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Los nodos IoT son los dispositivos informáticos que se conectan de forma inalámbrica a una red y tienen la capacidad de transmitir datos. Son los dispositivos más numerosos del internet de las cosas (IoT). El IoT consiste (entre otras cosas) en extender la conectividad a internet más allá de los dispositivos estándar, como ordenadores de sobremesa, portátiles, teléfonos inteligentes y tabletas, a toda una serie de dispositivos físicos y objetos cotidianos tradicionalmente tontos o no habilitados para internet. Incorporando tecnología, estos dispositivos pueden comunicarse e interactuar a través de Internet. También pueden ser supervisados y controlados a distancia. Ejemplos y aplicaciones de los dispositivos IoT Los dispositivos conectados forman parte de un ecosistema en el que cada dispositivo habla con otros dispositivos relacionados en un entorno para automatizar las tareas del hogar y la industria. Pueden comunicar datos de sensores utilizables a usuarios, empresas y otras partes interesadas. Los dispositivos pueden clasificarse en tres grupos principales: de consumo, empresariales e industriales. Los nodos IoT conectados de consumo incluyen televisores inteligentes, altavoces inteligentes, juguetes, wearables y electrodomésticos inteligentes. Los contadores inteligentes, los sistemas de seguridad comercial y las tecnologías de ciudades inteligentes -como las utilizadas para controlar el tráfico y las condiciones meteorológicas- son ejemplos de dispositivos IoT industriales y empresariales. Otras tecnologías, como el aire acondicionado inteligente, los termostatos inteligentes, la iluminación inteligente y la seguridad inteligente, abarcan usos domésticos, empresariales e industriales. En un hogar inteligente, por ejemplo, un usuario llega a casa cuando su coche se comunica con el garaje para abrir la puerta. Una vez dentro, el termostato ya está ajustado a su temperatura preferida, y la iluminación se ajusta a una menor intensidad y color, ya que los datos de su marcapasos indican que ha sido un día estresante. En la empresa, los sensores inteligentes ubicados en una sala de conferencias pueden ayudar a un empleado a localizar y programar una sala disponible para una reunión, asegurándose de que el tipo de sala, el tamaño y las características adecuadas estén disponibles. Cuando las plataformas de la reunión entren en la sala, la temperatura se ajustará en función de la ocupación, las luces se atenuarán mientras se carga el PowerPoint adecuado en la pantalla y el orador comienza su presentación. En una planta de producción, una máquina de la línea de montaje equipada con sensores proporcionará datos de los sensores al operador de la planta, informándole de las anomalías y prediciendo cuándo será necesario sustituir las piezas. Esta información puede evitar tiempos de inactividad inesperados, así como pérdidas de productividad y beneficios. En el campo, estas notificaciones pueden alertar a los usuarios de alertas sobre problemas con los animales o los cultivos, así como de las piezas necesarias para solucionarlo evitando la necesidad de enviar a un trabajador de servicio de campo para diagnosticar un problema, sólo para perder su tiempo conduciendo a un almacén, encontrar la pieza correcta y volver al sitio. Gestión de los nodos IoT Hay una serie de retos que pueden dificultar el despliegue satisfactorio de un sistema de IoT y sus dispositivos conectados, como la seguridad, la interoperabilidad, la capacidad de alimentación/procesamiento, la escalabilidad y la disponibilidad. Muchos de ellos pueden abordarse con la gestión de dispositivos IoT, ya sea adoptando protocolos estándar o utilizando servicios ofrecidos por un proveedor. La gestión de dispositivos ayuda a las empresas a integrar, organizar, supervisar y gestionar remotamente los dispositivos habilitados para Internet a escala, ofreciendo características críticas para mantener la salud, la conectividad y la seguridad de los nodos IoT a lo largo de todo su ciclo de vida. Estas características incluyen:
  • Registro de dispositivos
  • Autenticación/autorización de dispositivos
  • Configuración de dispositivos
  • Aprovisionamiento de dispositivos
  • Supervisión y diagnóstico de dispositivos
  • Solución de problemas de los dispositivos
Conectividad y red de los dispositivos IoT La creación de redes y los protocolos de comunicación y conectividad utilizados con los dispositivos habilitados para Internet dependen en gran medida de la aplicación específica de IoT que se despliegue. Al igual que hay muchas aplicaciones IoT diferentes, hay muchas opciones de conectividad y comunicación diferentes. Los protocolos de comunicación incluyen CoAP, DTLS y MQTT, entre otros. Los protocolos inalámbricos incluyen IPv6, LPWAN, Zigbee, Bluetooth Low Energy, Z-Wave, RFID y NFC. También se puede utilizar la telefonía móvil, el satélite, el Wi-Fi y Ethernet. Cada opción tiene sus contrapartidas en términos de consumo de energía, alcance y ancho de banda, todo lo cual debe tenerse en cuenta a la hora de elegir los dispositivos conectados y los protocolos para una aplicación particular de IoT. Para compartir los datos de los sensores que recogen, los dispositivos IoT se conectan a una pasarela IoT o a otro dispositivo de borde donde los datos pueden analizarse localmente o enviarse a la nube para su análisis. Seguridad de los nodos IoT La interconexión de dispositivos tradicionalmente tontos plantea una serie de cuestiones en relación con la seguridad y la privacidad. Como suele ocurrir, la tecnología IoT ha avanzado más rápidamente que los mecanismos disponibles para salvaguardar los dispositivos y sus usuarios. Investigación Los investigadores ya han demostrado el hackeo remoto de marcapasos y coches. En octubre de 2016, un gran ataque de denegación de servicio distribuido apodado Mirai afectó a los servidores DNS de la costa este de Estados Unidos, interrumpiendo los servicios en todo el mundo, un problema que se remonta a los hackers que se infiltran en las redes a través de los dispositivos IoT, incluidos los routers inalámbricos y las cámaras conectadas. Sin embargo, proteger los dispositivos IoT y las redes a las que se conectan puede ser un reto debido a la variedad de dispositivos y proveedores, así como a la dificultad de añadir seguridad a los dispositivos con recursos limitados. En el caso de la red de bots Mirai, el problema se debe al uso de contraseñas por defecto en los dispositivos pirateados. Las contraseñas fuertes, la autenticación/autorización y la gestión de la identidad, la segmentación de la red, el cifrado y la criptografía son todas las medidas de seguridad sugeridas para el IoT. Preocupado por los peligros que plantea la superficie de ataque de la IoT, que crece rápidamente, el FBI publicó el anuncio de servicio público FBI Alert Number I-091015-PSA en septiembre de 2015, que es un documento que describe los riesgos de los dispositivos de la IoT, así como las protecciones y las recomendaciones de defensa. En agosto de 2017, el Senado de Estados Unidos presentó la Ley de Mejora de la Ciberseguridad de la IoT, un proyecto de ley que aborda los problemas de seguridad asociados a los dispositivos de la IoT. Aunque es un comienzo, el proyecto de ley solo exige que los dispositivos habilitados para Internet adquiridos por el gobierno federal cumplan unos requisitos mínimos, no el sector en su conjunto. Tendencias de los dispositivos IoT y crecimiento previsto Gartner estimó que el número total de dispositivos IoT en uso alcanzó los 8.400 millones en 2020, un aumento del 31% respecto a 2019. Y las estimaciones de crecimiento futuro de los dispositivos IoT han sido rápidas y furiosas. En el extremo más alto de la escala, Intel proyectó que la penetración de dispositivos habilitados para Internet crecería de 2 mil millones en 2006 a 200 mil millones en 2020, lo que equivale a casi 26 dispositivos inteligentes por cada ser humano en la Tierra. Un poco más conservador, IHS Markit dijo que el número de dispositivos conectados será de 75.400 millones en 2025 y de 125.000 millones en 2030. Otras empresas han matizado sus cifras, excluyendo de la ecuación los teléfonos inteligentes, las tabletas y los ordenadores. Gartner calcula que en 2020 habrá 20.800 millones de cosas conectadas, mientras que IDC cifra en 28.100 millones y BI Intelligence en 24.000 millones.    

