Internet de las cosas

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Descripción gráfica de el mundo interconectado.

Internet de las cosas (IoT, por su siglas en inglés)[1] [2] es un concepto que se refiere a la interconexión digital de objetos cotidianos con Internet.[3] Alternativamente, Internet de las cosas es el punto en el tiempo en el que se conectarían a Internet más “cosas u objetos” que personas.[4] También suele referirse como el Internet de todas las cosas o Internet en las cosas. Si los objetos de la vida cotidiana tuvieran incorporadas etiquetas de radio, podrían ser identificados y gestionados por otros equipos, de la misma manera que si lo fuesen por seres humanos.[5] [6]

El concepto de Internet de las cosas fue propuesto por Kevin Ashton en el Auto-ID Center del MIT en 1999,[7] donde se realizaban investigaciones en el campo de la identificación por radiofrecuencia en red (RFID) y tecnologías de sensores.[8]

Por ejemplo, si los libros, termostatos, refrigeradores, la paquetería, lámparas, botiquines, partes automotrices, etc. estuvieran conectados a Internet y equipados con dispositivos de identificación, no existirían, en teoría, cosas fuera de stock o medicinas faltantes o caducadas, sabríamos exactamente la ubicación y cómo se consumen y compran productos en todo el mundo; el extravío sería cosa del pasado y sabríamos qué está encendido o apagado en todo momento.[9] [10]

El Internet de las cosas debería codificar de 50 a 100.000 millones de objetos y seguir el movimiento de estos; se calcula que todo ser humano está rodeado de por lo menos 1.000 a 5.000 objetos.[11] Según la empresa Gartner, en 2020 habrá en el mundo aproximadamente 26 mil millones de dispositivos con un sistema de adaptación al Internet de las cosas.[12] Abi Research, por otro lado, asegura que para el mismo año existirán 30 mil millones de dispositivos inalámbricos conectados al Internet.[13] Con la próxima generación de aplicaciones de Internet (protocolo IPv6) se podrían identificar todos los objetos, algo que no se puede hacer con IPv4, el sistema actualmente en uso. Este sistema sería capaz de identificar instantáneamente por medio de un código a cualquier tipo de objeto.[14]

La empresa estadounidense Cisco, que está desarrollando en gran medida la iniciativa del Internet de las cosas, ha creado un “contador de conexiones” dinámico que le permite estimar el número de “cosas” conectadas desde julio de 2013 hasta el 2020.[15] El concepto de que los dispositivos se conectan a la red a través de señales de radio de baja potencia es el campo de estudio más activo del Internet de las Cosas. Este hecho se explica porque las señales de este tipo no necesitan ni Wi-Fi ni Bluetooth. Sin embargo, se están investigando distintas alternativas que necesitan menos energía y que resultan más baratas, bajo el nombre de “Chirp Networks”.[16]

Actualmente, el término Internet de las cosas se usa con una denotación de conexión avanzada de dispositivos, sistemas y servicios que va más allá del tradicional M2M (máquina a máquina) y cubre una amplia variedad de protocolos, dominios y aplicaciones.[17] El servicio touchatag de Alcatel-Lucent touchatag y el gadget Violeta Mirror pueden proporcionar un enfoque de orientación pragmática a los consumidores del Internet de las cosas, por la que cualquiera puede enlazar elementos del mundo real al mundo en línea utilizando las etiquetas RFID (y códigos QR en el caso de touchatag).

Definición original[editar]

Bill Joy imaginó la comunicación D2D (del inglés: Device to Device, dispositivo a dispositivo), como parte de su estructura de las "Seis Webs" (en 1999 en el Foro Económico Mundial de Davos);[18] pero no fue hasta la llegada de Kevin Ashton que la industria tomó un segundo vistazo a la utilidad del Internet de las Cosas.

