubernamentales para llevar la conectividad a otras regiones del país. Además, se estima que en el año, el 47% de las empresas en Latinoamérica están en proceso de implementar alguna solución del Internet de las cosas.

Beneficios de IoT

Al igual que todos los procesos de Transformación Digital, al introducir tecnología en sistemas anteriormente analógicos se producen resultados inmediatos que van desde una mejor visibilidad de los procesos hasta mejoras en eficiencias operativas. Esto se basa en 2 de los principios básicos del IoT, como son la conectividad y la automatización de operaciones que, al independizarse del factor humano, trabajan en forma continua recopilando datos que pueden ser aprovechados para tomar mejores decisiones. Esto es apenas la punta de lanza de numerosos beneficios, tales como los siguientes:

  • Reducción de costos: IoT permite conocer lo que está pasando realmente dentro de las empresas, no solo optimizando los procesos, sino también conociendo el estado real de los equipos para programar mantenimientos de forma preventiva y, de paso, asegurándose de que la operación nunca se detenga.
  • Mejoramiento de la experiencia de los clientes: Al tener equipos que generan información en forma constante, es posible detectar patrones que van desde la forma misma de usar los productos hasta la detección de anomalías y fallas en el diseño. Mejor aún, la información IoT puede ayudar a generar ofertas personalizadas, lo cual también mejora la experiencia de cada cliente.
  • Incremento en la seguridad y bienestar de los empleados: Los equipos y dispositivos inteligentes son capaces de detectar anomalías en ambientes que pueden ser incómodos o incluso peligrosos para el ser humano ayudando a generar políticas que cuiden su bienestar y rendimiento.
  • Mejoramiento en el manejo de inventarios: Al tener una bodega organizada con sensores inteligentes, es posible conocer qué productos se tienen y su patrón de consumo, anticipándose a los agotados y permitiendo que las empresas no desaprovechen ninguna oportunidad de negocios.
  • Más seguridad en las operaciones: Los equipos conectados permiten una vigilancia permanente potenciada por soluciones de software para la detección de movimientos, control de entradas y reporte de anomalías.
  • Impacto ambiental: Al optimizarse las operaciones, mediante el análisis de los datos obtenidos por los dispositivos es posible reducir el consumo de energía y administrar de mejor forma los recursos naturales.
  • Innovación: La penetración cada vez mayor de dispositivos inteligentes traerá consigo una ola de innovación buscando aprovechar el potencial de estos equipos, generando nuevos modelos de uso y modelos de negocio.

Los desafíos de IoT

Como toda tendencia tecnológica y los cambios que representa, IoT enfrenta desafíos en múltiples campos que van desde la regulación hasta la economía. Más exactamente se pueden destacar:

  • Seguridad y privacidad: Más dispositivos conectados a la red representan más objetivos potenciales para los criminales, especialmente considerando las políticas cada vez más estrictas de protección de datos.

Fuente: https://www.mdpi.com/1424-8220/20/22/6420

  • Almacenamiento y nube: No solo es la cantidad de equipos, también la información que transmiten. Las nuevas tecnologías de redes móviles representan un mar de información que debe ser procesado, en tiempo real, por una infraestructura elástica como la provista por la nube.
  • Energía: Aunque diseñados individualmente para ser eficientes, los equipos IoT demandan energía para poder funcionar, un reto cuando consideramos que algunos están situados en regiones lejanas o en condiciones extremas.
  • Comunicación: Para cumplir con sus objetivos, los equipos IoT deben ser capaces de comunicarse en forma eficiente con sus pares impidiendo la formación de silos aislados que entorpezcan la visibilidad de las organizaciones.
  • Compatibilidad y estandarización: A la complejidad de los dispositivos IoT y las diferentes tecnologías que los integran se suma un reto adicional y es la ausencia de un solo estándar (universal) que facilite su interoperabilidad y eficiencia.

Capas de Internet de las Cosas

Los dispositivos del IoT son diversos y trabajan en muchos campos, tanto dentro como fuera de las oficinas y los hogares, e incluso a la intemperie y en condiciones extremas, consumiendo muy poca energía y comunicándose entre sí constantemente. Cada una de estas condiciones determina el uso de un protocolo para garantizar su confiabilidad.

Para cumplir con todos estos requisitos, se divide Internet de las Cosas en modelos de capas. Aunque existen varias propuestas, algunas de las más comunes son un sistema de 3 grandes capas y otro de 5. El primero de ellos trabaja sobre las capas de percepción, redes y aplicaciones, mientras que el modelo de 5 capas incluye percepción, transporte, procesamiento, aplicaciones y negocios.

Otra propuesta de capas particularmente conocida es el modelo OSI (Open Systems Interconnection), que consta de 7 capas: física, enlace de datos, red, transporte, sesión, presentación y aplicación. El modelo OSI fue diseñado para conectar sistemas de distintos fabricantes.

También está el modelo TCP/IP (Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet), que simplifica la propuesta OSI y trabaja con 4 capas: física o de acceso a la red, capa de internet, capa de transporte y capa de aplicaciones.

