Archivo de la categoría: IoT

¿Qué es IoT?

Internet de las cosas (en inglés Internet of things, abreviado IoT) es un concepto que se refiere a la interconexión digital de objetos cotidianos con Internet. En el caso que queramos interconectar los elementos de una empresa o una Industria es lo que se denomina IIOT (Industrial Internet of Things) o Industria 4.0

Definición de wikipedia:

¿Qués Internet de las Cosas?: http://www.ticbeat.com/tecnologias/que-es-el-internet-de-las-cosas/

Arduino y Raspberry Pi son dos elementos muy populares y abiertos que nos permiten de forma sencilla y económica conectar cualquier cosa a Internet. Con un Arduino y un sencillo módulo ethernet o wifi podemos conectar a Internet sensores para informar, controlar motores o bombillas desde cualquier parte del mundo o mandar un SMS o email cada vez que se abra la puerta de casa. Con una Raspberry Pi disponemos de un ordenador de bolsillo fácilmente conectable a Internet y que puede ejecutar tareas automatizadas, almacenar datos, mostrar información o hacer de pasarela para conectarnos a otras ubicaciones o dispositivos remotos.

Arduino y Raspberry Pi se han convertido en unas figuras destacadas e incluso unos de los impulsores del IoT y no por casualidad, sino que  por sus características son HW con gran capacidad para usar en proyectos de IoT.

Características de Arduino y Raspberry Pi para IoT

  • Barato y rápido prototipado.
  • HW libre y por lo tanto es modificable para que consuma menos y para hacer un HW final de características industriales.
  • Disponibilidad de HW de comunicaciones de todo tipo para conectar con Arduino. Nuevas tecnologías de comunicación llegan antes que para elementos comerciales
  • Librerías y SW públicos para su reutilización o adaptación.
  • Flexibilidad en la programación.
  • Apoyo de la comunidad.

Intersante web con publicaciones sobre IoT: https://iot-analytics.com/ 

Como afecta IoT a nuestro dia a dia: http://socialgeek.co/tecnologia/8-formas-que-the-internet-of-things-impactara-dia-dia

IoT en 5 minutos con Arduino: http://hackaday.com/2016/01/08/internet-of-things-in-five-minutes/ 

Aplicaciones de IoT: https://temboo.com/iot-applications 

7 Lecciones sobre IoT: https://www.greenbiz.com/article/7-essential-lessons-about-internet-things

IoT vs M2M

Una visión del IoT aplicado a la industria es lo denominado como Industria 4.0 o Industria conectada o IIoT que deriva del concepto de M2M (machine to machine) que se refiere al intercambio de información o comunicación en formato de datos entre dos máquinas remotas sin necesidad de conexión a Internet sino que puede ser en una red privada y crear una industria inteligente donde todos los elementos están interconectados y comparten los datos.

Definiciones de wikipedia:

Diferencias entre IoT y M2M: https://www.pubnub.com/blog/2015-01-02-iot-vs-m2m-understanding-difference/

El coche autónomo, en el que trabajan grupos como Google, BMW, Volvo o Tesla, es toda una proeza de la robótica.La conducción autónoma se basa en las comunicaciones máquina a máquina (M2M), por las que los vehículos pueden intercomunicarse con las señales, los semáforos y los otros automóviles. Todo esto también tiene mucho que ver con las smart cities. 

http://www.dr4ward.com/.a/6a00e54fd9f059883301a73dc37274970d-800wi

Interesantes artículos de Basic IoT:

Reflexiones de David Cuartielles sobre IoT en base a un paper de IBM: https://vimeo.com/299112221 

Ontología IoT https://www.w3.org/Submission/2015/SUBM-iot-lite-20151126/

Empresas en el Mercado IoT

El artículo de Matt Turck hace un buen desglose de IoT https://mattturck.com/iot2018/, que resume en esta imagen:

Imagen completa: link

Listado de compañías IoT: http://dfkoz.com/iot-landscape/

Divide los mercados o aplicaciones verticales en:

  • Personal
  • Home
  • Vehículos
  • Empresa
  • Industria

Divide las Plataformas Horizontales en:

  • Software
  • Seguridad
  • Conectividad
  • Analítica
  • Desarrollo
  • Pagos
  • Interfaces
  • 3D

Y los Building Blocks de IoT los divide en:

  • Hardware
  • Infraestructura
  • Conectividad
  • Partners

Más información: https://mattturck.com/iot2018/

Mercados Verticales IoT

La Internet de los objetos está unificada por un principio común (extracción y análisis de datos digitales del mundo físico), así como por características comunes (combinación de hardware y software), oportunidades (personalización e inteligencia, servicios en tiempo real) y retos (conectividad, seguridad, etc.).  Más allá de estas, sin embargo, áreas tan diversas como la domótica, los aviones no tripulados comerciales, la maquinaria industrial o los coches autónomos están sujetos a dinámicas industriales muy diferentes.

En este curso vamos a ver IoT desde un punto general para poder ser aplicable en cualquier sector, pero cuando se va a acometer un proyecto IoT suele ser adecuado hacer un enfoque vertical en función del sector en el que se vaya a aplicar puesto que cada sector tienen unas características concretas.

Conceptos como Industria 4.0, Smart Cities, Agricultura 2.0, Smart Home, Smart factory, etc… al final son etiquetas y en lugar de especializarse en áreas tecnológicas como sensores, comunicaciones, protocolos, sistemas, etc… pensamos como especialistas de sectores porque un mismo concepto como el de IoT se puede aplicar a muchos sectores de de una forma distinta.

