Tabla de contenidos

Introducción

El Internet de las cosas (IoT) se ha convertido en una de las innovaciones tecnológicas más transformadoras de nuestro tiempo. A medida que más dispositivos se conectan a Internet, formando una red expansiva de sensores y dispositivos inteligentes, IoT está cambiando fundamentalmente la forma en que interactuamos con el mundo físico.

Pero, ¿qué es exactamente el Internet de las cosas y en qué se diferencia de las redes de dispositivos tradicionales?

Dado que se prevé que miles de millones de dispositivos conectados entren en línea en los próximos años, es importante tener una comprensión clara de la arquitectura, las capacidades y los desafíos únicos asociados con los sistemas de IoT.

Este artículo proporcionará una mirada en profundidad a los conceptos y componentes centrales que conforman el ecosistema de IoT, al tiempo que resaltará las diferencias clave entre las redes de IoT y las redes de comunicación heredadas. Cubriremos temas cruciales como la escalabilidad, el procesamiento de datos en tiempo real, las vulnerabilidades de seguridad, el papel de la computación en la nube y las preocupaciones sobre la privacidad de los datos. Además, el artículo mostrará implementaciones de IoT en el mundo real a través de estudios de casos y ejemplos que demuestran el potencial transformador de esta tecnología en todas las industrias.

Al final, tendrá respuestas definitivas a preguntas urgentes como:

  • ¿Cuál es la diferencia fundamental entre IoT y las redes tradicionales?
  • ¿Cómo afecta IoT a la privacidad y seguridad de los datos?
  • ¿Qué papel juega la computación en la nube en las soluciones de IoT?
  • ¿Pueden las redes tradicionales integrarse perfectamente con los sistemas de IoT?

Comencemos a descubrir los misterios detrás de este panorama tecnológico en rápida evolución.

La creciente importancia del IoT en la sociedad moderna

El Internet de las cosas ha trascendido el ámbito de las palabras de moda para convertirse en una parte integral de las operaciones comerciales y de la vida diaria. Desde hogares inteligentes hasta sistemas industriales, la adopción de IoT se está acelerando en todos los sectores. La conexión en red de objetos físicos a través de Internet está marcando el comienzo de una era de automatización, toma de decisiones basada en datos y control remoto.

IoT ofrece un valor sustancial en términos de optimización de sistemas, reducción de costos y mejora de la calidad de vida. Un estudio de McKinsey predice que IoT podría generar hasta 11,1 billones de dólares en valor económico al año para 2025. Por lo tanto, la conectividad inteligente de los dispositivos es una necesidad estratégica más que una opción para las organizaciones.

Comprender lo que distingue a IoT es vital, dado su inmenso potencial y su rápida proliferación. Este artículo tiene como objetivo decodificar los atributos fundamentales que distinguen las soluciones de IoT de las redes de TI tradicionales. Este conocimiento puede permitirle evaluar la relevancia de IoT para su caso de uso.

Comprensión de IoT y sus componentes

Definición y conceptos básicos de IoT

El Internet de las cosas comúnmente se refiere a un sistema de dispositivos físicos conectados a Internet que pueden recopilar, compartir y actuar sobre datos de forma autónoma. El término denota cómo los objetos ordinarios obtienen potencia informática a través de sistemas integrados y conectividad, facilitando el intercambio de datos a través de Internet.

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Básicamente, IoT significa extender la funcionalidad de Internet más allá de los dispositivos tradicionales como computadoras, teléfonos inteligentes y tabletas a dispositivos cotidianos basados en sensores. Esto les permite generar, analizar y transferir datos a través de una red sin intervención humana.

Los conceptos y capacidades centrales que sustentan la IoT incluyen:

  • Conectividad: la conectividad por cable o inalámbrica permite que los puntos finales de IoT transmitan datos de sensores a ubicaciones centralizadas.
  • Detección: sensores como acelerómetros, giroscopios, magnetómetros, etc. permiten a los dispositivos de IoT detectar eventos o cambios en sus entornos y proporcionar los datos de salida correspondientes.
  • Recopilación de datos: la recopilación de datos persistente permite el seguimiento, la supervisión y el análisis para obtener información oculta y una toma de decisiones optimizada.
  • Control remoto: la comunicación bidireccional facilita el monitoreo y control remoto de electrodomésticos, sistemas y maquinaria a través de Internet.

