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Los dispositivos, los sensores y demás son la primera capa de la pila tecnológica conocida como IoT. Un dispositivo IoT puede adoptar muchas formas. Los dispositivos IoT incluyen transductores como sensores y actuadores y un sinfín de objetos que a menudo se denominan "smart", "inteligentes" o simplemente "conectados" (bombillas inteligentes, válvulas y bombas conectadas, contadores inteligentes, coches conectados, componentes de edificios inteligentes o inteligentes, dispositivos domésticos inteligentes, etc.). Cuando la gente habla de un dispositivo IoT no piensa en sensores, actuadores ni en todo el resto de cosas que los componen, como placas, procesadores/chips, transceptores, sistemas micro-electromecánicos, nada por el estilo. Si que piensan en dispositivos inteligentes como los mencionados o en wearables, alumbrado público inteligente, rastreadores de actividad, controles de habitaciones inteligentes, termostatos inteligentes, controladores de riego o, tal vez, en robots colaborativos, activos de fabricación inteligentes, dispositivos de control de la salud (incluso integrados en el cuerpo), mascotas o activos privados etiquetados con tecnología de detección de ubicación y, sí, la buena y vieja nevera conectada. La lista es interminable cuando se añade la agricultura y la ganadería, la industria "pesada", el comercio minorista, la señalización digital "inteligente", etc. De esta manera se consideran las cosas y los dispositivos IoT en este contexto más amplio, en el que todo tipo de componentes (hardware, software, conexión) e incluso servicios asociados confluyen en un dispositivo. Sin embargo, lo que más abordaremos como presentación básica en este momento, son los sensores y los actuadores. Un objeto conectado puede tener unos pocos o muchos miles de sensores y transductores. Una caja telemática como la que se utiliza en los coches para el encendido del automóvil suele tener unos pocos sensores, una plataforma de producción solar puede tener decenas de miles. Profundicemos en los sensores, los actuadores y las "cosas" conectadas al IoT. Hay que tener en cuenta que, dado que con los dispositivos IoT estamos hablando esencialmente de capturar y comunicar datos, también hay un componente importante: el de la conectividad de los dispositivos, por el cual las cosas físicas y los controladores se conectan a través de unidades de comunicación y procesamiento. Se puede entender esto como una capa separada de la pila tecnológica de IoT, pero se solapa -en parte- con la capa de las pasarelas IoT y la capa de la conectividad IoT y las redes de comunicación IoT, que abordamos en otro artículo como una capa de IoT separada.

Dispositivos IoT: sensores

Los sensores existen desde mucho antes que el IoT en su significado actual y son omnipresentes en, por ejemplo, edificios, fábricas, energía y mucho más. En todos estos casos, los sensores forman parte de la columna vertebral de datos digitales de las soluciones conectadas e inteligentes. Todo lo que es "inteligente" y está relacionado con el IoT se basa en sensores y otros tipos de transductores que veremos a continuación. Un sensor es un dispositivo que detecta, mide o indica cualquier cantidad física específica, como la luz, el calor, el movimiento, la humedad, la presión o entidades similares, convirtiéndolas en cualquier otra forma, que es principalmente, pulsos eléctricos. Un transductor convierte una señal en forma de energía en una señal en otra forma. En el contexto de los sensores IoT, esto significa simplemente que los sensores son capaces de percibir las condiciones en o alrededor del dispositivo IoT en el que están presentes y en y alrededor del elemento físico (estado y entornos) al que están unidos. Los sensores pueden detectar los eventos o cambios en los entornos y para los fines para los que fueron diseñados y comunicar sobre estos eventos o cambios de parámetros específicos a los sistemas y otros dispositivos que luego pueden utilizar estos datos para acciones, análisis, etc. En un contexto IoT también podemos utilizar la definición de un artículo de 2016 sobre el mercado mundial de sensores hasta 2022: "un sensor es un dispositivo que detecta, mide o indica cualquier cantidad física específica, como la luz, el calor, el movimiento, la humedad, la presión o entidades similares, convirtiéndolas en cualquier otra forma que es, principalmente, pulsos eléctricos." Entre los parámetros, factores y eventos ambientales que los sensores pueden "percibir" y comunicar se encuentran parámetros como el sonido, la temperatura, la humedad, la presencia de componentes químicos o gases específicos, la luz, la ocupación (por ejemplo, de una habitación) y mucho más. Está claro que los sensores son componentes esenciales del IoT y deben ser muy precisos, ya que, para empezar, son los que capturan los datos. Hay más de 100 tipos diferentes de sensores. Pueden comprarse por separado o en las denominadas placas de sensores, que han sido diseñadas para reunir varios sensores necesarios en el ámbito de un caso de uso o proyecto de IoT. Hay placas de sensores para aplicaciones como la monitorización de la calidad del aire en ciudades inteligentes y aplicaciones de tráfico inteligente. También hay placas de sensores que se pueden personalizar para probar aplicaciones de IoT o para construir las placas precisas que se necesitan para cualquier aplicación, añadiendo los sensores que se deseen. Como se ha dicho, los sensores son cualquier cosa menos ahora y han sido omnipresentes en muchas industrias antes de que alguien escuchara el término IoT. En los edificios inteligentes actuales, los proyectos de fábricas inteligentes de la Industria 4.0, los proyectos de ciudades inteligentes y todo lo relacionado con el IoT son aún más omnipresentes y tanto la oferta como las tecnologías han evolucionado.

