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IoT | El Internet de las cosas. Nuevas oportunidades

IoT supone avance en tecnología que permite que las "cosas" físicas con dispositivos informáticos integrados participen en los procesos de negocios para reducir el trabajo manual y aumentar la eficiencia general. Aprovechando una combinación de tecnologías que van desde dispositivos integrados con sensores y accionadores hasta plataformas de comunicación y nube basadas en Internet, pudiendo automatizar los procesos de negocios que dependen de la información contextual proporcionada por los dispositivos programados.

Dichas aplicaciones también envían instrucciones de control a dispositivos en función de reglas comerciales específicas. El Internet de las cosas es un concepto nuevo y emocionante, que permite que los dispositivos físicos previamente desconectados se conecten a Internet con muchas oportunidades y pruebas que superar a lo largo del camino.

 

IoT Empresarial

Las empresas tienen el capital, el alcance, los recursos y las motivaciones para implementar soluciones y servicios de IoT a gran escala. Ver que acumula beneficios suficientes para estimular una mayor adopción e inversión.

El valor real de la IoT empresarial proviene de los datos. Con los avances en el procesamiento y análisis de Big Data, los conocimientos derivados de los conjuntos de datos serán de gran valor para los responsables en la toma de decisiones. Las tecnologías como el análisis de flujo en tiempo real y el aprendizaje automático permiten escenarios realistas que incluyen el mantenimiento predictivo y la monitorización proactiva de equipos industriales de alto coste. Además de extraer los conjuntos de datos de sensores, conectar los dispositivos antiguos a las plataformas de software y controlarlos constituye un elemento esencial de una solución así.

Según Gartner, habría 25 mil millones de dispositivos conectados para 2020 , lo que se traduce en una oportunidad de 2 mil millones $ de negocio. La mayoría de ellos serán equipos y maquinaria industriales como motores a reacción, máquinas expendedoras, sistemas de monitoreo de salud y otros específicos de la industria.

Se prevé que IoT mejorará la eficiencia empresarial, facilitará nuevos modelos de negocio y alineará las operaciones físicas con los activos digitales en tiempo real. La tecnología de nube y Big Data es compatible con ello, ya que proporcionan escalabilidad y acceso a la información de manera inteligente, donde el objetivo es generar ideas que permitan una toma de decisiones más eficiente, fomentando un negocio más centrado en el cliente.

En general, el potencial real de IoT puede ser explotado por las industrias y empresas, donde se está convirtiendo en una oportunidad multimillonaria para los proveedores de plataformas, hardware, integradores de sistemas y nuevas empresas emergentes.

 

Integración empresarial con IoT 

Un término general para sistemas y servicios que sirve para unir o mediar entre dos o más programas, aplicaciones o máquinas independientes. Básicamente es el uso de tecnologías y servicios en una empresa para permitir la integración de aplicaciones de software y sistemas de hardware.

La integración empresarial brinda la capacidad de integrar los diversos datos e información provenientes de la empresa dentro y fuera de ésta en un único marco coherente. Una infraestructura de información integrada puede ser compartida por aplicaciones críticas en aplicaciones empresariales como la gestión de relaciones con clientes, portales de información para ejecutivos, paneles de control, sistemas de informes y automatizados en cadenas de suministro. La intercomunicación permite un nivel avanzado de automatización que requeriría una intervención manual mínima.

La integración empresarial con IoT requiere extender la conectividad de la empresa y la nube a los dispositivos en redes perimetrales. Existen puertas de enlace de IoT que capturan o generan datos; como sensores y aplicaciones de back-end que consumen los datos. Estas puertas de enlace se comunican a través de protocolos ligeros, como Zigbee y MQTT / TCP, o a las puertas de enlace de sensores a través de HTTP, lo que permite la escalabilidad y la conectividad para administrar y analizar datos de miles de dispositivos en redes perimetrales. De este modo, podemos conectar todos los dispositivos en ubicaciones distribuidas (tiendas minoristas, instalaciones de fabricación o atención médica). Servidores, equipos de escritorio, sistemas de punto de venta y kioscos para realizar la administración remota.

 

Arquitectura empresarial con capas

El Grupo de trabajo de IoT de la Eclipse Foundation discutió recientemente en un informe técnico; “Las tres pilas de software requeridas para las arquitecturas de IoT” que consta de tres niveles: dispositivos sensores, puertas de enlace y el centro de datos o la plataforma IoT en la nube. Como se explica en este informe, "una solución típica de IoT se caracteriza por muchos dispositivos que pueden usar algún tipo de puerta de enlace para comunicarse a través de una red a un servidor de servicios de fondo empresarial que ejecuta una plataforma de IoT que ayuda a integrar información en la empresa".

El primer nivel (dispositivos) se centra en la recopilación de información a través de sensores que pueden integrarse en muchos tipos diferentes de dispositivos, incluidos los de computación móviles, tecnología portátil, máquinas y dispositivos autónomos. Captan información sobre el entorno físico; como la humedad, luz, presión, vibración y química. Los protocolos de red cableados e inalámbricos basados en estándares se utilizan para transmitir los datos de telemetría que van desde el dispositivo a través de la puerta de enlace hasta la nube. Normalmente se trata de datos de telemetría, pero también pueden ser señales de control.

