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Conectividad IoT

Una de las principales ventajas de Arduino es que podemos dotarlo de comunicación de una forma sencilla añadiendo un shield o una breakout board y dispondremos de casi cualquier tipo de comunicación tanto de acceso a Internet como de para comunicar arduinos entre sí o con otros dispositivos de una red privada.

Articulo interesante redes: https://www.artik.io/blog/2015/iot-101-networks

Articulo interesante conectividad: https://www.artik.io/blog/2015/iot-101-connectivity

Leer este white paper: http://www.ti.com/lit/wp/swry017/swry017.pdf

Guía de conectividad de IoT:  https://www.ibm.com/developerworks/library/iot-lp101-connectivity-network-protocols/index.html

Interesante artículo sobre redes para IoT: https://www.redeweb.com/articulos/software/11-redes-inalambricas-fundamentales-para-internet-de-las-cosas/

IOT primeras redes IoT en Holanda y Corea: http://blogthinkbig.com/nace-la-primera-y-la-segunda-red-para-internet-de-las-cosas/

Muy buena explicación de comunicaciones: https://learn.adafruit.com/alltheiot-transports/introduction

Redes Inalámbricas IoT

ZigBee

ZigBee es una tecnología inalámbrica más centrada en aplicaciones domóticas e industriales. Los perfiles ZigBee PRO y ZigBee Remote Control (RF4CE) se basan en el protocolo IEEE 802.15.4, una tecnología de red inalámbrica que opera a 2,4GHz en aplicaciones que requieren comunicaciones con baja tasa de envío de datos dentro de áreas delimitadas con un alcance de 100 metros, como viviendas o edificios.

IEEE 802.15.4 es un estándar que define el nivel físico y el control de acceso al medio de redes inalámbricas de área personal con tasas bajas de transmisión de datos (low-rate wireless personal area network, LR-WPAN). El grupo de trabajo IEEE 802.15 es el responsable de su desarrollo. También es la base sobre la que se define la especificación de ZigBee, cuyo propósito es ofrecer una solución completa para este tipo de redes construyendo los niveles superiores de la pila de protocolos que el estándar no cubre.

ZigBee/RF4CE tiene algunas ventajas significativas como el bajo consumo en sistemas complejos, seguridad superior, robustez, alta escalabilidad y capacidad para soportar un gran número de nodos. Así, es una tecnología bien posicionada para marcar el camino del control wireless y las redes de sensores en aplicaciones IoT y M2M.

  • Estándar: ZigBee 3.0 basado en IEEE 802.15.4
  • Frecuencia: 2.4GHz
  • Alcance: 10-100m
  • Velocidad de transferencia: 250kbps

XBee

es el nombre comercial del Digi de una familia de módulos de comunicación por radio y están basados en el estándar zigbee, pero digi tiene muchos Xbee y algunos son zigbee estándar y otros son propietarios o modificaciones del estándar. Existen muchos módulos Xbee basados en el estándar IEEE 802.15.4

Más información: https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2016/11/16/zigbeexbee/

WiFi

Normalmente la conectividad WiFi es la opción obvia elegida por los desarrolladores dada la omnipresencia de WiFi en entornos domésticos y comerciales: existe en la actualidad una extensa infraestructura ya instalada que transfiere datos con rapidez y permite manejar grandes cantidades de datos. Actualmente, el standard WiFi más habitual utilizado en los hogares y en muchas empresas es el 802.11n, ofreciendo un rendimiento significativo en un rango de cientos de megabits por segundo, muy adecuado para la transferencia de archivos, pero que consume demasiada potencia para desarrollar aplicaciones IoT.

  • Estándar: Basado en 802.11n
  • Frecuencia: 2,4GHz y 5GHz
  • Alcance: Aproximadamente 50m
  • Velocidad de transferencia: hasta 600 Mbps, pero lo habitual es 150-200Mbps, en función del canal de frecuencia utilizado y del número de antenas (el standard 802.11-ac ofrece desde 500Mbps hasta 1Gbps)

Bluetooth

Bluetooth es una de las tecnologías de transmisión de datos de corto alcance más establecidas, muy importante en el ámbito de la electrónica de consumo. Las expectativas apuntan a que será clave para desarrollar dispositivos wearable, ya que permitirá el establecimiento de conexiones IoT, probablemente a través de un smartphone.

