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Internet de las Cosas (IoT) por

Muñoz Pescoran, Lila Carla Quispe Ochochoque, Saul Alonso

PRESENTACIÓN El Fin de el presente informe es presentarnos como un grupo de investigacion de la facultad de Ingeniera Electronica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM) con mucho interés en desarrollar productos que satisfagan las necesidades y crear soluciones que se necesitan para una nueva tecnología que viene desarrolandose en el mundo y cada día toma más fuerza, siendo esta tecnología El internet de las cosas (IoT). En las siguientes páginas podrán apreciar los dispositivos necesarios para avanzar con este proyecto, algunos conceptos y campos de desarrollo de esta tecnología, asi como también las oportunidades de mercado, y las ventajas de desarrollar productos bajo esta nueva tendencia tecnológica.

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TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 3 DEFINICIÓN: ¿QUÉ ES EL IOT? .................................................................................................... 3 IOT VS M2M .......................................................................................................................................... 3 ÁREAS DESARROLLO PARA EL IOT ......................................................................................... 3 VIGILANCIA TECONOLOGIA DEL IOT .................................................................................... 7 BLOQUES DE DESARROLLO......................................................................................................... 8

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INTRODUCCIÓN La palabra de moda este año 2014 en el sector de las Tecnologías de la Información es sin duda la Internet de las Cosas o de los Objetos (IoT o Internet of the Things en inglés). Desde que los analistas y en especial Gartner comenzará a publicar su interpretación de los “Ciclos de la Tecnología” para ayudarnos a discernir la exageración de lo que es comercialmente viable, no han dejado de aparecer nuevas tecnologías. Con el tiempo algunas han llegado a ser relevantes, pero en otras ocasiones no han sido adoptadas por los clientes y han sido olvidadas sin haber podido demostrar que eran capaces de resolver los problemas reales de negocio que prometían. DEFINICIÓN: ¿QUÉ ES EL IOT? Para entender el concepto del Internet de las Cosas o IoT por sus siglas en inglés (Internet of Things), antes, debemos entender que las cosas son sensores o actuadores. Un sensor es un dispositivo que está capacitado para detectar acciones o estímulos externos y responder en consecuencia. Estos aparatos pueden transformar las magnitudes físicas o químicas en magnitudes eléctricas. Por otra parte un actuador es un dispositivo capaz de transformar esta energía eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Lo que la tecnología del Internet de las Cosas tiene como objetivo es formar una infraestructura de red global que une objetos físicos y virtuales, un mundo de objetos interconectados, de ciudades u hogares inteligentes, de aplicaciones y servicios automáticos, esta infraestructura incluye la evolución de internet y de otras redes existentes implicadas. La IEEE Computer Society considera La Internet de las Cosas una ampliación de la actual Internet que permite las conexiones y la comunicación entre los objetos físicos y los dispositivos. La idea de la IoT es muy simple y es de esperar que durante los próximos años y una vez superados algunos obstáculos veamos multitud de aplicaciones y servicios IoT en todos los sectores del mercado. IOT VS M2M La respuesta es no, mientras el concepto de M2M hace referencia al intercambio de datos e información entre dos o más máquinas, el IoT no solo busca esta conexión sino que también tiene como objetivo integrar al ser humano y crear una conexión de ambos. El Internet de las Cosas es un concepto más amplio, que va a evolucionar a partir de M2M y otras tecnologías. ÁREAS DESARROLLO PARA EL IOT

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WEARABLES Son dispositivos que se llevan sobre, debajo o incluido en la ropa y que está siempre encendido, no necesita encenderse y apagarse. Otras de sus características es que permite la multitarea por lo que no requiere dejar de hacer otra cosa para ser usado y puede actuar como extensión del cuerpo o mente del usuario. En la actualidad los dispositivos más importantes dentro de este sector según su categoría son relojes inteligentes o Smart watches, pulseras de actividad, gafas inteligentes o ropa inteligente entre otros. Según su uso se pueden dividir en cinco grandes grupos:

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EDIFICACIÓN Y DOMÓTICA Las casas inteligentes del futuro serán conscientes de lo que ocurre dentro de un edificio, lo que afecta principalmente a tres aspectos: el uso de recursos (ahorro de agua y consumo de energía), seguridad (la detección de robo, incendio o la entrada no autorizada) y confort. El objetivo es lograr mejores niveles de confort mientras se disminuye el gasto total.