Por lo tanto, un sistema de IoT esencialmente aprovecha los sensores y datos conectados para revolucionar digitalmente los procesos físicos y la infraestructura a través de la automatización, el análisis y la integración de la IA.

Dispositivos y sensores en el ecosistema IoT

El ámbito de IoT abarca una enorme gama de hardware, desde sensores de bajo consumo hasta dispositivos de borde de alto rendimiento. Según los niveles de potencia informática, las categorías de productos clave incluyen:

Sensores simples

Los sensores básicos detectan activos, eventos o condiciones como movimiento, caudal, niveles de llenado, temperatura, etc. Transmiten señales analógicas/digitales correspondientes a dispositivos de puerta de enlace.

Ejemplos: sensores de luz, sensores de proximidad, sensores de nivel, caudalímetros

Dispositivos IoT de gama baja

Los dispositivos basados en microcontroladores, como placas Arduino, placas Raspberry Pi, etc., pueden capturar datos sensoriales y comunicarse a través de Internet para compartir información de telemetría simple.

Ejemplos: placas de desarrollo, ordenadores de placa única

Productos avanzados de IoT

Los sofisticados dispositivos de IoT cuentan con procesadores/memoria, firmware, sistemas operativos y hardware de conectividad bien provistos integrados para una transferencia de datos confiable y segura.

Ejemplos: termostatos inteligentes, contadores de energía, vehículos conectados

Dispositivos controladores

Las configuraciones de IoT industriales y empresariales emplean controladores de automatización programables con diseños resistentes para agregar datos de sensores y controlar equipos/hardware del mundo real mediante lógica de control.

Ejemplos: PLC, PAC, sistemas de control integrados

Dispositivos de puerta de enlace de IoT

Las puertas de enlace manejan la conectividad, la seguridad y el flujo de datos entre sensores/controladores y la infraestructura del centro de datos/nube. Por lo general, cuentan con conversión de protocolos, análisis, cifrado, etc.

Ejemplos: puertas de enlace de borde de IoT industriales, puertas de enlace M2M

Por lo tanto, el ecosistema de IoT abarca dispositivos inteligentes en todo un espectro, desde etiquetas y sensores básicos hasta complejos sistemas de automatización y puertas de enlace.

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Protocolos de comunicación en redes IoT

El intercambio de datos desde dispositivos IoT a otros puntos finales se basa en protocolos de comunicación que definen el conjunto estándar de reglas que permiten una transferencia fluida. La elección del protocolo cableado o inalámbrico correcto depende de los requisitos específicos del caso de uso, como latencia, necesidades de energía, consideraciones de seguridad, etc.

Protocolos de conectividad por cable de IoT

Las tecnologías de comunicación por cable utilizadas en IoT incluyen:

Ethernet: proporciona altas velocidades y baja latencia, fundamentales para transmisiones de vídeo y grandes cargas de datos. Comúnmente utilizado para redes de fábricas y vehículos.

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RS-485: la señalización diferencial proporciona resistencia en entornos industriales ruidosos a largas distancias mediante cables de par trenzado.

Bus CAN: protocolo de bus de vehículo especializado muy adecuado para comunicaciones de control en tiempo real entre componentes del vehículo. Proporciona detección de errores.

Protocolos de conectividad inalámbrica utilizados en IoT

Las tecnologías inalámbricas clave incluyen:

Celular 4G/5G: Ofrece conectividad de alto ancho de banda adecuada para transmisión de medios y amplia cobertura a través de estaciones base celulares.

LoRaWAN: un protocolo LPWAN diseñado para aplicaciones de IoT de largo alcance con bajas velocidades de datos. Opera en espectro sin licencia.

Zigbee: protocolo de red en malla que se ejecuta en redes IEEE 802.15.4 muy adecuado para la automatización del hogar debido a su bajo consumo de energía.

Bluetooth/BLE: protocolo de corto alcance con necesidades mínimas de energía, ideal para dispositivos portátiles y aplicaciones basadas en teléfonos.

WiFi: protocolo ubicuo que ofrece un alto rendimiento adecuado para vídeo y conectividad local para edificios y hogares.

Por lo tanto, los ecosistemas de IoT aprovechan una variedad de protocolos cableados e inalámbricos diseñados para abordar requisitos de conectividad específicos. Las puertas de enlace suelen agregar datos de diferentes protocolos antes de enrutarlos a los puntos finales de procesamiento.