El nuevo Bluetooth de baja energía, también conocido como Bluetooth LE o Bluetooth Smart, es otro protocolo importante para desarrollar aplicaciones IoT. Se caracteriza por ofrecer un alcance similar al de la tecnología Bluetooth normal pero con un consumo de energía significativamente reducido.

Es importante destacar que la versión 4.2, gracias a la incorporación del Internet Protocol Support Profile, permite conectarse directamente a internet mediante IPv6/6LoWPAN. Esto facilita el utilizar la infraestructura IP existente para gestionar dispositivos Bluetooth Smart basado en “edge computing”.

  • Estándar: Bluetooth 4.2
  • Frecuencia: 2,4GHz (ISM)
  • Alcance: 50-150m (Smart/LE)
  • Velocidad de transferencia: 1Mbps (Smart/LE)

Thread

En la actualidad, el protocolo de red más innovador basado en IPv6 es Thread. Diseñado para domótica, está basado en 6LowPAN, y del mismo modo que aquel, no es un protocolo de aplicaciones IoT como Bluetooth o ZigBee. Se diseñó como un complemento WiFi, puesto que aunque la tecnología Wi-Fi funciona muy bien en dispositivos de consumo, tiene limitaciones al utilizar en configuraciones de domótica.

Lanzado a mediados del 2014 por Thread Group, este protocolo sin canon de uso se basa en varios protocolos como IEEE 802.15.4, IPv6 y 6LoWPAN.

Es una solución resistente basada en IP para aplicaciones IoT.

Diseñado para trabajar sobre chips IEEE 802.15.4 ya existentes de fabricantes como Freescale y Silicon Labs, Thread es compatible con redes de topología de malla al utilizar radio transceptores IEEE802.15.4, siendo capaz de manejar hasta 250 nodos con altos niveles de autenticación y cifrado.

Una actualización de software relativamente sencilla permite a los usuarios utilizar thread en dispositivos ya compatibles con IEEE 802.15.4.

  • Estándar: Thread, basado en IEEE802.15.4 y 6LowPAN
  • Frecuencia: 2,4GHz (ISM)
  • Alcance: N/A
  • Velocidad de transferencia: N/A

Red de telefonía móvil

Cualquier aplicación IoT que necesite funcionar en grandes áreas puede beneficiarse de las ventajas de la comunicación móvil GSM/3G/4G.

La red de telefonía móvil es capaz de enviar grandes cantidades de datos, especialmente a través de 4G, aunque el consumo de energía y el coste económico de la conexión podrían ser demasiado altos para muchas aplicaciones.

Sin embargo, puede ser ideal para proyectos que integren sensores y que no requieran un ancho de banda muy grande para enviar datos por Internet.

  • Estándares: GSM/GPRS/EDGE (2G), UMTS/HSPA (3G), LTE (4G)
  • Frecuencias: 900 / 1800 / 1900 / 2100
  • Alcance: hasta 35km para GSM; hasta 200km para HSPA
  • Velocidad de transferencia (descarga habitual): 35-170kps (GPRS), 120-384kbps (EDGE), 384Kbps-2Mbps (UMTS), 600kbps-10Mbps (HSPA), 3-10Mbps (LTE)

Neul

El concepto de este sistema es similar al de Sigfox y funciona en la banda sub-1GHz. Neul aprovecha pequeños fragmentos de la “banda blanca” de las estaciones de TV para ofrecer alta escabilidad, amplia cobertura y bajo costes.

Este sistema se basa en el chip Iceni, que se comunica utilizando los “banda blanca” de la radio para acceder al espectro UHF de alta calidad. Ya está disponible debido a la transición analógica a la televisión digital.

