La Revolución del IoT (Internet de las cosas)

ESCRITO POR: Doug

Propietario de thegreenstone.net. Estoy en el cruce entre la aventura, la naturaleza y la tecnología.

Traducido por: L. Domenech

El año es 2028. Un nuevo cupé Infiniti azul índigo está estacionado en su garaje como una elegante pantera de metal. Mientras el auto totalmente eléctrico se carga con energía de su sistema solar conectado a Internet, usted está pensando en cómo se fabricó este modelo en particular. Nissan, el fabricante de la marca Infiniti, pudo utilizar las soluciones de la Industria 4.0 para reducir el tiempo y el costo de producción al tiempo que mejoraba la calidad con una línea de ensamblaje de mantenimiento predictivo sin tiempo de inactividad repleta de miles de sensores IoT.

Una vez fuera de la plante de fabricación, estos autos fueron enviados a concesionarios en todo el país utilizando una flota de camiones eléctricos semi-autónomos.

Se evitaron por completo las pérdidas y daños de activos debido al clima y los accidentes, y los retrasos en el transporte se mantuvieron al mínimo debido a la solución avanzada de gestión de flotas IoT de la compañía de camiones.

Su teléfono suena para hacerle saber que la carga se ha completado, y proporciona una instantánea de la cantidad exacta de energía que extrajo de su matriz solar. Estás listo para dar un nuevo paseo por la autopista. Este todavía no es un vehículo totalmente autónomo, todavía faltan algunos años. Pero tiene algunas características avanzadas de autoconducción. Después de encender el vehículo, Alexa le pregunta su destino. ¡El nuevo Costco, por supuesto!

Su ruta sigue un tramo de carretera autorizado para la conducción autónoma, por lo que cambia a piloto automático. Mientras su automóvil "toma el volante", puede terminar el artículo que estaba leyendo en Wired Magazine sobre redes inalámbricas 6G. Después de unos minutos, su asiento comienza a vibrar y Alexa le pide cortésmente que vuelva a tomar el control al salir de la carretera.

En Costco, se detiene en el carril de estacionamiento autónomo y le dice a Alexa que estacione el auto cuando salga. Su automóvil avanza lentamente, buscando un buen lugar para estacionar.

Al ingresar a Costco, mueves tu inteligente anillo rosado sobre el escáner de entrada y la puerta corrediza de vidrio se abre. En el interior te das cuenta de que estabas tan emocionado de conducir tu auto nuevo que tal vez dejaste la puerta de tu casa sin llave. Revisas tu teléfono y muestra que cerraste la puerta principal, pero dejaste la puerta del garaje abierta. Sacudiendo la cabeza, toca el botón de su teléfono para cerrar la puerta del garaje y, mientras lo hace, verifica las cámaras de seguridad. Todo parece estar bien.

No hay carriles de pago en este Costco. Las cámaras en la tienda ya han escaneado todos los artículos que puso en su carrito y los cargarán automáticamente a su cuenta de tarjeta de crédito cuando salga. Por supuesto, dado que esto es Costco después de todo, ¡todavía hay muestras gratis! Notará que una de las estaciones de muestra está dirigida por un robot. Observas cómo el robot prepara y cocina con calma sus bocadillos pequeños. Te ve mirando, te sonríe y te pregunta si te gustaría probar uno. No del todo preparado para ser atendido por un robot, usted dice "no".

Sabe que su breve interacción con este robot ha creado una transmisión de datos que formará parte de un algoritmo de aprendizaje automático. Acabas de ayudar a este robot a ser un poco más inteligente.

Antes de salir de la tienda, susurra en su anillo inteligente para llamar a su automóvil. Cuando sales de la tienda, ves que tu auto viene lentamente desde las zonas mas distantes y más bajas del enorme estacionamiento de Costco. Se detiene ante usted y abre automáticamente el maletero porque ve que tiene un carrito lleno de comestibles.

En 2028, los autos circulantes en la carretera son una mezcla de varias etapas de autonomía. Las muertes y lesiones de tráfico han comenzado a caer dramáticamente en los últimos dos o tres años, pero las carreteras estadounidenses seguirán siendo peligrosas durante otra década. Para usted, eso es desafortunado, porque un conductor distraído en un viejo y silencioso SUV 2010 enciende una luz roja justo cuando ingresa a la intersección. El sistema de evasión de accidentes de su automóvil no puede evitar la colisión por completo, pero puede orientar el impacto en su beneficio, lo que puede haberle salvado la vida. Aún así, has tenido un grave accidente. Estás herido e inconsciente.

El sistema de evaluación de accidentes a bordo de su automóvil alerta a los respondedores de emergencia y les proporciona su ubicación exacta y una fuente de datos útiles en tiempo real. En cuestión de segundos, se informa a los primeros en responder que su automóvil no se volcó, ni está en llamas, pero hubo un impacto severo en la esquina delantera derecha del vehículo. También saben que tú eras el único ocupante. Incluso conocen algunos conceptos básicos sobre su condición: sangrando e inconsciente, pero respirando.

