¿CÓMO FUNCIONA REALMENTE UN SISTEMA IOT?

Los recursos (documentos, flyers, dossiers, etc.) que explican "como funciona IoT" a menudo son muy técnicos y confusos, por lo que para muchos no está claro cómo funciona realmente un sistema IoT. Trataré de explicado en términos simples y no técnicos.

En el articulo (¿QUE ES LA IoT PARA LAS SMARTER CITIES?) trate de explicar que es IoT y que significa en el contexto de las Smarter Cities y sus ciudadanos, acá tratare de ampliar y profundizar algo más.

IoT (Internet of Things) ¿Cómo funciona?

Un sistema completo IoT integra cuatro componentes básicos distintos: sensores/dispositivos, conectividad, procesamiento de datos y una interfaz de usuario. A continuación explicaré brevemente cada componente y lo que hace.

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Sensores/Dispositivos

Primero, los sensores o dispositivos recolectan datos de su entorno. Esto podría ser tan simple como una lectura de temperatura o tan complejo como un video completo.

Uso "sensores/dispositivos" porque se pueden agrupar varios sensores o los sensores pueden ser parte de un dispositivo que hace más que solo detectar cosas. Por ejemplo, nuestro smartphone es un dispositivo que tiene varios sensores (cámara, acelerómetro, GPS, etc.), pero tu smartphone no es solo un sensor.

Sin embargo, ya sea un sensor independiente o un dispositivo completo, en este primer paso los datos se recopilan desde el entorno mediante algo.


Conectividad

A continuación, esos datos se envían a la nube (¿qué es la nube? Ya vendrá un artículo sobre ella, en breve), pero necesitan una forma de llegar allí de alguna manera.

Los sensores/dispositivos pueden conectarse a la nube a través de una variedad de métodos que incluyen: tecnología celular, satélite (los nanosatélites), WiFi, Bluetooth, redes de área amplia de baja potencia (LPWAN), otras redes existentes para IoT o conectándose directamente a Internet a través de Ethernet.

Cada opción tiene ventajas y desventajas entre el consumo de energía, el rango y el ancho de banda. La elección de la mejor opción de conectividad se reduce a la aplicación específica de IoT, pero todas realizan la misma tarea: llevar datos a la nube.


Procesamiento de datos

Una vez que los datos llegan a la nube, el software realiza algún tipo de procesamiento en ella.

Esto podría ser muy simple, como verificar que la lectura de temperatura esté dentro de un rango aceptable. O también podría ser muy complejo, como usar la visión por computadora en el video para identificar objetos (como intrusos en su casa).

Pero, ¿qué sucede cuando la temperatura es demasiado alta o si hay un intruso en su casa? Ahí es donde entra el usuario.


Interfaz de usuario

A continuación, la información se hace útil para el usuario final de alguna manera. Esto podría ser a través de una alerta al usuario (correo electrónico, texto, notificación, etc.). Por ejemplo, una alerta de texto cuando la temperatura es demasiado alta en la cámara frigorífica de la empresa.

Además, el usuario puede tener una interfaz que le permita registrarse proactivamente en el sistema. Por ejemplo, un usuario puede querer revisar las transmisiones de video en su casa a través de una aplicación de teléfono o un navegador web.

Sin embargo, no siempre es una calle de sentido único. Según la aplicación IoT, el usuario también puede realizar una acción y afectar al sistema. Por ejemplo, el usuario puede ajustar de forma remota la temperatura en el almacenamiento en frío a través de una aplicación en su teléfono.

Y algunas acciones se realizan automáticamente. En lugar de esperar a que ajuste la temperatura, el sistema podría hacerlo automáticamente a través de reglas predefinidas. Y en lugar de llamarlo para avisarle de un intruso, el sistema IoT también podría notificar automáticamente a las autoridades relevantes.


Entonces ¿cómo funciona realmente un sistema IoT?

Un sistema IoT consiste en sensores/dispositivos que "hablan" a la nube a través de algún tipo de conectividad. Una vez que los datos llegan a la nube, el software los procesa y luego puede decidir realizar una acción, como enviar una alerta o ajustar automáticamente los sensores / dispositivos sin la necesidad del usuario.

Pero si la interacción del usuario es necesaria o si el usuario simplemente quiere registrarse en el sistema, una interfaz de usuario les permite hacerlo. Todos los ajustes o acciones que realiza el usuario se envían en dirección opuesta a través del sistema: desde la interfaz del usuario a la nube y de vuelta a los sensores/dispositivos para realizar algún tipo de cambio.


Omitir la conectividad

Como se explica más arriba, IoT está formado por dispositivos conectados, es decir, todo lo que tiene la capacidad de transferir datos a través de una red. Entonces, por definición, un sistema IoT necesita algún tipo de conectividad, especialmente si usa la nube.

Sin embargo, hay ciertos casos en los que el procesamiento de datos o la interacción con el sensor/dispositivo a través de la interfaz de usuario puede tener lugar sin que los datos se transfieran primero a través de una red externa.


¿Por qué omitir la conectividad?

Una razón es la latencia. La latencia se refiere al tiempo que tarda un paquete de datos en llegar desde el punto inicial hasta el final. Aunque la latencia no importa en la gran mayoría de los casos, para algunas aplicaciones IoT la latencia es crítica.

Imaginate que estás en un auto de conducción autónoma y de repente alguien pierde el control de su auto frente a vos. ¿Querés esperar a que el automóvil autónomo envíe datos a la nube, procesen esos datos y luego le envíen instrucciones sobre qué hacer? ¡No! Esos milisegundos podrían significar la vida o la muerte.

Incluso si vos sos el que conducís el automóvil, deseas que la interfaz de usuario (es decir, el volante) se conecte directamente al dispositivo (es decir, el automóvil) en lugar de esperar a que su entrada se transmita externamente, se procese y luego se envíe.

Otra razón es que el envío de muchos datos puede resultar muy costoso. Algunas aplicaciones IoT recopilan una cantidad enorme de datos, pero solo una pequeña fracción es realmente importante. Los algoritmos locales pueden restringir lo que se envía, lo que reduce los costos.

Un buen ejemplo es una cámara de seguridad. La transmisión de video requiere una gran cantidad de datos, pero la gran mayoría de las imágenes pueden ser de un pasillo vacío.


Entonces, ¿cómo se salta la conectividad?

En lugar de enviar datos a través de una red para que se procesen en la nube, un enfoque alternativo es procesar los datos en una puerta de enlace (ya escribiré un artículo sobre esto) o en el sensor/dispositivo en sí. Esto se denomina “computación en la niebla” “fog computing” o “computación de borde” “edge computing” (porque se está trayendo la nube “más cerca del suelo” y el cómputo se lleva a cabo en los “bordes” del sistema IoT).

Para la cámara de seguridad, podría usar la visión artificial para "observar" cualquier cosa anormal y solo enviar ese material a la nube.

Para el automóvil autónomo, todo el procesamiento de datos se realiza en la computadora de a bordo, lo que permite una toma de decisiones más rápida.


Los sistemas IoT son complejos y variados

Cada sistema de IoT combina los cuatro componentes que mencioné más arriba (Sensores/Dispositivos, Conectividad, Procesamiento de datos e Interfaz de usuario). Sin embargo, un sistema específico IoT puede combinar estos componentes de diferentes maneras. Todo se reduce a la situación específica que debe abordarse.

Los sistemas IoT están destinados a mejorar nuestras experiencias cotidianas y mejorar nuestra eficiencia. 

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