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• Kira Shivan Cubukus

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Bienvenido ¿Sabía que los agricultores pueden colocar sensores en sus cultivos que les indiquen cuándo regarlos, cuánta agua es necesaria y cuándo cosechar? Con esta información, los agricultores pueden obtener la mejor calidad y cantidad de sus cultivos. Los mineros de carbón pueden colocar sensores en una mina que detecten pequeñas cantidades de gases peligrosos. Esta información salva vidas. Internet de las cosas (IoT) describe una industria en crecimiento de tecnología digital que aprovecha el uso de Internet de modo que mejorará las vidas de cada persona del planeta. Solamente podemos conjeturar la cantidad y los tipos de trabajos que creará. Tal vez le gustaría tener una carrera profesional en IoT. El curso Introducción a Internet de las cosas (I2IoT) explica qué es IoT, qué hace, y de qué modo forma parte de la transformación digital y cómo puede usted participar en ella. Aprenderá sobre el aumento exponencial de los dispositivos inteligentes conectados a Internet y aprenderá a programar uno de estos dispositivos inteligentes. El curso explica la inteligencia artificial y el impacto de automatización en nuestro futuro. Por último, comprenderá la importancia cada vez mayor de la privacidad y seguridad. Bienvenido al curso Introducción a Internet de las cosas.

Una comunidad global Cuando participa en Cisco Networking Academy, se suma a una comunidad global conectada por tecnologías y objetivos en común. En el programa, participan escuelas, institutos de enseñanza superior, universidades y otras entidades en más de 160 países. Busque el sitio oficial de Cisco Networking Academy en Facebook© y LinkedIn©. En el sitio de Facebook, puede encontrarse e interactuar con otros estudiantes de Networking Academy de todo el mundo. El sitio de LinkedIn de Cisco Networking Academy lo conecta con ofertas de empleo, y puede ver la manera en que otras personas comunican sus aptitudes con eficacia.

Más que solo información El entorno de aprendizaje de netacad.com es una parte importante de la experiencia general del curso para los estudiantes e instructores de Networking Academy. Este material del curso en línea incluye el texto del curso y medios interactivos relacionados, prácticas de laboratorios y muchos tipos diferentes de cuestionarios. Este material proporciona la retroalimentación pertinente para ayudarlo a evaluar su progreso a lo largo del curso. El material de este curso abarca una amplia variedad de tecnologías que facilitan la manera en la que las personas trabajan, viven, juegan y aprenden mediante comunicaciones de voz, vídeo y otros datos. La red e Internet afectan a las personas de distintas maneras en las distintas partes del mundo. Si bien trabajamos con instructores de todo el mundo para crear este material, es importante que trabaje con su instructor y sus compañeros de curso para asegurarse de que el contenido del curso se aplique a su situación local.

Cómo enseñamos E-doing (práctica electrónica) es una filosofía diseñada que aplica el principio de que se aprende mejor a través de la práctica. El currículo incluye actividades integradas y altamente interactivas de e-doing para ayudar a estimular el aprendizaje, aumentar la retención de conocimientos y enriquecer mucho más la experiencia integral de aprendizaje, lo que facilita aún más la comprensión de los contenidos. Actividades interactivas

Las actividades interactivas están integradas en los capítulos para comprobar la comprensión. Algunos de estos utilizan el “arrastrar y soltar” para completar la actividad (Figura 1). Otros utilizan un método de “casilla de verificación” para completarlos (Figura 2). Puede consultar su puntuación de inmediato. También puede restablecer y realizar la actividad la cantidad de veces que desee. Prácticas de laboratorio Los laboratorios son las actividades diseñadas para realizarse en equipos físicos (Figura 3). Algunos laboratorios se diseñan como actividades de grupos pequeños o clase que pueden incluir o no equipos. Es muy importante aprender y practicar las habilidades usando las prácticas de laboratorio de este curso como preparación para una carrera en TI. El trabajo en los equipos físicos no solo desarrolla habilidades, sino que también refuerza el conocimiento y genera confianza. Esto es muy importante al momento de pasar al campo de TI. Packet Tracer En los capítulos de red, configurará una red simple con Packet Tracer, una herramienta de simulación de red de Networking Academy (Figura 4). Packet Tracer es una herramienta muy sólida que utilizará regularmente en los cursos de redes más avanzados. Deberá completar las prácticas de laboratorio del Capítulo 1 para descargar Packet Tracer, aprender cómo navegar en el paquete y cómo crear redes simples. Evaluaciones Algunos capítulos incluyen evaluaciones sobre el tema que están incorporadas en el currículo cuyo fin exclusivo es la autoevaluación. Cada capítulo del curso contiene un cuestionario del capítulo en línea. Este se califica de manera automática y muestra las áreas en las que usted se destaca, así como cualquier área en la que debería realizar un estudio o una práctica adicionales. Hay un examen final de finalización del curso en línea.

Descripción general del curso El objetivo de este curso es explicar los conocimientos principales de Internet de las cosas, así como la tecnología digital, destacando de qué modo estos dos factores ahora son parte de una categoría más amplia llamada transformación digital. Al finalizar este curso, usted será capaz de hacer lo siguiente: 

Explicar el significado y el impacto de la transformación digital.

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Aplicar la programación básica para el soporte de dispositivos de IoT.

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Explicar la forma en que los datos proporcionan valor a los negocios digitales y la sociedad.

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Explicar los beneficios de la automatización en el mundo digitalizado.

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Explicar la necesidad de seguridad mejorada en el mundo digitalizado.

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Descubrir las oportunidades que ofrece la transformación digital.

La evolución de la transformación digital Digan la verdad... ¿cuántos de ustedes podrían, en realidad, pasar el día sin su smartphone?

En la actualidad, hay más dispositivos inteligentes que personas. Cada vez más personas están conectadas a Internet de una forma o de otra, las 24 horas del día. Una cantidad cada vez mayor de personas posee y depende de tres, cuatro o más dispositivos inteligentes. Pueden incluir los smartphones, monitores ejercicio y de salud, lectores de libros electrónicos y tablets. Como se muestra en la figura 1, para el año 2020, se prevé que cada consumidor tendrá un promedio de 6,58 dispositivos inteligentes. ¿Cómo es posible que tantos dispositivos estén conectados? Las redes digitales modernas hacen que todo esto sea posible. El mundo rápidamente se cubre por redes que permiten que los dispositivos digitales se interconecten y transmitan. Piense en la malla de redes como una piel digital que rodea el planeta, tal como se ilustra en la figura 2. Con esta piel digital, pueden conectarse dispositivos móviles, sensores electrónicos, dispositivos electrónicos de medición, dispositivos médicos y medidores. Estos dispositivos supervisan, comunican, evalúan y en algunos casos se ajustan automáticamente a los datos que se recopilan y transmiten. Conforme la sociedad adopte estos dispositivos digitales, a medida que las redes digitales sigan creciendo en todo el mundo y según los beneficios económicos de la digitalización continuen en aumento, seremos testigos de una transformación digital. La transformación digital es la aplicación de la tecnología digital para proporcionar el entorno adecuado para la innovación de las empresas y la industria. Esta innovación digital ahora se aplica a todos los aspectos de la sociedad humana.

Práctica de laboratorio: ¿qué tan conectado está? Es importante comprender que la mayoría de las personas nacidas en la década de 1990 han crecido en un mundo principalmente digital. Esta encuesta lo ayudará a reconocer cuánto tiempo del día las personas realmente están “conectadas”. Esto nos permitirá analizar el impacto que esta generación tendrá en la economía y las empresas. Práctica de laboratorio: ¿qué tan conectado está?

Determinar su Generación Determine su generación conectada a través de esta divertida encuesta creada por PricewaterhouseCoopers: http://surveys.strategyand.pwc.com/DigitalGenerationTool/index.php

Introducción a Packet Tracer Cisco Packet Tracer es una herramienta innovadora de simulación y visualización. Este software gratuito lo ayuda a practicar la configuración de la red y las habilidades de resolución de problemas. Puede utilizar su

computadora de escritorio o un dispositivo móvil con Android o iOS. Packet Tracer está disponible para entornos de escritorio Linux y Windows. Por lo general, los estudiantes usan Packet Tracer para lo siguiente: 

Preparase para un examen de certificación.

