cisco internet of things ebook es

Internet of Things

El Internet de las Cosas Una nueva manera de relacionarnos con nuestro entorno

Juan Cazila Roberto Junco CCIE 3044 CCIE 23047

Internet of Things.

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E.S., Verano, 2014.

Internet of Things Material de divulgacin general

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Acerca de los autores

Juan Cazila, CCIE No 3044. Trabaja desde hace ms de 20 aos en reas de tecnologa. Actualmente desarrolla soluciones de IT genricas resolviendo la problemtica del negocio de la cuentas globales de Cisco Systems (GET). Anteriormente desarroll tareas de Systems Engineer en Cisco Latino Amrica para sector pblico antes de ser parte del grupo global. Previamente a esto trabaj durante casi una dcada en Europa desarrollando el mercado de servicios profesionales de Cisco, donde lider el programa PSP (Professional Service Partner). Adquiri su certificacin CCIE en Halifax, Canad en el ao 1997, en 1998 se certifico como Instructor de Cisco CCSI en California, USA, estudi en la Universidad John F. Kennedy de Argentina y complet una Maestra en Tecnologas de la Informacin para la empresa en la Universidad Politcnica de Madrid, Espaa. Roberto Junco, CCIE No 23047. Acredita ms de 20 aos de experiencia en tecnologa. Trabaja en Cisco Systems como Consulting Systems Engineer en la unidad de negocios de Internet of Things. Anteriormente trabaj como Consulting Systems Engineer en la unidad de negocios de Seguridad Fsica (PSBU) y tambin fue parte del grupo de Consultores de Cisco Systems para Latino Amrica. Asesora a los equipos locales de Cisco Systems en el desarrollo de los negocios de Internet de las Cosas. Obtuvo su certificacin de CCIE de voz en el ao 2008, paso ms de 10 aos desarrollando negocios en el rea de telefona, colaboracin y centros de contactos. Es Ingeniero Electrnico de la Universidad Tecnolgica Nacional (UTN) de Argentina y posee una Maestra en Administracin de Empresas de la Universidad Catlica Argentina.

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Agradecimientos

Agradecemos a las personas que han contribuido con el desarrollo de este material. Rodolfo Milito, Ivan Kobe, Jong Rae John Lee, Jerry Lin, Lachlan Kidd, Masahiro Yokoo Sin su aporte y paciencia este proyecto no hubiera sido realidad. Un agradecimiento especial a quienes contribuyeron con las mejoras en el material, Mariana Salas, Sofa y Pablo Cazila, Daniel Sztejn, Gustavo Spinelli, Gabriel Valentino, Sergio Fernandez, Graciela Sirotich, Gonzalo Perez y Jonathan Elstein.

Sobre los contenidos

Las opiniones expresadas en este libro son propias y personales de los autores en su capacidad privada y no representan las opiniones o polticas de Cisco ni de ninguna otra empresa u organismo. El Propsito de este libro es promover una discusin general sobre Internet of Things y no proveer un aviso tcnico o de negocios. La tecnologa por su naturaleza cambia rpidamente, y, por tanto, los lectores deben confiar en sus propias investigaciones antes de tomar decisiones relativas a la tecnologa. No asumimos responsabilidad alguna por los autores o por terceras partes en relacin con el contenido de este libro.


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2016, September 26, 7:12pm, Halifax, Canada. Sal cierra la puerta de su coche para volver a casa luego de un da cargado de reuniones y entrevistas. El sistema operativo IOS de su nuevo automotor lo reconoce, activa la conexin inalmbrica de su terminal mvil, desactiva sus sistemas de seguridad, desbloquea el arranque, enciende la consola centralizada, le mide la presin arterial, activa el test ocular y lo pesa, registra y enva la informacin al sistema mdico centralizado de Sal en Houston, para su almacenamiento. Tambin le indica los ltimos comentarios sobre su persona que se han producido en las redes sociales. Paralelamente el sistema GPS anuncia la recomendacin de una nueva ruta para el viaje, ya que se presentan anomalas en la ruta frecuente de regreso a casa. IOS activa la msica pre-configurada para sus pulsaciones y recomienda el men diario del plan semanal para la cena. Paralelamente anuncia a la red de carreteras que Sal se apresta a sumarse. Su vehculo sabe que a Sal le encanta contar con la ltima informacin sobre las fusiones de empresas de tecnologas, con lo que le ofrece el resumen de la actividad diaria sobre este tema. Sal comparte muchas horas a la semana con su coche, es por ello que cuando tom la decisin de compra, lo hizo considerando seriamente el sistema operativo y la interface M2H (Mquina a Hombre) de su nuevo automotor. Bienvenidos a Internet of Everything.

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INDICE

AGRADECIMIENTOS ....................................................................................................... 4

SOBRE LOS CONTENIDOS .............................................................................................. 4

INTRODUCCIN - IOT .................................................................................................... 9

Un recuento Histrico del porque estamos hoy aqu. .............................................. 9

El Cambio y la resistencia .......................................................................................... 13

INTERNET OF THINGS .................................................................................................... 29

La evolucin de las ideas .......................................................................................... 29

La descomposicin de IoT en fragmentos integrados ............................................ 33

MODELO IOT POR CAPAS ............................................................................................ 43

Capa 5: Sensor/Actuador .......................................................................................... 43

Capa 4: Gateway o Adaptador ................................................................................ 51 Caractersticas claves que debern cumplir los Gateways: ............................. 54

Capa 3: Network ......................................................................................................... 59 SDN ............................................................................................................................ 60 Fog Computing y el papel vital en IoT .................................................................. 65 Cisco Locator/ID Separation Protocol (LISP) ........................................................ 76

Capa 2: Management o Gestin. ............................................................................. 83 Analytics IoTA (Internet of Things Analytics) ...................................................... 87 Nuevas Plataformas de Gestin o Management de red con la Escalabilidad y la flexibilidad necesaria para IoT ........................................................................... 97

Capa 1, Data Center o Big Data. ............................................................................ 109 Valor y oportunidad de negocios y propuesta Cisco de valor dentro de Big Data ........................................................................................................................ 113 Historia y estndares ............................................................................................. 114


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Protocolos y otras consideraciones tcnicas .................................................... 117 Impacto de Integracin y sus Etapas ................................................................. 119 Entorno competitivo en el escenario de Big Data ............................................ 121 Ideas de Desarrollo y visin de corto plazo ....................................................... 122

SEGURIDAD FSICA EN IOT ........................................................................................ 129

Como se construye la arquitectura ........................................................................ 136

Fase de deteccin .................................................................................................... 144

Fase de anlisis ......................................................................................................... 150

Fase de respuesta ..................................................................................................... 154 Conclusin .............................................................................................................. 158

IOT EN LA INDUSTRIA ................................................................................................. 165

Routers y Switches Industriales ................................................................................ 167

Wireless Industrial ...................................................................................................... 173

CASOS DE IMPLEMENTACIN ................................................................................... 177

The Internet of Things (IoT) - Oil and Gas ................................................................ 182 Creacin de campos de petrleo y Refineras Digitalmente Conectadas (RDC) ....................................................................................................................... 182 Sistemas de control en Refineras ........................................................................ 184 Sistemas de gestin y provisin de combustibles .............................................. 186

Retail ........................................................................................................................... 187

Sector Pblico ........................................................................................................... 189

Logstica y Distribucin ............................................................................................. 197

Smart Grid .................................................................................................................. 199

Construccin ............................................................................................................. 202

Salud Pblica ............................................................................................................. 204

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SEGURIDAD Y PRIVACIDAD DE LOS DATOS EN IOT ................................................. 211

CONCLUSIONES ......................................................................................................... 217


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Introduccin - IoT

Un recuento Histrico del porque estamos hoy aqu. Cisco Internet Protocol-based (IP) networking solutions are the foundation of these networks, and the mission of the company has remained consistent-fundamentally changing the way we work, live, play and learn. John Chambers 1 , CEO Cisco Systems, May 2004.

IoT no es un producto, no es una tecnologa, no es algo que se pueda comprar o tomar de una estantera ni algo que no exista en el pasado, pero la madurez de las tecnologas, el desarrollo de las aplicaciones, la forma en que vivimos, hace que este concepto tome forma y se haga realidad. Para comprender IoT recorramos la evolucin que hemos vivido en estos aos. Hoy podemos confirmar lo mucho que ha cambiado la vida de las personas en apenas un periodo generacional. Aceptamos y

1 Las soluciones de redes basadas en el protocolo de Internet de Cisco (IP) son la base de estas redes, y la visin de la compaa se ha mantenido constante, fundamentalmente cambiando la forma de trabajar, vivir, jugar y aprender. John Chambers se uni a Cisco en 1991 como vicepresidente snior de ventas y operaciones en todo el mundo. En noviembre de 2006, fue nombrado Presidente de la Junta, adems de su papel de consejero delegado. Desde enero de 1995, cuando asumi el papel de CEO, la compaa ha crecido de $ 70 millones en ingresos anuales, a su tasa de ejecucin actual (FY2013) de aproximadamente USD 50.000 millones.

