Internet de las Cosas: ¿hardware, software o algo más?

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Internet de las Cosas: ¿hardware, software o algo más?

El Internet de las Cosas no es una novedad como tal, por mucho que sea ahora cuando se habla de este fenómeno tecnológico como si fuera la panacea que va a dotar de inteligencia a las ciudades, a los vehículos, a las plantas de producción industrial o incluso a las vacas.

Antes de llamarse IoT, o Internet of Things, se usaba el acrónimo M2M (Machine to Machine) para referirse a la eliminación del factor humano en la interacción con algunos dispositivos electrónicos. Por ejemplo, en la gestión de plantas de paneles solares desplegados por varios puntos de la geografía española, la instalación de sensores conectados con una estación central a través de módulos GPRS permitía que estos “hablasen” directamente con la central para reportar datos sobre producción energética, o posibles averías en puntos críticos de la instalación.

Así, en vez de tener que desplazar a personas para leer datos in situ y reportarlos a la central, las máquinas se encargaban de “hablar” entre ellas, ofreciendo todos los datos recopilados en un panel de control central o dashboard. De ahí que se empezase a hablar de M2M en contraposición al “M2H” o Machine to Human tradicional. Ese “hablar” englobaba básicamente el intercambio de datos medidos a través de sensores o instrucciones básicas de control para abrir o cerrar válvulas, accionar motores o abrir y cerrar circuitos electrónicos, por poner algunos ejemplos.

 

Del M2M al IoT

Con el paso del tiempo, se ha ido adoptando la nomenclatura IoT o Internet de las Cosas para referirse a la conectividad que caracteriza realmente a las cosas conectadas. Y es que, con la proliferación de las tecnologías “cloud”, ya no se trata de una conexión M2M o máquina a máquina; ahora, los datos recopilados en esos sensores se procesan directamente en la nubeen plataformas de análisis de datos que, eventualmente y debido al aumento exponencial del número de dispositivos IoT conectados, han pasado a estar bajo el paraguas de otra de las grandes tendencias de nuestro tiempo: el Big Data.

De hecho, para expertos como Ronald van Loon, Advisory Board Member & Big Data and Analytics Course Advisor en Simplilearn, “el IoT no es una cuestión de hardware o software. Es todo acerca de los datos”.

En esta dirección también apunta Alberto Bernal, director de la división Smart Communities and Territories Global Practice en Indra. Para él, el valor del IoT está en la capacidad de acceder a los datos. “El IoT es una herramienta para trasladar al mundo virtual el mundo físico. El hardware tiene que estar ahí. Si falla, no llega el dato al sistema y no lo puede tratar el software. La inteligencia es lo que aporta más valor al IoT, y el hardware se da por supuesto”, comenta.

“Se trabaja con requerimientos de hasta 10 años de vida de la batería, coste de los módulos bajos y coberturas amplias para realizar despliegues sin que haya que tener torres de comunicaciones especialmente cerca”

En los tiempos iniciales del M2M, se empleaban las redes de comunicaciones 2G para conectar “las cosas” con Internet, que siguieron usándose tras la llegada de 3G e incluso de 4G. Esta convivencia es posible gracias a las especiales virtudes asociadas al mundo del M2M o del IoT: no se necesita transmitir una cantidad de datos excesiva y el consumo de energía es menor que en 3G y 4G. No obstante, 2G, 3G y 4G están dejando paso a tecnologías específicas para la conexión de objetos IoT, como Sigfox, LoRA, LTE-M o NB-IoT.

 

Las necesidades “hardware” del IoT

Aunque 2G es óptima, resulta ineficiente si se atiende a las demandas actuales para los despliegues IoT. Concretamente, se trabaja con requerimientos de hasta 10 años de vida de la batería, coste de los módulos M2M comparable a los basados en 2G y coberturas amplias para realizar despliegues sin que haya que tener torres de comunicaciones especialmente cerca.

Ahora se trabaja en proyectos en los que intervienen centenares o miles de sensores, pero la tendencia es que aumente el número de dispositivos conectados hasta decenas de miles o centenares de miles. Si hubiera que cambiar las baterías cada pocos meses, sería inviable su mantenimiento, entre otras dificultades. Y si los planes de datos fueran costosos, tampoco se podría trabajar con economías de escala.