La tecnología de comunicaciones que utiliza se llama Weightless, que es una nueva tecnología de red inalámbrica ampliada diseñada para aplicaciones IoT que compite contra las soluciones GPRS, 3G, CDMA y LTE WAN.

La velocidad de transferencia de datos puede ir de unos bits por segundo hasta 100 Mbps en el mismo enlace. Desde el punto de vista del consumo, los dispositivos consumen tan solo de 20 a 30 mA, es decir, de 10 a 15 años de autonomía con 2 pilas AA.

Para poder emplear esta tecnología hay que tener en cuenta la decisión que se haya tomado acerca del uso de las frecuencias de la banda blanda.

  • Estándar: Neul
  • Frecuencia: 900MHz (ISM), 458MHz (UK), 470-790MHz (espacios en blanco)
  • Alcance: 10km
  • Velocidad de transferencia: Desde unos pocos bps hasta 100kbps

6LoWPAN

6LowPAN (IPv6 Low-power wireless Personal Area Network) es una tecnología inalámbrica basada en IP muy importante. En vez de tratarse de una tecnología de protocolos de aplicaciones IoT, como Bluetooth o ZigBee, 6LowPAN es un protocolo de red que permite mecanismos de encapsulado y compresión de cabeceras. Esta tecnología ofrece libertad de banda de frecuencia y capa física, por lo que se puede utilizar a través de múltiples plataformas de comunicaciones, como Ethernet, Wi-Fi, 802.15.4 y sub-1GHz ISM.

Una característica clave es la introducción de la pila IPv6 (protocolo de internet versión 6), una innovación clave en el avance de IoT en los últimos años, ya que con IPv6 se ofrecen aproximadamente 5 x 10E28 direcciones IP a nivel global, permitiendo que cualquier objeto o dispositivo embebido tenga su propia dirección IP única para conectarse a Internet.

Ha sido diseñada especialmente para el hogar y la automatización de edificios proporcionando un mecanismo de transporte básico para producir sistemas de control complejos e interconexión de dispositivos de un modo económico a través de una red inalámbrica de bajo consumo.

Diseñada para enviar paquetes IPv6 sobre redes IEEE 802.15.4, para luego implementar protocolos superiores como TCP, UDP, HTTP, COAP, MQTT y websockets, 6LowPAN es una red de topología en malla robusta, escalable y auto-regenerativa. Los routers pueden encaminar datos enviados a otros dispositivos, mientras que los hosts permanecen inactivos mucho tiempo.

  • Estándar: RFC6282
  • Frecuencia: adaptable a múltiples capas físicas como Bluetooth Smart (2.4GHz), ZigBee o comunicación RF de bajo consumo (sub-1GHz)
  • Alcance: N/A
  • Velocidad de transferencia: N/A

LoRaWAN

Es una especificación de una red LPWAN (Low Power Wide Area Network) propuesta por la LoRa Alliance y pensada para comunicar dispositivos de bajo coste y bajo consumo alimentados por baterías. La especificación cubre las capas PHY y MAC de la red, dejando a las aplicaciones el resto de capas. En la banda ISM de 868MHz (915 MHz en otras regiones), con un bitrate de hasta decenas de kbps (de 0.3 kbps hasta  50 kbps).

Enlaces:

Esta tecnología se parece en algunos aspectos a Sigfox y a Neul. LoRaWAN está diseñada para implementar redes de área amplia (WAN) con características específicas para soportar comunicaciones móviles, bidireccionales, económicas y seguras para aplicaciones de IoT, M2M, ciudades inteligentes y aplicaciones industriales.

Optimizada para bajo consumo de energía y para ofrecer amplias redes con millones y millones de dispositivos, sus velocidades de transferencia de datos van desde 0,3 kbps hasta 50 kbps.

  • Estándar: LoRaWAN
  • Frecuencia: Varias
  • Alcance: 2-5km (entorno urbano), 15km (entorno rural)
  • Velocidad de transferencia: 0,3-50 kbps.