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convivimos con la tecnologa, lo que ha representado un profundo cambio de hbitos de la vida cotidiana que, a veces, no somos capaces de analizar o dar el valor en retrospectiva. El cambio fue principalmente generado por la llegada de Internet a nuestras respectivas casas, escuelas y trabajos. Somos capaces de dimensionar dicho cambio? o simplemente estamos tan acostumbrados que no podemos valorarlo?. Podemos decir que gran parte de la sociedad acept el cambio, se adecu a l, y no hay dudas de que lo que vivimos hasta ahora no es mas que el punto de partida de un cambio mayor, habiendo sido Internet tan solo un disparador a los nuevos paradigmas que regirn nuestros hbitos en el futuro. Nos proponemos reflexionar para darnos cuenta lo mucho que se nos han facilitado las cosas en los diversos entornos, como el trabajo, el ocio, el aprendizaje, el turismo, las compras, entre otros. As, creemos que la afirmacin que John Chambers hizo hace algunos aos, fue certera y que nuestra vida sin dudas ha cambiado, en mayor o menor medida, en funcin del nivel de acceso a los recursos de Internet, y lo vinculado al grupo de pertenencia (estratos sociales, franjas de edad o niveles de acceso a la conectividad y a nuevas tecnologas disponibles). Vivimos cambios importantes. No slo en nuestra dinmica diaria, sino tambin en la manera de interactuar con nuestro entorno. La dinmica y el cambio son la base que argumenta el paradigma de IoT que planteamos en este libro, dejndole al lector una clara dimensin de la problemtica de IoT, sin desatender aspectos que consideramos crticos y que


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usualmente no se suelen ser tenidos en cuenta, sobretodo en estos momentos donde este proceso slo ha comenzado. Los cambios que vivimos en los ltimos veinticinco aos fueron menos intrusivos e impactantes que los que hemos vivido en los ltimos diez. Por ende, sin temor a equivocarnos, afirmamos que los que viviremos en la prxima dcada sern an ms significativos, importantes e innovadores. La velocidad de dicho cambio depender de los motores de una economa global estable y de la ausencia de profundas crisis, as como en la inversin en investigacin y desarrollo de las grandes corporaciones y/o Gobiernos. Aunque en un mundo globalizado, es difcil que el paradigma de IoT se vea demorado por razones de entorno particulares a un mercado concreto. Hoy en da, variables como el tiempo de adaptacin del usuario no parecen un problema como si lo fueron en el pasado incluso en transiciones menos disruptivas que sta. Quienes venimos trabajando con la tecnologa desde hace tiempo, hemos aprendido nuevos paradigmas que, aunque nos hayan resultado inciertos y restrictivos en algunos casos, en otros se han concretado y han transformado centenares de aos de hacer las cosas de la misma manera. Son muchos los ejemplos que se pueden expresar y no vamos a hacer ms que invitar al lector a pensar en algunos de estos cambios por unos minutos. El caso de la mensajera instantnea despierta particular atencin. Profundos son los cambios vivenciados por las nuevas generaciones con respecto a la relacin con sus pares, (las

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necesidades de contactos en tiempo real y no presencial), cambios que impactan directamente en los estados de nimo de las personas. Tal es el impacto de la tecnologa en nuestras vidas que de hecho se han generado nuevos mtodos mdicos para trabajar con las adicciones a la tecnologa o necesidades que generan ansiedad o estrs entre otros sntomas. Procesos con gran vorgine de desarrollo e innovacin por parte de los fabricantes, rpida adopcin de la tecnologa por parte de los usuarios, pero una tarda reaccin por parte del entorno de contencin alrededor de la persona. A modo de ejemplo referiremos sobre el impacto de este tipo de adicciones podemos citar tambin el caso que fuera recientemente anunciado en un peridico local, pues como resultante de unos segundos de desatencin de un conductor de un transporte pblico, al atender un mensaje de su telfono, produjo gravsimas lesiones a sus pasajeros. Aunque cruel, no parece que haya ejemplo mas real para reflejar el impacto que puede tener en nuestras vidas la incorporacin de nuevos dispositivos de forma masiva. Si bien la tecnologa genera beneficios, hay que considerar aspectos como la adiccin que stos producen y las consecuencias del mal uso de los mismos, tambin considerar detalles ms profundos y complejos sobre el impacto en los aspectos de seguridad. Teniendo en cuenta estas consideraciones somos conscientes de los beneficios o incluso los casos donde seguramente se han salvado vidas por disponer de un telfono mvil o un dispositivo de conectividad inteligente.


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Tenemos que empezar a pensar que las redes van dejando de transportar datos y empiezan a transportar detalles de precisin (industria) o incluso informacin que puede tener un impacto directo en nuestra vida cotidiana. La red ser cada vez ms crtica?. La respuesta es SI, sin lugar a dudas!.

El Cambio y la resistencia IoT es disruptivo, no tanto por la tremenda expansin del nmero de puntos terminales conectados, sino fundamentalmente por un necesario cambio de paradigma. El paradigma dominante hoy es el de puntos terminales (telfonos inteligentes, tabletas, etc.) con una persona detrs, y conectados a la Nube (Cloud). En la mayora de los casos de uso de inters en IoT los dispositivos terminales (sensores y actuadores) estn organizados como un sistema (monitoreo de un oleoducto, sistema de semforos inteligente, vehculo conectado, etc.), y el desafo es cmo gestionar esos sistemas. El hombre por naturaleza se resiste al cambio. El mbito tecnolgico no es la excepcin pero hemos avanzado mucho con las nuevas generaciones. Llev mucho tiempo la concientizacin de grupos muy cerrados para adoptar nuevas tecnologas, cosa que ya no ocurre con las nuevas generaciones. Durante aos, predicamos el avance de las nuevas tendencias, muchas de ellas concretadas como soluciones palpables y otras que no encontraron de momento su tiempo de implementacin.

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El tiempo hizo posible validar las mejoras tecnolgicas introducidas como reales. Hoy, por ejemplo, ya no llevamos una cmara fotogrfica cuando visitamos un lugar o celebramos un cumpleaos; no necesitamos disponer de un GPS como dispositivo independiente; han cado en desuso los telfonos pblicos o los mapas en papel. Extrao puede resultar el comprar un viaje en persona, o el ver un ticket de avin en formato papel. Hoy, al salir de casa tomamos la billetera, el Smartphone, las llaves, y salimos seguros de que portamos todo lo necesario. La resultante de esta dinmica de cambio permanente es que muchas empresas importantes han desaparecido, no pudieron adaptarse a la nueva constante que invade el rubro de la tecnologa y que rige el cambio de hbitos de nuestras vidas. Sin dudas toda innovacin por pequea que haya sido ha dejado algo en nuestro da a da, de forma directa o indirecta, unindose al proceso natural de transformacin constante y cambio permanente que gobierna estos tiempos. Este cambio constante, hace que estemos entrenados para una dinmica ms rpida en la adopcin, implementacin y estandarizacin de nuevas soluciones y tecnologas. Muchas empresas lderes han definido estrategias correctas para no quedarse fuera de los nuevos paradigmas del mercado tecnolgico. Otras muy grandes han decidido transformar su negocio para adaptarlo a los servicios profesionales, alejndose de la oferta de productos. Son pocas las que se diversificaron con una estrategia comercial correcta, considerando el escuchar las necesidades del cliente como


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prioridad para el desarrollo del negocio. Ese podra ser el caso de Cisco, entre otras muchas empresas de tecnologa. Cualquier emprendimiento de negocio necesita hoy tener una visin aunque sea difusa del largo plazo, sobre todo cuando las tendencias muestran decenas de billones de dlares como posible mercado de IoT, poniendo atencin y foco al corto y mediano plazo. Es un mundo cambiante, con novedades diarias y con una velocidad de adopcin tan vertiginosa, que representa un desafo el poder contar con una planificacin de negocio de 36 meses hacia adelante. Para enumerar algunos cambios y que stos nos sirvan para fundamentar la visin que se pretende compartir, invitamos a los lectores a pensar que este futuro prometedor que nos ofrece el paradigma de IoT, fue posible en parte porque hoy tenemos un modelo OSI2 mucho ms simplificado en las capas de Enlace y Red, donde la multiplicidad de medios fsicos y lgicos que tenamos hace quince o veinte aos atrs, se redujo a tener solamente un estndar para las redes cableadas y otro para las redes inalmbricas. En los ltimos aos vivimos la rpida consolidacin de Ethernet en su evolucin desde los 10Mbps hacia los 100Gbps y la lenta, pero constante evolucin de las redes sin cable, inalmbricas o wireless, que ha sabido superar las limitaciones de seguridad, y que ahora se ha consolidado como el medio de conectividad

2 El modelo (ISO / IEC 7498-1) de Interconexin de sistemas abiertos (OSI) es un modelo conceptual que caracteriza y normaliza las funciones internas de un sistema de comunicacin mediante la particin en capas de abstraccin. El modelo es un producto del proyecto Interconexin de sistemas abiertos en la Organizacin Internacional de Normalizacin (ISO).

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mas demandado, ya sea por la capacidad de portabilidad de dispositivos mviles, con una tendencia fuertemente evolutiva de 3G, 4G-LTE3 e IEEE 802.11(y sus alternativas); y todava un conjunto de estndares adaptados con radiofrecuencias de espectro abierto o restringido, dependiendo de cada pas o el caso concreto de la empresa pblica o privada. Esta ubicuidad del servicio, es una de las piezas claves a la hora de pensar en el Internet de todas de las cosas. Mas adelante haremos referencia a las nuevas tendencias de las redes y dispositivos Ethernet y Wireless para entornos de IoT en el mbito Industrial.