Mientras los servicios de emergencia están en camino, el nuevo sistema inteligente de administración de tráfico de su ciudad inteligente ha sincronizado automáticamente los semáforos en el área para despejar el camino para los vehículos de respuesta de emergencia.

Finalmente, el sistema a bordo de su automóvil generará un informe de recreación de accidentes. Proporcionará a la policía y a su compañía de seguros datos tales como su velocidad y dirección del impacto, si los frenos estaban activados, si su automóvil estaba en piloto automático en el momento del impacto, y si su automóvil tomó maniobras evasivas y cuales fueron exactamente.

Por último, los diagnósticos se envían a Nissan para recibir comentarios sobre sus algoritmos de big data que se utilizan para refinar las capacidades de conducción autónoma para actualizaciones de software por wifi y para futuros vehículos.

Este caso de uso multifacético demuestra el poderoso potencial de IoT en el futuro cercano. En este escenario se incluyen aplicaciones de IoT en fabricación, transporte comercial y personal, energía / servicios públicos, domótica / seguridad, compras minoristas, ciudad inteligente, sistemas de respuesta a emergencias, aplicación de la ley, atención médica y seguros.

¿Como funciona?

Como este escenario demuestra, IoT no es una industria. Piense en IoT como una evolución tecnológica que transformará TODAS las industrias y sectores de una manera interconectada. IoT debería considerarse de manera similar a lo que fue la Revolución Industrial, o la Revolución Digital.

Debido a que IoT está transformando todas las industrias y todos los sectores sociales, sus posibilidades de uso son extremadamente variadas. Por lo tanto, sus implementaciones arquitectónicas también son variadas. Sin embargo, esa variabilidad se encuentra debajo de una "montón" de tecnologías comunes que consta de estos cinco elementos:

1. Dispositivos

2. Redes e Infraestructura

3. Análisis de datos

4. Procesos

5. Seguridad

1. Dispositivos

Los dispositivos son las "cosas" conectadas reales en el IoT. Estos suelen ser sensores y actuadores. Los sensores "detectarán" e informarán sobre el entorno en el que se encuentran, como la temperatura, el movimiento, el viento o cualquier otra entidad medible dependiendo de su función. Una sola máquina compleja en la fabricación podría tener cientos de sensores. Los actuadores "actuarán" de alguna manera. Por ejemplo, un sistema de regulación de temperatura puede activar automáticamente la calefacción o la refrigeración según las lecturas de temperatura de los sensores.

2. Redes e Infraestructura

Esta capa está compuesta esencialmente por todo lo que nos permite comunicarnos e interactuar con los dispositivos. Necesitamos los dispositivos para proporcionar datos, y es posible que necesitemos que los dispositivos hagan cosas. Esto requiere una red de comunicaciones (probablemente inalámbrica) y algún tipo de arquitectura de almacenamiento y transporte de datos.

3. Análisis de datos

Internet de las cosas depende de los datos. El análisis de datos convierte los datos en información procesable. Los dispositivos recopilan y transmiten datos para que puedan someterse a algún tipo de cálculo y / o análisis. Nuevamente, la naturaleza de este análisis de datos variará en gran medida según el caso de uso específico de IoT.

Podemos dividir el análisis de datos de IoT en cuatro categorías: Descriptivo, Diagnóstico, Profético, y Prescriptivo.

La analítica descriptiva proporciona el qué, cuándo y dónde. La analítica de diagnóstico proporciona el por qué. El análisis predictivo dice lo que sucederá después, y el análisis prescriptivo ayuda a determinar qué se debe hacer a continuación. No todas las soluciones de IoT utilizarán las cuatro categorías. De nuevo, depende de cada caso de uso.

4. Procesos

En última instancia, IoT tiene valor cero a menos que conduzca a algún tipo de proceso o acción. Aquí es donde residen los beneficios del mundo real de la IoT. Por ejemplo, un proceso de fabricación de mantenimiento predictivo podría ser cambiar dinámicamente a una máquina redundante para permitir tiempo de mantenimiento sin causar tiempo de inactividad, reduciendo así los costos de la planta.

O bien, un monitor de actividad portátil puede detectar un patrón de movimiento anormal de su propietario e iniciar automáticamente una llamada al 911 que podría salvarles la vida.

Estos son ejemplos de procesos de IoT que realizan los beneficios reales de la solución de IoT. Estos procesos dependen de los dispositivos para la medición, la infraestructura de red y la tecnología para llevar los datos de los dispositivos a un lugar de almacenamiento y cálculo, y el análisis dinámico de datos para determinar el proceso apropiado.

