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Internet de las cosas en las futuras Arquitecturas Luz González Ramírez Arquitectura de Computadores

[email protected] Abstract This paper attempts to explain the new technologies that are coming for the next few years, where everything will be connected to the Internet in conjunction with IP devices. What we want to achieve is that things can anticipate and perceive what people want.

Resumen Este trabajo intenta explicar las nuevas tecnologías que se vienen para los próximos años, donde todo estará conectado a la internet en conjunto con dispositivos IP. Lo que se desea lograr es que las cosas puedan anticiparse y percibir lo que las personas desean. Todo esto llevara a cambios sociales, que impulsaran nuevas oportunidades económicas, sociales y tecnologías.

1. Introducción Se llama internet de las cosas (IoT) a la interconexión de más cosas que a las mismas personas, una de las opciones que se plantean es etiquetar los objetos mediante etiquetas de radiofrecuencia y sensores que les pueda identificar y estos a su vez sean gestionados por otros equipos, dando la posibilidad de enviar información de alto nivel y conocimiento a otras máquinas, equipos y personas en tiempo real para su posterior evaluación y toma de decisiones. Allí donde la red inteligente implicará todo y será el único lugar donde será posible construir y utilizar los datos en movimiento, permitiendo un control más efectivo de nuestro medio ambiente.

2. Internet de las cosas en las futuras arquitecturas. Vemos como la Internet de las cosas (IoT) relaciona varias tecnologías, como redes de sensores inalámbricos (WSN) o las comunicaciones maquina a máquina (M2M) y otras tecnologías que permite la conexión en tiempo real de los objetos interconectados. El objetivo de IoT es brindar un valor agregado que permita la convergencia de varias tecnologías, buscando siempre la constante interacción del usuario con la tecnología-, incorporando inteligencia en las cosas. Algunas empresas que aplican esta tecnología son n Google, Nidia, Panasonic, Huawei, IBM; las cuales se calculan que para el 2020 existirán entre 26000 y 30000 millones de objetos conectados a internet a nivel mundial.

Fig. 1. Internet de las cosas Fuente: Revista Española de Electrónica, Ediciones técnica REDE, 2015

El IoT viene acompañado de varias tecnologías, las cuales se describen a continuación: Redes de sensores inalámbricos (WSN) Este tipo de redes está compuesta por WSN hardware hace referencia a las interfaces de los sensores como fuente de alimentación y la recepción de los datos, la pila de comunicación la cual está encargada de la comunicación entre el WSN hardware la cual puede configurarse en diferentes tecnologías, sigue el WSN Middleware el cual es un mecanismo que combina la a infraestructura de los sistemas físicos con los sensores de red para facilitar el acceso a los recursos de las diferentes aplicaciones y por último la agregación de datos la cual es solo la conexión a internet el cual permite darle seguridad a la red. Near Field Communication (NFC) Near Field Communication (NFC), es solo la comunicación en campo cercano siendo un conjunto de estándares aplicados principalmente a teléfonos inteligentes y otros dispositivos móviles, teniendo como objetivo la comunicación con otros dispositivos, mediante distancias cortas, esto se aplica para tarjetas de crédito y tarjetas inteligentes. Sensores y teléfonos móviles Estos son uno de los actores más importantes para IoT , puesto que permiten funcionar como receptor o emisor de datos recolectados por sensores móviles.

Seguridad y Privacidad en las redes La red para IoT puede presentar una vulnerabilidad alta por la gran cantidad de dispositivos conectados, uno de ellos es la desactivación de la red, generación de datos errados en la red o poder acceder a información personal de los usuarios. Lo anterior permite con el tiempo formar las llamadas Smartcities, la cual define 6 áreas importantes para poder cumplir con el objetivo.

Fig. 3. Concepto de Salud Inteligente Tomado de http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/15096/1/CD-6908.pdf

Ambiente Smart: Para este contexto se requieren tecnologías de sensores, autodeteccion y trasmisión eficiente de datos y su respectivo análisis teniendo en cuenta los patrones de cambio global, cambios en los niveles de agua y contaminación del aire.