3 LTE, un acrnimo de Long Term Evolution, comercializado como 4G LTE, es un estndar para la comunicacin inalmbrica de datos de alta velocidad para telfonos mviles y terminales de datos. Se basa en las redes GSM / EDGE y tecnologas UMTS / HSPA de la red, el aumento de la capacidad y la velocidad mediante una interfaz de radio diferente, junto con las mejoras de la red principal. El estndar ha sido desarrollado por el 3GPP (Proyecto de Asociacin de 3 Generacin).


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Figura 1: Evolucin de Ethernet

Es interesante comentar en este aspecto, algunas tendencias que se empezaron a presentar a principios de la dcada del 2000, cuando las redes sin cables pasaban a estar al alcance de cualquiera, lo primero que se pensaba en aquel momento era que las redes cableadas iban a desaparecer rpidamente; y este paradigma que idealizamos se viene cumpliendo desde el punto de vista de los clientes de uso (PCs, Laptops, Dispositivos Mviles, etc). Hoy gran parte del mercado de laptops y dispositivos mviles, ya no cuentan con interface o puerto fsico de red (Ethernet); y, por otro lado, muchos clientes que tienen interface fsica en muy pocas ocasiones necesitan de su uso. Tpicamente la decisin de conectar el ordenador a la red cableada depende ms de la mala calidad del servicio o disponibilidad inalmbrica que de cualquier otra cosa. Sin embargo, los servidores y/o clientes crticos s requieren tener cien por ciento garantizado el servicio, conectndose

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fsicamente a la red en algunos casos hasta de manera redundante o incluso con nuevos protocolos facilitadores o mejorados para tal fin. En el mbito de IT por ejemplo en el caso Industrial, este concepto de conectividad segura y redundante va a requerir particular atencin. Otro cambio importante fue la aparicin de sistemas de seguridad que centralizaban y simplificaban el diseo y la implementacin de diversos puntos en un nico dispositivo. Recordemos que antiguamente la encriptacin de informacin requera dispositivos fsicos independientes en cada uno del los extremos del cable. Esto dejo de utilizarse con la nueva capacidad que ofreca CET (Cisco Encryption Technology) 4 que luego se transform en el estndar IPSec (IP Security)5. Como sabemos fue el punto de partida para lo revolucionario que sera el nuevo concepto de que los Routers ya dejaban de ser slo eso, para transformarse en plataformas multi-servicios, que ofrecen nuevas capacidades, y que por estar omnipresentes en todos los puntos remotos donde se agrupan usuarios de la red del cliente, dan una flexibilidad inmejorable

4 CET, Cisco ha estado ofreciendo CET en las imgenes de IOS de Cisco desde hace varios aos para ofrecer un pronto despliegue de cifrado de capa de red. CET se introdujo para hacer frente a esta necesidad, mientras que no haba una alternativa basada en estndares para funcionalidades de encriptacin. A la luz de la creciente popularidad de los estndares IPSec (disponible a partir del Cisco IOS versin 11.3T), Cisco ha decidido poner fin de su vida til la funcin CET propietaria a favor de la IPSec basada en estndares. 5 IPSec, Internet Protocol Security (IPSec) es un conjunto de protocolos para asegurar las comunicaciones de Protocolo de Internet (IP) autenticando y el cifrado de cada paquete IP de una sesin de comunicacin. IPsec se puede utilizar en la proteccin de los flujos de datos entre un par de hosts (host-to-host), entre un par de gateways de seguridad (red-a-red), o entre un gateway de seguridad y un host (red-a-host)


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para dotar de nuevas aplicaciones, seguridad y calidad de servicio desde el corazn de la red hasta la oficina ms distante del cliente. La red como plataforma activa multi-servicio es tambin un concepto clave para el desarrollo de IoT. Aspecto en el que pondremos particular atencin mas adelante. No est de ms recordar la dinmica de cambio que vivimos de Centralizacin y Distribucin, desde la aparicin de los Mainframes de IBM hasta los nuevos paradigmas distribuidos de las nuevas plataformas de IBM-Microsoft, Apple u otros basadas en Intel. Este dilema vino para quedarse y se seguir presentando a futuro, aunque hoy hablemos de Cloud y maana de FOG Computing. Con seguridad terminaremos en esquemas mixtos que resuelvan las mltiples problemticas de los usuarios, ofreciendo diversidad y flexibilidad para adaptarse a los requerimientos de cada cliente, aplicacin por aplicacin, donde ya no se tiene que optar por uno u otro, sino que simplemente se puede adoptar un porcentaje relativo para cada caso dependiendo del modelo (Centralizado, Virtualizado o Distribuido). De hecho veremos ms adelante cmo, estando de moda la Virtualizacin y Centralizacin, ya pensamos en soluciones como Software Delivery Networking (SDN), Open Networking Environment (ONE) o FOG computing. Conscientes de los cambios que se avecinan sabemos y compartimos la necesidad de distribuir la capacidad de procesamiento en

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tiempo real por requerimientos aplicativos. Vamos a necesitar una red ms atenta a las aplicaciones application aware. Ciertas aplicaciones dispondrn de derechos para alterar la configuracin de la red en tiempo real, centralizada y virtualizada 6 . Aunque seguramente el despliegue de estas nuevas tcnicas no se realice de manera masiva al menos en el corto y medio plazo, entendemos que aparecern aplicaciones y servicios particulares que puedan sacar provecho real de esta facilidad. En conclusin podemos decir que, en el mundo de IoT, la evolucin tecnolgica es radicalmente innovadora desde los equipos / aplicacin o el qu, pero pocas veces desde la arquitectura o el cmo. Vemoslo con un cliente que hoy tenga una nica central telefnica para sus doscientas sucursales remotas. Es radicalmente potente desde el cambio paradigmtico de la telefona, planteando una mejora del costo operativo, y otros muchos aspectos de control, pero podemos decir que no es ms que una aplicacin que paso a estar centralizada, luego de haber nacido distribuida. En este caso lo radicalmente innovador fue transformar la telefona en una aplicacin. Otro ejemplo concreto es pensar en el protocolo de ruteo OSPF y comparar cuntas veces vieron nacer ideas o soluciones se

6 Virtualizacin La virtualizacin, en la informtica, se refiere al acto de crear una versin virtual (en lugar de real) de algo, incluyendo pero no limitado a una plataforma virtual de hardware de ordenador, sistema operativo (OS), dispositivo de almacenamiento, o red de ordenadores los recursos.


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estructuran de forma similar a la sistmica operativa de trabajo del protocolo OSPF7. Sin ir ms lejos, aparecen hoy modelos de replicabilidad de bases de datos en el rea de Big Data que parecen mezclar los conceptos ya aprendidos de interaccin de informacin de routing, con mecanismos de aplicativos de front-end, para consolidar la informacin de provenientes de mltiples fuentes. Por ejemplo, modelos presentados en Junio de 2013 por la Universidad de Stanford en Palo Alto California, sobre plataformas de gestin y bases de datos inteligentes, dejaban palpables la utilizacin de tcnicas ya ms que probadas. Es por ello que resulta muy recomendable afianzar la base del conocimiento en soluciones ya implementadas, protocolos conocidos y soluciones experimentales (si existieran), esto es casi un requisito a la hora de pensar en nuevas ideas o modelos de IoT. SDN8 (Software Defined Network) aplica la misma tendencia. Son innovadores desde el resultado operativo, costos, y otros, pero no tanto desde la arquitectura tecnolgica. Si nos remontamos a comparaciones con algunas tcnicas del

7 OSPF, Open Shortest Path First (OSPF) es un protocolo de enrutamiento de estado de enlace para las redes de Protocolo de Internet (IP). Utiliza un algoritmo de enrutamiento de estado de enlace y cae en el grupo de los protocolos de enrutamiento interiores, que operan dentro de un nico sistema autnomo (AS). Se define como OSPF Versin 2 en el RFC 2328 (1998) para IPv4. Las versiones de IPv6 se especifican como OSPF Versin 3 en el RFC 5340 (2008). 8 Software Defined Network, permite a los administradores de red manejar los servicios de red a travs de la abstraccin del plano de control y el plano de datos.

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pasado ya vistas, hay varios casos donde separamos la capa de control de la parte de forwarding, tambin conocida como Data Plane o plano de datos. La idea o proyecto innovador necesita de un entorno que lo acompae, si esto no sucede, tocar esperar para que el futuro brinde el entorno adecuado para su adopcin. Haber planteado el modelo de SDN algunos aos atrs hubiese resultado difcil de imaginar, lgicamente los conceptos de centralizacin y virtualizacin hoy vigentes han facilitado esta iniciativa.