¿Qué hace que IoT sea tan radicalmente diferente de las redes tradicionales?

Diferenciadores clave entre IoT y redes tradicionales

Si bien el Internet de las cosas puede parecer una extensión de la tecnología de red tradicional, existen diferencias fundamentales en el marco arquitectónico, las capacidades y las aplicaciones.

Desafíos de escalabilidad en IoT

Un contraste clave es la gran escala de puntos finales distribuidos que deben gestionarse en las redes de IoT. Miles de millones de sensores, electrodomésticos y dispositivos trascenderán la capacidad humana de configuración y actualización manuales. Las redes tradicionales no enfrentan este desafío de implementación de dispositivos a gran escala y limitaciones de recursos.

El acceso inalámbrico de baja potencia, los circuitos miniaturizados y la conectividad desordenada plantean obstáculos tecnológicos. La interoperabilidad también aumenta en complejidad entre dispositivos heterogéneos y protocolos no estándar. De forma predeterminada, las redes tradicionales tienen servidores y protocolos más uniformes.

Abordar las limitaciones relacionadas con la conectividad poco confiable, el ancho de banda limitado y la identificación de dispositivos son esenciales para la escalabilidad de los sistemas de IoT.

Procesamiento de datos en tiempo real en IoT

Las soluciones de IoT suelen estar orientadas a escenarios de automatización urgentes que requieren recopilación de datos y respuestas en tiempo real. Los vehículos autónomos, por ejemplo, pueden necesitar tomar decisiones de seguridad en milisegundos basándose en las entradas de los sensores.

Por el contrario, las redes tradicionales priorizan el acceso y la transferencia de información en lugar del análisis inmediato para la actuación en el mundo real. Mientras que las redes normales brindan retrospección, IoT brinda información sobre los estados actuales.

Para permitir la capacidad de respuesta en tiempo real es necesario un procesamiento de datos descentralizado más cercano a los nodos de IoT a través de paradigmas de computación en la niebla y en el borde.

Preocupaciones de seguridad únicas de los dispositivos IoT

Los puntos finales habilitados para Internet, como sensores, cámaras y vehículos, exponen superficies de ataque vulnerables que carecen de medidas de seguridad sólidas. Los mecanismos de autenticación débiles y el acceso no autorizado podrían tener graves consecuencias para la seguridad física y la privacidad.

Para la infraestructura de TI tradicional, como servidores y computadoras en las empresas, las medidas de seguridad son relativamente más estrictas y están implementadas de manera uniforme. Pero la diversidad de dispositivos de IoT complica enormemente la implementación de salvaguardias en todo el sistema.

Actualizar el firmware de forma rutinaria en todos los dispositivos se vuelve complicado. La gestión de riesgos requiere adaptarse a las amenazas en evolución desde el diseño. Estos factores subrayan por qué las redes de IoT garantizan bases de seguridad más sólidas y a prueba de fallos que los sistemas de TI convencionales.

El papel de la computación en la nube en IoT

Sería imposible recopilar, procesar y almacenar de manera eficiente la cantidad exponencial de datos producidos por las redes de IoT sin la escalabilidad bajo demanda de la infraestructura de la nube. Por lo tanto, la computación en la nube es fundamental para permitir soluciones de IoT.

Integración de la nube en la arquitectura de IoT

En un marco típico de IoT, las puertas de enlace y los dispositivos perimetrales canalizan datos de sensores desde puntos finales conectados a plataformas centralizadas o alojadas en la nube. Las responsabilidades principales gestionadas a través de la nube incluyen:

Consolidación de datos: agregación de flujos de datos heterogéneos para un análisis unificado

Almacenamiento escalable: almacenamiento de datos en crecimiento exponencial acumulados desde dispositivos perimetrales

Análisis en tiempo real: permite obtener información rápida a partir de la transmisión de datos a través de canales de big data

Alojamiento de aplicaciones: ejecución de aplicaciones de IoT necesarias para monitoreo, análisis predictivo y control del sistema.

Capacidades de IA: aprovechamiento del aprendizaje automático/profundo para la automatización y la toma de decisiones

Visualización y paneles: creación de informes gráficos, mapas y métricas

Por lo tanto, la nube potencia la infraestructura de IoT con una conectividad sólida, flexibilidad de almacenamiento y funcionalidad de procesamiento avanzada, que de otro modo sería técnica y económicamente inviable.