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SMART CITIES Aunque el término de ciudad inteligente es todavía un concepto difuso, hay un acuerdo general de que es una zona urbana que crea el desarrollo sostenible y la calidad de vida. Las aplicaciones IoT que podemos encontrar actualmente en las Ciudades Inteligentes o Smart Cities son variadas como aparcamientos inteligentes, control de tráfico, alumbrado inteligente, etc.

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INDUSTRIA En una cadena de suministro global, las empresas serán capaces de realizar un seguimiento de todos sus productos por medio de las etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RFID). Como consecuencia, las empresas reducirán sus gastos operativos (OPEX) y mejorarán su productividad debido a una mayor integración con la planificación de recursos empresariales (ERP) y de otros sistemas. Además, el mantenimiento de la maquinaria se verá facilitada por sensores conectados, lo que permitirá la monitorización en tiempo real del estado y el rendimiento de los equipos de la fábrica. En general, la IoT proporcionará procedimientos automáticos que implicarán una reducción drástica en el número de empleados necesarios. Los trabajadores serán sustituidos por los escáneres de códigos de barras, lectores, sensores y actuadores, y al final por robots complejos tan eficientes como un ser humano. Sin lugar a dudas, estas tecnologías traerán oportunidades a un gran número de técnicos para programar y reparar estas máquinas, aunque constituye un nuevo desafío para el resto de trabajadores que deberán avanzar hacia este tipo de puestos de trabajo para evitar el desempleo.

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HEALTH CARE Control y prevención son dos de los principales objetivos de la futura salud. Ya hoy en día hay soluciones basadas en tecnologías IoT que nos ofrecen la opción de ser seguidos y controlados por especialistas de forma remota. En este ámbito, la IoT posibilitará cada vez más la comunicación doctor-paciente de manera mucho más eficiente y también hará que los pacientes reciban mejor atención y estén mucho más satisfechos.

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TRANSPORTE Un ejemplo de lo que se puede hacer con el IoT en este área es el mantenimiento predictivo de los automóviles, así como el autoaparcamiento, telemetría, etc. También la sincronización continúa de información sobre el flujo de materiales y el seguimiento y rastreo en tiempo real de objetos permitirá mejorar no sólo la cadena de suministro, sino también el posicionamiento global y la identificación automática de las mercancías. Gracias a IoT se aumentará la eficiencia energética y por lo tanto se disminuirá el consumo de energía.

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VIGILANCIA TECONOLOGIA DEL IOT El Internet de las cosas está destinado a una expansión esencial para su posterior desarrollo. En los años precedentes se han ido sentando las bases de un campo que progresa a pasos de gigante, de la mano de los avances en movilidad, conexión a Internet, sensores y fabricación de componentes. Hoy en día ya se usa el Internet de las cosas sin saber. Sencillamente un dispositivo con un GPS pertenece a este campo, pues tiene la capacidad de conectar con la red para la actualización de mapas o conocer el estado del tráfico. Sin embargo, por lo general los dispositivos inteligentes no son muy populares, a excepción de los móviles, las tabletas y tal vez las Smart TV. Una situación llamada a cambiar pronto, pues para 2020 Cisco estima que habrá 50.000 millones de dispositivos activos basados en el Internet de las cosas. Pero el Internet de las cosas no estará tan enfocado al consumo, sino más bien al mundo empresarial. Hoy en día este sector está adoptando mucho más rápido la tecnología que el mercado de consumo. Las compañías obtienen un beneficio mayor de la inversión que hay que hacer necesariamente, pues el ahorro de energía – y por tanto de costes – en una fábrica no se puede comparar con el de un hogar. La Information Systems Audit and Control Association (ISACA), a partir de un análisis realizado, destaca algunos motivos de la mayor adopción entre las empresas. El 38% de los usuarios de Internet de las cosas cita el ahorro de tiempo como el beneficio más apreciado, mientras que la eficiencia energética también queda reseñada. Ventajas como una mayor precisión en la cadena de proveedores y el incremento de la productividad por empleado son otras de las citadas. Estas razones han hecho que grandes empresas de venta y distribución, como Wal-Mart o Tesco, se hayan tomado en serio el Internet de las cosas en la cadena de proveedores. En una fecha tan temprana como los primeros años de la década del 2000 ya etiquetaron sus productos para poder saber en todo momento cuál es su ubicación. Las ventajas que ofrece este campo servirán de polo de atracción al sector empresarial. Un estudio de junio de 2013 realizado por The Economist concluyó que el 40% de las compañías están investigando las posibilidades del nuevo campo, mientras que un 17% planean lanzar productos con esta tecnología. La gran revolución es el Internet de las cosas, y se estima en promedio que entre cinco y diez dispositivos por persona tendrán acceso a Internet en el país y en el mundo. El IoT es una tecnología que actualmente tiene un gran campo de desarrollo en el mundo y por ello también en el Perú, la tendencia es buscar soluciones para los problemas que esta tecnología nos presenta y los países que se enfoquen en esa tendencia estarán un paso más adelante en el desarrollo, en un futuro las potencias económicas serán aquellos países que se desarrollen más en este nuevo sector económico y ofrezcan sus soluciones al mundo.

