Telecomunicaciones: Una mirada al futuro del Internet of Things

Telecomunicaciones: Una mirada al futuro del Internet of Things

ELWOOD RUIZ MALDONADO

[ciencia-tecnología-informática]

Visión del Internet of Things

Para poder hablar de la visión del IoT (siglas en inglés del Internet of Things, en español Internet de las cosas) tenemos que comenzar definiendo de este concepto. Una posible, sería la siguiente: Una infraestructura global para la sociedad de la información que permita servicios avanzados mediante la interconexión (física y virtual) de cosas basadas en información interoperables y tecnologías de la comunicación existentes y en estado evolutivo.*

La visión es lograr la integración de todo tipo de artefactos que provean información o alguna función, tales como vehículos, cámaras, instrumentos industriales y médicos, juguetes, etc. Todos ellos conectados y compartiendo información continua mediante el uso de big data, cloud computing, movilidad e inteligencia artificial, para crear un uso provechoso y eficiente de las tecnologías de la comunicación en todos los campos sociales, económicos, salubrsitas e industriales.

Investigación y dirección del IoT

En el área de investigación e innovación tenemos que desarrollar tecnologías que permitan y faciliten la implementación del IoT; ejemplos de estas lo son: sensores, embedded systems, cloud computing, big data y sistemas móviles: todas estas tecnologías juegan un rol importante en los procesos a llevarse por el IoT.

El conjunto en desarrollo de sensores y embedded systems es fundamental en la creación del IoT ya que, con los embedded systems se logra integrar cualquier tipo de artefacto o artículo a la red para poder monitorearlo y manejarlo. Ahora bien, el conectar toda una diversidad de artículos debe de tener una razón y ahí es donde entran los sensores. Con estos se puede obtener una gran cantidad de data variada relacionada a los artículos con los que se integran; data que se procesa y analiza dentro del sistema de IoTcreando así un conocimiento e inteligencia que pueda ser usado adecuadamente.

El big data trae consigo una base de datos gigantesca, pues almacena toda información que tenga algún tipo de utilidad. Esta se obtiene de cualquier medio conectado a la red tales como redes sociales o sensores integrados en los embedded systems. Toda esa data debe de ser procesada y ajustada según el tipo de uso que le dará a ella, pero ese problema se simplifica gracias al uso de cloud computing (la nube) que brinda un poder de procesamiento relativamente accesible, sin la necesidad de incurrir en altos costos en redes de procesamiento personal.

Por último, tenemos los sistemas móviles, entiéndase por esto smartphones (teléfonos inteligentes), tabletas y otros. La importancia de estos es permitir al usuario estar conectado todo el tiempo en la red sin importar dónde se encuentre; por consiguiente, este puede operar equipos como cámaras, televisores y computadoras, al igual que hacer transacciones bancarias, compras y búsquedas en bases de datos en cualquier momento y desde cualquier lugar, creando, así, la conexión continua que es lo que se intenta a través del IoT. Cabe destacar que con las nuevas conexiones es necesario el aumento de direcciones IP (internet protocol address), que en gran medida se soluciona gracias a la, aún más amplia, IPv6, que mejorará la eficiencia del transporte de data, dado los grandes volúmenes de información que se moverán constantemente.

Una de las muchas representaciones gráficas del IoT que podemos encontrar en el ciberespacio.

Aplicaciones IoT

Con la implementación del IoT se dan los primeros pasos para la creación de uno de los más grandes avances tecnológicos en la sociedad: las ciudades inteligentes que facilitarán el modelo de vida de los ciudadanos mediante la creación de nuevos servicios y la simplificación, y aumento, de eficacia de los ya existentes. Todo esto se logra a través de la creación de nuevas aplicaciones que se dividen en áreas según la necesidad que va a satisfacer; las mismas son energía, transportación, casas y edificios, fábricas y salud inteligentes. Por medio de la integración de todas estas áreas es posible la creación de una sociedad eficiente, menos costosa, amiga del ambiente y segura.

En el caso de la energía inteligente se deben desarrollar aplicaciones mediante el uso de sensores que determinan la cantidad de energía requerida en tiempo real y así disminuir la producción solamente a la necesaria; esto crea un ahorro energético que se traduce en menores costos e impacto ambiental. Otro punto interesante es la creación de distintas fuentes de energía dentro de la red eléctrica para tener un manejo más eficiente de la misma que permitan aislar operaciones, de ser necesario esto, mediante el uso deI IoT y generadores de distribución local.

El sistema de transportación inteligente se basa en la automatización de los vehículos, eliminando así la necesidad de un piloto o conductor. El mismo debe funcionar a través de la combinación de sensores y la interconectividad de la red con otros vehículos en las rutas utilizadas. La meta es crear un sistema que sea principalmente seguro y con la capacidad de calcular la forma más eficiente de llegar al punto deseado mediante el uso de mapas e información de otros vehículos y la red. Así se evita la creación de congestiones vehiculares mientras se reduce el consumo y costo en su uso.

En la creación de casas inteligentes se pretende el uso de las diversas aplicaciones para el control de la energía y el manejo del tiempo, a través de sensores, en el manejo de luces, aires acondicionados y otros enseres del hogar. Otro uso importante es la integración de sistemas que, centralizada y remotamente, a través de smartphones manejan equipos como cámaras, televisores y cualquier otro artículo integrado a la red. En lo que respecta a los edificios, se cumplen funciones similares y se le añade un mejor manejo en el área de mantenimiento diario, se aumenta la seguridad y la velocidad de reacción cuando se logra la interconectividad de los sistemas.