Se debe tener presente este comentario a la hora en que una buena idea de IoT venga a su cabeza; y sobre todo cuando sienta que el valor de la idea puede perdurar para esperar, o buscar en otro sitio el marco de entorno adecuado que le de viabilidad. Una tendencia evolutiva de los ltimos aos fue la nueva concepcin del Video y la colaboracin dentro de las plataformas de comunicacin de las empresas e incluso entre las personas a travs de internet. En el mundo empresarial, podemos decir que de momento sigue sin implementarse de manera masiva como reemplazo de la comunicacin telefnica, pero que ya pasa a ser un requerimiento en funcin de la importancia de la comunicacin que buscamos tener. Muchas empresas adoptaron distintas tecnologas de comunicacin que permiten a sus empleados, contar con diferentes alternativas de comunicacin en funcin del tipo y tiempo de respuesta que queremos obtener. Tpicamente intentamos realizar el primer contacto por chat cuando


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buscamos una respuesta instantnea, tendencia que comenz con las nuevas generaciones; luego si la circunstancia lo indica, quizs prefiera utilizar el telfono. Y tal vez requiera utilizar una video-llamada cuando el tema a tratar sea crtico o entienda que reviste una importancia particular para el usuario y deseamos tener total atencin del otro lado. El video no trata de reemplazar a la comunicacin persona a persona, sino de potenciar la relacin entre pares, mejorando la dinmica y facilitando el desarrollo del tema a tratar, incluso aumentando la productividad de manera significativa. La capacidad de video incrementa la colaboracin y hace posible formar equipos de trabajo o estudio de manera global. Otro beneficio es el ahorro de costos de traslados y la capacidad para integrar grupos dispersos conteniendo la discriminacin que produce la distancia, sobre todo en mbitos donde tenemos lugares remotos de la casa central de una empresa o gobierno con niveles de acceso a servicios limitados. Un caso a mencionar puede ser todo lo que tiene que ver con la capacitacin remota utilizando este tipo de servicios.

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Figura 2: Anlisis de Uso de Video en Empresas Globales de TI

El Concepto de Teletrabajo9 se ha ido desarrollando mucho en los ltimos diez aos, en algunas latitudes ms que en otras. Hoy en da el Video empieza a jugar un papel preponderante en el desarrollo de un sinfn de soluciones analticas para el mundo de IoT que se avecina. Otro aspecto que potencian la aparicin de la tendencia de IoT, es el concepto de BYOD (Bring Your Own Device), tambin

9 Teletrabajo, A partir de mediados de la dcada de 1990, el advenimiento de la computadora personal y la mquina de fax, adems de los avances en las telecomunicaciones, ha creado oportunidades para los trabajadores de oficina de descentralizacin. La descentralizacin tambin fue percibido como beneficiando a los empleadores en cuanto a los gastos generales ms bajos y potencialmente mayor productividad. Tambin en la actualidad ofrece la posibilidad de integrar personas con discapacidad fsica.


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conocida como BYOT (Traer su propia tecnologa), BYOP (Traiga su propio telfono) y BYOPC (Traer su propio PC) se refiere a la poltica de permitir a los empleados a traer los dispositivos mviles de propiedad personal (porttiles, tabletas y telfonos inteligentes) a su lugar de trabajo, para usar los mismos para acceder a informacin privilegiada y aplicaciones de la compaa. El trmino tambin se utiliza para describir la prctica que se aplica a los estudiantes en cuanto al uso de dispositivos de propiedad personal en los entornos educativos. Esta tendencia que podemos decir que naci con el IPad de Apple y que se potenci luego con los numerosos dispositivos mlti-vendor y mlti-proposito, no slo trajo consigo un cambio de hbitos en las personas, tambin necesitaron cambiar las organizaciones, produciendo una transformacin en los negocios de wireless empresarial y representando para empresas como Cisco, un crecimiento exponencial en la demanda de soluciones inalmbricas. A su vez tan grande fue el impacto, que potenci tambin un cambio de paradigma en el mundo del procesamiento aplicativo donde la aplicacin como plataforma de servicio centralizada volvi a evolucionar, como por ejemplo con entornos VDI 10 , entre otros. Produciendo una apertura

10 Virtual Desktop Infrastructure (VDI) es un servicio de escritorio que aloja los entornos de escritorio de los usuarios en servidores remotos, los que se accede a travs de una red mediante un protocolo de visualizacin remota. Para los usuarios, esto significa que pueden acceder a su escritorio desde cualquier lugar, sin estar atado a un solo dispositivo cliente. Dado que los recursos estn centralizados, los usuarios que se desplazan entre los lugares de trabajo todava pueden acceder al mismo entorno de escritorio con sus aplicaciones y datos. Para los administradores de TI, esto significa un entorno de cliente ms

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importante en los modelos inflexibles de seguridad que muchas empresas tenan hasta el momento, dando la posibilidad de crear nuevas redes virtuales con capacidades inalmbricas, accesos remotos, o apertura de email sobre dispositivos sin capacidad de VPN11. Los servicios y la productividad justificaron la posible nueva brecha de seguridad que se estaba produciendo. Muy pocos dudaron en sumarse esta tendencia de BYOD rpidamente. La evolucin exponencial de las redes inalmbricas trajo tambin un desafo en la administracin y operacin de las mismas, produciendo un impacto positivo en implementaciones centralizadas con controladores, fsicos o virtualizadas, separando total o parcialmente el plano de Control (Control plane) del plano de Datos (Dataplane) de los dispositivos. Hoy incluso vemos algunos casos concretos de vitualizacin del Plano de Control. Es el caso de aplicaciones que se comercializan en un modelo de SaaS12 (Software as a Service, como Webex13 o soluciones

centralizado y eficiente que es ms fcil de mantener y capaz de responder de manera ms rpidamente a las necesidades cambiantes de los usuarios y las empresas, ahorros en administracin y costes. 11 VPN, Virtual Private Network, hace referencia a la capacidad de crear redes virtuales sobre redes fsicas, si bien este proceso se inicio a principio de los aos 90, se potencio con la aparicin de IPSec ya que de esta manera se podan crear redes virtuales sobre Internet. 12 SaaS Software as a Service, El software como servicio se conoce tambin como "software on-demand", suministrado por ISVs o "servicio de aplicacin Proveedores" (ASP), es un modelo de entrega de software en el que el software y los datos asociados estn alojados en el centro de la nube. SaaS se accede normalmente por los usuarios mediante un cliente ligero a travs de un


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de virtualizacin en platafomas operada por terceros), que pueden ser provistas por provedores de servicios (ISP) locales, regionales o internacionales. Soluciones como Meraki14 Wireless, por citar alguna, son conceptos innovadores para la provisin de plataformas de comunicaciones en casa del cliente, con el formato de provisin y administracin de servicio para el cliente final. Un sin nmero de nuevas opciones tecnolgicas evolutivas, fueron apareciendo con la apertura y masificacin de la conexin inalmbrica. Muchos de los temas de moda del momento tambin tienen que ver con esta evolucin, podramos mencionar varios, pero sobre todo, lo que nos ocupa hoy, la visin del Internet de las Cosas, IoT.

navegador web, aunque pueden presentarse diversas variaciones de implementacin. 13 Webex, Es parte de Cisco Systems, un conjunto de herramientas colaborativas que potencian el intercambio de experiencias, entrenamiento y reuniones de negocios. 14 Meraki es parte de Cisco Systems, Meraki ofrece un conjunto de herramientas de conectividad basadas en Cloud Computing, Switching, Security, Wireless y Management, ofrece una simple administracin de los dispositivos remotos y fcil despliegue. Meraki ofrece una nueva concepcin de conectividad Wireless para todo tipo de empresas y de manera global.

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2017, Marzo 2, 11:00am, Collado Villalba, Madrid, Espaa. Walter enfrenta una complicada colina en su nueva bicicleta mountain bike, desafortunadamente cae, y siente un fuerte dolor, gracias a la conexin LTE de su casco, los servicios de emergencia ya fueron informados del evento, saben que Walter se encuentra inmvil. Una ambulancia ya esta saliendo de la carretera de La Corua para ingresar en el pueblo, el mdico acaba de recibir la historia clnica de Walter, verifica si es alrgico a algn medicamente y analiza si se presentan caractersticas medicas particulares, tambin recibe un informe del ltimo parte mdico que Walter se hizo unos meses atrs. La ambulancia rpidamente localiza a Walter gracias al GPS, lo atiende y le ofrece a Walter la posibilidad de trasladarlo al centro mdico mas cercano. Semanas despus Walter ya esta dado de alta y vuelve a enfrentarse con la colina, esta vez con mejor suerte.


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La evolucin de las ideas

Durante muchos aos se presentaron ideas que no fueron posible de implementar, hoy contamos con un entorno favorable tecnolgico y de

adopcin social .

El Internet de las Cosas (IoT) nos permite ejecutar una

idea, razn por la cual es importante desarrollar el concepto de idea. Desde su comienzo y por su concepcin, IoT abre las puertas a la innovacin, alienta a implementar nuevas soluciones que generan cambios sociales.

stas, no necesariamente representen un beneficio econmico sino que estimulan a colaborar en post del desarrollo social. Podemos proponer pequeas o grandes ideas que dejan huellas en tiempo de cambios como los que vivimos hoy, la colaboracin social a travs de sus redes aceleran el proceso de creacin y hasta resulta difcil de identificar los cambios generados, donde parece que la tecnologa muta mas rpido de lo que puede ser adoptada y cada uno de nosotros somos parte y responsables de este cambio a travs de nuestras ideas. IoT es el medio para ejecutar un cambio de paradigma que generar un gran impacto en nuestras vidas.