El vino y el IoT http://www.elmundo.es/economia/2016/11/03/5819d37346163f9c528b45c9.html

Visión horizontal IoT

Algunos mercados verticales IoT:

  • Sanidad/Salud
  • Retail
  • Construcción
  • Gobierno/Servicios Públicos
  • Smart Cities
  • Defensa
  • Manufactura y Cadena de Suministro
  • Fabricación
  • Industria
  • Robótica Industrial
  • Automoción/Coche Conectado/Coche Autónomo
  • Movilidad Urbana (BIcis/Patinetes)
  • UAV (Vehículos Aéreos no Tripulados)
  • Logística/Transporte/Almacenes
  • Agricultura/Medio ambiente/Agricultura Vertical
  • Energía/Smart Metering y Eficiencia Energética
  • Hogar Inteligente/Domótica/Inmótica y Robótica Doméstica.
  • Hoteles/Turismo
  • eHealth/Deporte
  • Smart Grid
  • Alimentación
  • Seguridad (Alarmas)
  • Wearables
  • Fitness/Sports
  • Educación/Juguetes
  • Asistentes de voz/Plataformas de voz

Más verticales en el artículo de Matt Turck: https://mattturck.com/iot2018/

Encuesta: https://www.forbes.com/sites/louiscolumbus/2016/11/27/roundup-of-internet-of-things-forecasts-and-market-estimates-2016/#28e2ea4d292d 

Mercado Vertical Seguridad

El sector de la seguridad es uno de los más avanzados en IoT. Por ejemplo Securitas Direct:

Minut, startup sueca:

¿Qué Dispositivos podemos conectar a Internet?

La respuesta es: Cualquier cosa que podamos imaginar.

IoT en su amplio concepto es conectar a Internet cualquier cosa, teniendo sentido o sin tenerlo. Por ejemplo, podríamos conectar a internet un sofá con un Arduino y unos pocos sensores, este sofá podría tuitear que nos acabamos de sentar a ver nuestra serie favorita, simplemente detectando el peso de la persona y conectándose a una API de un servidor de streaming como netflix y comprobando que acabo de poner un capítulo de westworld.

Puede parecer una idea sin sentido, pero esta idea para Netflix podría ser muy interesante, monitorizar a la gente que ve su canal, cuántas veces se levanta el espectador o si se queda dormido.

Un ejemplo más serio de IoT es aplicar las nuevas tecnologías a elementos cotidianos que no imaginarías que tuviera sentido conectar a Internet, pero que pensándolo puede ser muy útil. Por ejemplo, pensemos en conectar a Internet un cortacésped. Con un Arduino podríamos conectar diversos sensores de temperatura del motor, temperatura externa, revoluciones del motor, consumo eléctrico (cortacésped eléctricos), gps, logs, etc… que podrían ser mandados a una plataforma del fabricante y le permitiría analizar esos datos para mejorar sus futuros productos o detectar averías de forma precoz. Podría mandar una desconexión remota en caso que en una determinada partida de fabricación se haya detectado un fallo que podría provocar daños al usuario o actualizar on-line el firmware si se detecta un fallo sin necesidad de llevar al servicio técnico.

Ejemplos de cortacesped conectados:

También podemos conectar a Internet un bastón o una botas de seguridad:

Otra aplicación de IoT usando Arduino o Raspberry Pi como herramienta, es la de obtener información externa disponible mediante APIs del open data. Un ejemplo es el de un sistema de riego automático que podemos tener en una ciudad. En los inicios de la automatización se usaron programadores conectados a una electroválvula donde indicamos las horas entre las que deseamos regar. El siguiente paso fue poner detectores de lluvia para no regar si estaba lloviendo. Otro paso fue poner sensores de temperatura y humedad ambientales y sensores de humedad de suelo que nos indican cuándo debemos regar y en qué áreas de la ciudad.

El paso más avanzado que ofrece el IoT es poder conectar todo este sistema, ya de por sí muy eficiente, a los opendata meteorológicos disponibles en Internet como el de la aemet http://www.aemet.es/es/datos_abiertos/AEMET_OpenData y que nuestro sistema obtenga datos de prediciones meteorológicas y decida no regar si la predicción de lluvia es mayor del 80% en los próximos dos días o simplemente ajustar el algoritmo de riego en función los valores de los sensores + es de los datos meteorológicos. También puede recibir alertas de tormenta o pedrisco y tomar determinadas acciones o simplemente mandar un email o SMS al propietario del huerto. ¿Podríamos hacer esto con un sistema comercial?

Esto podría extenderse a explotaciones agrícolas usando un servicio como el sistema de información agroclimática de La Rioja:

Un ejemplo práctico de esto es el proyecto Aggrofox: 

Aggrofox: IoT sensing, notifications and analytics platform for urban and large-scale agriculture with automated irrigation, using Sigfox technology: https://www.hackster.io/107329/aggrofox-large-scale-and-urban-agriculture-iot-solution-8155fe 

IoT no es que un coche se pueda conectar a Internet para ver videos de youtube, sino que este coche esté conectado a Internet para que pueda actualizar su firmware automáticamente para dotar de nuevas funcionalidades sin necesidad de ir al concesionario, pueda ser inmovilizado en caso de robo o pueda mandar datos de los parámetros internos del coche para que sean analizados y poder detectar alertas precoces de fallo y actualizar automáticamente ese fallo sin que el usuario tenga que hacer nada o avisar al usuario para que lleve el coche a reparar y parar el coche si el usuario no ha llevado a revisión al cabo de unos kms para evitar males mayores.