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Practicar lo aprendido en los cursos de redes.

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Refinar sus habilidades para una entrevista laboral.

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Examinar el impacto de agregar nuevas tecnologías a los diseños de red existentes.

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Desarrollar sus habilidades para realizar trabajos en Internet de las cosas.

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Competir en desafíos globales de diseño (consulte 2017 PT 7 Desafío de diseño en Facebook).

Packet Tracer es una herramienta esencial de aprendizaje que se utiliza en muchos cursos de Cisco Networking Academy. Haga clic en Reproducir en el video para realizar un recorrido detallado del proceso de descarga e instalación de Packet Tracer. Haga clic aquí para leer una transcripción del video. Para obtener e instalar Cisco Packet Tracer siga estos pasos simples: 1. Iniciar sesión en la página de "Estoy aprendiendo" de Cisco Networking Academy. 2. Seleccione Recursos en el menú en la parte superior derecha de la pantalla. 3. Seleccione Descargar Packet Tracer. 4. Seleccione la versión de Packet Tracer que necesita. 5. Guarde el archivo en la computadora. 6. Inicie el programa de instalación de Packet Tracer. 7. Después de la instalación, cierre y reinicie el navegador web. 8. Inicie Cisco Packet Tracer seleccionando el icono correspondiente. 9. Cuando se le solicite, use la información de inicio de sesión de Netacad para realizar la autenticación. Dado que Packet Tracer simula las redes y el tráfico de red, los aspectos físicos de estas redes también deben simularse. Esto incluye encontrar e implementar efectivamente dispositivos físicos, personalizarlos y cablearlos de forma adecuada. Después de realizar la implementación física y se han cableado los dispositivos, es momento de la configuración de las interfaces que se utilizan para conectar los equipos. Encontrar un dispositivo para implementar requiere una búsqueda en el cuadro de selección Tipo de dispositivo. El cuadro de selección Tipo de dispositivo funciona según el concepto de categorías y subcategorías como se muestra en la figura. La fila superior de íconos representa la lista de categorías que consta de: [Dispositivos de red], [Dispositivos de extremo], [Componentes], [Conexiones], [Varios] y [Multiusuario]. Cada categoría contiene al menos un grupo de subcategorías. 

Packet Tracer: instrucciones para la implementación y el cableado de dispositivos Packet Tracer: implementación y cableado de dispositivos - PKA

Las redes son la base Treinta mil millones de objetos proporcionan billones de gigabytes de datos. ¿Cómo pueden trabajar en conjunto para mejorar nuestra toma de decisiones y mejorar nuestras vidas y negocios? Las redes que utilizamos a diario son las que permiten estas conexiones. Estas redes proporcionan la base para Internet y el mundo digitalizado. Los métodos que utilizamos para comunicarnos continúan evolucionando. Si bien una vez estuvimos limitados por cables y enchufes, las innovaciones en tecnología digital e inalámbrica han ampliado considerablemente el alcance de nuestras comunicaciones. Las redes componen la base del mundo digitalizado. Hay redes de todo tamaño. Pueden ir desde redes simples, compuestas por dos PC, hasta redes que conectan millones de dispositivos. Las redes domésticas simples permiten la conectividad a Internet. También permiten compartir recursos, por ejemplo: impresoras, documentos, imágenes y música, entre algunas computadoras locales. En las empresas y las grandes organizaciones, las redes pueden proporcionar productos y servicios a los clientes a través de su conexión a Internet. Las redes también se pueden utilizar en una escala aun mayor para proporcionar consolidación, almacenamiento y acceso a la información en los servidores de red. Las redes permiten el envío de correo electrónico, la mensajería instantánea y la colaboración entre empleados. Asimismo, la red permite la conectividad a nuevos lugares, lo que le da más valor a las máquinas en entornos industriales. Internet es la red más grande que existe, y proporciona “la capa electrónica” que rodea al planeta de manera eficaz. De hecho, el término Internet significa "red de redes". Internet es, literalmente, una colección de redes privadas y públicas interconectadas. Las empresas, las redes de oficinas pequeñas y las redes domésticas se conectan a Internet.

Tipos de redes Las redes modernas pueden ser un poco confusas. Existen muchos tipos que se caracterizan por su tamaño geográfico, por la cantidad de dispositivos o las redes que conectan y por si admiten dispositivos móviles o no. Las redes también se pueden caracterizar por su función y el propósito. Red de área personal (PAN) Las redes de área personal son redes pequeñas en las que los dispositivos inalámbricos conectados están dentro de alcance personal (Figura 1). Conectar el smartphone a su automóvil utilizando Bluetooth es un ejemplo de una PAN. Red de área local (LAN) Las LAN normalmente son redes de un área geográfica pequeña o local, como una vivienda, una pequeña empresa o un departamento dentro de una gran corporación (Figura 2). Las LAN pueden conectar dos o más dispositivos, como computadoras, impresoras y dispositivos inalámbricos. Las LAN proporcionan acceso a redes de área extensa (WAN) más grandes y a Internet. Redes de área extensa (WAN) El término WAN, por lo general, se refiere a un conjunto de redes LAN que proporciona conectividad entre redes LAN e Internet para empresas y gobiernos.

Internet Internet es un sistema de red global multicapa que conecta cientos de millones de computadoras (Figura 3). Internet no es propiedad de ninguna persona ni organización. Este enorme sistema se compone de múltiples redes locales y globales que prestan servicios con fines privados, públicos, empresariales, académicos y gubernamentales. Permite el intercambio de datos entre más de cien países vinculados con Internet en todo el mundo. Esto hace que Internet sea un enorme transportador de diversos servicios y recursos de información. Algunos de estos incluyen texto y datos multimedia, correo electrónico, chat en línea, VoIP, transferencia de archivos y uso compartido de archivos, comercio electrónico y juegos en línea. Redes inalámbricas Las redes inalámbricas son redes de computadoras que usan ondas electromagnéticas en lugar de los cables para transportar señales por las diversas partes de la red. Las redes inalámbricas pueden describirse como PAN, LAN o WAN, según su alcance. Debido a que navegar por Internet se considera una actividad diaria normal, los puntos de acceso inalámbricos se han vuelto un lugar común en la infraestructura de comunicaciones de la actualidad. Lugares conectados a Internet pública incluyen bibliotecas, aeropuertos, cafeterías, hoteles y cibercafés especializados. Gracias a la tecnología Wi-Fi, ahora cualquier persona con una computadora portátil, tablet o smartphone puede acceder Internet. La figura 4 muestra las distintas categorías de redes inalámbricas disponibles. La nube El término "en la nube" se usa en muchas formas diferentes. La nube no es tanto un tipo de red sino una colección de centros de datos o grupos de servidores conectados que se utilizan para almacenar y analizar datos, proporcionar acceso a aplicaciones en línea y proporcionar servicios de respaldo para uso personal y corporativo (Figura 5). Los servicios en la nube son proporcionados por diferentes organizaciones. Perímetro Perímetro se refiere al "perímetro" físico de una red corporativa. Computación en la niebla Con la cantidad cada vez mayor de sensores que utiliza Internet de las cosas, a menudo existe la necesidad de almacenar los datos de los sensores de manera segura y más cercana a donde se pueda analizar la información generada. Estos datos analizados luego se pueden usar de manera rápida y efectiva para actualizar o modificar los procesos dentro de la organización. La figura 6 muestra un ejemplo de una ciudad inteligente y la forma en que se procesa los datos de los sensores. La niebla se encuentra en el perímetro de una red empresarial o corporativa. Los servidores y los programas permiten que los datos se procesen previamente para su uso de inmediato. Luego los datos procesados anteriormente se pueden enviar a la nube para obtener un análisis informático más exhaustivo si es necesario.