Las fábricas inteligentes tienen como meta el uso más eficiente de recursos y energía, además de la automatización de los medios de producción; así, se reducen costos y se agilizan los procesos que se realizan en la fábrica. Y, al igual que en casas y edificios inteligentes, se espera un aumento en seguridad y mantenimiento de las facilidades.

Finalmente, en salud inteligente se busca la creación de aplicaciones que cuenten con sensores localizados dentro de las personas para monitorear los cambios fisiológicos del cuerpo. Todos esos sensores deben tener la capacidad de interconectarse a la red y proveer la data procesada y analizada para determinar la condición de salud del paciente. Este proceso debe ser uno a tiempo real y constante para brindar los servicios médicos a la mayor brevedad posible. Esto ayuda a la detección temprana de enfermedades, mientras facilita el tratamiento y disminuye los riesgos de la salud del paciente. Además, toda la información obtenida pasaría a una base de datos que facilita el diagnóstico que realizan los profesionales de la salud.

Infraestructura requerida

Todo lo anterior requiere que el desarrollo de la infraestructura del IoT pase a ser una más física; la posición de cada artículo conectado a la red adquiere mayor importancia para lograr un contexto concreto de la data y darle un uso efectivo a la misma. Es necesario que las conexiones sean plug and play, o sea que se pueden integrar o remover de la red, con facilidad y en cualquier momento, los artículos necesarios para su mejor funcionamiento.

Lograr esto requiere la creación de unos estándares globales, de tal manera que no importe dónde se conecte un dispositivo el mismo pueda ser identificado propiamente y la data reunida pueda ser correctamente interpretada por el sistema que la está procesando. Es de suma importancia la autorización, privacidad e integridad de los datos ya que al ser un sistema abierto se puede prestar para intenciones malignas y no éticas.

Manejo de data

El manejo de data es unas de las áreas principales en el IoT porque de esta dependen muchos servicios y procesos. Su inicio conlleva la recolección de data. Esta etapa se encarga del proceso de recibir la información de distintos medios y almacenarla. Luego se pasa a la próxima etapa, el big data, ocurre el proceso de análisis de los datos acumulados para poder ser usados de manera adecuada. A pesar de que el costo de almacenaje es relativamente bajo, en comparación con los beneficios que se pueden obtener, el análisis de grandes cantidades de datos no es fácil.

Para facilitar el proceso de análisis de data se implementa el sensor semantic network, este provee estándares comunes en la identificación de data que permite ser compartida y reusada entre distintas aplicaciones, empresas y comunidades. Otra herramienta utilizada es la creación de sensores virtuales que se comportan como sensores reales emitiendo una tipo de señal de acuerdo a la función que se le asigne. Una última herramienta, o concepto conocido como complex event processing o CPO, es la idea de integrar la data de varios sensores a uno virtual donde según el análisis de la data recibida este emitirá su propia señal. Es interesante señalar que se pueden usar tanto sensores reales como virtuales para esta función como fuentes de datos para el COP y que el mismo COP puede ser fuente para otro.

Seguridad y privacidad

El tema de la seguridad siempre es uno de gran importancia, y más con la implementación del IoT, debido a la gran cantidad de información que proveniene de cada individuo en la red. El IoT sufre de la mayoría de los problemas actuales de la seguridad cibernética y probablemente más debido a su rápida expansión y evolución; por esta razón, se tendrán que utilizar métodos más avanzados para poder protegerlo. Una posible opción son los sistemas de bioautentificación, por ejemplo: lectores de retina, reconocimiento facial y huellas dactilares. Esto simplifica el uso de contraseñas cada vez que se trata de tener acceso a un equipo, y también dificulta la violación de accesos de usuarios no autorizados por la complejidad en replicar el acceso.

La privacidad es otro aspector de suma importancia en el IoT; para mantenerla se utilizan técnicas de encriptación que dificultan el acceso a la data. Otro problema de privacidad que surge es la divulgación no autorizada de la localización del usuario cuando este usa aplicaciones que utilizan el posicionamiento del individuo sin este estar conciente. Para evitar esto utilizan identidades secundarias que proveeen una menor cantidad de datos relacionados al usuario.

Conclusión

Como se puede apreciar el IoT no es algo que va a ocurrir sino que ya ocurre, y con el del tiempo se hará cada vez más evidente su omnipresencia. Sin lugar a duda, esto traerá grandes cambios globales a nivel social, cultural y económico, por lo que debiera ser el incio de un prometedor periodo de la humanidad, donde la calidad de vida será impactada por los avances tecnológicos en el área de las telecomunicaciones.

Nota

*Esta es mi traducción libre del término según está en la página web de estándares de telecomunicaciones https://www.itu.int/ en/ITU-T/gsi/iot/Pages/default.aspx

Bibliografía

Chou, T. 2020. Precision: Principles, Practices and Solutions for the Internet of Things.

Khan, J.Y., Yuce, M.R. 2019. Internet of Things (IoT): Systems and Applications.

Lisdorf, A. 2019. Demystifying Smart Cities: Practical Perspectives on How Cities Can Leverage the Potential of New Technologies.

Saravanan, K., Julie, G., Robinson, H. 2019. Handbook of Research on Implementation and Deployment of IoTProjects in Smart Cities.

Vermesan, O., Friess, P. 2013. Internet of Things: Converging Technologies for Smart Environments and Integrated Ecosystems.

Wilkins, N. 2019. Internet of Things: What You Need to Know About IoT, Big Data, Predictive Analytics, Artificial Intelligence, Machine Learning, Cybersecurity, Business Intelligence, Augmented Reality and Our Future.