Las 7 Capas Esenciales de IoT: Construyendo una Solución Integral

Incluso siendo una de las tecnologías más tendencia e influyentes de su tiempo, la gente rara vez conoce sobre la tecnología de Internet de las Cosas en profundidad. Si bien es conocimiento común que esta tecnología asiste en la creación de una red interconectada de dispositivos, no muchas personas saben cómo los datos realmente llegan desde las cosas finales a sus teléfonos móviles.

Hay diferentes artículos en línea sobre la forma en que IoT funciona y los componentes o capas que forman su arquitectura. Si bien la mayoría de ellos son verdaderos, solo un puñado de ellos da la imagen exacta detrás de escena para un sistema IoT.

Para comprender completamente el funcionamiento de un sistema IoT de extremo a extremo, es importante saber que hay 7 capas cruciales sobre las cuales opera. Aquí hay una lista de todas estas 7 capas junto con sus funciones en un sistema IoT.

1) Sensores:

Los sensores y otros dispositivos de recopilación de datos forman la capa inicial de cualquier sistema IoT. Son la interfaz entre el mundo real y digital y son responsables de convertir señales analógicas a digitales. Hay diferentes dispositivos sensoriales como medidores, sensores, sondas, medidores y actuadores que pueden leer parámetros como temperatura, distancia, ubicación, humedad, etc. Estos dispositivos se instalan en puntos finales (cosas) y recopilan parámetros requeridos en forma de datos en bruto.

2) Red de Sensores a Pasarela:

Esta capa es la primera capa de red de cualquier sistema IoT. Es responsable de la transmisión de datos de la 1ra capa (sensores) a la 3ra capa (pasarelas). Los datos se transfieren de sensores a pasarelas a través de un protocolo de comunicación específico con sus reglas únicas, sintaxis, semántica y estándares de sincronización.

La transferencia de datos solo puede ocurrir si tanto los sensores como la pasarela soportan el protocolo de transmisión. Algunos protocolos comunes que se usan para conectar sensores con pasarelas son BLE, LoRaWAN, ZigBee y Sigfox.

3) Pasarelas:

Las pasarelas son agregadores de datos que recopilan datos de los sensores y los envían a un sistema backend. Son básicamente routers o módems que actúan como una interfaz entre el entorno local de sensores e internet. Recopilan datos de sensores dentro de su rango y los transmiten a una plataforma de ingestión de datos.

La necesidad de pasarelas y redes sensor-a-pasarela se elimina si el dispositivo sensorial en sí tiene una pasarela incorporada o en otros términos es capaz de transmitir datos a grandes distancias por sí mismo. En tal caso, el dispositivo sensorial solo requiere leer datos y enviarlos a un sistema backend.

4) Red de Pasarelas a Internet:

Similar a la red sensor-a-pasarela, esta red facilita la transmisión de datos de pasarela a internet/sistemas backend. Esta red puede abarcar un área amplia permitiendo la transmisión de datos a ubicaciones lejanas. Los protocolos generalmente usados para tal red de amplia extensión son ethernet, Wi-Fi, satélite o celular.

5) Ingesta de Datos y Procesamiento de Información:

En esta capa, los datos en bruto recopilados de las 4 capas anteriores se convierten en información significativa. Los datos en la mayoría de los casos se almacenan en almacenamiento en la nube y se acceden a través del sistema backend de una aplicación móvil o web. Los datos ingeridos se procesan a través de análisis avanzados y otros sistemas de procesamiento en información de valor agregado que se muestra en las pantallas del usuario.

6) Red de Internet a Usuario:

Esta es la capa final de red de cualquier sistema IoT de extremo a extremo. Los datos en bruto almacenados en el sistema en la nube son llamados por esta red y mostrados en la pantalla del usuario en forma de información de valor agregado. Los protocolos que generalmente se usan para acceder a los datos de sistemas de almacenamiento en la nube son internet, ethernet y Wi-Fi.

7) Información de Valor Agregado:

Esta capa final actúa como el frontend de todo el sistema IoT. Los datos recopilados e información de valor agregado se muestran en la pantalla de los usuarios, permitiéndoles rastrear el parámetro perteneciente al activo que quieren monitorear. La información puede mostrarse en forma de números, gráficos, alertas o tablas; permitiendo al usuario derivar insights útiles y tomar decisiones inteligentes.

La información puede accederse desde cualquier dispositivo inteligente como smartphone o escritorio a través de una plataforma IoT única que está adaptada con características como sistemas de alertas en tiempo real, analíticas y monitoreo remoto.

CONCLUSIÓN:

Evidentemente, no es una tarea fácil trabajar en todas estas capas y crear una solución IoT integral que quepa en todos los bolsillos. Hay muchas complicaciones asociadas con elegir protocolos que puedan recopilar y pasar datos efectivamente entre capas subsiguientes. Además, desarrollar tal arquitectura puede hacer la solución IoT rígida y reducir su capacidad de escalar apropiadamente.

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