Internet de las Cosas e Identificación de la Ubiquidad

Introducción del Editor Invitado • Arkady Zaslavsky • Septiembre 2013

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Translated by Osvaldo Perez and Tiejun Huang

networked worldUn pilar de la Internet Futura es la Internet de las Cosas, (IoT, Internet of Things); la cual incluye muchos miles de millones de objetos conectados a Internet (ICOs) o "cosas" que pueden sensar, comunicarse, procesar y potencialmente actuar, así como poseer inteligencia, interface multimodales, identidades físicas y virtuales y atributos. La IoT incluye conceptos de la computación omnipresente, ubicua y ambiental; los cuales han evolucionado desde finales de la década de 1990 y han alcanzado, actualmente, algún nivel de madurez. Fusiona los mundos físico y digital al aunar diferentes conceptos y componentes técnicos. En conjunto con la World Wide Web y la movilidad la IoT representa potencialmente la revolución tecnológica más disruptiva a la fecha. Con miles de millones de ICOs y una gran abundancia y diversidad de sensores, la IoT puede ser un facilitador del sensado ubicuo.

La Visión IoT

El término Internet de las Cosas fue acuñado por primera vez por Kevin Ashton en una presentación en 1999. Como él lo estipuló. "la Internet de las Cosas posee el potencial de cambiar al mundo en la misma forma en que lo hizo la Internet, o quizás aún más". La IoT se ha transformado desde entonces en el objetivo de múltiples esfuerzos de las Organizaciones de Estandarización, incluyendo a la UIT, Unión International de Telecomunicaciones (ITU), la cual se encuentra a la vanguardia del desarrollo de estándares globales. La IoT facilitará además formas desconocidas e inimaginadas de colaboración y comunicación entre las personas y las cosas y entre las cosas entre sí. El Sector de Estandarización de Telecomunicaciones de la UIT-T y sus miembros, creen firmemente que el éxito de la IoT depende fuertemente de la existencia de una operación efectiva e igualitaria de los estándares globales como lo evidencia el trabajo que se está desarrollando en el grupo "Internet of Things Global Standards Initiative (IoT-GSI)."

La visión de la IoT comprende una significativa cantidad de tecnologías existentes y en evolución que la impulsan. Harald Sundmaeker y sus colegas listan un compendio incluyente de tales tecnologías en su reporte de Marzo de 2010, "Visión y Desafíos para Comprender la Internet de las Cosas." Incluyen las tecnologías para identificación, la arquitectura IoT, la arquitectura orientada a servicios, las comunicaciones (Bluetooth, ZeegBee, y otras), la radio cognitiva, el descubrimiento de redes, el procesamiento de datos y señales, la búsqueda y descubrimiento de datos, el almacenamiento de energía y potencia, la seguridad y privacidad y muchas otras.

La IoT ha cosechado una atención sustancial a través del Programa Marco Europeo (EU FP7), así como los programas en Estados Unidos y el Sudeste de Asía. La visión es muy amplia y abarcativa, como lo ilustra la siguiente definición de Patrick Guillemin y Peter Friess: "La Internet de las Cosas permite a las personas y a las cosas estar conectadas en cualquier momento, en cualquier lugar, con cualquier cosa y con cualquier persona, idealmente utilizando cualquier camino o red y cualquier servicio". También se espera que la IoT juegue un rol significativo en el próximo programa de investigación europeo "Horizon-2020," el cual definirá la agenda de investigación Europea para los próximos 7 a 10 años.

La IoT es un facilitador para muchos dominios de aplicaciones, incluyendo la gestión de la cadena de suministro, la logística y transporte, las actividades aeroespaciales y las automotrices Asin y Gascon identifican 54 dominios de aplicaciones agrupados en doce categorías: Ciudades inteligentes, ambientes inteligentes; agua inteligente; medición inteligente, seguridad y emergencia, venta por menor, logística, control industrial, agricultura inteligente, granjas inteligentes, automatización doméstica y del hogar, y Salud Electrónica. Las aplicaciones de la IoT centradas en la sociedad incluyen a; ciudades inteligentes; telecomunicaciones; tecnología médica, cuidado de la salud, edificios inteligentes, oficina y hogar, medios, entretenimiento, y taquilla electrónica. Las aplicaciones centradas en el ambiente incluyen a la agricultura la crianza, el reciclado, la alerta de desastres y el monitoreo del ambiente.

Los analistas esperan que se conecten a la Internet entre 50 mil a 100 mil millones de dispositivos para el año 2020. De acuerdo al Reporte de Investigación de la BCC, el mercado mundial de sensores fue en 2010 de $ 56.300 millones de dólares y de cerca de 62.800 millones en 2011. Se espera que el mercado mundial de sensores se incremente a 91.500 millones para el año 2016, registrando una tasa de crecimiento compuesto anual del 7,8 por ciento.

La IoT puede ser una fuente principal para los grandes datos, contribuyendo con cantidades masivas de flujos de información a partir de miles de millones de ICOs. Las aplicaciones típicas de IoT que generan gran cantidad de datos incluyen a la meteorología, la física experimental, la astronomía, la biología y la ciencia ambiental. Por ejemplo un jet Boing genera 10 TBytes de datos por motor cada 30 minutos. Un simple vuelo de 6 horas generaría unos 240 TByte de datos; y existen cerca de 28.537 vuelos comerciales en los cielos de EEUU en un día cualquiera. Un A380 posee más de 300.000 sensores a bordo, generando constantemente flujos de datos. Claramente la comunicación máquina-a-máquina (M2M) podría generar cantidades enormes de tráfico sobre la Internet conduciéndonos a la ciencia del Zettabyte.

