Una forma de agrupar las diferentes entidades que conforman el Internet de las Cosas para facilitar su comprensión y su tratamiento desde el punto de vista conceptual es abstraer todas las tecnologías y protocolos que utilizamos en el entorno IoT y definir lo que conocemos como una arquitectura que es el sistema de numerosos elementos (sensores, protocolos, actuadores, servicios en la nube y capas) que componen las diferentes aplicaciones IoT.
Los modelados más frecuentes son:
Cómo tecnología basada en redes, desde el punto de vista conceptual, la arquitectura subyacente a la tecnología IoT está organizada en una arquitectura en 3 capas:
Capa de percepción: donde se encuandran los diferentes sensores y actuadores que recogen información del entorno o la modifican.
Capa de red: encargada de conectar el dispositivo a otras «cosas inteligentes», a dispositivos de red o a servidores, transmitiendo datos entre dispositivos.
Capa de aplicación: en la que se enmarcan las aplicaciones del usuario.
Desde el punto de vista conceptual, arquitectura en 3 capas es perfecta porque describe completamente la lógica de la tecnología: los datos recabados por los dispositivos físicos se transmiten hacia otros dispositivos, servidores o elementos de la red y se procesan en las aplicaciones finales para un uso concreto. Sin embargo, a la hora de desarrollar aplicaciones reales, se necesita un mayor nivel de detalles, es decir, arquitecturas con más capas, o conceptos diferentes. Por eso, en muchas ocasiones se habla de una arquitectura en 5 capas, en la que se repiten las capas de percepción y aplicación y en vez de la capa de red hablamos de:
Capa de transporte: encargada de transmitir información desde la capa de percepción hacia y desde la capa de procesamiento, esto es resuelve las comunicaciones de los dispositivos a nivel de red (3G/4G, WiFi, LoRaWAN…)
Capa de procesamiento: resuelto el transporte, e independientemente de la red de comunicación, la capa de procesamiento recoge y procesa esos datos. En esta capa se situan los servicios de procesamiento de datos tales como Bases de datos, Cloud Computing o Big Data.
Capa de negocio o Business Layer: en ella se resuelven los problemas de mayor nivel de abstracción, como los modelos de negocio, la privacidad de los datos de usuario o la gestión de las aplicaciones.
El modelo más completo que podemos considerar es una arquitectura de 7 capas, similar al modelo OSI. En esta se describe la estructura de cualquier solución IoT, lo que incluye desde los aspectos físicos, el hardware o las cosas) hasta los aspectos virtuales (como los servicios, el software y los protocolos de comunicación). Este enfoque modular ayuda a gestionar la complejidad de las soluciones IoT.