Interesantes reflexiones sobre IoT: 

Ejemplo de Aplicaciones IoT

El conectar dispositivos a Internet puede tener muchos usos y aplicaciones que hasta ahora no hubiéramos imaginado.

Aplicaciones de IoT: https://temboo.com/iot-applications 

http://www.dragino.com/media/k2/galleries/119/LG01-40.jpg 

Algunos ejemplos

  • Monitorización en Tiempo real
  • Avisos precoces
  • Control remoto de instalaciones
  • Eficiencia energética
  • Automatización de procesos
  • Automatización de informes/Cuadros de mando
  • Mantenimientos Predictivos
  • PRL (Prevención de Riesgos Laborales)
  • análisis de datos (data mining, etc…)
  • Monitorización y notificación
  • Business intelligence (detectar problemas comunes, medir cuellos de botella, etc…) y ayudar en el mantenimiento predictivo.
  • Integrar con el software corporativo. ERP, CRM, GMAO (Gestión del Mantenimiento Asistido por Ordenador), CMMS
  • Recoger datos y tenerlos en tiempo real por ejemplo datos para sanidad en cámaras frigoríficas.
  • Automatizar todo el papeleo siendo recogidos los datos y guardados y generados los informes.

Ejemplos de uso:

  • Estación meteorológica: medidas de temperatura y humedad exterior (tiempo real)
    • Posible caso de uso 1:controlar la temperatura interior (encender/apagar el aire acondicionado, los radiadores, etc.)
    • Posible caso de uso 2: jardinería (urbanizaciones, comerciales o incluso smart cities que gestionan grandes jardines comunitarios) el riego fácil gracias a las previsiones.
  • Sistema de alarma: basado en la detección de personas, la seguridad del edificio puede ser más fácil.
    • Posible caso de uso 1: despliegue de varias aplicaciones de alarma, sensores de personas o de llama/calor en combinación con aplicaciones para smartphones, para estar siempre conectados a edificios públicos o locales comerciales.
  • Previsión del tráfico: a partir de medidas de tráfico regulares, se pueden construir ciudades inteligentes.
    • Posible caso de uso 1: escenarios para comunicarse con la gente que está en la calle -> tráfico potencial en la carretera con sugerencias directas de alternativas -> muy útil para los servicios de entrega de alimentos en las grandes ciudades.
  • Servicios de entrega (por ejemplo, servicio de pizza): seguimiento de los vehículos de entrega, búsqueda de las rutas más rápidas y posterior análisis de marketing (basado en datos históricos) para centrar las futuras actividades de marketing en las «zonas calientes».

Interesante web donde sacar más información de IoT: https://www.insight.tech/ 

Ejemplo real de uso empresa riojana: https://www.encore-lab.com/es/proyectos/humecfol 

Buen artículo de Luis del Valle sobre Proyectos IoT: https://programarfacil.com/podcast/proyectos-iot-con-arduino/

Ejemplo Práctico IoT

Riego automático de un jardín personal, explotación agrícola o ciudad. Fases:

  • Riego manual
  • Riego automatizado por horario y remoto → Temporizador
  • Riego bajo demanda con sensores de humedad, etc… → PLCs
  • Riego sostenible aprovechando las lluvia y las previsiones → IoT

Conectar a Internet los sistemas de riego para obtener las previsiones de lluvia y programar en función de los sensores de lluvia y las previsiones de lluvia ¿cómo?:

Para ello hay que leer la documentación de la API, buscar el “comando” que nos interesa, darse de alta en el servicio para obtener la API key (contraseña) y ejecutar en nuestro sistema.

Y un paso más, predecir enfermedades de los cultivos: http://apisiar.larioja.org/help 

AEMET

Llamada desde acceso: https://opendata.aemet.es/opendata/api/prediccion/especifica/municipio/diaria/39075/?api_key=111111111111

Obtengo:

{
  "descripcion" : "exito",
  "estado" : 200,
  "datos" : "https://opendata.aemet.es/opendata/sh/b904851e",
  "metadatos" : "https://opendata.aemet.es/opendata/sh/dfd88b22"
}

Visores JSON:

Predicción diaria por municipio: https://opendata.aemet.es/dist/index.html?#!/predicciones-especificas/Predicci%C3%B3n_por_municipios_diaria_Tiempo_actual 

Ejemplo con Node-RED: https://github.com/aprendiendonodered/AEMET_Prediccion_Dias 

OpenWeatherMap

Llamada: https://api.openweathermap.org/data/2.5/forecast?q=santander&units=metric&appid=1111

Ejemplo con Node-RED: 

[{"id":"ceb7af605b6e347f","type":"tab","label":"Flow 3","disabled":false,"info":""},{"id":"4f69f0089f144b46","type":"openweathermap","z":"ceb7af605b6e347f","name":"","wtype":"forecast","lon":"","lat":"","city":"santander","country":"ES","language":"en","x":260,"y":60,"wires":[["0ecd1ae54f3fc616"]]},{"id":"4a4ee3087a02a1bb","type":"inject","z":"ceb7af605b6e347f","name":"","props":[{"p":"payload"},{"p":"topic","vt":"str"}],"repeat":"","crontab":"","once":false,"onceDelay":0.1,"topic":"","payload":"","payloadType":"date","x":110,"y":60,"wires":[["4f69f0089f144b46"]]},{"id":"0ecd1ae54f3fc616","type":"debug","z":"ceb7af605b6e347f","name":"","active":true,"tosidebar":true,"console":false,"tostatus":false,"complete":"false","statusVal":"","statusType":"auto","x":410,"y":60,"wires":[]}]