Z-Wave

Z-Wave es una tecnología RF de bajo consumo diseñada inicialmente para productos de domótica como controladores de iluminación y sensores. Optimizado para la comunicación fiable de baja latencia de pequeños paquetes de datos, alcanza velocidades de datos de hasta 100kbit/s, opera en la banda de sub-1 GHz y es robusta frente a interferencias de Wi-Fi y otras tecnologías inalámbricas en el rango 2,4 GHz como Bluetooth o ZigBee. Es totalmente compatible con redes de topología de malla, no necesita un nodo coordinador y es muy escalable, permitiendo controlar hasta 232 dispositivos.

Z-Wave utiliza un protocolo más simple que otras tecnologías lo que permite una mayor rapidez en el desarrollo, pero el único fabricante de chips compatibles es la empresa Sigma Design, en comparación con la multitud de empresas que ofrecen productos de otras tecnologías inalámbricas como ZigBee o Bluetooth.

  • Estándar: Z-Wave Alliance ZAD12837 / ITU-T G.9959
  • Frecuencia: 900MHz (Banda ISM)
  • Alcance: 30m
  • Velocidad de transferencia: 9,6/40/100kbit/s

NFC

NFC (Near Field Communication) es una tecnología que permite dos vías simultáneas de interacción segura entre dispositivos electrónicos, siendo especialmente adecuada para smartphones, permitiendo a los consumidores realizar transacciones de pago, acceder al contenido digital y conectar dispositivos electrónicos, todo ellos sin contacto. Esencialmente, amplía la capacidad de la tecnología contacless de las tarjetas inteligentes permitiendo conexiones punto a punto y modos de funcionamiento activos y pasivos.

  • Estándar: ISO/IEC 18000-3
  • Frecuencia: 13.56MHz (ISM)
  • Alcance: 10cm
  • Velocidad de transf.: 100–420kbps

nRF24

Este dispositivo NRF2401, integra en un único chip, toda la electrónica y bloques funcionales precisos, para establecer comunicaciones RF (Radio Frecuencia) entre dos o más puntos a diferentes velocidades, (Hasta 2  Mb/seg) con corrección de errores y protocolo de reenvío cuando es necesario, sin intervención del control externo, lo que nos permite aislarnos de todo el trabajo sucio y complicado relacionado con la transmisión física.

Información de producto: http://www.nordicsemi.com/eng/Products/2.4GHz-RF/nRF24L01

Sigfox

Es una solución de conectividad celular mundial para el Internet of Things pensada para comunicaciones de baja velocidad que permite reducir los precios y el consumo de energía para los dispositivos conectados. La solución de conectividad SIGFOX se basa en una infraestructura de antenas y de estaciones de base totalmente independientes de las redes existentes.

En la red SIGFOX se transmiten mensajes de 12 bytes, pudiendo enviar 140 mensajes al día.

Sigfox trabaja con fabricantes como Texas Instruments, Atmel, Silicon Labs y otros para poder ofrecer distintos tipos de SOC, transceptores y componentes de conexión a su red. En el caso de smartphones y tablets, actualmente no son compatibles con esta red, pero, al no tener licencia de uso, su inclusión sería realmente económica y sencilla.

Es una alternativa de amplio alcance es Sigfox, que en términos de alcance está entre Wi-Fi y la comunicación móvil. Utiliza bandas ISM, que se pueden utilizar sin necesidad de adquirir licencias.

Sigfox responde a las necesidades de muchas aplicaciones M2M que funcionan con una batería pequeña y solo requieren niveles menores de transferencia de datos, allí donde WiFi se queda demasiado corto y la comunicación móvil es muy cara y consume demasiada energía.

Sigfox utiliza una tecnología llamada Ultra Narrow Band (UNB) diseñada para funcionar con bajas velocidades de transferencias de 10 a 1.000 bits por segundo.

Solo consume 50 microvatios (la comunicación móvil consume 5.000 microvatios) además de poder mantenerse en stand-by 20 años con una batería 2.5Ah (0,2 años para comunicaciones móviles).