En los últimos tiempos, la organización 3GPP, encargada de definir los estándares de las tecnologías de comunicaciones móviles, ha integrado en sus “releases” estándares de comunicaciones especialmente optimizadas para IoT. Concretamente, en la release 13, coexisten LTE-M (con M de “Machine Type Comunications”) y NB-IoT (Narrow Band IoT), que son los estándares de comunicaciones para IoT propiamente dichos.

Estos estándares basados en LTE (3G, 4G y el futuro 5G) conviven con otras tecnologías de comunicaciones de baja potencia y cobertura ampliada (LPWA o Low Power Wide Area), como Sigfox o LoRaWan, que no consumen apenas energía, pero que tienen la limitación de la cantidad de datos que pueden transmitir.

Aunque las tecnologías de comunicaciones LTE-M y NB-IoT no son tan eficientes energéticamente, sí son mucho más óptimas que LTE y permiten manejar mayores cantidades de datos que Sigfox o LoRaWan. En última instancia, el IoT tiene que lidiar con diferentes tecnologías para cubrir diferentes necesidades en el campo de la transmisión de datos, la autonomía, el coste de los módulos, el coste de los planes de datos o la facilidad para realizar el despliegue de las redes LPWA (Low Power Wide Area o de baja potencia y cobertura amplia).

“El IoT necesita de una capa de software capaz de gestionar todos los dispositivos de un modo automatizado y desatendido hasta donde sea posible”

Orange, concretamente, ha optado por alinearse con Ericsson, actualizando sus equipos de red para adoptar la tecnología LTE-M, hasta el punto de haber empezado ya a desplegar proyectos IoT basados en esta tecnología. LTE-M es óptima en muchos aspectos, incluyendo la compatibilidad con tasas de transmisión de datos de hasta 1 Mbps, un mayor rendimiento, mejor nivel de estandarización, robustez, escalabilidad y seguridad por trabajar en bandas licenciadas de frecuencia.

También hay que tener en cuenta como requerimiento para el hardware del IoT que es necesario miniaturizar los componentes que intervienen en los módulos de conectividad y reducir los costes del hardware propiamente dicho, para conseguir economías de escala interesantes para el despliegue de servicios y soluciones en este campo.

 

Requerimientos de software

Además del hardware propiamente dicho, el IoT necesita de una capa de software capaz de gestionar todos los dispositivos de un modo automatizado y desatendido hasta donde sea posible. Los propios módulos IoT tienen que contar con una parte software, y las empresas tienen que desarrollar plataformas de gestión y mantenimiento acordes a los servicios y soluciones que se desplieguen, ya sean en el sector de la logística, la agricultura, la automoción, la energía, la industria o cualquier otro sector en el que encuentre aplicación el Internet de las Cosas.

Cuando se habla de software, en última instancia, se habla de sistemas de bases de datos y analítica capaces de procesar los registros capturados por los sensores de las redes IoT. Pueden ser mediciones del consumo de contadores de agua o electricidad, de la contaminación en las estaciones meteorológicas repartidas en diferentes lugares de las ciudades, por poner algunos ejemplos.

Estos sistemas capturan los datos para extraer información a partir de ellos, averiguar tendencias, predecir comportamientos o cruzarlos con otros datos en otros ámbitos que permitan relacionar el comportamiento de unos sistemas con los de otros aparentemente inconexos, pero relevantes. Por ejemplo, se pueden cruzar datos sobre movilidad y consumo energético para ver cómo se relaciona el movimiento de los ciudadanos con el consumo energético en casas y oficinas. O datos sobre parámetros de salud de los ciudadanos, como las pulsaciones o las horas de sueño y actividad física y las visitas a los centros de salud, etcétera.

 

El IoT, ¿hardware o software?

Una vez hechas las presentaciones, la cuestión es dirimir qué es más importante en el IoT, el dispositivo y las tecnologías de comunicaciones, o el software. Para ello, hemos preguntado a diferentes profesionales involucrados en el mundo del Internet de las Cosas. Como ya hemos visto, no se trata de una disyuntiva clara, y en algunos casos es necesario ya introducir otras variables en la ecuación, como la de los datos.

Para los directivos de OFO, empresa dedicada a ofrecer servicios de bicicletas de alquiler sin estaciones y mediante el uso de candados inteligentes con tecnología IoT, tampoco es fácil reducirlo a una disyuntiva binaria. “El IoT es una cuestión de valor añadido, una vez que tanto el hardware como la conectividad reduzcan su coste hasta llegar a cero o casi cero”. De hecho, como comentaron durante el evento Eco-Connect Europe 2017, “la clave está en que el coste de la conectividad y el hardware se reduzca y se monetice a partir de los servicios de valor añadido que se ofrezcan a empresas de terceras partes”.