Ventajas y desafíos de las soluciones de IoT basadas en la nube

Beneficios clave

  • Sin inversión inicial en hardware
  • Capacidad ilimitada
  • Mayor poder de procesamiento
  • Fácil migración de aplicaciones
  • Actualizaciones automáticas
  • Fiabilidad extrema

Consideraciones críticas

  • Dependencia continua de la conectividad a Internet
  • Problemas de latencia para configuraciones industriales
  • Control limitado sobre los recursos.
  • Riesgos de seguridad para múltiples inquilinos
  • Preocupaciones por la privacidad y la fuga de datos

La idoneidad de las soluciones de IoT en la nube depende totalmente de las prioridades de los casos de uso en torno a las necesidades en tiempo real, el control, la sensibilidad de los datos y los imperativos de seguridad.

Impacto en el almacenamiento y procesamiento de datos

El volumen, la velocidad y la variedad de datos de IoT llevan los enfoques de análisis y almacenamiento convencionales más allá de sus límites. El simple hecho de descargar datos sin procesar en lagos de datos tampoco genera un valor sustancial.

Para aprovechar plenamente los conocimientos, el análisis de IoT exige canales de big data especializados que incluyan:

  • Bases de datos escalables como Cassandra para persistir la afluencia de registros de sensores
  • Procesamiento en tiempo real a través de Spark Streaming para actuar sobre datos instantáneos
  • Ecosistemas Hadoop para transformar variedades de datos
  • Análisis avanzado a través de flujos de trabajo de ciencia de datos
  • Algoritmos de aprendizaje automático personalizados que se entrenan continuamente con nuevos datos

La infraestructura en la nube proporciona los marcos de procesamiento distribuido y la aceleración sin servidor necesarios para dicho análisis, al tiempo que ofrece seguridad y gobernanza de nivel empresarial en torno a los datos confidenciales.

Por lo tanto, la computación en la nube transforma intrínsecamente la gestión de datos dentro de los sistemas de IoT en relación con el análisis tradicional.

Gestión de datos en IoT frente a redes tradicionales

Los datos que surgen de los ecosistemas de IoT difieren significativamente de los sistemas de TI convencionales en volumen, así como en necesidad de localización y seguridad.

Manejo de volúmenes masivos de datos de IoT

La multitud de puntos finales conectados en las implementaciones de IoT genera conjuntos de datos a escala astronómica listos para obtener información de optimización. Los almacenes de datos tradicionales no están equipados para manejar cientos de petabytes que fluyen continuamente a alta velocidad.

Ampliar dinámicamente el almacenamiento de objetos, optimizar el acceso de lectura/escritura, fragmentar bases de datos y realizar análisis de streaming se vuelven obligatorios independientemente del tamaño de la empresa. Las redes tradicionales rara vez enfrentan esta necesidad apremiante de perfeccionar las arquitecturas únicamente para su utilidad analítica. IoT también requiere conservar el historial para entrenar modelos de aprendizaje automático.

Por lo tanto, los requisitos de retención de datos junto con el procesamiento en tiempo real añaden una sobrecarga de infraestructura adicional.

Edge Computing: acercando el procesamiento de datos a la fuente

Si bien las infraestructuras en la nube ayudan enormemente al análisis de big data, la transmisión de flujos sin procesar de datos de sensores de IoT a la nube para un procesamiento menor genera latencia y consume mucho ancho de banda.

La computación perimetral aborda esto manejando el almacenamiento en caché, la agregación y el análisis simple de datos en puntos de entrada como puertas de enlace y servidores localizados cerca de los puntos finales. Esto reduce los volúmenes de carga útil enviados a la nube y al mismo tiempo acelera las velocidades de conversión de datos en decisiones para casos de uso de automatización urgentes.

Las redes tradicionales no enfrentan problemas de escala, distribución y latencia comparables en torno al procesamiento de datos preliminares. Por lo tanto, los recursos perimetrales se convierten en un pilar clave para la gestión de datos dentro de los entornos de IoT.

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Preocupaciones por la privacidad de datos en IoT

Las sensibilidades en torno a los límites de propiedad, visibilidad y retención de datos se intensifican enormemente en un contexto de IoT debido a una mayor exposición al mundo físico. La captura de telemetría continua de los aparatos utilizados en la vida diaria puede revelar perfiles de comportamiento granulares propensos a la explotación o el uso indebido sin consentimiento explícito.