La capa de dispositivos es la base de una pila de IoT. Los dos dispositivos clásicos que existieron durante décadas junto con los dispositivos modernos, inteligentes y conectados forman el núcleo. Cada dispositivo es capaz de adquirir datos de una variedad de sensores que rastrean los parámetros más críticos. Los dispositivos también se pueden usar para controlar el estado del equipo; por ejemplo, apagar una máquina defectuosa o ajustar las RPM de un motor giratorio. La capa de dispositivos proporciona la conectividad de la “última milla” al equipo remoto y proporciona el estado actual de los dispositivos junto con la capacidad de controlarlos a distancia.

La puerta de enlace, también conocida como el nivel de control, actúa como un intermediario que facilita las comunicaciones, descarga las funciones de procesamiento y ejecuta las acciones. Debido a que algunos sensores generan decenas de miles de datos por segundo, la puerta de enlace proporciona una oportunidad para pre-procesar los datos localmente antes de enviarlos al nivel de la nube.

Cuando los datos se agregan en la puerta de enlace, se resumen y se analizan tácticamente. Minimizar la cantidad de datos puede tener un gran impacto en los costos de transmisión de la red, especialmente en las redes celulares. También permite la aplicación de reglas en función de los datos que ingresan. El nivel de control es bidireccional, pudiendo emitir información de control a los dispositivos, como cambios de configuración. Al mismo tiempo, puede responder a las solicitudes de control y del nivel de datos, como una solicitud de seguridad para la autenticación.

Los dispositivos clásicos y los de bajo consumo no pueden registrarse y comunicarse directamente con la plataforma de IoT. Ahí es donde la puerta de enlace entra en escena. También conocido como el “borde”, la puerta de enlace es responsable de actuar como un proxy para estos dispositivos. Recopila, agrega y procesa los datos generados. La puerta de enlace también puede aceptar y enrutar los comandos enviados desde el “backend” al dispositivo correspondiente. Los dispositivos Edge o las puertas de enlace locales presentan una enorme oportunidad de mercado. Los proveedores de hardware y redes buscan captar la cuota de mercado al con sus enrutadores, conmutadores, cortafuegos y otros dispositivos de redes que pueden actuar como puertas de enlace de IoT.

La combinación de nuevos dispositivos de IoT, maquinaria antigua y dispositivos de borde forman la capa de dispositivos esenciales de la pila.

Uno de ellos realiza el cálculo de datos a gran escala para generar información que genere valor para el negocio. Ofrece análisis de “back-end” para ejecutar el procesamiento complejo de eventos, como analizar los datos con el fin de crear y adaptar reglas de negocios basadas en tendencias históricas. Después puede diseminar las reglas de negocios en sentido descendente. Necesita escalar tanto horizontalmente para admitir un número cada vez mayor de dispositivos conectados, como verticalmente; para abordar una gran variedad de diferentes soluciones de IoT. Las funciones principales de un centro de datos incluyen conectividad y enrutamiento de mensajes, administración de dispositivos, almacenamiento, procesamiento y análisis de eventos, e integración y habilitación de aplicaciones.

Las capacidades funcionales de la IoT empresarial se encuentran en la plataforma de software que administra los dispositivos, almacena los datos, los analiza y presenta la información a los responsables de la toma de decisiones. Actúa como el intermediario que organiza todo el flujo de trabajo. Dados los atributos de la nube, como la elasticidad, la confiabilidad y la escala, se está convirtiendo en el entorno de implementación preferido de estas plataformas.

La capa de dispositivos se comunica con la puerta de enlace en la nube que es responsable de autenticar y autorizar a los dispositivos para que participen en el flujo de trabajo. Asegura una comunicación cifrada entre los dispositivos y el centro de comando centralizado. La puerta de enlace es capaz de tratar con múltiples protocolos y formatos de datos. Por ejemplo, los dispositivos y las puertas de enlace locales pueden comunicarse con la puerta de enlace de la nube a través de SOAP, REST, AMQP, XMPP, CoAP, MQTT y Web Sockets. Independientemente del protocolo de entrada, la puerta de enlace en la nube presenta una vista coherente de la capa de dispositivos al resto de los componentes.

Una implementación industrial típica de IoT trata con decenas de miles de sensores y dispositivos implementados en múltiples sitios. Cada dispositivo debe registrarse y mantenerse en un repositorio central, actuando como un inventario autorizado que representa el estado actual de implementación. El registro de dispositivos actúa como un inventario donde cada dispositivo está registrado con el sistema. Cada uno, junto con sus metadatos, es fácilmente accesible en el registro. Cualquier componente de la plataforma puede consultar el registro para leer el estado actual del dispositivo junto con su capacidad.

 

 

En conclusión, las innovaciones en sistemas de hardware como Arduinet y Raspberry Pi están haciendo que el desarrollo de nuevos dispositivos sea más fácil, rápido y económico. Los estándares de redes de bajo consumo, como LoRaWAN o Sigfox, crean nuevas oportunidades para conectar dispositivos muy pequeños a una red. Se están desarrollando nuevos estándares específicamente para casos de uso de IoT; como MQTT para mensajería, o OMA Lightweight M2M para administración de dispositivos.

Las mejoras significativas en el sistema empresarial, el almacenamiento y análisis de datos y el procesamiento de eventos hacen que sea posible proponer el despliegue de IoT en empresas, ya que ayudan a aumentar la eficiencia del negocio.

 

 

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