Práctica de laboratorio: cree un diagrama de flujo de un proceso En esta práctica de laboratorio, utilizará una conexión a Internet y tres utilidades de seguimiento de rutas para examinar la ruta de Internet hacia las redes de destino. Práctica de laboratorio: cree un diagrama de flujo de un proceso

Packet Tracer: cree una red simple con Packet Tracer En esta práctica de laboratorio, utilizará Packet Tracer para crear una red simple. Packet Tracer: instrucciones para crear una red simple con Packet Tracer

¿Qué es IoT? Internet de las cosas (IoT) es la conexión de millones de dispositivos inteligentes y sensores conectados a Internet. Estos dispositivos y sensores conectados recopilan y comparten datos para que muchas organizaciones las usen y evalúen. Estas organizaciones incluyen empresas, ciudades, gobiernos, hospitales y personas. IoT ha sido posible, en parte, debido a la llegada de procesadores asequibles y a las redes inalámbricas. Los objetos previamente inanimados, como picaportes o lámparas, ahora pueden contar con un sensor inteligente que puede recopilar y transferir datos a una red.

Los investigadores estiman que más de 3 millones de nuevos dispositivos se conectan a Internet todos los meses. Los investigadores también estiman que en los próximos cuatro años habrá más de 30 mil millones los dispositivos conectados en todo el mundo. Tal vez un tercio de los dispositivos conectados serán computadoras, smartphones, tablets y televisores inteligentes. Los restantes dos tercios serán otros tipos de las "cosas": sensores, actuadores y dispositivos inteligentes recientemente inventados que supervisen, controlen, analicen y optimicen el mundo. Algunos ejemplos de sensores inteligentes conectados son: timbres inteligentes, puertas de garaje, termostatos, equipos portátiles deportivos, marcapasos, semáforos, lugares de estacionamiento y muchos más. El límite de los diferentes objetos que podrían volverse sensores inteligentes está fijado solo por nuestra imaginación.

Práctica de laboratorio: imagine un nuevo sensor inteligente. Muchos dispositivos tienen sensores incorporados que afectan el funcionamiento de los procesos o generan datos para ayudar a los gobiernos y a las empresas. Utilice su imaginación, y piense en los dispositivos que podrían hacerse más útiles si tuvieran sensores inteligentes. Práctica de laboratorio: imagine un nuevo sensor inteligente

Práctica de laboratorio: ventajas y desventajas de los dispositivos de IoT En esta actividad, elabora ideas para determinar si las ventajas de recopilar datos de sensores superan cualquier desventaja. Práctica de laboratorio: ventajas y desventajas de los dispositivos de IoT

¿Cómo se conectan los dispositivos de IoT a la red? Un sensor debe estar conectado a una red para que los datos recopilados puedan guardarse y compartirse. Esto requiere una conexión Ethernet cableada o una conexión inalámbrica a un controlador. Los controladores son responsables de recopilar datos de los sensores y proporcionar conectividad hacia la red o Internet. Los controladores pueden tener la capacidad de tomar decisiones inmediatas o de enviar datos a una computadora más potente para su análisis. Esta computadora más potente puede estar en la misma LAN que el controlador, o bien puede ser accesible únicamente por medio de una conexión a Internet. Los sensores a menudo funcionan junto con un dispositivo denominado actuador. Los actuadores toman la entrada eléctrica y transforman la entrada en acción física. Por ejemplo, si un sensor detecta calor excesivo en una sala, el sensor envía la lectura de temperatura al microcontrolador. El microcontrolador puede enviar los datos a un actuador, que a su vez encendería el aire acondicionado. La mayoría de los nuevos dispositivos, tales como equipos portátiles para entrenamiento físico, marcapasos implantados, medidores de aire en una mina y medidores de agua en el campo de un establecimiento agrícola, requieren conectividad inalámbrica. Debido a que muchos sensores están "en el campo" y son impulsados por baterías o paneles solares, se debe tener en cuenta el consumo de energía. Se deben utilizar opciones de conexión de baja potencia para optimizar y ampliar la disponibilidad del sensor.

Explore un hogar inteligente Packet Tracer tiene una amplia variedad de sensores y dispositivos inteligentes que le permitirán diseñar hogares inteligentes, ciudades inteligentes, fábricas inteligentes y redes eléctricas inteligentes.

Para encontrar los sensores disponibles y los dispositivos inteligentes, seleccione Dispositivos finales en el cuadro de Selección de dispositivos en la parte inferior izquierda de la pantalla. A continuación, seleccione la subcategoría Hogar. En esta subcategoría, verá muchos dispositivos de IoT, incluido un acondicionador de aire, un ventilador de techo, una cafetera y un detector de monóxido de carbono. Estos dispositivos se pueden conectar a su red de forma inalámbrica o con un cable físico. Para conectar los dispositivos a su red, necesita un Home Gateway (Gateway residencial) o un servidor de registro. Para encontrar un Home Gateway (Gateway residencial), seleccione Dispositivos de red de la casilla de Selección de dispositivos y luego seleccione Wireless Devices (Dispositivos inalámbricos) a partir de las subcategorías. Para controlar los dispositivos, tiene dos opciones. 1. Puede interactuar directamente con un dispositivo. Mantenga presionada la tecla Alt y al mismo tiempo haga clic el dispositivo para encenderlo o apagarlo. 2. Puede conectarse remotamente a través de la red. A través de una PC remota, una tablet o un smartphone, use un navegador web para conectarse al Home Gateway (Gateway residencial) o al servidor de registro. Desde aquí, puede activar o desactivar los dispositivos mediante las funciones del Home Gateway (Gateway residencial) o el servidor de registro. Para configurar dispositivos, haga clic en el dispositivo para abrirlo. Una vez que se abre, se muestran varias pestañas: • Especificaciones – describe las funciones, el uso, el control remoto y local del dispositivo • Físico – módulos y conexiones de alimentación disponibles • Config. – muestra el nombre para mostrar, el número de serie, la configuración de la red y el servidor de IdT • Atributos – muestra los atributos del dispositivo como MTBF, consumo de energía y costo Para configurar el Home Gateway (Gateway residencial), haga clic en el dispositivo. En el dispositivo, se muestran varias pestañas: • Físico – módulos y alimentación disponibles • Config. – muestra el nombre para mostrar, las interfaces (Internet, LAN y tecnología inalámbrica) que se configurarán • GUI – muestra servicios que se encenderán/apagarán • Atributos – muestra las características y los valores relacionados con el dispositivo, como el tiempo medio entre fallas (MTBF), el costo, las fuentes de alimentación y el voltaje Haga clic en Reproducir en el video para explorar los dispositivos de IoT en un hogar inteligente. Haga clic aquí para leer una transcripción del video.