Material de Prácticas Fundamentos IoT para Formación Profesional

Para el curso on-line “Fundamentos IoT Open Source para Formación Profesional”, el material recomendado por parte de los alumnos para realizarlo es:

  • Nodo Edge/Gateway:
    • Una Raspberry Pi 3B+ (o superior) + tarjeta SD 8Gb (o superior) + alimentador conectada a Internet por alumno.
    • En caso de no tener Raspberry Pi virtualizar Raspberry Pi OS con Virtual Box. (No recomendado)
  • Plataformas IoT:
    • https://thingspeak.com/
    • enriquecrespo.com (S.O. CentOS 8, servidor público con 1 vCPU, 2 GB RAM, 20 GB SSD)
      • Node-RED
      • Mosquitto
      • Grafana
      • Base de Datos: influxDB, etc…
      • Otros servicios públicos
    • aprendiendoarduino.com
      • BBDD MySQL públicas
    • Opcionalmente podrán usarse otras que los alumnos usen o estén interesados como https://thingsboard.io/ 

Node-RED Público

La instancia de Node-RED en enriquecrespo.com es la que va a centralizar los datos de los Node-RED remotos, haciendo de plataforma IoT.

Si algún alumno necesita una instancia de Node-RED pública, se levantará en el servidor enriquecrespo.com

Broker MQTT Público

Se usará un broker común para comunicar todos los dispositivos en la dirección: mqtt://enriquecrespo.com:1883.

Los alumnos recibirán usuario y contraseña para acceder al broker con permisos de lectura y escritura en el topic educantabria/#

Servicios

Base de datos MySQL en https://qaej225.aprendiendoarduino.com/ donde los alumnos podrán usar para almacenar datos. Recibirán por correo las credenciales de acceso.

Grafana en https://enriquecrespo.com:3000/ para representar gráficamente los datos. Recibirán por correo las credenciales de acceso.

Opcionalmente se podrán usar otras bases de datos como influxDB.

Todo el software y documentación utilizado en el curso es libre con licencia creative commons o similar.

Presentación Curso Fundamentos IoT para Formación Profesional

Título: “Fundamentos IoT Open Source para Formación Profesional”

Curso: http://www.cep-santander.es/actividades/listado-de-actividades/58-actividades/cep-santander/1954-iot-open-source-fp

Alumnos: https://actividades.cepdecantabria.es/admitidos/C033_2122 

El curso semipresencial “Fundamentos IoT Open Source para Formación Profesional” ha sido diseñado para conocer los fundamentos de IoT en aplicaciones industriales para capacitar en nuevas tecnologías al Profesorado de FP que imparta la familia de Electricidad-Electrónica, para el Centro de Profesorado de Santander dentro del plan de formación del profesorado 2021/2022 de la Consejería de Educación y Formación Profesional del Gobierno de Cantabria.

Este curso enfocado en dar a conocer las nuevas tecnologías que vienen a la industria 4.0/IoT, al profesorado de formación profesional de los ciclos formativos de de grado medio y grado superior de cualquiera de las familias profesionales relacionadas con la industria.

Con los conocimientos adquiridos, los alumnos aprenderán las tecnologías necesarias para hacer una solución IoT y profundizar posteriormente en aquellas que más necesiten y puedan desarrollar sus propias soluciones IoT/Industria 4.0, adaptadas a la rama profesional técnica de cada uno de ellos.

Algunas ramas profesionales en las que tendría aplicación este curso son:

  • PROFESORES TÉCNICOS DE FORMACIÓN PROFESIONAL (ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA)
  • PROFESORES TÉCNICOS DE FORMACIÓN PROFESIONAL (INFORMÁTICA Y COMUNICACIONES)
  • PROFESORES DEL ÁREA DE INFORMÁTICA (ENSEÑANZA SECUNDARIA)
  • TÉCNICOS SUPERIORES EN INSTALACIÓN, MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE EQUIPOS INFORMÁTICOS
  • TÉCNICOS EN ELECTRÓNICA DE COMUNICACIONES
  • TÉCNICOS DE MANTENIMIENTO ELECTRÓNICO
  • TÉCNICOS EN ELECTRÓNICA DE EQUIPOS INFORMÁTICOS
  • TÉCNICOS EN ELECTRÓNICA DIGITAL
  • TÉCNICOS EN ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
  • TÉCNICOS EN ELECTRÓNICA, EN GENERAL
  • JEFES DE EQUIPO DE MONTADORES DE MAQUINARIA MECÁNICA, ELÉCTRICA Y/O ELECTRÓNICA
  • TÉCNICOS EN OPERACIONES DE SISTEMAS INFORMÁTICOS
  • TÉCNICOS EN SISTEMAS MICROINFORMÁTICOS
  • PROGRAMADORES DE APLICACIONES INFORMÁTICAS
  • ELECTRICISTAS Y/O ELECTRÓNICOS DE AUTOMOCIÓN, EN GENERAL
  • ELECTRÓNICOS DE MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE INSTALACIONES DE REFRIGERACIÓN Y CLIMATIZACIÓN
  • ELECTRÓNICOS DE MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN INDUSTRIAL
  • ELECTRÓNICOS-AJUSTADORES DE INSTALACIONES Y EQUIPOS INDUSTRIALES
  • INSTALADORES DE EQUIPOS Y SISTEMAS ELECTRÓNICOS
  • INSTALADORES ELECTRÓNICOS DE MICROSISTEMAS
  • ELECTRÓNICOS-AJUSTADORES DE APARATOS MÉDICOS
  • ELECTRÓNICOS-AJUSTADORES DE EQUIPOS DE TELECOMUNICACIÓN
  • MONTADORES DE APARATOS ELECTRÓNICOS, EN GENERAL
  • MONTADORES DE DISPOSITIVOS Y CUADROS ELECTRÓNICOS
  • MONTADORES DE ELEMENTOS ELÉCTRICOS Y/O ELECTRÓNICOS DE VEHÍCULOS, EN GENERAL
  • MONTADORES DE EQUIPOS MICROELECTRÓNICOS, EN GENERAL
  • MONTADORES ELECTRÓNICOS DE EQUIPOS INFORMÁTICOS

