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Introducción a la arquitectura IoT: una visión general

Programación

Esteban Canle Fernández | 11/06/2024

Estamos en la era digital, en la época del Internet de las Cosas (IoT), un conjunto de tecnologías que han llegado para revolucionarlo todo conectando dispositivos y sistemas. Esto permite una gran interacción y la automatización de multitud de procesos. IoT tiene aplicación en diversos campos, desde la sanidad hasta la agricultura, el transporte o la industria. La arquitectura en IoT es de suma importancia para ello, ya que es lo que define como se conectan y comunican todos los dispositivos entre ellos.

En este contexto, es necesario formarse, algo que puedes hacer estudiando un curso de IoT, ya que son preparaciones que tienen múltiples salidas. Este tipo de formaciones te dan las habilidades clave en una tecnología en auge y también te abren las puertas a múltiples oportunidades laborales en un mercado cada vez más demandante. De momento, vamos a ver qué es la arquitectura IoT y por qué es tan importante, aunque alguna pista ya te la hemos dado, ¿verdad? ¡Empezamos!

¿Qué es la arquitectura IoT y por qué es importante?

Como hemos comentado, la arquitectura IoT es la estructura que define como se conectan y comunican los diversos dispositivos IoT entre ellos y con los sistemas centrales. Esta debe abarcar desde los sensores hasta los sistemas de procesamiento de datos que están alojados en la nube. En este sentido, por tanto, es importante porque garantiza una comunicación eficiente, fiable y segura entre ellos y los usuarios finales.

En el contexto de desarrollo tecnológico actual, debido al creciente número de dispositivos conectados y a la gran cantidad de datos que se generan, una arquitectura bien diseñada permite una gestión más eficiente de todo el proceso de trabajo. Así, los profesionales se aseguran de que los datos se transmitan, procesen y analicen de manera efectiva para obtener información valiosa y tomar decisiones informadas.

Para 2025, se espera que haya más de 75 mil millones de dispositivos IoT conectados, con un mercado global que alcanzará los 1,5 billones de dólares para 2027. 

Además de en todo lo ya mencionado, la arquitectura para IoT también tiene un papel fundamental en la seguridad y privacidad de los datos. Esto es relevante cuando los ciberataques son cada vez más frecuentes. Por eso, las arquitecturas con las que se trabaja deben incorporar medidas de seguridad robustas para proteger la información sensible y mantener la confianza de los usuarios.

Componentes clave de una arquitectura IoT efectiva

La arquitectura en IoT es un proceso que está formado por cuatro etapas en los que participan sus diferentes componentes. Son las siguientes:

Sensores y actuadores

Todo el proceso empieza con los sensores y actuadores. Los primeros son los que supervisan y los segundos los que controla el proceso físico. Los sensores captan datos sobre un proceso específico y los actuadores transforman esa energía en cierta acción.

Sistemas de adquisición de datos

Los sistemas de adquisición de datos (DAS) recopilan los datos en bruto de los sensores para pasándolos de formato analógico a digital. Después de esto, los agrega y formatea antes de mandarlos a través de Internet, ya sea por una red móvil, WiFi o cableada. En este momento el volumen de información es máximo y las cantidades de datos pueden ser enormes, por eso también se filtran.

Análisis en la frontera

Una vez digitalizados los datos de IoT y se han añadido digitalmente, tienen que ser procesados para reducir la cantidad de información recopilada. En este punto del proceso, el aprendizaje automático llega a ser muy útil ya que da información al sistema para mejorar de manera constante, sin esperar a las instrucciones que vengan del centro de datos o de la nube.

Análisis en el centro de datos o en la nube

En la última fase de todo el proceso de la arquitectura IoT, se puede optar por potentes centros de datos o por hacer el análisis de datos final en el almacenamiento en la nube. Aquí se combinan los datos provenientes de distintos sitios y sensores para ofrecer una imagen amplia del sistema global. En este punto ya se pueden emplear los datos para aplicaciones específicas del sector productivo en concreto

Ejemplos de arquitecturas IoT en la Industria

Aunque es una tecnología en constante evolución, estos procesos son aplicables en diferentes contextos. Estas son algunas de los principales ejemplos de uso de arquitecturas IoT en diferentes sectores:

Industria

En sectores industriales una arquitectura de IoT se puede usar para diversas finalidades, desde la monitorización de la producción en tiempo real hasta para determinar el comportamiento de una máquina mediante la simulación de unas determinadas condiciones o también procesos de en robótica y automatización de tareas.

Transporte y logística

En el sector del transporte y la logística, Internet de las Cosas tiene bastantes aplicaciones, tanto en la gestión de almacén como en el envío y transporte de pedidos. Así, por ejemplo, se puede hacer una monitorización en tiempo real de la flota y la mercancía.

Agricultura y ganadería

Desde sistemas de riego inteligentes hasta drones para la monitorización de cultivos, la recopilación de información en agricultura y ganadería tiene mucho que ver con el empleo de nuevas tecnologías, entre ellas las relacionadas con la arquitectura IoT.

Finanzas

La combinación de sistemas de IA con arquitectura IoT permite el desarrollo de funciones avanzadas en el sector financiero. De este modo, se pueden mejorar las experiencias de los usuarios tanto en sucursales como oficinas o cajeros automáticos.

Retos y consideraciones al diseñar una arquitectura IoT

Diseñar e implementar una arquitectura en IoT tiene una serie de retos y desafíos que los profesionales deben tener en cuenta a la hora de empezar a trabajar. Estos son los más importantes:

  • Seguridad. Es necesario implementar medidas de seguridad robustas que protejan la privacidad de los datos y el acceso a los dispositivos conectados. Ten en cuenta que los ciberataques son bastante frecuentes y es necesario reducir las vulnerabilidades de los sistemas y conexiones
  • Escalabilidad. Una arquitectura IoT tiene que ser fácilmente escalable para que pueda manejar un mayor número de dispositivos conectados y datos sin que exista pérdida de rendimiento.
  • Latencia y ancho de banda. Es importante que se minimicen los retrasos en la transmisión de datos y, para ello, la gestión del ancho de banda y la latencia deben ser eficientes y efectivas.
  • Mantenimiento. Es importante que, a la hora de diseñar una arquitectura de IoT, se tengan en cuenta la gestión, mantenimiento y actualización de dispositivos y sistemas para poder mantener la funcionalidad y la seguridad.

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