En un artículo de 2009 para el diario RFID, "Esa cosa del 'Internet de las Cosas'", Ashton hizo la siguiente declaración:

Los ordenador actuales—y, por tanto, Internet—son prácticamente dependientes de los seres humanos para recabar información. Una mayoría de los casi 50 petabytes (un petabyte son 1,024 terabytes) de datos disponibles en Internet fueron inicialmente creados por humanos—a base de teclear, presionar un botón, tomar una imagen digital o escanear un código de barras. Los diagramas convencionales de Internet … dejan fuera a los routers más importantes de todos, las personas. El problema es que las personas tienen tiempo, atención y precisión limitadas —lo que significa que no son muy buenos a la hora de conseguir información sobre cosas en el mundo real. Y eso es un gran obstáculo. Somos cuerpos físicos, al igual que el medio que nos rodea ... No podemos comer bits, ni quemarlos para resguardarnos del frío, ni meterlos en tanques de gas. Las ideas y la información son importantes, pero las cosas cotidianas tienen mucho más valor. Aunque, la tecnología de la información actual es tan dependiente de los datos escritos por personas que nuestros ordenadores saben más sobre ideas que sobre cosas. Si tuviéramos ordenadores que supieran todo lo que tuvieran que saber sobre las “cosas”, mediante el uso de datos que ellos mismos pudieran recoger sin nuestra ayuda, nosotros podríamos monitorizar, contar y localizar todo a nuestro alrededor, de esta manera se reducirían increíblemente gastos, pérdidas y costes. Sabríamos cuando reemplazar, reparar o recuperar lo que fuera, así como conocer si su funcionamiento estuviera siendo correcto. El Internet de las Cosas tiene el potencial para cambiar el mundo tal y como hizo la revolución digital hace unas décadas. Tal vez incluso hasta más.[19]

Los estudios relacionados con el Internet de las Cosas están todavía en un punto muy temprano de desarrollo. Como resultado, carecemos de una definición estandarizada para este término. Una encuesta realizada por varios investigadores resume de alguna manera el término.[20]

Accesibilidad universal a las cosas mudas[editar]

Una visión alternativa, desde el mundo de la Web semántica, se centra más bien en hacer que todas las cosas (no sólo las electrónicas, inteligentes o RFID) tengan una dirección basada en alguno de los protocolos existentes, como el URI. Los objetos o las cosas no conversan, pero de esta forma podrían ser referenciados por otros agentes, tales como potentes servidores centralizados que actúen para sus propietarios humanos.

Obviamente, estos dos enfoques convergen progresivamente en direccionables y en más inteligentes. Esto es poco probable que suceda en situaciones con pocos spimes (objetos que pueden ser localizados en todo momento), y mientras tanto, los dos puntos de vista tienen implicaciones muy diferentes. En particular, el enfoque universal de direccionamiento incluye cosas que no pueden tener comportamientos de comunicación propios, como resúmenes de documentos.[14]

Control de objetos[editar]

Se estima que el proyecto cuesta 19 billones de dólares estadounidenses, según el director ejecutivo de Cisco[21] y, como eso, muchos dispositivos del Internet de las cosas formarán parte del mercado internacional. Jean-Louis Gassée (miembro inicial en el grupo de alumnos de Apple y cofundador de BeOS) ha escrito un artículo interesante en el Monday Note,[22] hablando del problema que surgirá con mayor probabilidad: hacer frente a los cientos de aplicaciones que habrá para controlar sendos dispositivos personales.

Existen múltiples enfoques para resolver este problema, uno de ellos es la llamada “Interacción predecible”[23] donde las decisiones se tomarán en la nube independientemente y predirán la siguiente acción del usuario para provocar alguna reacción. A pesar de que esto es interesante, siempre se necesitará ayuda manual.

Algunas empresas ya han visto el vacío existente en este mercado y están trabajando en la creación de protocolos de comunicación entre dispositivos. Algunos ejemplos son la alianza AllJoyn que está compuesta por 20 líderes en tecnología a nivel mundial y otras compañías como Intel que está elaborando el CCF(siglas en inglés: Common Connectivity Framework, significa Marco de Conectividad Común).

Ciertos emprendedores han optado por mostrar sus capacidades técnicas tratando de encontrar soluciones posibles y eficaces al problema planteado. Estos son algunos de ellos:

  • AT&TVida digital” es la solución más conocida. En su página web[24] cuenta con todo tipo de medidas domóticas que se pueden controlar a través de una aplicación del teléfono móvil.
  • Muzzley utiliza una sola aplicación con la que poder acceder a cientos de dispositivos[25] gracias a que los fabricantes están comenzando a unirse a su proyecto de APIs[26] con el fin de proporcionar una única solución para controlar los dispositivos personales.
  • My shortcut[27] es una propuesta que incluye un conjunto de dispositivos que permiten al usuario establecer una interacción con la aplicación, al estilo Siri. Mediante el uso de comandos de voz, se le ofrece la posibilidad al usuario de utilizar las herramientas más comunes del Internet de las Cosas.
  • Realtek, “IoT my things” es también una aplicación que pretende controlar un sistema cerrado de dispositivos de Realtek tales como sensores.[28]

Los fabricantes se están percatando del problema y están empezando a lanzar al mercado productos con APIs abiertas y estas empresas de aplicaciones se aprovechan de integraciones rápidas.