Motivación

Dentro del itinerario de formación para IoT/Industria 4.0, este curso es una introducción práctica para conocer qué es el IoT/Industria 4.0/digitalización. Se tratarán muchos temas y tecnologías de forma práctica sin profundizar en ellas, para que luego quien esté interesado pueda profundizar en ellas y puedan aparecer nuevos cursos de especialización que sirvan para el itinerario de formación.

En este curso voy a hablar de soluciones libres/open source para que cualquiera pueda hacer una solución con un coste mínimo.

Gracias a las herramientas libres/Open Source es posible democratizar el IoT y la industria 4.0. Antes se necesitaba muchísimo dinero no solo en HW y licencias de SW, sino en consultores que hacen un diseño a medida y realizan la integración de los sistemas, ahora no solo el SW libre y el HW libre y barato, sino que la comunidad da soporte a las dudas, hace documentación y tutoriales, así como librerías para facilitar el trabajo.

Muchas empresas no dan el salto de digitalización porque la inversión inicial puede ser muy alta al necesitar contratar a una empresa externa o herramientas profesionales, pero quién mejor que el personal de la propia empresa que es quien mejor conoce los procesos internos, gracias a la tecnología abiertas, es posible con una pequeña inversión económica y una formación centrada en la digitalización de los procesos.

Con las herramientas mostradas en este curso, el objetivo es capacitar a los profesores de formación profesional en las nuevas tecnologías de la Industria 4.0 que más se está aplicando en empresas y se aplicarán en el futuro y por tanto uno de los perfiles más demandado en la búsqueda del talento 4.0 como es el Internet de las cosas (IoT). Se hará mediante la sensibilización-capacitación de programación IoT usando Herramientas Libres (Open Source), que permite de manera sencilla y sin mucha especialización iniciarse en la programación aplicada a la IoT, permitiendo el reciclaje y reconversión de perfiles profesionales hacia un perfil muy demandado en los futuros entornos industriales.

Propuesta Formativa

Con el contenido de este curso, un trabajador cualificado de una empresa podría hacer una prueba de concepto de IoT aplicado al sector en que trabaje, usando tecnologías libres y pueda ver resultados rápidos y con una inversión económica mínima.

No se trata de un curso de Arduino, Raspberry Pi, Node-RED, etc… sino un curso práctico de puesta en marcha de un ecosistema de IoT donde usaremos esas tecnologías de hardware libres y muchas otras herramientas de software libre y aplicaciones cloud.

Este curso también pretende ser la base para que los alumnos detecten las necesidades de formación que demandan para aplicar en sus sectores como: Docker, comunicaciones inalámbricas, electrónica, APIs, aprendizaje automático, etc…

En resumen, quiero plasmar en este curso mi experiencia de uso de IoT en un entorno profesional, especialmente en el inicio donde partiendo de varias pruebas de concepto nos dimos cuenta del valor que podemos aportar con la digitalización de procesos en la empresa con una pequeña inversión económica.

  • Raspberry Pi es un ordenador de placa reducida, ordenador de placa única u ordenador de placa simple (SBC) de bajo costo desarrollado en el Reino Unido por la Raspberry Pi Foundation. Se ha convertido en un hardware muy popular debido a su bajo coste y gran potencia ampliamente utilizado en proyectos IoT e Industria conectada.
  • Node-RED es una herramienta de programación (Low Code Programming) que se utiliza para conectar dispositivos de hardware, APIs y servicios de internet. Adecuado para los equipos dedicados al Internet de las cosas Industrial( IIoT) y personal dedicado al diseño y prueba de soluciones para la comunicación de equipos de planta con aplicaciones de IT. Dado que la mayoría de dispositivos IoT para industria 4.0 posibilitan realizar un programa de control con la herramienta de Node-Red, el dominio de dicha herramienta permitiría al equipo IIoT explorar y ampliar las soluciones que ofrece a la empresa que lo use.

Objetivos

El objetivo de este curso es conocer algunas de las tecnologías necesarias para el desarrollar soluciones IoT/Industria 4.0 y valiéndose para ello de herramientas, tecnologías, protocolos y software libres/open source que hay a nuestra disposición, de forma que cualquier empresa por pequeña que sea pueda hacer una prueba de concepto de IoT/Industria 4.0 con una inversión mínima.

Con los conocimientos adquiridos, los alumnos conocerán las tecnologías necesarias para hacer una solución IoT y profundizar posteriormente en aquellas que más necesiten y puedan desarrollar sus propias soluciones IoT/Industria 4.0.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de desarrollar una solución IoT/Industria 4.0 sencilla que puede implantarse como prueba piloto en cualquier empresa que desee digitalizar algún proceso.