Esta tecnología es robusta, energéticamente eficiente y funciona como una red escalable que puede comunicarse con millones de dispositivos móviles a lo largo de muchos kilómetros cuadrados. Así pues, es adecuada para aplicaciones M2M como: contadores inteligentes, monitores médicos, dispositivos de seguridad, alumbrado público y sensores ambientales.

El sistema Sigfox utiliza los transceptores inalámbricos que funcionan en la banda sub-1GHz ofreciendo un rendimiento excepcional, mayor alcance y un consumo mínimo.

  • Estándar: Sigfox
  • Frecuencia: 900MHz
  • Alcance: 30-50km (ambientes rurales), 3-10km (ambientes urbanos)
  • Velocidad de transferencia: 10-1000bps

Más información: https://www.rs-online.com/designspark/eleven-internet-of-things-iot-protocols-you-need-to-know-about

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Arquitecturas IoT

La arquitectura tiene que cumplir ciertos requerimientos para que esta tecnología sea viable. Debe permitir que la tecnología sea distribuida, donde los objetos puedan interactuar entre ellos, escalable, flexible, robusta, eficiente y segura.

Requerimiento Arquitectura IoT

Requerimientos:

  • Conectividad y comunicación
  • Gestión y control de dispositivos
    • La posibilidad de desconectar un dispositivo robado
    • La habilidad de actualizar el software de un dispositivo
    • La actualización de credenciales de seguridad
    • Autorizar o denegar algunas capacidades del hardware remotamente
    • Localizar dispositivos perdidos
    • Limpiar información confidencial de un dispositivo robado
    • Reconfigurar parámetros de Wi-Fi, GPRS u otras redes remotamente.
  • Recolección, análisis y actuación de los datos
  • Escalabilidad
  • Flexibilidad
  • Alta disponibilidad
  • Integración
  • Seguridad
    • Riesgos inherentes de cualquier sistema de internet pero que los diseñadores IoT o de producto no tengan consciencia de ellos.
    • Riesgos específicos de los dispositivos IoT
    • Seguridad para cerciorarnos de que no se causan daños por, por ejemplo, por el mal uso de los actuadores.

Captación, análisis y actuación de la información: La arquitectura de referencia se ha diseñado para poder gestionar un gran número de dispositivos. Si estos dispositivos están constantemente enviando datos, esto genera un volumen significativo de información. Este requerimiento se refiere a los sistemas de almacenaje de información con una gran capacidad de escalabilidad, que soporta diversos tipos y grandes volúmenes de datos. Las acciones deberían ser en “casi tiempo real”, por lo que se requiere una gran capacidad de análisis de la información en tiempo real, además de la habilidad de los dispositivos de analizar y actuar en referencia a la información.

Escalabilidad. Cualquier arquitectura server-side es escalable y puede soportar millones de dispositivos enviando, recibiendo y actuando constantemente con los datos. Pero por otro lado, muchas de estas arquitecturas vienen con un precio muy elevado, tanto en hardware como en software y complejidad. Uno de los requerimientos más importantes es la capacidad de soportar la escalabilidad desde pequeños despliegues hasta volúmenes masivos de dispositivos, por eso la flexibilidad de la escalabilidad y la habilidad de desplegarla en una infraestructura Cloud son esenciales.

Más información:

Modelo de Capas de Arquitectura IoT

Un modelo de IoT puede verse en este imagen.

En IoT se sigue una arquitectura por capas. Modelo de 7 capas de la arquitectura IoT:

La arquitectura describe la estructura de su solución de IoT, lo que incluye los aspectos físicos (esto es, las cosas) y los aspectos virtuales (como los servicios y los protocolos de comunicación). Adoptar una arquitectura con múltiples niveles le permite concentrarse en mejorar su comprensión acerca de cómo todos los aspectos más importantes de la arquitectura funcionan antes de que los integre dentro de su aplicación de IoT. Este enfoque modular le ayuda a gestionar la complejidad de las soluciones IoT.