Dentro de las redes tradicionales, los límites y derechos de acceso pueden ser relativamente sencillos para los empleados que acceden a datos y sistemas empresariales. Pero la concienciación de los usuarios y la gestión de derechos deben evolucionar de manera mucho más cautelosa para la adopción de IoT en hogares, edificios o infraestructuras públicas inteligentes donde se transmiten datos personales.

Entonces, mientras las redes convencionales se centran en el gobierno de TI, IoT agrega facetas especializadas como políticas de intercambio de datos y procesamiento localizado.

Consumo de energía y eficiencia

Para los puntos finales que dependen de la batería, como etiquetas y sensores, los requisitos de energía perpetuos de la conectividad, la transmisión y el análisis integrado de IoT exigen dispositivos altamente optimizados. Las redes tradicionales disfrutan de una disponibilidad estable de electricidad por cable.

Dispositivos de bajo consumo en redes IoT

Es necesaria una larga vida útil de la red, de años a una década, para un despliegue ubicuo. Por lo tanto, los chips y módulos de IoT miniaturizados están diseñados explícitamente para que la frugalidad funcional pueda sobrevivir a una inactividad prolongada y a condiciones ambientales adversas. Esto conduce a técnicas comunes como:

Ahorro de energía activado por eventos: uso de ciclos de activación/suspensión para activar componentes solo cuando sea necesario

Recolección de energía: aprovechamiento de fuentes solares, cinéticas y electromagnéticas para dispositivos autoalimentados

Protocolos de baja energía: adopción de protocolos restringidos como BLE, Zigbee y LTE-M para minimizar la energía de comunicación.

Computación intermitente: preservación de la memoria durante los ciclos de encendido para sincronizar el estado del dispositivo

Ciclos de trabajo agresivos: optimización agresiva de las actividades periódicas, incluidos controles de seguridad

Aceleración de hardware: chips de IA dedicados para permitir análisis con un bajo presupuesto de energía

Escalado de voltaje y reloj: ajuste dinámico del voltaje suministrado y las frecuencias de reloj según las necesidades computacionales

Protocolos y tecnologías energéticamente eficientes

Para permitir una vida útil prolongada a escala se requieren tecnologías estandarizadas para intercambiar metadatos de consumo de energía dentro de los elementos del sistema IoT para una optimización unificada:

Mensajería liviana: DDS y MQTT se basan en una infraestructura simple de publicación y suscripción que requiere transmisiones limitadas.

Asíncrono: promueve la conectividad sin una sincronización constante que requiera recursos.

Dispositivos soñolientos: protocolos como 6LoWPAN y la función de programación minimizan la energía para los cambios de estado.

Notificaciones inteligentes: las notificaciones automáticas selectivas evitan activaciones innecesarias del sistema mediante la fusión de sensores.

Control de topología: enrutamiento de malla/saltos múltiples para adaptar dinámicamente la potencia de transmisión y la conectividad.

Energía renovable: integración de capacidades de aprovechamiento de energía ambiental para sensores inalámbricos utilizando el protocolo EnOcean.

Implicaciones ambientales de la IoT

La proliferación de dispositivos conectados también contribuye al desperdicio de tecnología debido a sistemas de recuperación inadecuados. La dificultad para reciclar sensores y dispositivos electrónicos especializados exige la consideración de diseños reciclables y fabricación sostenible.

Para los productos electrónicos tradicionales como computadoras y dispositivos móviles, ahora subsiste una regulación estructurada sobre desechos electrónicos. Pero garantizar una gestión del ciclo de vida igualmente responsable y el cumplimiento del cumplimiento sigue siendo un desafío abierto a medida que crece la adopción de IoT.

Entonces, desde un punto de vista ambiental, la revolución de la IoT justifica una acción holística en torno a la tecnología energéticamente eficiente y la gobernanza de los desechos electrónicos a nivel mundial.

Estudios de caso: aplicaciones

Comprender las distinciones de la TI convencional no tiene sentido sin tener en cuenta cómo la IoT impulsa la transformación digital en todos los dominios a través de casos de uso especializados.

Ciudades inteligentes: revolucionando la vida urbana

Las implementaciones urbanas de IoT apuntan a oraciones en chino basadas en datos, gestión de traducción significativa e infraestructura sostenible. Considere sistemas de iluminación inteligentes que calibran la intensidad en función de la luz natural y sensores de movimiento para reducir las facturas de energía y las emisiones.