Por otro lado, muchos fabricantes todavía están esperando para ver qué hacer y cuándo empezar. Esto puede resultar en un problema de innovación, pero al mismo tiempo supone una ventaja para las empresas pequeñas ya que pueden adelantarse y crear nuevos diseños adaptados al Internet de las Cosas.

Internet 0[editar]

Internet 0 (Internet cero) es un nivel o capa física de baja velocidad diseñada con el fin de asignar “direcciones IP sobre cualquier cosa”. Fue desarrollado en el Centro de Bits y Átomos del MIT por Neil Gershenfeld, Raffi Krikorian y Danny Cohen. Cuando se inventó, se estaban barajando algunos otros nombres, como por ejemplo “Internet 2”. El nombre fue elegido para enfatizar que se trataba de una tecnología lenta, pero al mismo tiempo, barata y útil. Este sistema habilita una plataforma de computación ubicua, es decir, acerca el concepto de Internet de las Cosas puesto que por ejemplo, en una oficina todos los objetos podrían estar sujetos al control común por medio del Internet 0, que se encargaría de recopilar información y mostrársela al usuario en cuya mano estaría tomar la decisión de qué hacer.

En el Internet 0 las etiquetas RFID son un paquete físico que forman parte de la red y el usuario puede comunicarse con ellas compartiendo datos. De este modo se puede extraer información y actuar conforme a los datos extraídos.[29]

Historia[editar]

Internet 0 comenzó originalmente como un apoyo para otros proyectos de ingeniería del MIT. Nació como una red entre edificios para mejorar la eficiencia y reunir información mediante el control de sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado).

El protocolo funciona correctamente en una amplia variedad de medios de comunicación. Su utilidad interesó a algunos teóricos que vieron en este sistema un interés comercial.

La simple y barata implementación llama la atención de estudiantes y aficionados. Las más comunes son software en pequeños microcontroladores y transistores, para enviar información, y condensadores para aislar el transmisor y el receptor. El conector se convierte literalmente en el mayor gasto del sistema de comunicación. Este tipo de tecnología puede ser embebida en muchos dispositivos para permitir la recopilación de datos y el control de objetos a través de Internet – precisamente puede conformar el Internet de las Cosas.

El despliegue actual más grande de Internet 0 se realizó en la Exhibición Bienal de Arquitectura de Venecia, en el año 2008, por un grupo liderado por el Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña, que estaba siendo dirigido por el valenciano Vicente Guallart.

Teoría[editar]

La idea que hay tras el concepto de Internet 0 es de proporcionar una capa física de propósito general que funciona muy bien en muchos medios. Como tal, es muy similar al código Morse. Lógicamente, esta es una aplicación recursiva del principio de Internet (un protocolo ubicuo) al nivel 1 de la red. La modulación de pulso-posición del Internet 0 funciona mejor a través del cable, aunque para el resto de los medios no supone ningún inconveniente; se ha probado sobre radiofrecuencia, infrarrojo, ultrasonido e incluso en representaciones físicas como códigos de barras impresos y grabados en teclas.

Una de las principales ventajas de este enfoque es que los routers se convierten en algo más simple, ya que están formados solamente por un sensor, un conformador de impulsos y un transmisor.

El acoplamiento de la capa física reutilizable a los protocolos de Internet permite la creación de una red de nodos baratos, además es direccionable al Internet global.

Requisitos[editar]

El propósito del diseño es proporcionar un simple, pero barato, sistema que puede transmitir información lentamente a través de muchos medios, y aún así seguir conectando dispositivos a Internet. La conexión a Internet es una parte crucial del diseño, porque básicamente la importancia del dispositivo radica en su accesibilidad a la red. Las capas más altas del Internet 0 funcionan normalmente mediante los protocolos SLIP (Serial Line Internet Protocol), IP (Internet Protocol), y sobre eso el UDP (User Datagram Protocol) y aunque es más inusual, también aparece el TCP (Transmission Control Protocol).