Más información sobre arquitecturas IoT: https://www.ibm.com/developerworks/ssa/library/iot-lp201-iot-architectures/index.html

Este modelo de capas puede simplificarse para un modelo más sencillo. Arquitectura simple de tres capas:

O un modelo de 4 capas:

Capas de Dispositivos

La capa inferior de la arquitectura es la de dispositivos. Hay varios tipos de dispositivos, pero para que se consideren dispositivos IoT deben tener algún tipo de comunicación, directa o indirecta, que lo enlaza con Internet.

Cada dispositivo necesita una identidad, la cual puede ser una de las siguientes:

  • Un identificador único (Unique identifier, UUID) grabado en el dispositivo (típicamente parte del System-on-Chip, o proporcionado por un segundo chip)
  • Un UUID proporcionado por un subsistema radio (por ejemplo: identificador Bluetooth, dirección MAC del WiFi)
  • Un token refresh/bearer OAuth2 (puede ser un complemento a los dos anteriores)
  • Un identificador guardado en memoria no volátil como una EEPROM

Capa de Comunicaciones

La capa de comunicaciones soporta la conectividad de los dispositivos. Hay múltiples protocolos para la comunicación entre los dispositivos y el Cloud. Los tres protocolos más conocidos y usados son:

  • HTTP/HTTP (y RESTful sobre ellos)
  • MQTT 3.1/3.1.1
  • Constrained application protocol (CoAP)

HTTP es muy conocido y hay muchas librerías que lo soportan. Dado que es un protocolo simple basado en texto, muchos dispositivos pequeños como los controladores de 8 bits lo pueden soportar parcialmente (por ejemplo, sólo recursos como POST o GET). Por otro lado, dispositivos con más capacidad como los de 32 bits, pueden utilizar librerías con un cliente completo de HTTP, el cual puede implementar todo el protocolo.

Hay algunos protocolos optimizados para el uso en IoT, como MQTT y CoAP. MQTT fue inventado en 1999 para resolver los problemas en los sistemas embedded y SCADA. Ha habido varias iteraciones pero la versión actual (v3.1.1) está bajo estandarización en el OASIS MQTT Technical Committee.

MQTT es un sistema de mensajería publish-subscription basado en un modelo bróker. El protocolo tiene una pequeña cabecera (2 bytes por mensaje), y fue diseñado para trabajar en conexiones pobres y con cortes intermitentes. MQTT fue diseñado para correr sobre TCP. Además, existe MQTT-SN (Sensor networks) una especificación diseñada para redes basadas en ZigBee.

CoAP es un protocolo del IETF (Internet Engineering Task Force) que se ha diseñado para proporcionar aplicaciones RESTful modeladas en la semántica de HTTP, pero más pequeño y binario a diferencia del basado en texto. CoAP es un enfoque tradicional de cliente-servidor en comparación al de brokers, diseñado para correr sobre UDP.

Capa de Agregación (Edge Computing)

Una capa importante de la arquitectura es la que agrega y hace de bróker de comunicaciones. Hay tres principales razones por las cuales es importante:

  • El soporte de un servidor HTTP y/o un broker MQTT para hablar con los dispositivos.
  • La agregación y combinación de comunicaciones de diferentes dispositivos y de enrutar las comunicaciones hacia un dispositivo especifico (posiblemente via un Gateway)
  • La habilidad de hacer un puente y transformar diferentes protocolos. Por ejemplo: ofrecer APIs basadas en HTTP que interceden un mensaje MQTT que va a un dispositivo

Finalmente, la capa de agregación/bus necesita desarrollar dos roles de seguridad claves. Debe ser capaz de actuar como un recurso de servidor OAuth2 (validando el portador de tokens y asociando los recursos de acceso). También debería ser capaz de actuar como policy enforcement point (PEP) para las políticas de acceso.