Las infraestructuras de iluminación tradicionales no pueden adaptar ni ajustar el uso de electricidad de forma dinámica y necesitan un mantenimiento manual exhaustivo. IoT renueva la confiabilidad y la conveniencia.

Los marcos integrados también ayudan al control del tráfico, la visibilidad de los estacionamientos, la gestión de residuos y el control de la contaminación. Estas mejoras cívicas granulares culminan en una mejora de la habitabilidad.

IoT industrial: mejora de los procesos de fabricación

Los sensores en red facilitan el mantenimiento predictivo, el seguimiento de activos, la transparencia de la cadena de suministro y la automatización autoconfigurada. Por ejemplo, las fábricas habilitadas para IoT pueden redirigir de forma autónoma los flujos de producción en función de cuellos de botella detectados o fallas inminentes de equipos interpretadas por la IA.

Estas eficiencias minimizan el tiempo de inactividad y aceleran el tiempo de comercialización, al tiempo que maximizan la capacidad en comparación con las fábricas heredadas que carecen de previsión analítica. El IoT empresarial impulsa decisiones más inteligentes.

IoT sanitario: transformando la atención al paciente

Los dispositivos portátiles que capturan datos biométricos de forma remota permiten un seguimiento las 24 horas del día sin hospitalización, mientras que los dispensadores de medicamentos inteligentes con alertas de cumplimiento prometen comodidad y mejoras en los resultados.

Las infraestructuras de IoT esencialmente hacen que la atención médica pase de intervenciones episódicas a atención continua, al tiempo que disuelven las barreras geográficas al acceso al tratamiento. Este progreso sigue sin tener paralelo a través de la tecnología médica tradicional antes de la conectividad.

Desafíos de interoperabilidad en el panorama de IoT

El Internet de las cosas se caracteriza por una amplia gama de dispositivos, protocolos, arquitecturas y aplicaciones que abarcan industrias y casos de uso. Esta heterogeneidad impide la integración de un extremo a otro, esencial para la automatización holística, y limita la longevidad de la tecnología. Analicemos las cuestiones clave que obstaculizan la interoperabilidad.

Esfuerzos de estandarización en IoT

La fragmentación entre productos y plataformas de IoT plantea barreras contra el intercambio transparente de datos entre implementaciones aisladas. Resolver esto requiere estándares consistentes en torno a interfaces de comunicación, administración de dispositivos, modelado de datos, controles de seguridad, etc.

Múltiples organizaciones de estándares están publicando activamente pautas y recomendaciones comunes para permitir la colaboración entre componentes dispares. Algunos estándares de interoperabilidad líderes incluyen:

oneM2M: define la arquitectura funcional que abarca dispositivos, puertas de enlace e infraestructura de nube con normas de seguridad, formatos de datos, etc.

OCF: describe el descubrimiento de dispositivos y los protocolos de conectividad segura para ecosistemas de IoT/edge.

OPC-UA: enfatiza la interoperabilidad semántica entre activos industriales para el intercambio de datos neutral del proveedor.

W3C Web of Things: aprovecha los protocolos web para unir uniformemente el hardware de IoT con las aplicaciones.

OMA LWM2M: centrado en la gestión de dispositivos en entornos M2M restringidos.

OMA NGSI-LD: admite el modelado de información contextual y la consulta de relaciones complejas de IoT.

Estos marcos ilustran esfuerzos concertados hacia la alineación técnica para que IoT siga siendo accesible para todos los proveedores para satisfacer las necesidades comerciales.

Superar problemas de compatibilidad

Sin embargo, las empresas que implementan soluciones patentadas de proveedores específicos plantean barreras de adopción frente a las interfaces estándar. Este problema afianza las verticales de IoT en silos, lo que dificulta las actualizaciones o la adopción de las mejores herramientas puntuales en toda la infraestructura operativa.

Los proveedores también impulsan opciones personalizadas alegando ventajas competitivas. Pero las organizaciones deben evaluar de manera integral si los entornos fragmentados impulsan la eficiencia general o inhiben la escalabilidad futura.

Otro enfoque es exigir productos de IoT que cumplan con las especificaciones ratificadas durante la adquisición. Las implementaciones de código abierto permiten la personalización en torno a núcleos estandarizados.

Las migraciones heredadas también necesitan interfaces armonizadas entre la IoT moderna y las plataformas de sensores o SCADA tradicionales. Por tanto, la interoperabilidad es un diálogo que requiere colaboración tanto del lado de la oferta como de la demanda.