Acceso a una red de IoT y su supervisión El dispositivo de Home Gateway (Gateway residencial) actúa como conexión local con sus dispositivos inteligentes de IoT. Este dispositivo se diseñó para proporcionar acceso a Internet, conectividad inalámbrica y lógica local para dispositivos inteligentes. El dispositivo de Home Gateway (Gateway residencial) proporciona un servicio de registro de IoT que siempre está encendido y un servicio de detección automática de las Cosas en la Ethernet local y la red inalámbrica. Después de que los dispositivos se conectan al Home Gateway (Gateway residencial), el usuario puede controlar y supervisar los dispositivos inteligentes desde su smartphone, tablet o PC. Una vez que un dispositivo de Home Gateway (Gateway residencial) se ha agregado al espacio de trabajo lógico, haga clic en el dispositivo. Verá lo siguiente: • Ficha Físico – el dispositivo tiene un puerto de Internet, cuatro puertos LAN y varias antenas. • Ficha Configuración – muestra las interfaces y la configuración de red que se pueden configurar. • Ficha GUI – muestra el servidor de registro dentro del dispositivo que permite la interacción con los dispositivos de IoT. Está activado de manera predeterminada, pero puede desactivarse. • Ficha atributos – está en blanco de manera predeterminada, pero puede mostrar características y valores como MTBF, costo, fuente de energía y voltaje. Después de conectar el Home Gateway (Gateway residencial) a una red existente, seleccione la pestaña Config (Configuración). Las interfaces Internet e inalámbricas deben obtener información sobre la asignación de direcciones IP de la red. Para conectarse de forma inalámbrica un dispositivo de IoT, como un ventilador, haga clic en el ventilador y seleccione la pestaña Config (Configuración). Seleccione el botón Opciones avanzadas en la esquina inferior derecha para ver más opciones. Para configurar y registrar el ventilador con Home Gateway (Gateway residencial):

Paso 1. Seleccione I/O Config (Configuración de E/S) y, luego, seleccione el adaptador inalámbrico en la lista del menú desplegable de adaptadores de red. Paso 2: Seleccione Config (Configuración). para verificar que el ventilador haya establecido una conexión inalámbrica con el SSID correcto. Esto también puede hacerse visualmente mirando el ventilador en el espacio de trabajo. Paso 3: Seleccione Config (Configuración)/Ajustes y seleccione el Home Gateway (Gateway residencial) como dispositivo de registro del servidor de IoT. Para controlar el ventilador de forma remota Paso 1. Agregue una tablet, PC o Smartphone al espacio de trabajo y conéctelo al Home Gateway (Gateway residencial). Haga clic en el dispositivo remoto y seleccione Escritorio/Configuración. IP para verificar la conectividad. Paso 2: Vuelva al escritorio y seleccione el navegador web. Utilice la dirección del gateway predeterminado del dispositivo remoto como URL. Esta es la dirección del Home Gateway (Gateway residencial). Después de que esté en el Home Gateway (Gateway residencial), debería ver el ventilador registrado y poder modificar su configuración. Haga clic en Reproducir en el video para obtener información sobre el acceso y la supervisión de una red residencial pequeña de IoT mediante un Home Gateway (Gateway residencial). Haga clic aquí para leer una transcripción del video.

El futuro de las redes En la actualidad, las redes conectan miles de millones de sensores. A través del software, los datos de estos sensores pueden realizar cambios en entornos físicos sin intervención humana. Como se mencionó anteriormente, todos los dispositivos digitales funcionan según los programas informáticos y los datos suministrados. La inteligencia artificial implica que estos dispositivos son capaces de pensar por sí mismos. Si se programan de manera correcta, los dispositivos inteligentes pueden evaluar los datos que reciben, y modificar los procesos o la configuración de inmediato. Si se les proporcionan los datos suficientes, pueden “aprender” y modificar sus propios códigos según los nuevos parámetros. Entonces, ¿qué es lo siguiente? Sabemos que se puede escribir software para permitir que los datos modifiquen parámetros dentro del código a fin de cambiar la configuración de la temperatura de su hogar o la velocidad con la que su hijo adolescente puede conducir el automóvil familiar. ¿Por qué no ofreceríamos software con reglas, pautas o intenciones, de modo que los datos pudieran modificar la red, las funciones de la infraestructura o las funciones de seguridad dentro de una red? Esto es, en realidad, ya posible. Se denomina Redes basadas en la intención (IBN). El siguiente es un ejemplo simple para comprender mejor el concepto de IBN: es posible que la empresa establezca que un empleado contratado reciba acceso a solo un conjunto específico de datos y aplicaciones. Esta es la intención. En un sistema de redes basadas en la intención (IBN), todos los dispositivos de red se configurarán automáticamente para cumplir con este requisito en toda la red, sin importar dónde esté conectado el empleado. La VLAN, la subred, la ACL y todos los otros detalles se definen y configuran automáticamente siguiendo las mejores prácticas. La intención se debe definir una sola vez en una consola de administración central y luego la red la ratificará continuamente, incluso si hay cambios en la red. Haga clic en Reproducir en la Figura 1 para ver un video que muestra el uso de la versión de IBN de Cisco. Haga clic aquí para leer una transcripción del video. Haga clic en Reproducir en la Figura 2 para ver otro video que describe las redes basadas en la intención.

Haga clic aquí para leer una transcripción del video

Resumen El mundo rápidamente se cubre por redes que permiten que los dispositivos digitales se interconecten y transmitan. Conforme las redes digitales sigan creciendo en todo el mundo y conforme los beneficios económicos de la digitalización sigan aumentando, seremos testigos de una transformación digital. La transformación digital es la aplicación de la tecnología digital para proporcionar el entorno adecuado para la innovación de las empresas y la industria. Los sensores ahora están en todas partes, y recopilan y transmiten cantidades enormes de datos. Los datos generados pueden almacenarse y analizarse en una fecha posterior, o se pueden analizar y utilizar inmediatamente. Puede haber sensores en el hogar, en los semáforos, en los campos agrícolas y en nuestros organismos. Los datos analizados son usados por gobiernos, ciudades, empresas y personas para generar cambios, como el monitoreo del medioambiente, el pronóstico del crecimiento de la población, el control de residuos o la protección de una vivienda. Las redes componen la base del mundo digitalizado. Existen muchos tipos de redes que se caracterizan por su tamaño geográfico, por la cantidad de dispositivos o redes que conectan y por si admiten dispositivos móviles o no. Las redes también se pueden caracterizar por su función y el propósito. 

PAN: Bluetooth

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LAN

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WAN: Internet, la nube, computación en la niebla

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Tecnología inalámbrica: Wi-Fi, red celular

Por lo general, un sensor se conecta a un controlador mediante una conexión inalámbrica. Los controladores recopilan los datos de los sensores, y envían los datos para su almacenamiento o análisis. Los controladores pueden tener la capacidad para tomar decisiones inmediatas o pueden funcionar junto con un dispositivo denominado actuador. Los actuadores toman la entrada eléctrica y transforman la entrada en acción física. En la actualidad, las redes conectan miles de millones de sensores y tienen la capacidad para realizar cambios en entornos físicos sin intervención humana. El futuro de las redes girará en torno a la inteligencia artificial (AI) y las redes basadas en la intención (IBN). Si se programan de manera correcta, los dispositivos inteligentes pueden evaluar los datos que reciben, y modificar los procesos o la configuración. Si se les proporcionan los datos suficientes, pueden “aprender” y modificar sus propios códigos según los nuevos parámetros.

Diagramas de flujo Los diagramas de flujo se utilizan en diferentes industrias, entre ellas ingeniería, ciencias físicas y programación de computadoras, en los cuales se requiere una comprensión completa de los procesos o flujos de trabajo. Los diagramas de flujo son diagramas que se utilizan para representar estos procesos o flujos de trabajo. Los diagramas de flujo ilustran cómo debe funcionar un proceso. Los diagramas de flujo no requieren terminología ni símbolos complejos y específicos de la industria. Un diagrama de flujo debe ser fácil de entender sin tener que ser un experto en el campo elegido. Los diagramas de flujo deben mostrar los estados de entrada, las decisiones tomadas y los resultados de dichas decisiones. Es importante mostrar los pasos que se deben seguir cuando el resultado de una decisión es sí o no. Es común que los programadores creen el primer borrador de un programa sin ningún lenguaje de programación específico. Estos programas independientes del lenguaje se centran en la lógica en lugar de la sintaxis y se conocen como algoritmos. Un diagrama de flujo es una manera común de representar un algoritmo. En la figura, se muestra un ejemplo de diagrama de flujo.