Más allá de la variedad de propuestas, es clave recordar los elementos comunes, como son la captura de datos, su procesamiento y transporte, además de un nivel de aplicaciones para trabajar con esta información e integrarla con los procedimientos y reportes de cada empresa. Encima de todo, algunos expertos incluyen la seguridad como una capa adicional.

Algunos estándares y protocolos del IoT

Como vemos, la diversidad de componentes en cada elemento IoT implica trabajar con diferentes tecnologías dependiendo de su funcionalidad. Por ejemplo, en el caso de la conectividad, tenemos algunos como:

  • Bluetooth Smart: También conocido como BLE o Bluetooth Low Energy, se trata de una tecnología de interconexión inalámbrica que prioriza el bajo consumo de energía.
  • ZigBee: Otro estándar global de comunicación, lanzado al mercado en 2004 y administrado por la ZigBee Alliance, entidad que cambió su nombre en 2021 a Connectivity Standards Alliance (CSA).
  • LPWAN: También conocidas como Low Power Wide Area Networks, permiten transmitir datos entre un dispositivo y una estación base a larga distancia y usando muy poca energía.
  • Wi-Fi: Uno de los protocolos de red inalámbrica más populares del planeta, el Wi-Fi es una tecnología basada en la familia de normas IEEE 802.11, que se utilizan habitualmente para redes de área local.
  • NFC: El Near Field Communication (NFC) es un conjunto de tecnologías inalámbricas de corto alcance popularizado por los teléfonos inteligentes y las pasarelas de pago. Usualmente requiere de una distancia de 4 cm o menos para conectarse.
  • RFID: Llamado así por las iniciales de Radio Frequency Identification, esta tecnología permite usar señales de radio para almacenar y recuperar datos permitiendo su identificación en forma remota.
  • Ethernet: Originado en los 80, el ethernet es un estándar de tecnologías usadas para la conexión cableada de dispositivos. Aparte de ser confiable para la transmisión de datos permite enviar energía a los equipos en la forma de Power over Ethernet (POE).
  • 5G: La quinta generación de redes móviles, famosas por su uso en redes de telefonía celular, también pueden ser usada por toda clase de equipos. Dentro de las ventajas de esta generación es que permitiría navegar hasta a 10 GBps (gigabytes por segundo).
  • Sigfox: Es una solución de conectividad dedicada para IoT que proporciona comunicaciones de largo alcance y bajo consumo energético.

En el nivel de capa de Internet, aquella donde se identifican y transportan datos, se utilizan otros estándares como son:

  • IPv6: Este es el protocolo de Internet de última generación, que proporciona una gran cantidad de direcciones IP necesarias para la conectividad IoT.
  • 6LoWPAN: Es un estándar de comunicación con bajo consumo de energía. También referido como “IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Network” permite a los equipos integrarse a redes IP más amplias.
  • RPL: Corresponde a las siglas de Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks (Protocolo de encaminamiento para redes de baja potencia y con pérdidas), es un sistema creada para crear rutas eficientes y confiables entre los dispositivos de una red.
  • LoRaWAN: (Long Range Wide Area Network: Red de Area Extensa de Largo Alcance) Es un protocolo de comunicación de largo alcance y baja potencia diseñado para redes de IoT a gran escala.

Por otra parte, en la capa de aplicaciones se soportan estándares de mensajería, entre otros protocolos como son:

  • MQTT: (Message Queue Telemetry Transport: Cola de Mensajes Transporte de Telemetría) Es un protocolo de mensajería ligero diseñado para dispositivos con recursos limitados, ideal para aplicaciones de IoT.
  • CoAP: (Constrained Application Protocol: Protocolo de Aplicación Restringida) Es un protocolo de transferencia de documentos diseñado para dispositivos de IoT con capacidad limitada.
  • HTTP/HTTPS: Protocolos de transferencia de hipertexto, utilizados comúnmente para la comunicación en la Web y también aplicables a algunos dispositivos IoT.
  • Z-Wave: Es un protocolo inalámbrico optimizado para la automatización del hogar y la comunicación entre dispositivos IoT domésticos.

Como lo mencionamos anteriormente, uno de los desafíos del IoT ha sido la ausencia de un estándar común, pero con el paso de los años han surgido algunas propuestas para simplificar este escenario, especialmente en el campo de la domótica. En este sentido, una de las iniciativas de conectividad más llamativas es Matter, un protocolo de código abierto que ha ganado fuerza gracias al apoyo de empresas como Google, Amazon, Samsung y Apple, todas ellas participantes del Connectivity Standards Alliance (CSA).

Gracias a esta alianza, cualquier producto de estos fabricantes interactuará sin problemas con otras marcas adscritas a esta tecnología. Aunque aún es pronto para decirlo, esta tecnología ya ha ganado distinciones, como el premio al mejor producto del Consumer Electronic Show (CES) del 2023, y promete sentar las bases para una interconectividad más sencilla en el hogar.

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Jorge Hernández

Periodista, escritor y libretista, ha trabajado en el diseño narrativo de videojuegos y con medios de tecnología como El Tiempo, El Espectador y la revista Esquire, entre otros. Amante del cine, el manga, los comics, las tardes grises de Bogotá, el café y los libros de Neil Gaiman.

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