Otros objetivos:

  • Adquirir conocimientos en cuanto manejo, montaje y parametrización de redes de comunicación industriales.
  • Adquirir recursos didácticos.
  • Conocer las tecnologías necesarias para hacer una solución IoT y profundizar posteriormente en aquellas que más necesiten los asistentes.
  • Desarrollar una solución IoT/Industria 4.0 sencilla que pueda implantarse en cualquier rama profesional técnica que desee digitalizar algún proceso. 

Requisitos

Para la realización de este curso es necesario tener conocimientos básicos o experiencia en algunas de estas áreas: programación, redes TCP/IP, redes inalámbricas, protocolos de comunicación, bases de datos, uso de sistemas linux, microcontroladores, autómatas, electrónica, uso de sensores, actuadores, motores, etc… 

Es recomendable un conocimiento medio de Inglés puesto que gran parte de la documentación está en Inglés.

Metodología Curso On-Line

El curso semipresencial consiste en 25 horas de formación en directo, repartidas en 10 sesiones de 2 horas y 30 minutos, 5 horas de tutorías on-line y dos sesiones presenciales de 3 horas cada una. El curso se realizará entre el 18 de octubre y el 26 de noviembre de 2020.

Sesiones presenciales: en el IES Valle de Camargo (19 y 26 de noviembre) y sesiones de videoconferencia a través de Teams.

Fechas on-line: 18, 20, 25 y 27 de octubre; 8, 10, 15, 17, 22 y 24 de noviembre de 2021. Horario: de 18:00 a 20:30 h.

Fechas Presenciales en el IES Valle de Camargo: 19 y 26 de noviembre. Horario:  de 17:30 a 20:30 horas

Los días 20 y 27 de octubre, 10, 17 y 22 de noviembre, las sesiones continuarán de 20:30 a 21:30 h. para las personas que necesiten refuerzo o para tratar temas fuera del temario que sean de interés. Estas fechas también se pueden acordar para hacer otros días y en otro horario.

En algunas de las sesiones, se propondrá un reto o ejercicio para realizar durante los días siguientes. Habrá disponibles sesiones de tutoría para ayuda, en grupos reducidos, sobre las dudas relativas a los retos o ejercicios propuestos.

Si se desea una evaluación o certificado de aprovechamiento del curso, se evaluarán los retos/ejercicios propuestos y el proyecto final.

La plataforma en vídeo usada será Teams de EduCantabria.

Los recursos utilizados para la realización de este curso son:

Además están disponibles otros recursos para ampliar información:

Es posible interactuar en el curso mediante:

Para realizar las prácticas de este curso se usará el material que veremos a fondo en un apartado posterior.

Toda la documentación será on-line con el objetivo de mantenerla actualizada y no con un documento físico que se queda obsoleto rápidamente. Después de finalizar el curso toda la documentación on-line seguirá estando disponible de forma pública.

Toda la documentación está liberada con licencia Creative Commons.

Reconocimiento – NoComercial – CompartirIgual (by-nc-sa): No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original.

Aprendiendo Arduino by Enrique Crespo is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional License.

Organización del curso

Formación On-Line

FechaTemarioHoras On-line (live)Horas de Trabajo de Alumnos Tutorizadas
L 18/10/2118:00-20:30Fundamentos IoT2h 30m0
X 20/10/2118:00-20:30Hardware IoT (1/3)2h 30m1h – Ejercicio 1: Instalación y Configuración Raspbian
L 25/10/2118:00-20:30Hardware IoT (2/3)2h 30m
X 27/10/2118:00-20:30Hardware IoT (3/3)2h 30m1h – Ejercicio 2: Sensorización con ESP8266
M 8/11/2118:00-20:30Comunicaciones IoT2h 30m0
X 10/11/2118:00-20:30Protocolos IoT (1/2)2h 30m1h – Ejercicio 3: Wifi con ESP8266
L 15/11/2118:00-20:30Protocolos IoT (2/2)
Node-RED (1/3)
1h 30m
1h
0
X 17/11/2118:00-20:30Node-RED (2/3)2h 30m1h – Ejercicio 4: Instalar y configurar Node-RED
L 22/11/2118:00-20:30Node-RED (3/3)2h 30m1h – Ejercicio 5: Node-RED, MQTT y Dashboard
X 24/11/2118:00-20:30Plataformas IoT2h 30m0
TOTAL25h5h

Formación Presencial

FechaTemarioHoras Presenciales
V 19/11/21 17:30-20:30Proyecto Final: Integración de Datos en Plataforma IoT(1/2)3h
V 26/11/21 17:30-20:30Proyecto Final: Integración de Datos en Plataforma IoT (2/2)3h

Tecnologías Usadas

  • Arduino/ESP8266/ESP32
  • Raspberry Pi
  • API REST
  • MQTT
  • Node Red
  • LoRa
  • XBee
  • WiFi
  • Ethernet
  • Sigfox
  • Bases de Datos
  • Análisis de Datos
  • Dashboards
  • Smart Metering
  • Grafana
  • Node-RED

Presentaciones

  • Nombre, breve presentación
  • Sector o rama profesional
  • Qué parte te interesa más del curso o tema relacionado con IoT estás más interesado en aprender
  • Proyectos con IoT

Contacto

Para cualquier consulta durante el curso y en cualquier otro momento mediante email: aprendiendoarduino@gmail.com

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Y más información sobre el curso y el autor: https://www.aprendiendoarduino.com/acerca-de/

Presentación Curso Node-RED Developer. 2021

Título: “Curso Node-RED Developer. Nivel 1”

Motivación

Node-RED se está convirtiendo en un lenguaje de programación muy popular en IoT/Industria 4.0, que cada vez están adoptando más empresas en sus desarrollo.