Software del sistema, software de aplicación y lenguajes informáticos Existen dos tipos comunes de software informático: software del sistema y software de aplicaciones. Los programas para software de aplicaciones se crean con el fin de realizar una tarea determinada o un conjunto de tareas. Por ejemplo, Cisco Packet Tracer es un programa de simulación de red que permite que los usuarios modelen redes complejas y formulen preguntas hipotéticas sobre el comportamiento de la red. El software del sistema funciona entre el hardware de la computadora y el programa de aplicaciones. Es el software del sistema que controla el hardware de la computadora y permite que los programas de las aplicaciones funcionen. Entre los ejemplos comunes de software del sistema se incluyen Linux, Apple OSX, y Microsoft Windows. El software del sistema y el software de aplicaciones se crean con un lenguaje de programación. Un lenguaje de programación es un lenguaje formal diseñado para crear programas que comunican instrucciones al hardware de la computadora. Estos programas implementan algoritmos que son conjuntos autónomos y pormenorizados de las operaciones que se deben realizar.

Algunos lenguajes informáticos compilan sus programas en un conjunto de instrucciones de lenguaje de máquina. C++ es un ejemplo de lenguaje informático compilado. Otros interpretan estas instrucciones directamente sin primero compilarlos en un lenguaje de máquina. Python es un ejemplo de un lenguaje de programación interpretado o interpretativo. En la figura, se muestra un ejemplo de código de Python. Cuando se determina el lenguaje de programación y se diagrama el proceso en un diagrama de flujo, puede comenzar la creación del programa. La mayoría de los lenguajes informáticos usan estructuras de programa similares.

Variables de programación Los lenguajes de programación utilizan variables como depósitos dinámicos para alojar frases, números u otra información importante que pueda utilizarse en la codificación. En lugar de repetir valores específicos en varios lugares en todo el código, se puede utilizar una variable. Las variables pueden contener el resultado de un cálculo, el resultado de una consulta en una base de datos o algún otro valor. Esto significa que el mismo código funcionará con diferentes porciones de datos sin que se deban reescribir. Por ejemplo "x + y = z" es un ejemplo de una expresión de programación. En esta expresión, "x", "y" y "z" son las variables que pueden representar caracteres, cadenas de caracteres, valores numéricos o direcciones de memorias. Una variable puede referirse a un valor. Por ejemplo, la expresión "a = 10" asocia el valor de 10 con la variable a. Una variable también puede representar una ubicación de memoria. La expresión "a = 10" representa que el valor de 10 se almacena en algún lugar de la memoria de la computadora, que se denomina "a". Las variables se pueden clasificar en dos categorías: 

Variables locales: estas son variables que se encuentran dentro del alcance de un programa/función/procedimiento.



Variables globales: estas son variables que se encuentran dentro del alcance en el tiempo de ejecución del programa. Cualquier parte del programa puede recuperarlas.

Las variables permiten que los programadores creen rápidamente una amplia variedad de programas simples o complejos que le indiquen a la computadora que se comporte de manera predefinida.

Estructuras básicas de programas Las personas imparten la lógica a las computadoras a través de programas. Mediante estructuras lógicas específicas, un programador puede preparar una computadora para tomar decisiones. Las estructuras lógicas más comunes son las siguientes: 

IF – THEN: esta estructura lógica permite que la computadora tome una decisión según el resultado de una expresión. Un ejemplo de expresión es myVar > 0. Esta expresión es verdadera si el valor almacenado en la variable myVar es mayor que cero. Cuando se encuentra una estructura IF-THEN, evalúa la expresión proporcionada. Si la expresión es falsa, la computadora continúa con la siguiente estructura, ignorando el contenido del bloque IF - THEN. Si la expresión es verdadera, la computadora ejecuta la acción asociada antes de pasar a la siguiente instrucción del programa. (Figura 1).



Bucles FOR: se utilizan para ejecutar un conjunto específico de instrucciones una cantidad de veces específica según una expresión. El término bucle proviene del hecho de que el conjunto de instrucciones se ejecuta varias veces. Si bien la sintaxis del bucle FOR varía de un lenguaje al otro, el concepto sigue siendo igual. Una variable actúa como un contador dentro de un rango de valores que

se identifica con un valor mínimo y un valor máximo. Cada vez que se ejecuta el bucle, aumenta la variable del contador. Cuando el contador es igual al valor máximo definido, se abandona el bucle y la ejecución avanza a la siguiente instrucción. (Figura 2). 

Bucles WHILE: se utilizan para ejecutar un conjunto específico de instrucciones mientras que una expresión sea verdadera. Observe que a menudo las instrucciones dentro del bucle eventualmente harán que la expresión se evalúe como falsa. (Figura 3).

Práctica de laboratorio: cree un diagrama de flujo de un proceso Los diagramas de flujo normalmente se usan para ilustrar de manera diagramática el flujo del proceso antes de que se cree un programa de computadora. En esta práctica de laboratorio, creará un diagrama de flujo simple que muestre el proceso que se utiliza para encontrar un valor entero determinado. Práctica de laboratorio: creación de un diagrama de flujo de un proceso

Práctica de laboratorio: cree un diagrama de flujo de un proceso Los diagramas de flujo normalmente se usan para ilustrar de manera diagramática el flujo del proceso antes de que se cree un programa de computadora. En esta práctica de laboratorio, creará un diagrama de flujo simple que muestre el proceso que se utiliza para encontrar un valor entero determinado. Práctica de laboratorio: creación de un diagrama de flujo de un proceso

¿Qué es Blockly? Blockly es una herramienta de programación visual creada para ayudar a los principiantes a comprender los conceptos de programación. Mediante el uso de múltiples tipos de bloques, Blockly permite que un usuario cree un programa sin introducir ninguna línea de código. Esto se muestra en la Figura 1. Blockly implementa la programación visual mediante la asignación de diferentes estructuras de programas a bloques de color. Los bloques también contienen casillas y espacios que permiten que los programadores ingresen los valores requeridos por la estructura. Los programadores pueden unir las estructuras de programación arrastrando y asociando los bloques adecuados. Las estructuras de programación, como condicionales, bucles y variables, están todas disponibles para utilizar. Crear una nueva variable en Blockly es sencillo: se debe llevar el bloque variable hasta el espacio de trabajo y completar el valor de la casilla. También se puede cambiar el contenido de una variable mientras se ejecuta el programa. La figura 2 muestra una variable de Blockly. Blockly también admite funciones. Al igual que las variables, Blockly tiene bloques específicos para representar funciones. Asimismo, los programadores simplemente seleccionan y arrastran los bloques de funciones hasta el área del espacio de trabajo y completan las casillas requeridas. Observe en las figuras 1 y 2 que el bloque de variables y el bloque de impresión en pantalla tienen una pestaña biselada en la parte inferior y una ranura en la parte superior. Esto significa que los dos bloques pueden conectarse para crear una secuencia de programa. Blockly ejecutará primero el bloque de la parte superior y luego, pasará al bloque debajo de este. Se encuentran disponibles otros bloques, como el bloque IF-THEN, el bloque WHILE y el bloque FOR. También hay bloques específicos para los sensores y los actuadores.

Blockly se puede utilizar para traducir el código basado en bloques a Python o JavaScript. Esto es muy útil para los programadores principiantes.

Juegos de Blockly Google proporciona una serie de juegos educativos gratuitos y de código abierto que pueden ayudarlo a aprender a programar. La serie se denomina Juegos de Blockly. Para obtener más información sobre los Juegos de Blockly o probarlos usted mismo, haga clic aquí. Para poder comenzar, hay varios niveles que debe completar. Blockly puede parecer un juego, pero es una excelente herramienta que le permite aumentar sus capacidades de pensamiento lógico, los cuales son uno de los componentes básicos de la programación informática.

¿Qué es Python? Python es un lenguaje muy común diseñado para ser fácil de leer y escribir. La comunidad de desarrolladores de Python agrega valor al lenguaje creando todo tipo de módulos y poniéndolos a disposición de otros programadores. La filosofía base del lenguaje se resume en el documento Zen de Python: 

Hermoso es mejor que feo.



Explícito es mejor que implícito.

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Simple es mejor que complejo.



Complejo es mejor que complicado.