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BLOQUES DE DESARROLLO

SENSADO

PROCESAMIENTO

CONECTIVIDAD

NUBE

 SENSADO: Los sensores toman información en bruto que lee un dispositivo. El reto en este campo es determinar las magnitudes físicas y químicas de ambiente y para ello existen varios tipos de sensores. Pueden medir temperatura, presencia, viento, campos magnéticos, flujos de líquidos, calidad del aire, propiedades de los líquidos, vibraciones, posiciones geográficas, altitud, presión y un largo etc.

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PROCESAMIENTO:

La clave en el procesamiento de datos obtenidos por los sensores y actuadores no solo es la potencia, sino también el bajo consumo de energía ya que ese es uno de los grandes problemas en este tipo de tecnología, para ello elegimos microcontroladores con esas características. EK-TM4C1294XL

El EK- TM4C1294XL es un placa de desarrollo que incluye un microcontrolador Tiva serie C, este potente microcontrolador nos permitirá tener más control de nuestro proyecto mejorar el tiempo de comunicación, rendimiento. El LaunchPad cuenta con emulación de a bordo, lo que significa que puede programar y depurar sus proyectos sin necesidad de herramientas adicionales. Podremos conectar fácilmente nuestros productos a la nube, evaluar y desarrollar nuevos diseños para la Internet de las cosas.

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 CONECTIVIDAD: En los proyectos IoT, los dispositivos y sensores se conectan a internet para interactuar. Los protocolos inalámbricos de la IoT están diseñados para cumplir con algunos servicios básicos: Operar en baja potencia, usar poco ancho de banda y trabajar en una red de malla. Algunos trabajan en la banda de 2,4 GHz, que también es utilizada por el Wi-Fi y el Bluetooth, y el rango de sub-GHz. Las frecuencias de sub-GHz, incluyendo 868 y 915 MHz, pueden tener la ventaja de una menor interferencia. En nuestro caso optamos por usar la tecnología Bluetooth por ser una de las más usadas en el mundo y por el fácil acceso que se puede tener ya que actualmente la mayoría de móviles poseen esta tecnología. Dual-mode Bluetooth® CC2564 evaluation board (ACTIVE) CC256XQFNEM

La placa de evaluación CC256XQFNEM contiene el dispositivo CC2564B y está destinado para fines de evaluación y diseño para los dispositivos CC256x. El dispositivo TI CC256x es una solución completa Bluetooth BR / EDR / LE HCI que reduce el esfuerzo de diseño y permite tiempo rápido al mercado. Sobre la base de séptima generación núcleo Bluetooth de TI, el dispositivo CC256x ofrece una solución de producto probado que soporta protocolos (BR / EDR / LE) de doble modo de 4.0. Cuando se combina con una unidad de microcontrolador (MCU), el dispositivo HCI proporciona un rendimiento RF mejor en su clase, además de ser compatible con los MSP y los Tiva.

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