Node-RED es una herramienta de programación visual (low-code). Node-Red se ha consolidado como framework open-source para la gestión y transformación de datos en tiempo real en entornos de Industry 4.0, IOT, Marketing digital o sistemas de Inteligencia Artificial entre otros. La sencillez de aprendizaje y uso, que no requiere de conocimientos de programación, su robustez y la necesidad de bajos recursos de cómputo ha permitido que hoy en día se encuentre integrado en prácticamente la mayoría de dispositivos IOT e IIOT del mercado, así como equipos Raspberry, sistemas cloud o equipos locales.

Dentro del itinerario de formación para IoT/Industria 4.0, este curso profundiza de forma práctica en la programación dentro del entorno IoT/Industria 4.0/digitalización. Anteriormente se trataron muchos temas y tecnologías de forma práctica sin profundizar en ellas, para entrar ahora en la programación.

Gracias a la herramientas libres/Open Source es posible democratizar el IoT y la industria 4.0. Antes se necesitaba muchísimo dinero no solo en HW y licencias de SW, sino en consultores que hacen un diseño a medida y realizan la integración de los sistemas, ahora no solo el SW libre y el HW libre y barato, sino que la comunidad da soporte a las dudas, hace documentación y tutoriales, así como librerías para facilitar el trabajo.

Objetivo

Node-Red es una herramienta open source de desarrollo/programación basada en flujos. Es una programación visual desarrollada originalmente por IBM para conectar dispositivos de hardware, API y servicios en línea como parte del Internet de las cosas (IoT).

El objetivo de este curso es que el alumno aprenda el uso de Node-RED y la programación visual mediante flujos para su uso en entornos de domótica, IIoT e IoT. El alumno será capaz de instalar, configurar y realizar proyectos de dificultad intermedia usando Node-RED.

Node red es adecuado para profesionales dedicados al Internet de las cosas Industrial (IIoT) y personal dedicado al diseño y prueba de soluciones para la comunicación de equipos de planta con aplicaciones de IT. Dado que la mayoría de dispositivos IoT para industria 4.0 posibilitan realizar un programa de control con la herramienta de Node-Red, el dominio de dicha herramienta permitiría al equipo IIoT explorar y ampliar las soluciones que ofrece a la empresa que lo use.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

  • Instalar Node-RED en diversas plataformas
  • Conocer el protocolo MQTT
  • Configurar y usar de forma segura Node-RED
  • Usar la programación de flujos de forma eficiente
  • Hacer módulos de funciones en Node-RED
  • Hacer debug de los programas Node-RED
  • Instalar y utilizar nodos
  • Configurar un dashboard
  • Integrar Node-RED con servicios de terceros

Requisitos

Para la realización de este curso es necesario tener conocimientos básicos o experiencia en algunas de estas áreas: programación, redes TCP/IP, redes inalámbricas, protocolos de comunicación, bases de datos, uso de sistemas linux, microcontroladores, autómatas, electrónica, uso de sensores, actuadores, motores, etc… 

También es recomendable nociones básicas de programación, especialmente javascript o Node.js, protocolos IoT (REST y MQTT) y servicios IoT on-line

Es recomendable un conocimiento medio de Inglés puesto que gran parte de la documentación está en Inglés.

Metodología

El curso on-line consiste en 20 horas de formación en directo, repartidas en 10 sesiones de 2 horas en horario de 18:00 a 20:00 entre el 19 y 30 de abril de 2021.

Al finalizar cada sesión de 2 horas, se propondrá un reto o ejercicio para realizar a lo largo de la duración del curso. Cada día se hará una sesión de tutoría de 1 hora de duración para ayuda, en grupos reducidos, sobre las dudas relativas a los retos o ejercicios propuestos.

La plataforma en vídeo usada será https://meet.jit.si/ y se grabarán todas las sesiones, tanto las de formación como las de tutorías para las prácticas.

Los recursos utilizados para la realización de este curso son:

Toda la documentación será on-line con el objetivo de mantenerla actualizada y no con un documento físico que se queda obsoleto rápidamente. Después de finalizar el curso toda la documentación on-line seguirá estando disponible de forma pública.

Toda la documentación está liberada con licencia Creative Commons.

Reconocimiento – NoComercial – CompartirIgual (by-nc-sa): No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original.

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Contenido del Curso

Toda la documentación del curso y el código usado es libre y accesible desde https://www.aprendiendoarduino.com/cursos/node-red-developer-2021-nivel-i/

  • Presentación del Curso
  • Entorno On-Line de Prácticas
  • Instalación de Node-RED
  • Protocolo MQTT
  • Edge Computing
  • Configurar y securizar Node-RED
  • Node-Red en la Nube
  • Programación Node-RED
  • Nodos Node-RED
  • Dashboard Node-Red
  • Debug Node-RED
  • Funciones en Node-RED
  • Integración con Servicios de Terceros
  • Proyectos con Node-RED

Presentaciones

  • Nombre
  • ¿Has usado Node-RED?
  • ¿Aplicaciones de Node-RED?
  • ¿Hardware con el que interactuar?

Contacto

Para cualquier consulta durante el curso y en cualquier otro momento mediante email: aprendiendoarduino@gmail.com

Twitter @jecrespo: https://twitter.com/jecrespom

Y más información sobre el curso y el autor: http://www.aprendiendoarduino.com/acerca-de/

Conceptos Básicos de Ciberseguridad

La seguridad y la privacidad de los datos son los conceptos principales de la protección de datos. 