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Esta ms que comprobado que facilitar los procesos, mejorar los servicios y masificarlos, es clave para el desarrollo comercial de las ideas. Desde la mquina de escribir hasta el robot ms complejo, encierran esta dinmica imbatible. Es por ello que pensar en soluciones de IoT para ciertas verticales de la industria sin duda resulta una ecuacin muy atractiva para el negocio. Como ejemplo del inicio de esta tendencia de IoT en el rea industrial podemos remontarnos al ao 1986, con la aparicin de los primeros PLC15.

15 PLC, Un controlador lgico programable, ms conocido por sus siglas en ingls PLC (Programmable Logic Controller), es una computadora utilizada en la ingeniera automtica o automatizacin industrial, para automatizar procesos electromecnicos, tales como el control de la maquinaria de la fbrica en lneas de montaje o atracciones mecnicas. Los PLCs son utilizados en muchas industrias y mquinas. A diferencia de las computadoras de propsito general, el PLC est diseado para mltiples seales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido elctrico y resistencia a la vibracin y al impacto. Los programas para el control de funcionamiento de la mquina se suelen almacenar en bateras copia de seguridad o en memorias no voltiles. Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real duro donde los resultados de salida deben ser producidos en respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, que de lo contrario no producir el resultado deseado.


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Figura 3: PLC Imagen del Controlador Programable DEC, 1986

Existen muchos ejemplos de proyectos que no pudieron ser ejecutados en el pasado. Buenas ideas, pero quizs fuera de tiempo. La falta de madurez, de confianza en la tecnologa, la educacin del usuario y la posibilidad de vacos legales seguramente opacaban o dejaban la idea trunca en su implementacin. Desde luego que hace algunos aos, eran realmente pocos, por no decir ninguno, los lugares donde implementaciones de IoT como las comentadas podan haber sido frtil.

Como hemos revisado el estado de la tecnologa que vivimos hoy nos permite pensar en este mundo conectado, esta ubicuidad sumada al uso masivo, la confianza en la tecnologa y la predisposicin de adopcin por parte de los usuarios genera un entorno que propone la ejecucin

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Debemos enfatizar, por tanto que siempre la mejor idea necesita de un entorno econmico, social y tecnolgico, para llegar a desarrollarla. Muchas veces vemos cmo grandes corporaciones marcan una tendencia tecnolgica que hace que el tiempo vaya en la direccin adecuada para que la idea se llegue a implementar. Es decir, slo esperamos a que el entorno temporal est listo para aplicarla. Otras, vemos cmo una idea genial e innovadora rompe con nuestra estructura temporal, presenta nuevos paradigmas y nos ofrece una nueva visin donde muchas veces el entorno no est preparado para tomarla. Sin embargo, si la idea rompe paradigmas y es brillante, en el corto plazo vamos a hacer lo necesario para que se implemente. Pensemos en cules son las soluciones, ideas o tecnologas que se pueden enmarcar en cada caso. La mejor idea puede no encontrar el momento adecuado para su implementacin. Es interesante pensar al momento adecuado y a la idea innovadora, como dos variables dependientes mas que independientes. Es decir que la influencia de una variable en la otra es muy determinante. La velocidad en la adopcin de las nuevas tendencias tecnologas fue mejorando significativamente a los largo de la pequea historia que llevamos transcurrida viviendo en protocolo IP o, por decirlo de otra manera, de Internet. Algunos casos de lenta adopcin, como la migracin de gran parte de las aplicaciones propietarias que corran en plataformas de host IBM a entornos ms abiertos y distribuidos


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con Microsoft. O por ejemplo la migracin de los sistemas de telefona y video al nuevo concepto de IP. Protocolo que rompi viejos paradigmas tecnolgicos, ha servido sobre todo para ensearnos que los cambios cuando son buenos, innovadores y mejoran los costos, los procesos, o incrementan la seguridad, se terminan implementando tempranamente. Quien antes lo adopta, antes se vuelve ms competitivo y gana la transicin del mercado, aspecto particularmente importante para muchas empresas tecnolgicas durante los ltimos aos. Hoy Podemos afirmar que todos identifican que el Internet de las Cosas es el futuro, pero no muchos saben como hacer evolucionar su negocio para ganar esa transicin del mercado. Este libro tiene por objeto otorgar una visin global permitiendo encontrar las oportunidades, identificar las fortaleza y as ser ms competitivo.

La descomposicin de IoT en fragmentos integrados Al momento de vender una idea la simplificamos, hacemos fcil el proceso de implementacin, damos por salvados aspectos particulares al caso o cliente donde se pretenda implementar y visualizamos un retorno de inversin mas que conveniente. Al momento de ponernos manos a la obra con el proyecto encontramos limitaciones y muchas veces terminamos

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implementando plataformas absolutamente propietarias, que no tienen vuelta atrs y que terminan siendo tan dependiente en sus partes que la hace descartable a la hora de ser migrada. Cometer un error de diseo o implementacin en una fase particular puede hacer que el proyecto peligre en su totalidad. Muchas veces si la plataforma no trabaja con estndares suele quedar obsoleta tan solo por el hecho del movimiento de los recursos humanos o la desaparicin de las empresas que proveen partes a la misma. Es por ello que fragmentar un problema en diferentes partes, descomponerlo y lograr que estas sean independientes unas de otra resulta muy atractivo, sobre todo si esto tiene impacto desde que un dato se genera en el sistema hasta que el mismo se almacena, procesa y hasta cambia la configuracin de un actuador o sensor remoto. Otro factor interesante al considerar algunas posibles ideas de IoT a desarrollar es que stas pueden ser excelentes opciones para reemplazar servicios profesionales recurrentes de altsimo costo. Un ejemplo de desarrollo independiente que muestra este concepto es la plataforma JAS16, diseada a principio del ao 2000 como una herramienta que hacia posible comprobar si la red de datos estaba adecuada para el trfico de telefona IP o

16 JAS (Jet Audit Systems) es un desarrollo compartido entre Fernando Spadaro y Juan Cazila. JAS se utiliza para Auditoras y monitorizacin continua y en tiempo real del QoS de la red IP para el funcionamiento de la Voz-Video sobre IP sin degradacin del Servicio. Mediante tcnicas de modelado de trfico (shapping), compresin y caching.


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Voz sobre IP. Implementar las ideas arrojan experiencias nuevas como conocer la real complejidad tcnica integrndola al mundo real donde aparecen restricciones de seguridad, la confianza del cliente, la confiabilidad del propio sistema, incluso una visin de las necesidades del cliente que no necesariamente estaban en su totalidad alineadas a las servicios que ofreca el sistema. Este ejemplo muestra como es importante partir de una premisa tener un enfoque extremo a extremo que vaya desde el Sensor/Actuador o Dispositivo generador de datos, pasando por los Adaptadores que ofrecen conexin al mundo IP, siguiendo por una red mas atenta a lo que pasa con las aplicaciones y las alarmas. Considerando sistemas de gestin con escalabilidad sin lmites, plataformas analticas y el soporte de las Bases de datos mejor estructuradas, y aptas para manejar las variables de alto Volumen, gran Variedad y altsima Velocidad. Estos conceptos muestran la complejidad y oportunidad de negocio que abre el nuevo mundo de IoT. Incluso considerando el mbito de los servicios como complemento que puede resultar ms interesante en algunos casos que los propios productos. Otra consideracin es la inversin realizada por el grupo de Operacin de la tecnologa (OT). Existen estimaciones que por cada puerto IP invertido por tecnologa, operaciones necesita invertir diez veces el costo inicial. Nos es casual que grandes empresas estn migrando a una porfolio mas amplio de servicios que de productos. Cada idea es relativa a un mbito. Se nutre de factores particulares y carece de ser cien por ciento original. Pero cada

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idea es fantstica, y con el tiempo siempre podemos creer en ella, desarrollarla es la manera de re-inventarse uno mismo. La idea es un factor de renovacin intelectual, de desarrollo profesional y representa un desafo a la capacidad de uno mismo. Lamentablemente en la mayora de los casos o no llegamos a desarrollar la idea, o cuando la empezamos a desarrollar nos damos cuenta que la brillante idea no es mas que una nfima variacin de otras tantas que encontramos en Google cuando buscamos un par de palabras claves. Sin embargo, debemos ser capaces de reconocer que el tiempo de las ideas no ha hecho ms que comenzar. Se vienen etapas de grandes innovaciones que no nos sorprender el ver en unos pocos aos mas idelogos que socilogos, psiclogos y programadores. Sin lugar a dudas, los casos y comentarios introducidos brevemente hasta el momento, no hacen ms que ofrecer una particular visin de la realidad de una nueva era en el mundo de la tecnologa que llamamos IoT. Cientos de ideas, miles o millones de dispositivos, las personas, los vehculos, todas las cosas, (o casi todas), van a estar conectadas a la red. Nuestros hbitos de vida van a cambiar muy rpidamente, an ms de lo que han cambiado en los ltimos veinticinco aos en los cuales la tecnologa sin duda marc nuestras vidas. Por eso es importante ser responsables en el diseo y la implementacin de los sistemas en cuanto a su privacidad y seguridad. Recordemos que hablar de IoT es radicalmente diferente a hablar de internet tal y como la conocemos hoy, (uso en redes sociales, web sites, chat, email, datos, voz y