Las capas de protocolo son elegidas para necesitar un código mínimo para mantener baja la actividad del ordenador. Internet 0 ha sido implementada en pequeños microcontroladores AVR. En muchas de las implementaciones existentes, las capas no son distintas porque los códigos al fin y al cabo son más importantes que el propio diseño del dispositivo.

Un pequeño dispositivo de traducción se enlaza a la red local de Internet 0 y llega a un puerto de serie del PC que actúa como entrada de telecomunicaciones y cortafuegos a Internet.

Los dispositivos pueden comunicarse entre sí sin la necesidad de que haya un servidor. La estructura distribuida asegura que no exista un punto central de fallo o error.

La asignación de direcciones y la inicialización de claves criptográficas se llevan a cabo en ciertas ocasiones mediante el cierre del contacto del dispositivo mientras que al mismo tiempo se emite un mensaje de asignación a través del controlador general. La seguridad en este proceso se basa en el sistema de encriptación.

Implementación[editar]

Internet 0 es similar a un puerto de serie funcionando a 9600 baudios excepto que manda información mediante la modulación pulso-posición y permite hasta un 30% de desviaciones temporales. El medio emite la información y el software del dispositivo receptor se encarga de examinar la dirección IP de los paquetes recibidos, y rechazar aquellos que son indeseados.

Los datos se envían a través del sistema binario, que usa la combinación de bits para conformar bytes. Estos pulsos de bits “cero” y “uno” generan códigos. El doble-pulso funciona como separadores de paquetes y ayuda a la sincronización de los dispositivos. Lo que permite que el mensaje pase a transmitirse por menos baudaje y pueda enviarse por los puertos de serie con el protocolo TCP/IP.

Tendencias, características[editar]

Inteligencia[editar]

El Internet de las cosas probablemente será "no determinista" y de red abierta (ciberespacio), en la que entidades inteligentes auto-organizadas (servicio Web, componentes SOA) u objetos virtuales (avatares) serán interoperables y capaces de actuar de forma independiente (que persiguen objetivos propios o compartidos), en función del contexto, las circunstancias o el ambiente. Se generará una Inteligencia Ambiental (construida en Computación ubicua).

Arquitectura[editar]

El sistema será probablemente un ejemplo de "arquitectura orientada a eventos[30] , construida de abajo hacia arriba (basada en el contexto de procesos y operaciones, en tiempo real) y tendrá en consideración cualquier nivel adicional. Por lo tanto, el modelo orientado a eventos y el enfoque funcional coexistirán con nuevos modelos capaces de tratar excepciones y la evolución insólita de procesos (Sistema multi-agente, B-ADSC, etc.).

En una Internet de las Cosas, el significado de un evento no estará necesariamente basado en modelos determinísticos o sintácticos. Posiblemente se base en el contexto del propio evento: así, será también una Web Semántica. En consecuencia, no serán estrictamente necesarias normas comunes que no serían capaces de manejar todos los contextos o usos: algunos actores (servicios, componentes, avatares) estarán auto referenciados de forma coordinada y, si fuera necesario, se adaptarían a normas comunes (para predecir algo sólo sería necesario definir una "finalidad global", algo que no es posible con ninguno de los actuales enfoques y normas).

¿Sistema caótico o complejo?[editar]

En semi-bucles abiertos o cerrados (es decir, las cadenas de valor, siempre que sean una finalidad global pueden ser resueltas), por lo tanto, serán consideradas y estudiadas como un Sistema complejo, debido a la gran cantidad de enlaces diferentes e interacciones entre agentes autónomos, y su capacidad para integrar a nuevos actores. En la etapa global (de bucle abierto completo), probablemente esto será visto como una caótica medioambiental (siempre que los sistemas tengan siempre finalidad).

Consideraciones temporales[editar]

En esta Internet de los objetos, hecha de miles de millones de eventos paralelos y simultáneos, el tiempo ya no será utilizado como una dimensión común y lineal,[31] sino que dependerá de la entidad de los objetos, procesos, sistema de información, etc. Este Internet de las cosas tendrá que basarse en los sistemas de TI en paralelo masivo (computación paralela).