Artículos Temáticos

La IoT genera no solo excitación, entusiasmo y euforia tecnológica, sino también precaución y el llamado a un análisis sobrio sobre los cambios que inspira. El tema de este mes de ce Computing Now se inicia con la columna de Computación en Internet de Vinton Cerf, "Las Cosas y la Red.", En ella Cerf examina algunas de las complejidades potenciales, el despliegue y los desafíos de mantenimiento de las "cosas" heterogéneas y masivamente distribuidas, así como los grandes desafíos vinculados con la seguridad y la privacidad. Es reconfortante ver que Google considera a la IoT seriamente.

Gerd Kartuem y sus colegas se enfocan en un aspecto importante del paradigma emergente de la IoT, relacionado con cómo educar y preparar a las futuras generaciones de desarrolladores, arquitectos y usuarios. SU artículo, "Educando a la Generación de la Internet-de las Cosas," comenta sobre el curso de Mi Vida Digital en la Open University; el cual ofrece una infraestructura educacional para aprender y experimentar con las tecnologías de la IoT. Es ciertamente importante poder ofrecer educación en línea sobre la IoT a una gran cantidad potencial de usuarios actuales y futuros, quienes serán los pensadores y líderes de las futuras tecnologías.

La disponibilidad de grandes cantidad de flujos de información a partir de los miles de millones de dispositivos de la IoT generará inevitablemente preocupaciones justificadas en la seguridad y la privacidad. Huansheng Ning y sus colegas presentan "Cyberentidad: Seguridad en la Internet de las Cosas" en donde discuten los ataques de seguridad, las vulnerabilidades y las contramedidas de la IoT y ofrecen una arquitectura multicapa para la protección de las cyberentidades de IoT.

En un mundo que está saturado con "cosas" que conforman redes diversas y heterogéneas con capacidades superpuestas en sistemas IoT masivamente distribuidos, es importante la utilización eficiente de los recursos, incluyendo la eficiencia de la potencia, la reasignación y compartición de los sensores. Con este fin los sensores y aplicaciones que los utilizan se deben desacoplar, con lo cual su hace crucial su desarrollo, los mecanismos de descubrimiento que le permiten a las aplicaciones y a los sistemas y servicios descubrir y capturar los datos relevantes, tanto de los sensores basados en repositorios de datos en la nube o de sensores en vivo desplegados por diferentes oferentes. En el artículo "Sensores conscientes del Contexto: Búsqueda, Selección, y Modelo de Posicionamiento para el Middleware de la Internet de las Cosas," de Charith Perera y colaboradores, explora este tópico y propone una forma para descubrir y usar sensores y flujos de datos de sensores en las aplicaciones IoT. Parte de proyecto OpenIoT patrocinado por la EU FP7, su mecanismo de descubrimiento está basado en la ontología de la Red Semántica de Sensores y en los datos internos del sensor. Los casos de uso de tal proyecto incluyen la agricultura digital, las ciudades inteligentes, el monitoreo del ambiente, y la fabricación inteligente. Los videos siguientes ilustran algunos de estos casos de uso, (Puede mirar otros en OpenIoT YouTube channel.)

Para comprender que la visión de IoT le acerca la tecnología a las personas en cualquier lugar y cualquier momento, con cualquier dispositivo o aplicación, no solo los usuarios deben ser conscientes de las capacidades de su dispositivo sino también de las "cosas" y también deben estar conscientes de las actividades, preferencias y contexto de sus usuarios. En el artículo de Daniel Roggen y sus colegas "Reconocimiento Oportunístico del Contexto y de las Actividades Humanas," se apunta a lograr un ambiente verdaderamente inteligente utilizando métodos para el reconocimiento de la actividad humana que pueden por si mismos adaptarse dinámicamente para descubrir y capturar datos de sensores. El artículo presenta también las lecciones aprendidas y concluye con una nota de optimismo que los sistemas de ambiente inteligente son factibles en un futuro cercano.

De próxima aparición

Los artículos en el tema de este mes tratan algunos desafíos importantes que la Internet de las Cosas genera y proponen soluciones que hacen que la IoT sea factible, desplegable, y utilizable. Por supuesto, se debe realizar más investigación y muchos más desafíos deben ser resueltos antes que la visión se transforme en realidad, pero se transformará, con gusto, en una característica de la vida diaria en el lapso de los próximos cinco o seis años. Animo a los lectores interesados a realizar una investigación adicional y a unirse a la creciente comunidad de práctica de los líderes de la IoT, los investigadores, los desarrolladores, los arquitectos y los usuarios.

Art SedighiArkady Zaslavsky es un científico investigador principal senior, líder científico de la Organización de Investigación de la Comunidad Científica e Industrial (CSIRO) de Australia. También es profesor adjunto en la Universidad Nacional Australiana, la Universidad de New South Wales y la Universidad Lulea de Tecnología de Suecia. Posee un PhD en ciencias de la computación del Instituto para las Ciencias de Control (IPU-IAT), de la Academia de Ciencia de la URSS. Sus intereses técnicos se centran en la computación móvil, persistente y ubicua; los contextos conscientes; la gestión de datos semánticos y la Internet de las Cosas. Zaslavsky es miembro del comité editorial de CN. Se lo puede contactar en arkady.zaslavsky@csiro.au.

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