 

 

Para Javier Esplugas, vicepresidente IT en DHL Supply Chain, la respuesta incluye a las dos dimensiones como relevantes y necesarias. “El hardware está claramente avanzado y la tecnología está disponible, pero el hardware no da el valor. Cuando una funcionalidad puede convertirse en un modelo de negocio, el software tiene que acompañar. Abrir un coche remotamente se podría hacer en los años 70, pero no era viable económicamente. Ahora, la tecnología ya permite integrar el hardware y al mismo tiempo existe el software adecuado para que sea fácil acceder a esa funcionalidad. Al final, IoT es una simbiosis entre hardware y software“.

“Dependiendo de a quién se pregunte, la respuesta difiere. Pero sí que es interesante ver que el IoT ya no es sólo una cuestión de software o hardware”

Para Josep María Peiró, miembro del Grupo de Trabajo de Sistemas Embebidos & IoT del EiC y Grupo de Trabajo Smart City en el Colegio de Ingenieros de Catalunya, “IoT es la suma de hardware y software junto con unas telecomunicaciones de altas prestaciones. El hardware en IoT son microsensores de bajo o casi nulo consumo con procesadores de altas prestaciones. El software tiene que contemplar algoritmos para el tratamiento de enormes cantidades de datos junto con cálculos estadísticos rápidos, análisis de previsiones, correlaciones, estimaciones significativas, etcétera”.

Más claro lo tiene Alicia Asín, co-fundadora y CEO de Libelium, una de las empresas más reconocidas internacionalmente en el campo de los sensores. Asín ha sido una de las personas que con más claridad han afirmado que el IoT es más hardware que software: “Como no puede ser de otra forma, diré lo que digo en muchas conferencias: el Internet of Things va de THINGS conectadas, es decir, hardware. Me sorprende que siempre haya una predominancia del software en el foco mediático cuando el propio nombre de la tecnología ya te da la pista”.

No es una disyuntiva fácil, como se puede ver. Dependiendo de a quién se pregunte, la respuesta difiere. Pero sí que es interesante ver que el IoT ya no es sólo una cuestión de software o hardware. Los datos son otra variable importante de la ecuación, por ejemplo.

Ambos elementos importan, y mucho, pero para las empresas lo que importa del IoT es lo que sustenta su modelo de negocio concreto. OFO usa el IoT para ofrecer un servicio; Indra emplea el IoT para ofrecer una plataforma; DHL, para mejorar  y optimizar su negocio… Para un ingeniero en un grupo de trabajo técnico, el IoT es hardware y software y analítica y estadística. Para Libelium, cuyo negocio es el de proveer y diseñar sensores, el foco es el hardware.

En cierto modo, podría decirse que el IoT es una cuestión de negocio. Lo cual es una buena noticia, porque eso supone que estamos ante una tecnología madura, apta para su despliegue en proyectos muy diferentes, en sectores como la movilidad, la logística, las smart cities, las finanzas, la agricultura, las utilities, la salud, e infinidad de sectores más.

Las cifras lo avalan: según IDC, el gasto en IoT en 2016 fue de 737.000 millones de dólares y para 2020 será de 1,29 billones, con un crecimiento anual del 15,6%. Para A.T.Kearney, en 2020, el IoT tendrá un impacto cercano al 6% de la economía global. Y hay más estudios que apuntan en esta dirección.

En cuanto a sectores, se pueden identificar diferentes áreas clave para el desarrollo del IoT. Según IDC, los casos de uso más relevantes en 2017 son los relacionados con la manufactura y la producción industrial, la gestión de flotas, el despliegue de infraestructuras energéticas inteligentes (smart grid) o los edificios inteligentes.

En el fondo, hay más elementos que importan en los proyectos IoT incluso por encima del hardware y el software. Los expertos no dudan en añadir otros elementos a la ecuación. Y en la práctica, las plataformas de IoT tienen que contemplarlos todos, como la seguridad o la analítica de datos, capaces de aportar valor para industrias como la manufactura/industria 4.0, las smart cities o la automoción.

Por Manuel Arenas.

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