La seguridad de los datos es la prevención de accesos no autorizados a conjuntos de datos. Dichos accesos son los que desembocan en vulneraciones o ataques, Para lograr la seguridad, las organizaciones utilizan herramientas y soluciones tecnológicas como firewalls, autenticación de usuarios, limitaciones en la red y prácticas de seguridad adaptadas a cada entorno u organización. También pueden incluirse los procesos de encriptación y tokenización de manera a que no pueda ser posible la lectura de los datos en fases clave del tránsito de los mismos, por parte de los cibercriminales.

La privacidad de los datos se encarga de asegurar que los datos; ya sean procesados, almacenados o transmitidos sean consumidos de acuerdo a las regulaciones y normas. Así también, que estos datos puedan ser manipulados bajo el consentimiento de quien sea dueño de los mismos.

Tokenización: https://en.wikipedia.org/wiki/Tokenization_(data_security) 

Los pilares de la seguridad son:

  • Confidencialidad
  • Integridad
  • Disponibilidad

Confidencialidad: Cualidad de la información para no ser divulgada a personas o sistemas no autorizados.  Se trata básicamente de la propiedad por la que esa información sólo resultará accesible con la debida y comprobada autorización.

El objetivo de la confidencialidad es, prevenir la divulgación no autorizada de la información sobre nuestra organización.

Integridad: Cualidad de la información para ser correcta y no haber sido modificada, manteniendo sus datos exactamente tal cual fueron generados, sin manipulaciones ni alteraciones por parte de terceros. Esta integridad se pierde cuando la información se modifica o cuando parte de ella se elimina. Una garantía para mantenerla intacta es la firma digital.

El objetivo de la integridad es prevenir modificaciones no autorizadas de la información.

Disponibilidad: Aquella información a la que podemos acceder cuando la necesitamos a través de los canales adecuados siguiendo los procesos correctos.

El objetivo de la disponibilidad es prevenir interrupciones no autorizadas de los recursos informáticos.

Más información:

Mejorar seguridad en entornos IoT: https://www.arsys.es/blog/seguridad-entornos-iot/ 

Guia seguridad IoT INCIBE:

Otros artículos interesantes:

Recomendaciones Seguridad IoT

Vulneravilidades comunes de los dispositivos IoT: https://www.infoplc.net/actualidad-industrial/item/108035-vulnerabilidades-dispositivos-iot

Recomendaciones:

  • No abrir puertos innecesariamente. Si un servidor envía datos a un dispositivo IoT, este debe estar escuchando con un puerto abierto de entrada. Esto supone que el dispositivo tiene que estar escuchando en todo momento para que los datos sean enviados. Por esta razón, implementar protocolos COAP, MQTT, WebSockets y HTTP2.0 son mejores prácticas para proteger una conexión, independiente del protocolo de red usado durante el intercambio de información.
  • Cifrado de extremo a extremo. TLS / SSL protege el nivel superior del flujo de datos entre los dispositivos y cifra los datos mientras son transferidos. TLS / SSL es adecuado para la seguridad de la transmisión de datos, pero no los datos que residen en el dispositivo a menos que está encriptado. Para una verdadera seguridad de extremo a extremo, los datos deben cifrarse con Advanced Encryption Standard (AES).
  • Control de acceso basado en tokens. Mientras AES y TLS / SSL se pueden utilizar para cifrar los datos a medida que se está transfiriendo, otro reto importante es definir el control de quién y qué puede transmitir y recibir datos. Dentro del paradigma de publicación / suscripción, un enfoque de control de acceso basado en token puede ser utilizado para distribuir señales a los dispositivos para permitir el acceso a los canales de datos específicos. En su defecto usar contraseñas seguras.
  • Interfaces web seguras y certificadas. Uso de HTTPS para proteger la información transmitida con acceso mediante usuario y contraseña.
  • Autenticación y autorización. No solo prestar atención a la autenticación, sino también a los datos o recursos a los que se puede acceder.
  • Prestar atención a la privacidad. Determinar la cantidad de información personal recopilada y protegerlos adecuadamente, así como desidentificar o anonimizar.
  • Configuración de la seguridad. Usar protocolos seguros y actualizados sin vulnerabilidades conocidas. Usar las soluciones de cifrado más potentes.
  • Usar software y firmware seguro. Asegurarse de tener los dispositivos actualizados y con los parches de seguridad aplicados. No usar sistemas operativos obsoletos, ni librerías no mantenidas en el desarrollo de aplicaciones o firmware.
  • Deshabilitar funcionalidades no utilizadas. No habilitar características no usadas, no conectar dispositivos si no es necesario o apagar cuando no se use, deshabilitar o proteger el acceso remoto a los dispositivos IoT.
  • Habilitar el uso de logs. Guardar los eventos que se producen como accesos, cambios de contraseña, actualizaciones, etc..
  • Prestar atención a la seguridad física. Limitar el acceso a puertos del dispositivo y ubicarlos en sitios seguros (p.e. vandalismo, acceso de terceros, pérdidas de energía).
  • Realizar auditorías de seguridad con regularidad. Pentesting, comprobar visibilidad de los dispositivos en Internet (p.e. shodan), etc…
  • Pensar en la seguridad desde la fase de requisitos y diseño.
  • Almacenamiento de datos seguro. No exponer las bases de datos y usar procesos intermedios para insertar, modificar y acceder a los datos.
  • Gestionar y monitorizar los dispositivos IoT de forma centralizada. Comprobar su correcto funcionamiento y que no se produzcan eventos que puedan afectar a su seguridad. Poder apagar dispositivos de forma remota en caso que sea comprometido.