La necesidad de un ecosistema de IoT unificado

Permitir que diferentes clases de puntos finales se conecten y participen sin problemas maximiza el retorno de la inversión (ROI) de la conectividad. Esto necesita puntos comunes a través de asociaciones organizativas más allá de la documentación técnica en torno a licencias, pruebas, certificaciones, etc.

Plataformas como AWS, Microsoft Azure o Google Cloud ofrecen servicios de IoT integrados destinados a simplificar la integración en la nube, la red, el borde y los dispositivos. Los despliegues privados de 5G permiten redes configurables con Calidad de Servicio garantizada.

Pero en el caso de las verticales especializadas, la fragmentación persiste debido a necesidades de nichos o ventajas de propiedad. Una acción alineada y sostenida es imperativa para que IoT manifieste su máximo potencial a nivel mundial.

El camino a seguir sigue abierto a la innovación en traductores universales, arquitecturas de malla y metodologías de diseño emergentes que podrían dar forma orgánica a la unidad.

Medidas de seguridad para redes IoT

La seguridad constituye la preocupación más urgente para la infraestructura de IoT que se escala de forma segura entre aplicaciones. La superficie de ataque ampliada por el aumento de los puntos finales, las débiles protecciones alrededor de los dispositivos y las implicaciones de seguridad física justifican protecciones sólidas en todo el ecosistema.

Encryption and Authentication in IoTLa superficie de ataque ampliada por el aumento de los puntos finales, las débiles protecciones alrededor de los dispositivos y las implicaciones de seguridad física justifican protecciones sólidas en todo el ecosistema.

Las protecciones sintetizadas comienzan con una identidad sólida del dispositivo más una gestión de acceso para usuarios y terminales permitidos. Esto requiere:

Identidad e incorporación del dispositivo: identificadores únicos, credenciales y establecimiento de confianza

Control de Acceso – Autenticación, autorización y acceso condicional

Gestión del ciclo de vida de las credenciales: aprovisionamiento, rotación y revocación

El cifrado multicapa envuelve los flujos de datos de un extremo a otro, garantizando la integridad contra robo o manipulación:

Cifrado de transporte: TLS, DTLS y VPN para comunicaciones

Cifrado de datos: estándares AES o SM4 que utilizan claves criptográficas

Gestión de claves: mecanismos protegidos de generación/distribución de claves

Proteger los dispositivos IoT de las amenazas cibernéticas

Las configuraciones de dispositivos reforzados también refuerzan la resiliencia contra técnicas de ataque comunes:

Actualizaciones de software : parchear diligentemente las versiones de firmware

Protección Flash: prevención de inyección o cambios de código

Restricción de privilegios: minimizar el acceso innecesario a recursos

Protección de datos: almacenamiento seguro a través de entornos aislados

Pruebas de resiliencia: pruebas de estrés para la seguridad y la preservación del rendimiento.

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Mejores prácticas para la seguridad de IoT

La adopción de módulos de seguridad adaptados a dispositivos de capacidad limitada, el monitoreo de amenazas a través de herramientas SIEM y la garantía de la privacidad del usuario a través de la anonimización con acceso controlado también representan consejos cruciales.

Un plan de seguridad integral específico para los vectores de amenazas de IoT que emergen constantemente sigue siendo vital para la mitigación de riesgos. Integrar la protección desde el principio en lugar de reforzar las defensas retrospectivamente define la innovación responsable a medida que IoT transforma los espacios.

Preguntas frecuentes (FAQ)

El gran potencial del Internet de las Cosas, junto con los contrastes clave con las redes convencionales resaltados hasta ahora, podría generar varias preguntas para los tomadores de decisiones en materia de tecnología. Abordemos áreas críticas de confusión.

¿Cuál es la diferencia fundamental entre IoT y las redes tradicionales?

El contraste central gira en torno a la IoT, que implica un ecosistema de dispositivos físicos especializados como electrodomésticos, sensores y productos básicos. Así, la conectividad se centra en la interacción con el entorno físico para notificaciones de estado, control u optimización. Las redes tradicionales permiten predominantemente la comunicación entre puntos finales de computación explícita, como servidores, computadoras y dispositivos móviles en el ámbito digital.

¿Cómo afecta el IoT a la privacidad de los datos?