Fig. 2. Áreas Smart Recuperado de https://www.urbe.edu/investigacion/centros/cidetiu/memorias/mem orias-vi-encuentro-ciencia-y-tecnologia-2014.pdf#page=147

Para que cada ciudad pueda trabajar bajo la IoT, se deben implementar las soluciones teniendo en cuenta algunas de las tecnologías anteriormente mencionadas. Vivir Inteligente: Las aplicaciones de la salud podrán utilizar sensores ligados a una plataforma de monitorización de parámetros médicos como la temperatura, presión arterial, frecuencia cardiaca, glucosa en la sangre… etc. Al igual que la administración de fármacos. Ayudando a prevenir enfermedades o situaciones de riesgo de salud para las personas, para el caso de los fármacos el utilizar etiquetas inteligentes permitirá poder realizar el seguimiento de los mismos.

Fig. 4. Red de sensores ambientales Tomado de http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/15096/1/CD-6908.pdf

Gente Smart: Esto comprendería la red eléctrica inteligente y los edificios inteligentes los cuales deben tener en cuenta el ahorro energético, teniendo en cuenta la modernización en accesos mediante dispositivos de detección, iluminación por medio de sensores de proximidad, climatización y la activación de los aparatos electrónicos, capaces de algún modo de imitar la forma en que los seres humanos perciben el entorno. Movilidad Smart: Este tipo de cambios permitirán garantizar seguridad, gestión del tráfico y ayudas al conducir. Algunas de ellas se encargan de controlar las señales de tráfico, mediante el reconocimiento automático de matrículas y cámaras de alta velocidad de detección. Al igual que recopilación de datos en tiempo real. Después de tener en cuenta cada uno de los entornos de la ciudad inteligente es necesario comprender el modelo de referencia que se tiene hasta el momento.

El proyecto Europeo Internet of Thigs (IoT-A), permite que se trabaje de manera sincronizada en él.

Fig. 6. Submodelos en el modelo de referencia IoT-A y su interacción Tomado de http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/15096/1/CD-6908.pdf

Modelo de información: Describe una entidad virtual, la cual debe poseer un identificador único de entidad. Modelo Funcional: Permite definir las funciones de los sistemas de IoT, donde cada grupo proporciona funcionalidades para interactuar y relacionar cada uno de los conceptos Modelo de Comunicación: Propone un modelo similar al de OSI con 7 capas.

7. Conclusiones

Fig.5. Árbol IoT-A Tomado de http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/15096/1/CD-6908.pdf

En este árbol se puede evidenciar que mientras en sus hojas y flores se encuentran las tecnologías de comunicación y sus raíces se puede evidenciar la arquitectura de este, siendo esto lo más importante para poder desarrollar cada uno de los entornos y estos a su vez este modelo a su vez está formado por subniveles, uno de los más importantes es el modelo de dominio, a continuación, se muestra un gráfico que describe este modelo.

Varias de las aplicaciones como la M2M, sirven para el desarrollo de ciudades inteligentes, sin embargo, lo importante es definir una clasificación de las aplicaciones y poder asignar a cada necesidad la función de la calidad del servicio y de calidad. Para el desarrollo de la internet de las cosas depende fielmente de las necesidades de los usuarios y la forma como puedan interactuar con dichas aplicaciones ya que de eso depende el éxito de estas. La internet de las cosas afecta a todos los entornos del ser humano ya que uno afecta al otro y así sucesivamente.

Referencias [1] Peña Merizalde, Janneth Liliana, Suquillo Chuquimarca, and Geovanna Elizabeth. Estudio del modelo de referencia del Internet de las Cosas (IoT), con la implementación de un prototipo domótico. Diss. Quito, 2016., 2016. [2] Pinzón Niño, David Leonardo. "Panorama de aplicación de internet de las cosas (IoT)." (2016). [3] Alonso-Arévalo, Julio. "El “Internet de las cosas...”." (2016).