IoT: ¿qué es Internet de las Cosas y cómo funciona? (ejemplos)

El IoT nace de la convergencia entre distintas tecnologías avanzadas que dan paso a niveles de conectividad nunca antes vistos. Gracias a la tecnología IoT, objetos que antes no eran capaces de recibir, ni procesar ni enviar datos, ahora ya tienen la capacidad de conectarse y de comunicarse entre sí.

Desde las luminarias o las persianas de un hogar, hasta los brazos mecanizados de una planta de fabricación, el IoT está haciendo posible que absolutamente todos los sistemas puedan intercambiar información en tiempo real.

Esto, por ejemplo, está significando un gran avance en las comunicaciones en la industria 4.0. Sin embargo, antes de entrar en detalle, veamos primero los conceptos más básicos de esta tecnología.

¿Qué significa IoT? (siglas en inglés)

IoT en inglés se refiere a los términos Internet of Things, mientras que en español IoT significa Internet de las Cosas.

Por otro lado, existe también “IIoT”, una variación de las siglas IoT, que significa Industrial Internet of Things o Internet Industrial de las Cosas. Es decir, se refiere al uso de esta tecnología pero en el contexto industrial.

¿Qué es IoT?

IoT es la interconexión de dispositivos físicos, objetos y sistemas a través de una red de comunicación informática, permitiéndoles recopilar y compartir datos entre sí. Esta red de dispositivos IoT, que van desde electrodomésticos y sensores domésticos hasta vehículos (como vehículos autónomos) y equipos industriales, tiene la capacidad de recopilar información en tiempo real y comunicarse entre sí sin intervención humana.

El objetivo principal de la tecnología IoT es mejorar la eficiencia, la automatización y la toma de decisiones mediante la conexión y el intercambio de datos entre los diferentes objetos, generando así un impacto significativo en diversos sectores como la domótica, la medicina, el transporte, la agricultura, la gestión urbana, entre otros.

¿Cómo funciona el IoT?

El IoT funciona creando un entorno tecnológico interconectado a través de los siguientes elementos:

1. Objetos y dispositivos IoT: estos son los objetos físicos equipados con sensores, actuadores y tecnologías de comunicación que les permite interactuar con el entorno y enviar o recibir datos. Algunos ejemplos de estos objetos pueden ser mecanismos de iluminación, climatización, control de acceso, etc. Más adelante entraremos en detalle sobre los tipos de dispositivos IoT.

2. Sensores y actuadores: los sensores son componentes que recopilan datos del entorno, como temperatura, humedad, ubicación o estado de las cosas. Mientras que los actuadores son dispositivos de tecnología IoT que realizan acciones en respuesta a comandos o condiciones específicas. 

3. Conectividad: los objetos IoT se conectan a través de diferentes tecnologías de comunicación, principalmente wifi, Bluetooth, Zigbee, LTE o NB-IoT. La elección de la tecnología depende de los requisitos específicos de la aplicación en cuanto a alcance, consumo de energía, velocidad de transmisión, entre otros.

4. Protocolos de comunicación: la tecnología IoT utiliza protocolos estándar para facilitar la comunicación entre los dispositivos y la transferencia de datos. Algunos de los protocolos más comunes son MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), CoAP (Constrained Application Protocol) y HTTP (Hypertext Transfer Protocol).

5. Plataformas IoT: estas ofrecen servicios para gestionar, almacenar y analizar los datos generados por los objetos. Incluyen funciones como la administración de dispositivos, la seguridad, la integración y el procesamiento de datos, y la visualización de información en tiempo real.

6. Cloud computing y edge computing: los datos recopilados por los dispositivos IoT pueden procesarse en la nube o en el borde (edge) de la red, dependiendo de los requisitos de latencia y ancho de banda. La computación en la nube proporciona almacenamiento y capacidad de procesamiento a gran escala, mientras que el edge computing en IoT permite un procesamiento más rápido cerca de la fuente de los datos.

7. Aplicaciones y servicios: los datos procesados se utilizan para generar información de valor accesible a través de aplicaciones y servicios específicos como AWS IoT y Microsoft Azure IoT. Estas aplicaciones IoT pueden ofrecer desde informes y alertas hasta la automatización de procesos basada en datos.

Ejemplos y tipos de dispositivos IoT 

Los tipos de dispositivos IoT varían según el entorno y el contexto donde se quiera implementar el Internet de las Cosas. Recuerda que se puede implementar un ecosistema interconectado tanto en un hogar, en una tienda comercial, en una fábrica industrial, en una flota de vehículos, en una sala de operaciones médicas, etc.

Dicho esto, y en líneas generales, algunos tipos y ejemplos de dispositivos IoT son los siguientes:

• Sensores IoT: reciben, recopilan y envían datos. Por ejemplo: fotocélulas LDR para la detección de luz, sensores DS18B20 para la medición de temperatura, sensores DHT22 para la detección de humedad, sensores de infrarrojos pasivo (PIR) para la detección de presencia y movimiento, etc.