5. Seguridad

Aunque se describe aquí como la quinta capa de la pila de tecnología IoT, la seguridad es un poco diferente, ya que subyace a los otros cuatro procesos. La naturaleza técnica y los métodos de seguridad de IoT son para otro artículo. Sin embargo, está claro que la seguridad cibernética es cada vez más crítica cuanto más se conecta nuestro mundo y más nos volvemos dependientes de los procesos conectados en nuestra vida cotidiana. Un desafío importante es cómo administrar la seguridad con aplicaciones IoT en tiempo real, ya que puede que no haya tiempo para investigar una situación de seguridad. Este escenario puede requerir soluciones de aprendizaje automático para permitir que los algoritmos de seguridad sigan el ritmo de los posibles ataques cibernéticos.

¿Quién hace todo este trabajo?

Ahora que conocemos los conceptos básicos de cómo funciona IoT, pensemos:¿quién hace esto realmente? Bueno, generalmente podemos dividir esto en cuatro actores principales:

1. Los fabricantes de dispositivos

Recordemos que estamos hablando de hacer "cosas" conectadas a Internet, por lo que estamos lidiando con una lista masiva y cada vez mayor de cosas que serán dispositivos IoT o tendrán un sensor IoT insertado dentro de ellos. Por lo tanto, los fabricantes de dispositivos incluyen una gran cantidad de organizaciones, desde fabricantes de piezas para motores hasta proveedores de equipos para el cuidado de la salud, hasta una explosión de productos de consumo.

2. Las redes de comunicación

Todos esos datos que miles de millones de sensores de IoT recopilarán y recibirán deben transportarse en algún tipo de red de comunicación. El tipo de red utilizada dependerá de cada caso de uso de IoT individual. Los operadores de redes inalámbricas tradicionales, como Verizon, ciertamente transportarán gran parte de este tráfico. Pero, otros tipos de redes también intervendrán en este apartadlos . Esto abarcará desde comunicaciones de muy corto alcance como Bluetooth y ZigBee, hasta el alcance global proporcionado por redes satelitales y todo lo demás.

La necesidad de redes de área amplia de baja potencia (LPWAN) para muchas aplicaciones de IoT está creando una nueva industria para redes inalámbricas y soluciones que renuncian a las altas velocidades de datos innecesarias y la baja latencia para los beneficios de los sensores de bajo costo, largo alcance y larga duración de la batería.

Considere una gran variedad de sensores de medición de ríos que monitorean los niveles, la calidad y las temperaturas del agua en cientos de millas de varios ríos. Para esto, necesita sensores de bajo costo con una batería de larga duración y una comunicación de largo alcance. Pero debido a que los sensores solo envían ráfagas de información básica, no hay necesidad de alta velocidad de datos o baja latencia. Poner esto en una red inalámbrica 4G o 5G es excesivo y tiene un costo prohibitivo.

Pero, otras soluciones de IoT, como las relacionadas con la realidad virtual / aumentada o el transporte autónomo, requieren datos de ultra alta velocidad y baja latencia.

3. Plataformas IoT

Las compañías de software ofrecen plataformas de IoT para implementar y administrar la solución y la infraestructura de IoT necesaria. La función de las plataformas varía enormemente, nuevamente, dependiendo del caso de uso específico de IoT. Pero, por lo general, estarán involucrados en la gestión de conectividad, la gestión del ciclo de vida del dispositivo, la gestión de datos y análisis, y el desarrollo de aplicaciones.

4. Proveedores de gestión de datos

Si bien el proveedor de la plataforma puede proporcionar la logística de gestión y análisis de datos, muchos casos de uso de IoT requerirán la asistencia de proveedores especializados de análisis de big data que pueden convertir entradas de datos masivos en procesos y aprendizajes significativos.

La travesía del desierto

Las soluciones de IoT ya están comenzando a brindar beneficios significativos a numerosos segmentos de la sociedad. En muchos sentidos, IoT enriquecerá nuestras vidas. Un porcentaje muy grande de soluciones de IoT estará en el cuidado de la salud y tienen el potencial de reducir los costos simultáneamente, mejorar la calidad y precisión de la atención y salvar muchas vidas. El papel de IoT en el transporte autónomo también tiene el potencial de un enorme beneficio social en las próximas dos décadas. Decenas de miles de estadounidenses mueren cada año en nuestras carreteras. El transporte autónomo tiene el potencial de eventualmente llevar este número a casi cero.

Aún así, hay una compensación en nuestra contra: IoT aumenta drásticamente nuestra dependencia de la tecnología conectada. Y, cuanto más nos separemos de la naturaleza, más lejos y más duro caeremos si las cosas se desmoronan.

Será cada vez más vital que nos aseguremos de mantener un pie en la naturaleza. Desconectarse de todas las "cosas" conectadas y salir a la Naturaleza, oler las flores, caminar en esa corriente clara, tocar las rocas, escalar las montañas. Comprenda que, por implacable que sea nuestro impulso por el avance tecnológico, siempre dependemos en última instancia de la naturaleza y de las cosas naturales para mantener nuestro bienestar mental y físico, y para nuestra supervivencia a largo plazo.

Publicado originalmente en thegreenstone.net el 9 de diciembre de 2018.