7. INTERNET OF THINGS
01. ¿CONOCES QUÉ ES INTERNET?
02. INTERNET
03. EL INTERNET DE LAS COSAS
04. LA ARQUITECTURA EN IOT
05. COMPONENTES DE UN PROYECTO IOT
06. SENSORES Y ACTUADORES
RECURSOS
ACTIVIDADES
EVALUACIÓN
ACTIVIDADES DEL TEMA
ACTIVIDADES FINALES
PROYECTO FINAL
ACTIVIDADES DEL TEMA
P1. ¿Sabrías identificar algún sitio que hayas visitado o que conozcas que cuente con este tipo de red?
SOLUCIÓN
Cibercafé
Un cibercafé es un local caracterizado por tener diversos ordenadores conectados en una red que permite la interacción entre sus usuarios.
De esa forma, las personas pueden usar las ordenadores del cibercafé para jugar juntos, por un ejemplo en modo multiplayer.
P2. ¿Conoces los orígenes de Internet? Investiga sobre su creación, su propósito y las ventajas que suponía su uso.
SOLUCIÓN
Internet surgió en 1957, durante la Guerra Fría entre Estados Unidos y la Unión Soviética. Los estadounidenses crearon la Agencia de Proyectos Avanzados de Defensa (Advanced Research and Projects Agency – ARPA), cuyo objetivo era desarrollar una red de ordenadores capaces de intercambiar informaciones a través de tecnologías de comunicación independientes.
Los estadounidenses querían evitar la pérdida de información, si parte de la red física quedaba inactiva debido a un ataque parcial. En 1969 surgió la primera versión de la red, la Arpanet (Advanced Research Projects Agency Network) que conectaba sólo cuatro puntos.
La idea era crear una red tejida como una tela de araña (web, en inglés), en la que los datos se movían buscando la mejor trayectoria posible, pudiendo «esperar» si las vías estuvieran obstruidas.
P3. ¿Sabes para que sirve un router? Dentro de este proceso de conexión, ¿dónde se encuentran? Realiza un esquema que ejemplifique la conexión de un cliente y un servidor en el que se intercambian paquetes de datos por diferentes rutas. Representa también el o los router necesarios para este proceso.
SOLUCIÓN
Los router son dispositivos capaces de realizar la comunicación entre varias redes que componen Internet. Estos analizan cada paquete de información y decide la mejor ruta hasta su destino.
(Falta gráfico)
P4. ¿Sabrías identificar qué objetos son susceptibles de conectarse a internet? Busca dos ejemplos y explica su funcionamiento con respecto al Internet de las cosas.
SOLUCIÓN
Una Smart TV.
Con un Smart TV, puedes ver películas en Internet, en Netflix o en Youtube directamente, sin conectar la TV en tu ordenador, porque la TV está conectada a Internet.
Una nevera con Internet, por ejemplo, podría avisar cuando un determinado producto estuviera cerca de agotarse. Esto sería muy útil para una red de hoteles, por ejemplo. Por medio de un móvil sería posible controlar el stock del frigobar y reponer los productos que se estén acabando. Además, disminuye el tiempo de Checkout en el hotel, pues no sería necesario que una persona vaya hasta la habitación a ver los artículos consumidos.
P5. ¿Sabrías identificar qué acciones o servicios de una ciudad son susceptibles de automatizar para designar a una ciudad como Smart City?
SOLUCIÓN
ILUMINACIÓN URBANA
Un sistema de iluminación pública inteligente, por ejemplo, es capaz de indicar cuando una luminaria está quemada y cuando está en hora de cambiarla, trayendo más economía y seguridad para la población.
GESTIÓN INTELIGENTE DE BASURA URBANA
La gestión inteligente de la basura urbana proporciona información útil para la población que fomenta una manera más fácil y ambientalmente correcta de recoger la basura. La recolección de basura puede ser optimizada, por ejemplo, en términos de la ruta a realizar, basada en los niveles de llenado de los contenedores de basura: los que están vacíos serán ignorados; los que estén llenos serán vaciados; y los que estén rotos se repararán más rápidamente.
P6. Identifica las partes de estos proyectos de IoT y relaciónalas con los componentes de la arquitectura.