• Actuadores IoT: ejecutan acciones automatizadas. Por ejemplo: servomotores utilizados en robots y cámaras con movimiento, cilindros neumáticos utilizados para movimientos lineales en la automatización industrial, piezoactuadores para movimientos precisos en micromanipuladores, válvulas térmicas para el control de flujo de líquidos en sistemas de climatización, etc.

• Módulos de comunicación IoT: permiten la comunicación y transferencia de datos. Por ejemplo: módulos wifi como ESP8266 o ESP32, módulos Bluetooth Low Energy (BLE) como el Nordic nRF52, módulos Zigbee como el XBee, módulos ethernet como el Wiznet W5500, etc.

• Conectores IoT: interconectan dispositivos y sistemas. Por ejemplo: conectores USB (tipos A, B y C), conector RJ45 para ethernet, conectores M12 para entornos industriales, conectores SMA (SubMiniature version A) para comunicaciones inalámbricas, conectores SIM card para dispositivos con conexión celular, conectores RJ11 o RJ12 para sensores ambientales, etc.

• Fuentes de alimentación IoT: proporcionan energía a los dispositivos conectados. Por ejemplo: baterías de ion de litio (Li-ion) o polímero de litio (Li-Po), pilas alcalinas o de zinc-carbono, celdas solares, adaptadores de corriente, módulos Peltier o generadores termoeléctricos para energía Harvesting, convertidores DC-DC, dispositivos PoE (Power over Ethernet), supercondensadores de doble capa (EDLC), etc.

Ejemplos de IoT

Algunos ejemplos de IoT (e IIoT) interesantes son los siguientes:

Ejemplos de IoT en medicina

El IoT en medicina es una de las aplicaciones donde más ha estado avanzando (afortunadamente), permitiéndoles a los profesionales de la salud hacer cosas que antes eran inimaginables. Por ejemplo, hay dispositivos de monitoreo remoto que les permiten a los médicos supervisar continuamente la salud de los pacientes desde ubicaciones remotas. Estos dispositivos pueden recopilar datos en tiempo real como signos vitales, niveles de glucosa, actividad cardíaca, y enviar la información de manera segura a los sistemas de salud.

Otro ejemplo de IoT en medicina son las píldoras inteligentes que incorporan sensores para monitorear y registrar la ingesta de medicamentos. Dichos sensores se comunican con dispositivos externos como teléfonos inteligentes para proporcionar datos sobre la adherencia al tratamiento.

Ejemplos de IoT en ingeniería 

El Internet Industrial de las Cosas está permitiendo mejorar la monitorización, la eficiencia y la gestión de sistemas eléctricos en industrias de todo tipo. Por ejemplo, la tecnología IoT en gabinetes eléctricos se está usando para monitorear en tiempo real algunos indicadores críticos como la temperatura, la humedad, la corriente y el estado de los dispositivos eléctricos. Así, los sensores recopilan datos y los transmiten a una plataforma centralizada a través de la cual los ingenieros y jefes de mantenimiento logran supervisar y analizar el rendimiento del sistema eléctrico.

Otro ejemplo de IoT es el uso de sensores en un sistema de distribución eléctrica para optimizar la gestión de la carga, monitorear la calidad de la energía y mejorar la eficiencia general. Esto se logra mediante la instalación de sensores en diferentes puntos del sistema de distribución para recopilar datos en tiempo real y utilizar algoritmos de análisis para tomar decisiones informadas.

Ejemplo de IoT en centros de datos

La tecnología IoT también se ha convertido en un elemento transformador y optimizador en todo tipo de infraestructura de TI, como son los data centers. Por ejemplo, tengamos en cuenta que los sistemas de climatización en los centros de datos son críticos para mantener las condiciones adecuadas de temperatura y humedad. Utilizando sensores IoT distribuidos estratégicamente, está siendo posible monitorear en tiempo real las condiciones ambientales y ajustar la climatización de manera automatizada y eficiente. 

Para estos ejemplos de IoT tanto en centros de datos como en proyectos de ingeniería eléctrica, te recomendamos utilizar las soluciones IoT de climatización y control de Rittal, como son los dispositivos interfaz IoT, el adaptador Blue e IoT, las unidades de mando CMC III, los sensores CMC III, los sistemas CMC III Access, las fuentes de alimentación CMC III, y los cables de conexión CAN-Bus CMC III.

En Rittal somos líderes mundiales en la fabricación de racks y armarios de distribución para todo tipo de industrias. Para mantenernos a la vanguardia del sector, hemos desarrollado esas soluciones IoT únicas en el sector.

Sin duda, la tecnología IoT es una catalizadora fundamental para la evolución de los modelos de negocio. Al adoptar este ecosistema de hiperconectividad, serás capaz de optimizar la eficiencia en tus operaciones y mejorar tu toma de decisiones estratégicas basada en datos en tiempo real.