La legibilidad es importante

A pesar del hecho de que Python está diseñado para ser simple, aún hay una curva de aprendizaje. Para que sea más fácil aprender Python, un principiante puede utilizar Blockly para mejorar la comprensión de Python. Si bien los distintos lenguajes de programación tienen diferente semántica y sintaxis, todos comparten la misma lógica de programación. Los principiantes pueden utilizar Blockly para crear fácilmente un programa independiente del lenguaje, exportarlo como código de Python y usar el código recientemente creado para aprender la sintaxis, la estructura y la semántica de Python. Las Figuras 1 y 2 muestran el programa del Juego de Adivinanzas en formatos de Blockly y Python.

Intérprete de Python Python es un lenguaje interpretado; por lo tanto, requiere un intérprete para analizar y ejecutar el código de Python. El intérprete de Python comprende y ejecuta el código de Python. El código de Python pueden crearse en cualquier editor de texto y los intérpretes de Python están disponibles para muchos sistemas operativos. Los desarrolladores de Python pueden crear e implementar los programas de Python prácticamente en cualquier sistema operativo. Las herramientas de terceros, como Py2exe y Pyinstaller, también pueden utilizarse para incluir el código fuente de Python en un archivo ejecutable, lo que elimina la necesidad de intérpretes de Python al ejecutar el código de Python.

En las máquinas Linux, el intérprete de Python está instalado generalmente en /usr/bin/python o /usr/bin/python3 (según las versiones de Python disponibles en el sistema). Con el nuevo instalador Windows de Python, Python se instala de manera predeterminada en el directorio de inicio del usuario. En equipos Windows más antiguos, Python se colocaba en C:\PythonXX (donde XX es la versión de Python). Una vez instalado el intérprete de Python, funciona de manera similar al shell de Linux. Esto significa que, cuando se invoca sin argumentos, lee y ejecuta comandos interactivamente. Cuando se invoca con un argumento de nombre de archivo o con un archivo como entrada estándar, lee y ejecuta un script de ese archivo. Para iniciar el intérprete, simplemente escriba python o python3 en el indicador del shell. Algunos sistemas heredados todavía se están ejecutando en una versión anterior de Python 2, pero muchos sistemas nuevos están migrando a la nueva versión 3 de Python. La versión de Python está impresa en la primera línea cuando se inicia el intérprete (figura 1). Este curso se basa en el código de Python 3. Cuando se llama al intérprete de Python sin argumentos y los comandos se ingresan mediante el teclado, el intérprete se dice que está en modo interactivo. En este modo, el intérprete espera los comandos. El indicador principal está representado por tres signos mayor que (>>>). Las líneas de continuación están representadas por tres puntos (...). La línea de seguimiento es el indicador secundario predeterminado. El indicador >>> indica que el intérprete está listo y espera los comandos. Las líneas de seguimientos son necesarias al introducir un código multilínea. La Figura 2 muestra el bloque IF - THEN escrito en Python. Otra forma de utilizar el intérprete es python -c command [arg]... que ejecuta las declaraciones en el comando. Como las declaraciones de Python suelen contener espacios u otros caracteres determinados del shell, se recomienda incluir el comando completo entre comillas simples.

Variables y declaraciones básicas en Python El intérprete recibe y ejecuta las declaraciones interactivamente. El intérprete actúa como calculadora simple. Puede ingresar una expresión y escribirá el valor. La sintaxis de la expresión es directa. Los operadores +, -, * y / funcionan al igual que en la mayoría de los otros lenguajes (por ejemplo, Pascal o C). Los paréntesis (()) pueden utilizarse para agrupar, como se muestra en la Figura 1. El modo interactivo de Python implementa la variable especial “_” para sostener el resultado de la última expresión publicada, como se muestra en la Figura 2. Las variables son áreas de memoria rotuladas que se utilizan para almacenar datos de programas de tiempo de ejecución. Para asignar valores a las variables en Python, use el signo igual a (=). No se muestra ningún resultado antes del siguiente indicador interactivo, como se muestra en la Figura 3. Los intentos de utilizar una variable no definida (sin ningún valor asignado) resultarán en un error, como se muestra en la Figura 4. Las secuencias, definidas como secuencias de caracteres, también pueden manejarse desde el modo interactivo. Utilice el carácter de barra invertida (\) para sustraerse de los caracteres. Por ejemplo, una cadena que utiliza comillas dobles, pero que también necesita utilizar una comilla doble dentro de la cadena. Si la cadena se ingresa de la siguiente manera: "I really "need" this"., Python se confundirá y pensará que la primera comilla doble dentro de la cadena finaliza realmente la cadena. Si coloca una barra invertida (\) antes de las comillas dobles dentro de la cadena de la siguiente manera: "I really \"need\" this", la barra invertida (\) hará que Python se sustraiga o ignore el carácter que sigue. Las comillas simples o comillas dobles pueden utilizarse para envolver las cadenas, como se muestra en la Figura 5.

La declaración de publicación imprime el resultado de la expresión dada. Difiere de la escritura simple de la expresión que se desea escribir (como hicimos anteriormente en los ejemplos de cálculo) en la manera en que maneja múltiples expresiones y cadenas. Las cadenas se publican sin comillas y se inserta un espacio entre los elementos para formatear las cosas correctamente, como se muestra en la Figura 6. Las funciones son una parte importante de muchos lenguajes de programación. Las funciones permiten que un bloque de códigos reciba un nombre y se vuelva a utilizar según sea necesario. La figura 7 define una función para agregar dos números y mostrar el resultado.

Funciones útiles y tipos de datos en Python Python admite muchas funciones y tipos de datos útiles. Algunos de los más importantes son los siguientes: Range() La función de range() genera una lista de números utilizados generalmente para iterar con bucles FOR. La Figura 1 muestra ejemplos de la función range().  

range(stop): es la cantidad de números enteros que se deberán generar a partir de cero. range([start], stop[, step]: es el número inicial de la secuencia, el número final de la secuencia y la diferencia entre cada número de la secuencia.

Tuplas Una tupla es una secuencia de objetos incambiables de Python. Las tuplas son secuencias separadas por paréntesis. La Figura 2 muestra ejemplos de tuplas. Listas Las listas son una secuencia de objetos cambiables de Python. Las listas pueden crearse configurando distintos valores separados por comas entre corchetes. La Figura 3 muestra ejemplos de listas y cómo pueden actualizarse. Conjuntos Los conjuntos son colecciones no ordenadas de elementos únicos. Las aplicaciones comunes incluyen verificación de pertenencia, la eliminación de duplicados de una secuencia y cálculos de operaciones matemáticas estándar en conjuntos, como la intersección, unión, diferencia y diferencia simétrica. La Figura 4 muestra ejemplos de conjuntos. Diccionario Un diccionario es una lista de elementos separados por comas. Cada elemento es una combinación de un valor y una clave única. Cada clave se separa de su valor por dos puntos. El diccionario completo se escribe entre llaves. Se puede acceder a, actualizar o eliminar los elementos del diccionario. También hay muchas funciones integradas en el diccionario, como la función que compara elementos dentro de diferentes diccionarios y la que proporciona un conteo de la cantidad total de elementos de un diccionario. La Figura 5 muestra ejemplos de diccionarios.

Estructuras de programación en Python Al igual que otros lenguajes, Python implementa la estructura IF - THEN. Los bloques IF-THEN se pueden utilizar para permitir que el código tome decisiones según el resultado de una expresión, como se muestra en la figura 1.