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video). En las redes de IoT el trfico de datos va a representar la pieza de informacin necesaria para evitar un accidente laboral, que una persona pierda un brazo o incluso que se salve una vida al evitar un accidente de trfico o al hacer llegar a la ambulancia la ficha medica de un paciente antes de que sta llegue al sitio del accidente, entre otros muchos ejemplos que vamos a ir presentando en este documento con la premisa de que la mejor idea es la que aun no conocemos. Pero, qu es realmente el Internet de las cosas Internet of Things? IoT, o el Internet de Todas las Cosas, IoE. Pensemos en IoT, miremos a nuestro alrededor y imaginemos, qu todo lo que nos rodea podra ser parte de un sistema integral de IoT, Pensemos en nuestro da a da, en nuestra labores diarias, en la problemtica que describe algn amigo o conocido, en mejorar la salud, el transporte, la seguridad o la educacin y son muchas las ideas que se nos vienen a la cabeza. Luego, cuando tenemos el minuto de reflexin y tranquilidad, imaginemos que todas esas ocurrencias se interrelacionan y pueden comunicarse entre si, nuestro trabajo con el autobs, el coche con las autopistas, el restaurante con la agenda de nuestro jefe, el ticket de nuestro estadio preferido con nuestro presupuesto para gastos en eventos, la msica con nuestras pulsaciones, el camarero del restaurante con nuestros temas de inters, la agenda familiar con los viajes de trabajo. Son muchas las posibilidades, infinitas e inciertas, esto es lo que hace a IoT una de los paradigmas mas atractivos del presente y del futuro.

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Cuando pensamos en el IoT lo hacemos de manera limitada en una variable, por ejemplo, en medir la temperatura de un tanque, el peso de un objeto, la tensin de una cuerda, la presin de un qumico, la velocidad de un automvil, el calor de un componente, etc. Pensamos en sensores/actuadores/tags, o dispositivos de medicin para determinados mbitos industriales especficos. No nos puede faltar inspiracin a la hora de analizar opciones, sin perder el sentido de utilidad de la misma para el fin comercial u operativo buscado, o que al menos justifique o defienda la ocurrencia entre amigos. Es por ello que generalmente nos despreocupamos de los aspectos tcnicos sobre la capacidad de transmitir la informacin y la posibilidad de visualizar la misma desde algn punto remoto, rara vez nos preocuparemos si lo hacemos de una manera propietaria o estndar. Digamos que todo el foco de la idea lo ponemos en el valor que nos puede aportar la informacin que nos gustara tener. Podemos decir que sera como el valor desde el punto de vista del negocio, ms all de la complejidad tecnologa. Si hacemos una encuesta, sobre 1000 personas, posiblemente la mayora no tenga claro el concepto de IoT hoy, y de los que si hayan ledo sobre el tema un 70% seguramente mencione la palabra Sensor, es pues, la palabra mas escuchada cuando empezamos a hablar de IoT. En el futuro la misma encuesta podra cambiar drsticamente, el termino IoT va a ser tan genrico que puede que hasta la palabra que primero pensemos sea personas o estilo de vida, en lugar de sensor.


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Un estudio de Gartner17 dice que en el ao 2020 el ser humano va a ser un nodo activo de la red IP; con lo que no va a resultar raro el presentarnos en el mdico y que ste con un simple clic de mouse pueda ver el histrico de nuestras variables, (como la presin arterial, leucocitos, glbulos blancos, glbulos rojos, plaquetas, azcar en sangre, acides estomacal, y otra decena de parmetros posibles, incluyendo bonitos reportes grficos comparativos y evolutivos sobre una sintomatologa determinada). Tambin se espera que en el mediano plazo sern 14 trillones los dispositivos conectados a alguna red IP. Cuando empezamos a analizar el verdadero desafo tecnolgico que se presenta al momento de implementar soluciones de IoT, pensamos en fragmentar la problemtica end-to-end en al menos cinco capas. As como aprendimos del modelo OSI en disgregar y fragmentar la problemtica para ganar en independencia en cada una de ellas y presentar mecanismos de integracin entre las mismas, salvando las diferencias que entendemos existe entre el modelo OSI y este Framework de IoT, la idea de estas cinco capas de IoT es reducir la complejidad facilitando su comprensin, diseo, implementacin, estandarizacin y soporte de soluciones que puedan surgir a futuro.

17 Gartner Inc. es una empresa consultora y de investigacin de las tecnologas de la informacin con sede en Stamford, Connecticut, Estados Unidos. Hasta 2001 era conocida como Gartner Group.

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Figura 4: Modelo de 5 capas de IoT Esta fragmentacin en capas fue motivo de estudio por ms de un ao del equipo de STLDP18. Los cinco niveles del modelo de implementacin de IoT son, desde esta perspectiva, una visin adecuada e integral para presentar el nuevo mundo de IoT.

Este modelo permite explicar el significado de IoT sin descuidar una visin global de todos sus componentes.

18 SE Transitions & Leadership Development Program (STLDP) - 2012 Cisco. Grupo formado por: Ivan Kobe (Toronto, Canada), Jong Rae (Sel, Coreo del Sur), Jerry Lin (Taipei, Taiwan), Lachlan Kidd (Melbourne, Australia), Masahiro Yokoo (Tokio, Japn) y Juan Cazila (Buenos Aires, Argentina).


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Vamos a explicar estos niveles o capas de manera simple, para luego ir profundizando, comenzando desde la capa denominada Sensor hacia la denominada Big Data ya que as se originan los datos en cualquier sub-sistema.

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2018, Noviembre 2, 11:00am, Santiago de Chile. La prensa Chilena se hace eco del gran xito en la implementacin del proyecto Viedos digitales, la calidad de los vinos ha subido, tambin las ventas y la rentabilidad, la produccin ha crecido considerablemente y a sabido cubrir la demanda. Los sistemas intercambian informacin vital, ejecutan y planifican la fumigacin y el riego, hacen mas eficiente la cosecha y mejoran los procesos. La logstica en la distribucin y provisin nacional e internacional se ha vuelto mas eficiente. El Gobierno como las empresas privadas y sobre todo los Chilenos han sabido aprovechar la transicin de mercado y tener una ventaja competitiva diferenciadora en un mercado cada vez mas agresivo.


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Modelo IoT por Capas

Capa 5: Sensor/Actuador

La idea de desarrollar un modelo de trabajo estndar, similar al modelo OSI, es simplificar la comprensin y poder ganar en el desarrollo de cada una de las capas de forma independiente, con las garantas necesarias para la total integracin con los niveles anteriores y posteriores. En la capa Sensor/Actuador vamos a encontrar dispositivos fsicos que se conectan con el entorno. Esta conexin puede ser de entrada o de salida, un sensor de entrada puede medir una variable de forma anloga, o un valor discreto (temperatura, humedad, etc), por otra parte se pueden utilizar sensores que miden una variable dicotmica del tipo si/no (se detect humedad si/no, alta temperatura si/no, etc). Los actuadores son dispositivos que accionan ante una solicitud para controlar el estado de una variable y normalmente son del tipo si/no. Un ejemplo simple es un termostato, se elev la temperatura entonces se enciende el sistema de refrigeracin y mantengo el estado de la variable en un valor prefijado. Existe una variedad grande de sensores como ser: medidores de temperatura, presin, polucin, velocidad, frecuencia, calidad, direccin, peso, movimiento, luminosidad, energa, saturacin, estrs, tiempo, ruido, GPS etc. Todos ellos conectados con su propio instrumento de medicin particular,

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y una mecnica de conexin diversa, muchas de las cuales sern conexiones serie, internas o externas, hoy varios ofrecen conexiones propietarias, pero con una tendencia a estandarizarse en el futuro. Ya se estn desarrollando y probando sensores innovadores que pueden servir para mediciones de cido gstrico o pulsaciones del corazn, y a principios de 2013 se empezaron a probar en humanos. Hay caso de sensores descartables, de muy bajo costo, renovables de manera rpida (como una aspirina). En definitiva, saber qu nos est pasando en tiempo real en nuestro cuerpo puede generarnos grandes beneficios enfocndonos en los tratamientos mdicos adecuados, con dosis especialmente diseados para nosotros, lo que incluso podra generar medicamentos especialmente diseados a nuestra medida por un boticario virtual. Pasando as, a un concepto futurista donde se puedan masificar la implementacin de medicinas para resolver problemticas particulares. Pero, cmo cuantificamos el que la tecnologa pueda salvarnos la vida?; es el Internet de las cosas el prximo nuevo paradigma de la medicina?, ser Intel el laboratorio de medicina ms preciso en el futuro?. Es interesante enfocarnos en cmo se podran resolver ciertos problemas para entender la profundidad a la que podemos llegar con este nuevo paradigma que se nos presenta. Imaginemos el caso en que se pueda calcular con exactitud la cantidad de agua de riego necesaria, la presencia de contaminacin del aire, la necesidad de ayudas para el rinde,


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o caractersticas particulares para mejorar la fumigacin, todo esto en campos de grandes dimensiones contando con la informacin provista por miles de sensores y actuadores distribuidos y proveyendo la informacin necesaria hacia un centro de datos y habilitando, bajo demanda, los mecanismos de riego automtico. Este ejemplo de implementacin de IoT hace ms eficiente la siembra, reduciendo el costo de operacin, mantenimiento y explotacin de los mismos, con capacidad de tener informacin en tiempo real sobre el cultivo. Sin duda, habra que realizar un estudio de ROI (Retorno de Inversin) para calcular con mayor detalle la relacin entre la inversin inicial y la mejora en el costo operativo y el plazo de retorno de la misma. El ejercicio de calculo de ROI (Retorno de la Inversin) va a ser fundamental para los clientes y todo un desafo para las empresas proveedoras, consultores y empresas de servicios profesionales. El desafo para los ejecutivos es poder visualizar el retorno de la inversin en reas de tanta innovacin, considerando no solo los aspectos relativos a la puesta en marcha, sino tambin incluyendo consideraciones relativas a la operacin del sistema en el medio y largo plazo. La automatizacin de estos procesos llevan a los sistemas de IoT a tomar un rol crtico, una falla en el sistema podra generar grandes perdidas, demorando el retorno de inversin, por lo tanto es fundamental realizar una adecuada seleccin de los proveedores e integradores.