Dispositivos IoT: actuadores

Al igual que los sensores, los actuadores son transductores. Y al igual que los sensores, se utilizan desde hace tiempo y, sin duda, desde antes de que se acuñara el término IoT. Mientras que los sensores detectan y envían, los actuadores actúan y activan. El actuador recibe una señal y pone en marcha lo que necesita para actuar sobre/en un entorno. En cierto sentido, podría decirse que un actuador hace lo contrario que un sensor y es al menos igual de crucial, aunque hoy en día lo que hacen la mayoría de las empresas es adquirir y analizar datos, y mucho menos utilizar los datos como desencadenantes para hacer que ocurra "algo" en el mundo físico, donde reside bastante valor y no sólo en el ámbito de la automatización, sino también en las aplicaciones de consumo del IoT. Hagamos más tangible el uso de los actuadores desde la perspectiva del IoT: En nuestro artículo sobre la evolución de la gestión de los edificios en la era del IoT, se ofrece un ejemplo: los actuadores se sitúan en el radiador o controlan el flujo de aire en una habitación inteligente de una casa o edificio inteligente; los sensores detectan que no hay nadie en la habitación; los actuadores se activan para reducir la temperatura (o detener la climatización o lo que sea); el sistema de control informa de la decisión al sistema de gestión (con el consiguiente ahorro de energía) y todo el mundo está contento. Se espera que el mercado de los actuadores crezca a un ritmo del 5,4% hasta 2025 Se pueden imaginar muchos otros escenarios en este sentido. Las luces, el aire acondicionado y la calefacción de la sala de reuniones se apagan; el trabajador se acerca a la "oficina inteligente", busca la sala de reuniones disponible en su aplicación y la reserva para la reunión; los actuadores reciben señales para asegurarse de que la sala de reuniones cumple con lo que se espera de una sala de reuniones saludable y confortable. Vale, lo hacemos parecer más sencillo de lo que es. Al igual que hay muchos tipos de sensores, hay muchos tipos de actuadores y formas de utilizarlos. Los actuadores eléctricos pueden convertir su energía en par mecánico, otros actuadores pueden controlar válvulas (piense en combinaciones con sensores relativos, por ejemplo, a fugas de agua), etc. Esto daría para un artículo aparte, pero esperemos que la imagen quede clara. En el ámbito del IoT, los actuadores en la mayoría de los casos consisten en encender o apagar algo aplicando alguna fuerza. Sin embargo, también hay muchas aplicaciones industriales o robóticas, como el uso de actuadores para pinzas. Y, ciertamente, también hay dispositivos inteligentes en aplicaciones de consumo en las que se puede ver muy bien cómo los sensores y los actuadores trabajan juntos, por ejemplo, en la mejora del sueño.

Pasarelas IoT: dispositivos en la intersección de dispositivos/datos y plataformas IoT

En más de un sentido, las pasarelas IoT también pueden clasificarse dentro de los dispositivos IoT. Una pasarela IoT puede ser hardware, pero también puede ser software y, a menudo, una combinación de ambos y, dadas las crecientes funciones de las pasarelas IoT, es mejor verlas como una capa separada, no en vano estas funciones y los aspectos tecnológicos. Las pasarelas o gateways IoT tienen muchas formas, precisamente porque pueden cumplir un número cada vez mayor de tareas. En otras palabras: el uso de las pasarelas IoT está cambiando, en comparación con los primeros tiempos del IoT. Y eso tiene todo que ver con el alcance original de una pasarela IoT y con cómo la evolución de IoT lleva a una mayor agrupación de funciones en la pasarela, que está en una posición ideal para realizar estas funciones, dada su función esencial como puente. Esencialmente, una pasarela IoT desempeña un papel fundamental en la intersección de los dispositivos IoT en sentido estricto (y, por tanto, de los datos de los dispositivos IoT) y la red, la nube o el centro de datos, tal y como se explica en nuestro artículo en profundidad sobre las pasarelas IoT, en el que también se puede ver que hay pasarelas para el IoT industrial, pasarelas para lo que se conoce como edge computing (véase también IoT y edge computing), pasarelas para la automatización del hogar, donde agregan y orquestan las comunicaciones entre los sensores del hogar y los servicios en la nube, y mucho más. Se trata, pues, de una capa amplia con múltiples dispositivos, tecnologías, soluciones (software y hardware) y funciones. Las pasarelas IoT se utilizan de hecho para la agregación de la conectividad, el cifrado y descifrado de los datos IoT (seguridad), la traducción de los diversos protocolos que existen en el panorama tecnológico general de IoT, como se ha explicado, la gestión y la incorporación de los dispositivos IoT, la mencionada computación de borde de IoT, el control y la gestión remotos, el preprocesamiento y la agregación de datos, etc. Dicho de forma sencilla: desempeñan un papel fundamental en múltiples niveles, pero como su nombre indica, las pasarelas IoT son esencialmente eso: son una pasarela entre el nivel de los dispositivos IoT y las tecnologías y entornos en los que se aprovechan realmente los datos de los dispositivos IoT. Como hay más dispositivos IoT y, por lo tanto, más datos IoT, es fácil entender por qué hay más funciones y objetivos en las pasarelas IoT. Muchos sensores con a menudo muchos puntos de datos significan que el preprocesamiento puede hacerse en la pasarela y que las pasarelas y el análisis de los datos en general se está desplazando cada vez más hacia el borde y las pasarelas de borde. Sin embargo, como puede leer en nuestro artículo sobre el impacto de los datos de IoT en la infraestructura de TI, la mayor parte del análisis de los datos de IoT sigue realizándose en un centro de datos. De ahí la gran variedad de pasarelas IoT, desde el borde hasta la red o la nube, lo que la gente quiera. En el contexto de esta capa también hay que destacar la gestión de dispositivos IoT, que es clave en las plataformas IoT a nivel de características M2M.
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