El código realiza algunas pruebas y publica un mensaje conforme a los resultados de la prueba. Observe que Python también implementa dos subestructuras denominadas ELSE y ELIF. ELSE permite al programador especificar instrucciones para ejecutar si la expresión es falsa. La forma abreviada de ELSE IF, ELIF, se usa para realizar una segunda prueba en caso de que la primera expresión sea falsa y se requiera otra prueba. Puede haber cero o más ELIF y la parte ELSE es opcional. El bucle FOR en Python itera los elementos de cualquier secuencia (una lista o una cadena) en el orden en que aparecen en la secuencia, como se muestra en la figura 2. El bucle WHILE ejecuta un bloque de códigos si la expresión es verdadera. El programa que se muestra en la figura 3, utiliza un bucle WHILE para calcular y mostrar una subsecuencia inicial de una serie Fibonacci en la que cada número de la serie es la suma de los dos anteriores. La tercera línea contiene un operador de asignación múltiple. Las variables a y b reciben los nuevos valores de 0 y 1 en una única declaración. El bucle WHILE calcula el término siguiente en la serie Fibonacci siempre que la condición b < 10 sea verdadera. Como en C, Python asume cualquier valor del número entero que no sea cero como verdadero y cero como falso. La prueba que se utiliza en la figura es una comparación simple. Observe que el cuerpo del bucle está indentado. La indentación es la forma en que Python agrupa las declaraciones. En el indicador interactivo, debe escribir una tabulación o espacio para cada línea indentada. Las entradas más complejas de Python deben realizarse con un editor de texto. Cuando una declaración compuesta se ingresa interactivamente, debe ir secundada por una línea en blanco para indicar la finalización (porque el analizador no puede adivinar qué línea será la última). Observe que cada línea dentro de un bloque básico se debe indentar por la misma cantidad.

Práctica de laboratorio: configuración de un entorno de servidor virtualizado El software de virtualización permite que un único servidor físico aloje varias máquinas virtuales. Esas máquinas quedan aisladas unas de otras y pueden guardarse, copiarse y compartirse. Esto proporciona un excelente entorno de desarrollo y pruebas. En esta práctica de laboratorio, configurará un entorno de desarrollo virtual e instalará una máquina virtual como preparación para experimentar con Python. Práctica de laboratorio: configuración de un entorno de servidores virtualizados Haga clic aquí para descargar la Máquina Virtual.

Práctica de laboratorio: programación básica de Python En esta práctica de laboratorio, utilizará un entorno virtual y el entorno de desarrollo integrado (IDE) IDLE para explorar la programación básica de Python. Práctica de laboratorio: programación básica de Python

Práctica de laboratorio: cree un juego simple con IDLE de Python En esta práctica de laboratorio, creará un juego de adivinanzas simple con números mediante Python. Este juego se basa en el diagrama de flujo creado con anterioridad. Práctica de laboratorio: cree un Juego simple con IDLE de Python

Definición de creación de un prototipo La creación de prototipos es el proceso de creación de un modelo de trabajo rudimentario de un producto o sistema. Para crear un prototipo en IoT, resulta útil tener habilidades de diseño, eléctricas, físicas y mecánicas (trabajar con las manos para armar cosas) y de programación, así como comprender el funcionamiento de TCP/IP. Pero no necesita ser un experto en ninguna de estas áreas. De hecho, crear un prototipo lo ayuda a mejorar estas aptitudes. Debido a que IoT aún está en desarrollo, todavía existen tareas desconocidas por descubrir. Este es un gran momento para inventar algo que forme parte de IoT. Debido a que IoT combina personas, procesos, datos y objetos, no hay un límite para los inventos que IoT pueda ayudar a crear y luego incorporar. Para conocer las novedades y las ideas de las que ya se habla en Idc, haga clic aquí.

Cómo crear un prototipo ¿Cómo se crea un prototipo? Existen algunas formas de comenzar. Un equipo de Google utilizó el “método rápido de creación de un prototipo” para crear Google Glass. Haga clic aquí para ver una conferencia TedTalk sobre este proceso. Por supuesto, Google tiene una amplia variedad de recursos para pagar a las personas y los materiales que participan en la creación de prototipos. La mayoría de nosotros necesitamos algo de ayuda financiera para materializar nuestras ideas y aplicarlas a un prototipo. Para nosotros, existe la financiación colectiva. Kickstarter, Indiegogo y Crowdfunder son solo tres de los numerosos programas de financiación colectiva en línea. Haga clic aquí para ver el video de Kickstarter del reloj Pebble. Este video en línea se utilizó para generar las donaciones que ayudaron a este grupo de inventores a crear el reloj Pebble. ¿Qué invención de IoT creará?

Materiales físicos Un buen lugar para comenzar es, por supuesto, Internet. Las personas intercambian ideas hace siglos, pero Internet permite el intercambio de ideas en un nivel totalmente nuevo. Personas que nunca se encontraron físicamente ahora puedan colaborar y trabajar juntas. Existen varios sitios web que puede visitar para conectarse con otros creadores. Maker Media es una plataforma global para conectar a los creadores entre sí a fin de que intercambien proyectos e ideas. La plataforma también proporciona un lugar donde los creadores pueden buscar y adquirir productos para sus proyectos. Para obtener más información, visite Makezine en http://makezine.com. Es útil estar capacitado para trabajar con ciertos materiales; por ejemplo, la madera y el metal son materiales comunes en la creación de prototipos, pero para un principiante podría ser difícil usarlos. Es posible que se sorprenda con lo que puede llegar a hacer con plástico, arcilla, papel y cables. Realice una búsqueda en Google para obtener más información o ideas sobre cómo trabajar con los diferentes materiales de creación de prototipos. LEGO Mindstorms tiene una gran comunidad de colaboradores y fanáticos. Con LEGO Mindstorms, puede crear robots de LEGO y controlarlos mediante una aplicación. Los equipos vienen con todo lo que se necesita para que funcione. Visite LEGO Mindstorms en http://mindstorms.lego.com. Meccano, o Erector Set, es un sistema de construcción de modelos que consiste en bandas de metal, placas, vigas angulares, ruedas, ejes y engranajes, todos reutilizables, con tuercas y pernos para conectar las piezas. Le permite armar prototipos funcionales y dispositivos mecánicos. Visite Erector Set en www.erector.us.

La impresión en 3D es el proceso por el cual se crea un objeto sólido basado en un archivo informático de un modelo en 3D. Una máquina, denominada “impresora 3D”, se conecta a la computadora. En la actualidad, varias empresas arman y venden impresoras 3D. Visite Makerbot en https://www.makerbot.com.

Kits de herramientas electrónicas Los programas informáticos no se pueden ejecutar sin computadora. Aunque es posible crear programas para casi cualquier computadora, algunas plataformas están diseñadas para principiantes. A continuación, se indican algunas de las plataformas más populares. Arduino es una plataforma informática física de código abierto basada en una simple placa de microcontroladores y un entorno de desarrollo para escribir el software de la placa. Se pueden desarrollar objetos interactivos que recogen información de diversos switches o sensores para controlar luces, motores y otros objetos físicos. Visite Arduino en http://arduino.cc. Aunque Arduino no es adecuado para utilizar como computadora, su baja necesidad de energía lo hace capaz de controlar otros dispositivos con eficacia. Raspberry Pi es una computadora de bajo costo del tamaño de una tarjeta de crédito que se conecta a un monitor de computadora o a un televisor. Se opera mediante un teclado y un mouse estándar. Es capaz de funcionar como una computadora, desde navegar en Internet y reproducir video de alta definición, hasta crear hojas de cálculo, procesar texto y usar juegos. Visite Raspberry Pi en http://www.raspberrypi.org. Beaglebone es muy similar a Raspberry Pi en tamaño, requisitos de energía y aplicación. Beaglebone tiene más capacidad de procesamiento que Raspberry Pi, por lo tanto es una mejor opción para aplicaciones con mayores requisitos de procesamiento. Visite Beaglebone en http://beagleboard.org.

Recursos de programación La programación es fundamental para IoT. La creación de un código personalizado es muy útil cuando se desarrolla una solución de IoT. Ya aprendió acerca de Blockly y Python. Existen muchos otros recursos gratuitos que pueden ayudarlo a desarrollar habilidades de programación. El MIT OpenCourseWare (OCW) es una publicación basada en la Web de casi todo el contenido de los cursos de MIT. Abierto y disponible para todo el mundo, OCW es un excelente lugar para familiarizarse con la programación informática de manera gratuita. Se pueden buscar cursos de OCW relacionados con programación en http://ocw.mit.edu/courses/intro-programming. Khan Academy es un sitio web educativo sin fines de lucro creado en 2006 para proporcionar “educación libre, de primera clase, a cualquier persona y en cualquier lugar”. Las lecciones relacionadas con la programación informática se pueden encontrar en https://www.khanacademy.org/computing/cs. Code Academy es otro excelente recurso. Se basa en la interactividad para enseñar a las personas a escribir programas informáticos. Los puede encontrar en http://www.codeacademy.com.