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Hay tambin ideas que pueden aplicar a la problemas generales, por ejemplo los aspectos relacionados con el clima, prevencin de desastres naturales como terremotos, inundaciones, tornados, energa, etc, adems de las cuestiones mas concretas y particulares como los casos industriales que revisaremos ms adelante. El futuro de IoT, digamos en una segunda etapa tendr mas que ver con la interrelacin de los casos particulares con los generales y aprovechar esta dinmica para la toma de decisiones. Es decir que la diversidad de sensores puede ser tan amplia como la diversidad de ideas. Pero vivimos un tiempo frtil. Intel19 ya tiene procesadores del tamao de un grano de sal (o ms pequeos an), dispositivos de almacenamiento super-reducidos y mbitos de redes inalmbricas distribuidos globalmente con capacidad de ancho de banda impensadas hace unos aos, y con relativamente bajos costes. Con esto podemos decir que las condiciones de entorno estn dadas para el despertar de nuevas ideas e implementaciones desde el punto de vista tcnico.

19 Intel est desarrollando una nueva lnea de microchips ultra pequeos de 14 nanmetros y de muy bajo consumo para dispositivos mviles. Concretamente tendr un tamao cinco veces menor y sern diez veces ms eficientes energticamente que la gama Atom de la compaa estadounidense. Se llamarn Intel Quark, saldrn la venta en 2014 y con ellos pretenden ponerse al da en el mercado de la movilidad.


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Resumiendo, el Sensor, Actuador o dispositivo cliente de medicin, va a ser quien alimente con informacin al sistema y su entorno, aunque ste sistema se pueda nutrir tambin de otras fuentes en casos particulares y concretos el sensor pueda nutrir a otros sistemas autnomos de IoT de manera excepcional.

Figura 5: Interaccin entre el Sensor y los diversos sistemas autnomos de IoT.

La figura 5 nos muestra de forma grfica la interrelacin entre los sensores y el sistema central, tambin nos ayuda a pensar en las posibilidades de abstraccin 3D de servicios que se presenta como un negocio muy atractivo para los Service Providers, tema que desarrollaremos mas adelante. Cabe sealar que cmaras de video seguridad, dispositivos celulares, vehculos y hasta las personas entraran en esta capa de ser sensores proveedores de informacin para el sistema de

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todas las cosas IoT, ya sea en mbitos privados como en mbitos pblicos. Tambin destacar que la mejor idea sin duda es la que esta por venir; ya poco falta para encontraremos con ese dato que tanto necesitbamos tener. El sensor o dispositivo remoto, es una pieza clave en la arquitectura de IoT, pues los sistemas de inteligencia intermedia como las redes o las plataformas de gestin analtica se alimentan de esta informacin, con lo que es importante el generar la informacin adecuada y til, sin sobre generar informacin innecesaria, que va a ocupar lugar en los centros de datos, consumir recursos de red y que no va a ser utilizada. Una caracterstica muy interesante para los sensores va a ser la programabilidad, es decir poder incorporar nuevas mediciones, o generar nueva informacin. El tener una plataforma reconfigurable va a ser diferenciador, si es posible soportando estndares que hagan posible que el sensor/actuador se pueda integrar con plataformas de gestin y sistemas analticos de terceros.


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Figura 6: Muestra alguna de las caractersticas particulares de los Sensores.

Arduino es una plataforma de electrnica abierta para la creacin de prototipos basada en software y hardware flexibles y fciles de usar. Se cre para artistas, diseadores, aficionados y cualquiera interesado en crear entornos u objetos interactivos. Muchas adaptaciones de sensores propietarios se llevan adelante mediante el uso de este tipo de procesadores programables, que facilitan el desarrollo de soluciones de IoT.

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Capa 4: Gateway o Adaptador

El nivel de Adaptacin o Gateway es crucial en la integracin de los sensores o dispositivos de medicin a la red IP.

Bsicamente hay dos tipos de conexin; sensores que se conectan a la red IP de forma directa y otros que se conectan a la red mediante un Gateway fsico. Aunque muchos de los sensores tendrn una interface propietaria o autnoma de fbrica, no podemos dejar de separar, aunque sea en forma terica, estos niveles. Esta separacin va a reforzar el diseo y desarrollo de nuevas ideas con ms libertad y facilidad.

No podemos hablar de sensores sin hablar de cmo stos se van a conectar a la red IP de manera segura, con calidad de servicios garantizada y respetando capacidades protocolares adecuadas para la ocasin. Esta capa de integracin que va a estar dada por la funcionalidad de Gateway va a hacer posible vincular la medicin de un parmetro determinado producido por un sensor a una consola de gestin inteligente a travs de una red de datos determinada, (muy posiblemente IPv6), pudiendo la misma ser una red privada o una pblica. En las implementacin de IoT sobre redes existentes, el trfico de red se incrementar sustancialmente, es de esperar que 80% del trfico provenga de pequeas piezas de informacin que viajan desde el Sensor a travs de la red IP hacia el Data Center o el Cloud. Este no va a ser voluminoso si lo miramos de

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manera individual, pero al agruparlo y multiplicarlo por decenas de miles puede representar un desafo crucial a la hora del diseo y la implementacin del Datacenter, de all que desarrollaremos mas adelante el termino Big Data para tener mayor claridad sobre este punto. Podemos decir que esta capa es funcional a la capa de Red o al Sensor. Esto significa que uno podra implementar la funcionalidad de Gateway tanto en un sensor como en el componente ms prximo de la red, sin necesidad de requerir de un elemento fsicamente independiente adicional en el diseo de la solucin. Cisco ha sacado al mercado un pequeo Router que est especialmente preparado para ser implementado en diversas verticales en el mbito de IoT. El Cisco Router 81920 se trata de una plataforma ptima para la funcionalidad de Gateways o sensores integrados, ya que cuenta con capacidad de conexin para sumar dispositivos externos. La plataforma Cisco Router 819 est en el mercado desde principios de 2013. Es una plataforma abierta y apta para desarrollar nuevas soluciones que cuenta con dos funcionalidades muy importantes como son la implementacin total de las funcionalidades de IOS21,

20 El Cisco 819 Integrated Services Router (ISR) apoya (M2M) de mquina a mquina que pueden permitir a las empresas a utilizar los servicios de red 3G inalmbrica WAN para ir ms all de las sucursales tradicionales. Ample su red corporativa a la rama micro para aplicaciones como cajeros automticos (ATMs), quioscos, sealizacin digital, o sucursales remotas. www.cisco.com. 21 Cisco IOS Software es un software de infraestructura de red lder en el mundo, ofreciendo una integracin perfecta de innovacin tecnolgica, los servicios crticos para el negocio, y soporte de la plataforma de


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incluyendo lgicamente las tcnicas de QoS (Calidad de Servicio) y Seguridad avanzada. Estos aspectos son claves y diferenciales al momento de implementar una solucin crtica de IoT.

Imagen del Router 819 de Cisco.

hardware. Actualmente operan en millones de sistemas activos, que van desde el pequeo enrutador de la oficina a casa para los sistemas centrales de las mayores redes de proveedores de servicios del mundo, el software Cisco IOS es el software ms ampliamente implementado en la infraestructura de red en el mundo.

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Caractersticas claves que debern cumplir los Gateways:

Capacidad de tener un consumo reducido de energa, incluso soportar energas alternativas como solar o elica entre otras.

Tolerante a Fallos, incluyendo micro-cortes elctricos, o de comunicacin.

En muchas de las implementaciones se requerir que sea una solucin resistente a determinadas condiciones de entorno, como movimiento, filtraciones de agua, presin atmosfrica, nieve, calor extremo o frio intensos, incluso en algunas implementaciones se requerir cumplir con estndares particulares de seguridad.

Disponer de un sistema simple de recuperacin del sistema operativo (memorias removibles).

Actualizaciones de software va conexiones remotas Capacidad de almacenamiento temporal, para llegado los

casos en que se pierda la comunicacin con el centro de almacenamiento de datos se pueda conservar la informacin registrada por el sensor.