La recopilación persistente de datos de sensores de IoT relacionados con electrodomésticos, servicios públicos, dispositivos portátiles, etc. plantea mayores riesgos para la privacidad a través de la explotación o la extracción poco ética de conocimientos de comportamiento vinculados a individuos. Es posible que los usuarios no sepan que se recopila telemetría granular de los dispositivos. Por lo tanto, IoT exige marcos de consentimiento y controles de visibilidad más estrictos para los usuarios, junto con medidas de anonimización de datos.

¿Existen riesgos de seguridad específicos asociados con los dispositivos IoT?

Sí, a diferencia de los servidores y las computadoras, los dispositivos IoT a menudo carecen de capacidades o mecanismos de seguridad maduros para actualizaciones de software autenticadas. Su naturaleza integrada también permite ataques ciberfísicos con implicaciones de daño. La complejidad de la integración oscurece aún más los riesgos que conducen a superficies de amenazas vulnerables para la mayoría de las configuraciones de IoT debido a la conectividad con las nubes.

¿Qué papel juega la computación en la nube en IoT?

La nube permite arquitecturas de IoT al ofrecer funcionalidad informática y de almacenamiento ágil y enormemente escalable para gestionar la conectividad, ejecutar aplicaciones analíticas o exponer datos de forma segura a servicios que necesitan acceso. La nube también organiza el vínculo entre los centros de datos y las redes de campo.

¿Pueden las redes tradicionales integrarse perfectamente con IoT?

El soporte limitado de protocolos en los sistemas heredados y la falta de interoperabilidad lista para usar plantean desafíos para unir IoT con la infraestructura convencional. Pero la adopción de dispositivos tácticos de borde, como puertas de enlace, combinados con servicios web intermedios, transformadores de datos e integración impulsada por API, permiten entornos híbridos.

¿Cómo aborda la informática de punta los desafíos del procesamiento de datos de IoT?

Realizar análisis en nodos de computación de borde ubicados más cerca de los sensores reduce la latencia, mejora la confiabilidad en enlaces de largo alcance y reduce la carga de ancho de banda en las redes al filtrar los datos que necesitan transferencias a la nube. Esto se adapta a la automatización industrial aprovechando equipos heredados.

¿Existen preocupaciones ambientales relacionadas con la adopción generalizada de IoT?

Sí, si bien la IoT permite una gestión energética más inteligente, la implementación a gran escala de dispositivos o sensores conectados que carecen de disposiciones adecuadas para el reciclaje o consumen mucha energía corre el riesgo de sufrir daños a largo plazo. La fabricación sostenible, los protocolos eficientes y el uso consciente del centro de datos ayudan a compensar las cosas.

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¿Qué industrias se benefician más de las aplicaciones de IoT?

La agricultura de precisión, las ciudades inteligentes, la manufactura y la atención médica muestran un inmenso potencial para la creación de valor y la transformación de la experiencia del cliente utilizando capacidades de IoT centradas en datos para optimizar el uso del agua, predecir interrupciones, aumentar el rendimiento de la producción, etc.

¿Cómo se pueden mitigar los desafíos de interoperabilidad en las redes de IoT?

Las empresas pueden alinear las políticas de adquisición de dispositivos con productos que cumplan con los estándares y presenten protocolos y API comunes. Probar la interoperabilidad de los equipos mientras se buscan plataformas integradas en la nube y en el borde también aumenta la armonía. Dar prioridad al software de código abierto permite personalizar las plataformas según necesidades específicas sin un bloqueo vertical.

¿Qué medidas pueden tomar las personas para proteger sus dispositivos IoT?

Los consumidores deben cambiar las contraseñas predeterminadas, habilitar actualizaciones automáticas, instalar aplicaciones de seguridad que proporcionen firewalls, desactivar funciones no utilizadas, conectar dispositivos solo a redes privadas y educarse continuamente sobre configuraciones seguras como punto de partida.

Por lo tanto, sigue siendo fundamental comprender las necesidades únicas de seguridad, privacidad e integración de la infraestructura de IoT, aunque la estandarización y el pensamiento modular continúan reduciendo aún más las barreras de adopción.

Conclusión

Para terminar, el Internet de las cosas se diferencia de la tecnología de red tradicional en la versatilidad de los dispositivos, las necesidades en tiempo real, la escala y el diseño de seguridad. La computación en la nube, la inteligencia perimetral y el análisis de datos son fundamentales para desbloquear el valor de la transformación digital basada en IoT.

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