Empresas y productos[editar]

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. http://www.cisco.com/web/solutions/trends/iot/overview.html
  2. IdC por sus siglas en español http://www.cisco.com/web/LA/soluciones/executive/assets/pdf/internet-of-things-iot-ibsg.pdf ,p 2
  3. Conner, Margery (27 de mayo de 2010). Sensors empower the "Internet of Things".  pp. 32–38. ISSN 0012-7515. 
  4. http://www.cisco.com/web/LA/soluciones/executive/assets/pdf/internet-of-things-iot-ibsg.pdf
  5. P. Magrassi, A. Panarella, N. Deighton, G. Johnson, “Computers to Acquire Control of the Physical World”, Gartner research report T-14-0301, 28 September, 2001
  6. Commission of the European Communities (18 de junio de 2009). «Internet of Things — An action plan for Europe» (pdf).
  7. http://www.rfidjournal.com/articles/view?4986
  8. Sean Dodson (09-10-2003). «The internet of things». The Guardian. 
  9. Nel Gershenfeld, Raffi Krikorian and Danny Cohen, "The Internet of Things" Scientific american, octubre 2004, p. 79
  10. http://cba.mit.edu/docs/papers/04.10.i0.pdf
  11. Waldner, Jean-Baptiste (2007). Inventer l'Ordinateur du XXIeme Siècle. London: Hermes Science. pp. p254. ISBN 2746215160. 
  12. «Gartner Says the Internet of Things Installed Base Will Grow to 26 Billion Units By 2020». Gartner (12 de diciembre de 2013). Consultado el 2 de enero de 2014.
  13. More Than 30 Billion Devices Will Wirelessly Connect to the Internet of Everything in 2020, ABI Research
  14. a b Waldner, Jean-Baptiste (2008). Nanocomputers and Swarm Intelligence. London: ISTE. pp. p227–p231. ISBN 1847040020. 
  15. "Cisco Connections Counter:" dynamic, online widget displays the number of connections being made at any one moment in time. http://newsroom.cisco.com/feature-content?type=webcontent&articleId=1208342
  16. Francis daCosta, Intel Technical Books, Rethinking the Internet of Things
  17. J. Höller, V. Tsiatsis, C. Mulligan, S. Karnouskos, S. Avesand, D. Boyle: From Machine-to-Machine to the Internet of Things: Introduction to a New Age of Intelligence. Elsevier, 2014, ISBN 978-0-12-407684-6
  18. Jason, Pontin (2005). ”ETC: Bill Joy's Six Webs”. 
  19. Kevin Ashton: That 'Internet of Things' Thing. In: RFID Journal, 22 July 2009. Retrieved 8 April 2011
  20. Charith Perera, Arkady Zaslavsky, Peter Christen, and Dimitrios Georgakopoulos (2013). «Context Aware Computing for The Internet of Things: A Survey». Communications Surveys Tutorials, IEEE Early Access (n/a):  pp. 1–44. doi:10.1109/SURV.2013.042313.00197. http://dx.doi.org/10.1109/SURV.2013.042313.00197. 
  21. Cisco CEO says it will be a 19 trillion dollar market
  22. Jean-Louis Gassée opinion
  23. intel predictive interaction analysis
  24. ATT digital life home automation solution
  25. Integrations with a world of IoT's like Nest, Belkin WeMo and others
  26. API's for joining the ecosystem
  27. his shortcust website
  28. Realtek My Things Application on Google Play
  29. URL:http://elpais.com/diario/2007/05/17/ciberpais/1179368665_850215.html%7CTítulo del artículo: El reto del Internet de las Cosas|Autor: Tomás Delclós|Fecha: 17-05-2007|Medio: Diario EL PAÍS
  30. Philippe Gautier, «RFID y adquisición de datos Evenementielles: retours d'expérience chez Benedicta», páginas 94 a 96, Systèmes d'Information et Management - revista trimestral N ° 2 vol. 12, 2007, ISSN 1260-4984 / ISBN 978-2-7472-1290-8, éditions ESKA. [1]
  31. Janusz Bucki, ADSC-OrgTemps-fr.htm "L'organisation et le temps" (en francés)

Notas[editar]

  1. Waldner, Jean-Baptiste (2007). Inventer l'Ordinateur du XXIeme Siècle. London: Hermes Science. pp. p254. ISBN 2746215160. 
  2. Waldner, Jean-Baptiste (2008). Nanocomputers and Swarm Intelligence. London: ISTE. pp. p227–p231. ISBN 1847040020. 
  3. Sean Dodson (9 de octubre de 2003). «The internet of things». The Guardian.
  4. Sean Dodson (16 de octubre de 2008). «The net shapes up to get physical». The Guardian.

Enlaces[editar]