¿Qué es un nodo IoT?

Un nodo IoT es un pequeño dispositivo (o una parte de él) que permite que un sensor tradicional envíe sus datos a un servidor o aplicación remoto. Podemos decir que en el Internet de las Cosas, el nodo es “la cosa”. Tradicionalmente, un sensor necesitaba de un dispositivo complejo como puede ser un autómata o un PLC para leer e interpretar los datos, sin embargo, gracias a las nuevas herramientas y tecnologías disponibles es muy sencillo y económico incorporar un pequeño dispositivo que envíe mediante cualquier tecnología de comunicación la información del sensor a un servidor o una aplicación para poder tomar diferentes decisiones en otros equipos a partir de la información recibida. Fuera del campo de la electrónica, la informática y las telecomunicaciones, existe una definición de “Nodo IoT” en edificación que lo define como la infraestructura de comunicaciones concentradora capaz de recopilar información procedente de una red de sensores distribuida y ponerla a disposición de las ciudades inteligentes. Como podemos observar, ambas definiciones son similares, si bien la segunda es una generalización que puede llevar a confusiones y se refiere a nodo como un módulo más complejo capaz de interpretar los datos de los sensores, reformatearlos y tomar decisiones a partir de ellos, esto en telecomunicaciones se le conoce como un sistema de computación en el borde o “Edge device” por sus siglas en inglés. Normalmente en el vocabulario del IoT los nodos son los dispositivos más numerosos, ya que todos los nuevos y apasionantes dispositivos capaces de leer y enviar datos de uno o varios sensores, esto puede ser desde la nueva cerradura que abrimos con el móvil hasta un sensor de temperatura o el interruptor que enciende la caldera si ese sensor da un valor bajo.

Características:

  • Consumir poca energía
  • Muy buena conectividad para subir datos y no tan buena para recibirlos
  • Utilizar una o varias tecnologías de comunicación inalámbrica
  • Alimentados por baterías o pilas
La implementación de todos estos dispositivos permite que gracias al uso de diferentes nodos IoT podamos leer, transmitir y monitorizar todo tipo de variables con un coste mínimo, haciendo posible todo tipo de aplicaciones que eran impensables hasta ahora. Leer datos de todos estos dispositivos además de interesante es un desafío ya que necesitamos un controlador inalámbrico capaz de leer un número muy grande de dispositivos que se conectan con poca frecuencia
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