Capa de procesamiento de eventos y analítica

Esta capa coge los eventos del bus y proporciona la posibilidad de procesarlos y actuar sobre estos. Una capacidad esencial es la de guardar los datos en BBDD.

Componentes de la Arquitectura IoT

En términos sencillos, nuestra arquitectura de IoT contiene los siguientes componentes:

  • Cosas equipadas con sensores para recoger datos y actuadores para realizar comandos recibidos desde la nube.
  • Gateways para filtrar, preprocesar y mover datos a la nube y viceversa, – recibir comandos desde la nube.
  • Pasarelas en nube (Cloud Gateways) para garantizar la transición de datos entre las pasarelas sobre el terreno y los servidores centrales de IoT.
  • Procesadores de datos en tiempo real para distribuir los datos procedentes de los sensores entre los componentes de las soluciones de IoT pertinentes.
  • Bases de Datos para almacenar todos los datos de valor definido e indefinido.
  • Big Data Warehouse para la recogida de datos valiosos.
  • Aplicaciones de control para enviar comandos a los actuadores.
  • Machine Learning para generar los modelos que luego son utilizados por las aplicaciones de control.
  • Aplicaciones de usuario que permiten a los usuarios monitorizar el control de sus cosas conectadas.
  • Análisis de datos para el procesamiento manual de datos.

Más información sobre el modelo de capas de arquitectura IoT:

Fases en la integración IoT

Fase 1: Conexión. En primer lugar, los objetos conectados en red con sensores inteligentes empiezan a enviar información sobre sí mismos y su entorno a su centro de comunicaciones central en la nube. Conectar cosas (darles sentido y abrirles una conexión a Internet para que puedan enviarles sus datos) representa el comienzo de la evolución del IoT. La mayoría de las plataformas de IoT se ganan la vida asegurándose de que sus cosas puedan hacerlo con seguridad.

Fase 2: Análisis y Visualización. A continuación, a medida que los datos de tus cosas se acumulan y tienes tantos que empiezas a llamarlos “grandes”, agregas, exploras y empiezas a ejecutar análisis inteligentes en tus pilas de datos y visualizas los resultados en los dashboards. Esta es la segunda etapa en la evolución de IoT, cuando aprendes cosas nuevas importantes sobre tus sistemas de cosas conectadas.

Fase 3: Automatización. Ahora que has aprendido algo, empiezas a pensar en aplicar lo que has aprendido a tus procesos existentes, para que finalmente puedas cosechar los beneficios de IoT en su tercera gran etapa evolutiva: la automatización.

Más información:

Ejemplo de Fases en la Industria (IIoT)

Fase Inicial: Máquina sin acceso a la máquina (no hay comunicaciones)

Fase 1: Acceso remoto a la máquina. Conexión

Fase 2: Adquisición de datos, monitorización y notificaciones de alarmas

Fase 3: Advanced analytics, diagnóstico y reporting

Fase 4: Integración con SW corporativo

Fase 5: Automatización

Inicialmente se conecta la máquina a Internet o intranet. Mediante un gateway entre los buses de campo e internet mediante 3G, WiFi, ethernet, etc… De esta forma se visualiza remotamente lo que está pasando en la fábrica.

Luego se puede conectar a la nube con una solución como talk2M que se conecta mediante openVPN. Más información https://ewon.biz/es/cloud-services/talk2m

Talk2M tiene funcionalidades de HTTP e incluso aplicaciones externas podría acceder al Talk2M para coger dato mediante una API. Talk2M se podría implementar con una Raspberry Pi.

El gateway se conecta al PLC y captura datos de él mediante diversos protocolos para luego mandarlos a la nube y de una forma transparente sin tener que modificar parámetros al PLC. Simplemente leyendo del bus. Por ejemplo https://ewon.biz/products/ewon-flexy y con las tarjetas de conexión https://ewon.biz/ewon-product/flexy-extensions

En lugar de estos elementos puedo usar Arduino ¡CON ARDUINO TENGO TODO TIPO DE CONEXIONES!, además en Arduino se puede hacer un preprocesamiento de los datos.