Talleres de invención y de emprendimiento en la comunidad Entonces, es probable que haya creado algo realmente genial. ¿Qué hacer ahora? Existen varios lugares en los que puede recibir ayuda para exponer su idea o su prototipo a otros. Investigue cuáles son las opciones disponibles en su comunidad. Consulte con el Gobierno, las instituciones educativas y la Cámara de Comercio locales para obtener información sobre talleres, clases y asesoramiento especializado.

Internet tiene muchos recursos para ayudar a que su idea tenga exposición. Quirky es un buen ejemplo. Quirky permite que los usuarios compartan sus ideas. Cuando se envía una idea, otros usuarios de Quirky pueden votar y elegir si desean apoyarla o no. Si una idea es buena, se puede convertir en un producto real. Puede conocer más acerca de Quirky en https://www.quirky.com/how-it-works.

Práctica de laboratorio: configuración de PL-App con Raspberry Pi El Laboratorio de Prototipos (Prototying Lab) de Cisco es un conjunto de componentes de hardware y de software que permite diseñar rápidamente prototipos y modelos de distintas soluciones de digitalización y análisis de datos de IoT. Los componentes de hardware forman parte del kit de práctica de laboratorio de prototipos (PL-Kit). PL-Kit se basa en placas de prototipos de HW abiertas, como Raspberry Pi y Arduino. PL-Kit incluye sensores adicionales, actuadores y componentes electrónicos. El PL-Kit se puede utilizar para construir prototipos sofisticados de sistemas de IoT integrales que pueden detectar y accionar el mundo físico real, analizar y procesar los datos y conectarse a sistemas de redes y nubes. El principal componente de software de la práctica de laboratorio de prototipos es la aplicación de prácticas de laboratorio de prototipos (PL-App). PL-App junto con PL-Kit permiten la digitalización de IoT y la creación rápida de prototipos y el aprendizaje del análisis de datos. PL-App brinda un entorno web para acceder a los recursos de software y hardware de Raspberry Pi mediante Jupyter Notebooks. Con la PL-App, puede acceder a prácticas de laboratorio ya existentes sobre IoT o escribir sus propias aplicaciones nuevas directamente en la placa, ejecutarlas y monitorear la salida de la placa con diversas visualizaciones. En esta práctica de laboratorio, descargará un sistema operativo de Raspberry Pi y lo instalará en una tarjeta microSD. Después de instalar la tarjeta microSD, el Raspberry Pi y el Arduino conectado a Raspberry Pi pueden controlarse desde la interfaz de PL-App. Esta práctica de laboratorio brinda pautas básicas para la configuración inicial de la placa de Raspberry Pi con el entorno de PL-App. Práctica de laboratorio: configuración de PL–App con Raspberry Pi PL-App Launcher for Windows PL-App Launcher for Mac PL-App Image for Introduction to IoT 2.0 Haga clic aquí para ver un recorrido en video por esta práctica de laboratorio. Haga clic aquí para leer una transcripción del video.

Práctica de laboratorio opcional: uso de una notebook de PL-App Las notebooks de PL-App se basan en el proyecto Jupyter de código abierto. Las Jupyter Notebooks permiten que el contenido de marcado, por ejemplo textos y gráficos, se combine con el código interactivo en celdas diferentes. Las celdas con código pueden adaptarse según necesidades específicas. Pueden modificarse y ejecutarse de manera independiente. Esto permite la creación rápida de conceptos de prototipos, en los cuales el desarrollo de la aplicación final puede dividirse en secciones más pequeñas, en las que cada una aborde un problema específico. En esta práctica de laboratorio explorará la estructura de las Jupyter Notebooks y la forma en que se pueden usar en el proceso de creación de prototipos. Nota: Para ver el código de Blockly en las Jupyter Notebooks, use el navegador web Google Chrome. Práctica de laboratorio: Cómo usar un cuaderno de PL-App

Haga clic aquí para ver un recorrido en video por esta práctica de laboratorio. Haga clic aquí para leer una transcripción del video.

Práctica de laboratorio opcional: active un LED con Raspberry Pi y PLApp En esta práctica de laboratorio, utilizará una notebook de PL-App de ejemplo para interactuar con un LED como parte de un circuito simple. Armará un circuito simple en una placa de prueba con un resistor y un LED. Luego, utilizará el programa de activación del LED para controlar la velocidad de activación del LED. Nota: Para ver el código de Blockly en las Jupyter Notebooks, use el navegador web Google Chrome. Nota: Una vez que descargue la Jupyter Notebook, siga estas instrucciones para cargar el archivo en el directorio /myfiles de la Raspberry Pi y descomprima el archivo. Práctica de laboratorio: activación de un LED con Raspberry Pi y PL-App (vista preliminar de la práctica de laboratorio) Práctica de laboratorio: activación de un LED con Raspberry Pi y PL-App (Jupyter Notebook) Haga clic aquí para ver un recorrido en video para esta práctica de laboratorio. Haga clic aquí para leer una transcripción del video.

Práctica de Laboratorio opcional: introducción a Arduino En esta práctica de laboratorio, aprenderá a usar Arduino y Arduino IDE para controlar la velocidad de parpadeo de un LED. Práctica de laboratorio: introducción a Arduino Haga clic aquí para ver un recorrido en video por esta práctica de laboratorio. Haga clic aquí para leer una transcripción del video.

Resumen En este capítulo, primero se analizó cómo aplicar programación básica para el soporte de dispositivos de IoT. Los diagramas de flujo son diagramas que se utilizan para representar procesos. Existen dos tipos comunes de software informático: software del sistema y software de aplicaciones. Los programas para software de aplicaciones se crean con el fin de realizar una tarea determinada. El software del sistema funciona entre el hardware de la computadora y el programa de aplicaciones. Las variables de programación se pueden clasificar en dos categorías: 

Variables locales: estas son variables que se encuentran dentro del alcance de un programa/función/procedimiento.

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Variables globales: estas son variables que se encuentran dentro del alcance en el tiempo de ejecución del programa. Cualquier parte del programa puede recuperarlas.

Las estructuras lógicas más comunes son los bucles IF–THEN, FOR y WHILE.

Blockly es una herramienta de programación visual creada para ayudar a los principiantes a comprender los conceptos de programación. Blockly implementa la programación visual mediante la asignación de diferentes estructuras de programas a bloques de color. Python es un lenguaje muy común diseñado para ser fácil de leer y escribir. Python es un lenguaje interpretado; por lo tanto, requiere un intérprete para analizar y ejecutar el código de Python. Las variables son áreas de memoria rotuladas que se utilizan para almacenar datos de programas de tiempo de ejecución. Python admite muchas funciones y tipos de datos, incluidos range(), tuplas, listas, conjuntos, diccionario. Python también implementa dos subestructuras denominadas ELSE y ELIF. A continuación, el capítulo presentó de manera detallada la creación de prototipos. La creación de prototipos es el proceso de creación de un modelo de trabajo rudimentario de un producto o sistema. Un equipo de Google utilizó el “método rápido de creación de un prototipo” para crear Google Glass. Internet permite los intercambios de ideas en un nivel totalmente nuevo. Existen varios sitios web que puede visitar para conectarse con otros creadores: http://makezine.com http://mindstorms.lego.com www.erector.us https://www.makerbot.com http://arduino.cc http://www.raspberrypi.org http://beagleboard.org https://blockly-games.appspot.com/ http://ocw.mit.edu/courses/intro-programming https://www.khanacademy.org/computing/cs http://www.codeacademy.com https://www.quirky.com/how-it-works