- Sistema de iluminación urbana
- Recogida de basura urbana
- Nevera inteligente
SOLUCIÓN
Sistema de iluminación:
El elemento de Percepción del sistema es el Poste de Iluminación Inteligente. Este mide la luminosidad bajo el poste, que es una información del mundo físico. Cuando se espera que la lámpara esté encendida pero el sensor de luminosidad indica que no hay iluminación, indica que la lámpara debe estar defectuosa. Pero no basta con el Poste de Iluminación Inteligente para que la solicitud de cambio de lámparas se haga automáticamente. Una vez que se identifique una lámpara defectuosa, es necesario realizar una solicitud de cambio. Para ello, es necesario que el Poste tenga conectividad para enviar esta información a los interesados y que tenga un servicio que informe a los responsables del mantenimiento de los Postes de Iluminación cuál es la ubicación del poste que debe ser visitado. Esta conectividad se define en el componente de red. En nuestro ejemplo vamos a utilizar Internet con conexión por cable. El servicio que solicita el mantenimiento queda en el Componente Aplicación. Es el Gestor de Iluminación Urbana, que solicita el cambio de la lámpara e indica la ubicación de Postes de Iluminación que están defectuosos. Esta aplicación facilitaría el mantenimiento del Sistema de Iluminación Urbana, disminuyendo riesgos para la población y los costos con inspecciones innecesarias.
Sistema de recogida de basura:
En el Componente Percepción tenemos el contenedor de basura Inteligente, que detecta (percibe) su nivel de llenado. Es parte de este componente porque está extrayendo información del mundo real, que en este caso sería cantidad de basura dentro de él. Ahora, para que el contenedor de basura pueda enviar los datos a una central municipal, es necesario tener algún tipo de comunicación. En este caso, vamos a considerar que el contenededor Inteligente tiene conexión inalámbrica a Internet – lo que comprende el Componente Red de nuestra arquitectura. Por último, en el Componente Aplicación, tendremos dos aplicaciones: el Monitor de Nivel de Llenado de Basura, que ofrece el servicio de indicar el nivel de llenado de los basureros y la ubicación de ellos en un mapa; y el Sistema de Generación de Rutas de Recolección de basura, que ofrece el servicio de generar las rutas de recogida de basura priorizando los basureros más llenos y optimizando los recorridos del camión.
Nevera inteligente
La Nevera Inteligente integra el Componente Percepción. Ella detecta cuáles son los alimentos que están en su interior, o sea, ella está extrayendo informaciones del mundo real. En el Componente Red vamos a considerar Internet, que se accede por conexión inalámbrica. De esta forma, la Nevera Inteligente puede comunicarse tanto con el celular de su dueño, como con el supermercado online.
En este ejemplo también tenemos dos componentes de aplicación: El gestor de productos, que ofrece el servicio de verificar la cantidad de productos dentro de la nevera y que hace compras de los productos que faltan automáticamente por Internet. Análisis de hábitos alimentarios, que ofrece el servicio de conferir la cantidad de productos que se están consumiendo en gran cantidad y enviar datos a instituciones de investigación de salud alimentaria.
P7. Completa la siguiente tabla con la información relativa a cada protocolo de conexión. Recuerda que la latencia es el tiempo que transcurre entre envío y la recepción de información.
Protocolo |
Latencia |
Tasa de Transmisión |
Ethernet |
|
|
Wi-fi |
|
|
Bluetooth |
|
|
ZigBee |
|
|
3G/4G |
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5G |
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|
SOLUCIÓN
Protocolo |
Latencia |
Tasa de Transmisión |
Ethernet |
10 ms |
10Gbps |
Wi-fi |
100 ms |
1.300Mbps |
Bluetooth |
100 ms |
1Mbps |
ZigBee |
8 ms |
250Kbps |
3G/4G |
70-26 ms |
1/10Mbps |
5G |
1ms |
10 GBps |
P7. Identifica los sensores y actuadores principales de un smartwatch o reloj inteligente. Intenta completar tu respuesta con más sensores y actuadores a parte de los trabajados en clase.
SOLUCIÓN
Estos dispositivos y aplicaciones monitorean parámetros del cuerpo humano, principalmente el ritmo cardíaco y la cantidad de pasos. Para ello se basan en un sensor de frecuencia cardiaca y un podómetro. También, la mayoría cuenta con un giroscopio, que ayuda a identificar la orientación del móvil que ofrece el acelerómetro.
Con relación a los actuadores, los relojes inteligentes pueden notificar valores significativos con una serie de alertas para cuidar tu salud, bien sonoras o luminosas a través de sus pantallas. Estas alertas se pueden completar con el uso de actuadores piezoeléctricos, que generan vibraciones.