Soporte de Calidad de Servicio QoS. Soporte de altos niveles de seguridad, incluyendo

Autenticacin con claves pblicas y privadas y cifrado de datos con IPSec o SSL.

Capacidad para tener redundancia de comunicacin va la red pblica 3G, 4G, LTE, etc.

Capacidad de ser rpidamente reemplazable con una intervencin primaria, simplemente reemplazando una memoria flash para que el sistema operativo y la configuracin puedan rpidamente implementarse en una nueva plataforma de hardware de reemplazo.


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No es el objetivo de este libro profundizar en detallar el funcionamiento o diseo de nuevos protocolos, sin embargo presentamos una explicacin resumida de 6LoWPAN, ya que nos sirve para entender el porque de la necesidad de los mismos. El uso de IPv6 sobre redes inalmbricas de bajo consumo de energa, tambin conocido como 6LoWPAN del IETF 22 , se origin a partir de la idea que "el Protocolo de Internet puede y debe ser aplicada incluso a los dispositivos muy pequeos, como es el caso de sensores o actuadores particulares, estos dispositivos de baja potencia con capacidades de procesamiento limitadas deben ser capaces de interactuar con el resto de las capas del modelo de IoT. El grupo de trabajo que dise el propuesto estndar de 6LoWPAN ha definido encapsulacin de cabecera y mecanismos de compresin que permiten que los paquetes IPv6 puedan ser enviados y recibidos desde redes inalmbricas basadas en IEEE 802.15.423. Por otro lado, IPv4 e IPv6, son los

22 El Grupo de Trabajo en Ingeniera de Internet (IETF) es una gran comunidad internacional abierta de diseadores de red , operadores, proveedores e investigadores que se ocupan de la evolucin de la arquitectura de Internet y el buen funcionamiento de Internet . Est abierto a cualquier persona interesada . La Declaracin de Misin IETF est documentado en el RFC 3935 . La labor tcnica real del IETF se hace en sus grupos de trabajo , organizados por temas en varias reas (por ejemplo , rutas, transporte, seguridad , etc.) Gran parte del trabajo se maneja a travs de listas de correo. El IETF se rene tres veces por ao . 23 802.15.4, IEEE 802.15.4 es un estndar que define el nivel fsico y el control de acceso al medio de redes inalmbricas de rea personal con tasas

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protocolos que acarrearn la entrega de datos para redes de rea local, redes de rea metropolitana y redes de rea amplia, como Internet. Con una clara tendencias a consolidar el uso de IPv6 en el corto plazo. Las especificaciones bsicas detalladas del protocolo 6LoWPAN estn descriptas en el documento del IETF - RFC 6282. Los ejemplos de implementacin podran incluir la automatizacin y aplicaciones de entretenimiento en ambientes como: hogares, oficinas y fbricas, entre los mas comunes. Los mecanismos de compresin de encabezado estandarizados en RFC6282 pueden ser utilizados para proporcionar la compresin de cabecera de paquetes de IPv6. Las especificaciones definidas en la RFC4944 presentan adicionalmente un conjunto de definiciones importantes, a saber:

Adaptacin de los tamaos de paquetes entre dos redes. Resolucin de Direccin IP a Nombre (PAN-ID) Adaptacin de diferentes proveedores de dispositivos Interoperabilidad de los diversos formatos de paquetes Consideraciones propias de los modelos de delivery de

paquetes y tipologas de red.

bajas de transmisin de datos (low-rate wireless personal area network, LR-WPAN). La actual revisin del estndar se aprob en 2006. El grupo de trabajo IEEE 802.15 es el responsable de su desarrollo. Tambin es la base sobre la que se define la especificacin de ZigBee, cuyo propsito es ofrecer una solucin completa para este tipo de redes construyendo los niveles superiores de la pila de protocolos que el estndar no cubre.


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Descubrimiento automtico de dispositivos dentro del sistema Seguridad

A Continuacin se muestran un conjunto de protocolos y estndares sugeridos, para las implementaciones de IoT.

Figura 6: Modelo de capas segn los estndares en desarrollo de IoT.

A continuacin tenemos otra forma de ver los diferentes componentes de un modelos de IoT que se inter-relacionan entre si y pretenden simplificar los diseos.

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Figura 7: Modelo de capas segn las funcionalidades operativas de IoT.


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Capa 3: Network

Al igual que en el modelo de referencia OSI, la capa tres del modelo IoT cubre la funcionalidad de la red. No es nuestro objetivo el comentar aquellas funcionalidades que suponemos bien conocidas por el lector, relacionadas con el nivel de red del modelo OSI. La definicin de Capa 3 tiene que ver con las caractersticas particulares que las redes van a tener que implementar para adecuarse a las nuevas necesidades y servicios del naciente paradigma de IoT. Esta integracin incluye caractersticas de procesamiento o aplicativos particulares, propias, de funcionalidades de control, anlisis y gestin que se enmarcan en cualquiera de las capas de Sesin, Presentacin, o Aplicacin del modelo de referencia OSI. Aunque tenemos en claro que para el mundo de IoT la red no slo va a cubrir las funcionalidades y servicios que hasta ahora vienen implementando para las redes de datos (incluyendo datos, telefona y video), sino que vemos que para esta nueva tecnologa, van a sufrir necesariamente cambios progresivos y evolutivos. Alguno de los cuales ya estn naciendo de manera embrionaria en el mercado. Como ya comentamos con anterioridad, los cambios y las innovaciones no vienen solas sino que son parte de un proceso ms global, que viene acompaado por su entorno. Dicho esto, es interesante mencionar algunos de los conceptos que hoy aparecen como nuevos paradigmas y que, seguramente, aunque no se lleguen a implementar por

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completo, algunas referencias dejarn. Por ejemplo, conceptos como Open Network Environment o Software Defined Networking (donde la red se va ir auto-definiendo en funcin de las necesidad de las aplicaciones), o conceptos como FOG Computing (donde se acercan los procesos a los clientes por requerimientos de velocidad o movilidad determinados para mejorar los tiempos de respuesta del sistema y hacer posible la toma de decisiones en tiempo real).

Los conceptos de SDN, LISP o FOG Computing, son fuertes tendencias del mercado altamente relacionadas con el concepto de IoT. Vamos a analizar bsicamente cada uno de estos conceptos.

SDN Software-defined networking, es una nueva visin sobre la arquitectura de Networking nacida en la Universidad de Stanford durante el ao 2008. Aunque de momento slo es teora y no se ha plasmado en las redes en produccin, entendamos que el fenmeno de SDN ser otro de los factores que impulsarn ciertas aplicaciones de IoT. Vamos a comentar algunos puntos salientes del concepto de SDN. Hasta nuestros das, y salvando algunas excepciones muy concretas, un equipo de comunicaciones, por ejemplo, un Switch de Red o un Router, contienen al menos dos procesos que son el corazn de la plataforma:


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Proceso de Control y Configuracin basado en las caractersticas definidas por el administrador. Tambin conocido como plano de Control o Control-Plane de la plataforma.

Proceso de entrega o delivery/forwarding de paquetes llamado plano de Datos, o Data-plane. Es decir, podemos pensar que todos los Switches y Routers contienen ambos planos/procesos dentro de s, y aunque son lgicamente separables, por lo general, NO es posible partir el Switch fsicamente, con lo que los procesos no son separables. Aunque es sabido de la existencia de excepciones en el mercado, es importante que se parta con esa premisa de unin de los planos como base para comprender mejor el concepto de SDN. Esta particularidad de indivisibilidad de los procesos, hace que el administrador vea a la red como un todo, y que aplique distintas tcnicas para adaptarla a las necesidades de las aplicaciones y servicios en cada punto y en cada extremo. Pensemos que una empresa mediana puede contar con centenares de equipos de comunicaciones que ante el menor fallo dejan a decenas de usuarios sin servicio. Algo que desde el punto de vista de la criticidad de la red en el nuevo paradigma de IoT podr resultar en algo catastrfico. Tambin pensemos que la nueva dinmica de cambios en las aplicaciones invita a pensar en esquemas ms flexibles a la hora de modificar un parmetro de configuracin caja por caja, ya sean aspectos de seguridad, calidad de servicio, direccionamiento o servicios especficos.

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SDN, nos presenta la posibilidad de separar fsicamente el plano de control del plano de datos, cosa que hasta ahora no haba pasado en el mbito de la electrnica activa de red (Switches y Routers, por ejemplo). SDN requiere algn mtodo para que el plano de control pueda comunicarse con el plano de datos. Uno de estos mecanismos, OpenFlow, est a menudo mal entendido que est exclusivamente asociado a SDN, pero otros mecanismos similares a OpenFlow tambin podran encajar en el concepto. La Fundacin Open Network fue fundada para promover SDN y OpenFlow. Mientras las arquitecturas definidas por la tendencia de Cloud Computing as como la evolucin dinmica de recursos y sistemas operativos de dispositivos mviles y el uso de mquinas virtuales crece, ha surgido la idea de una capa adicional de software definida por las redes (SDN). Dicha capa permite que los operadores de la red puedan especificar los servicios, sin necesidad de acoplar estos parmetros a cada uno de los dispositivos de red, hacindolo desde un nivel de abstraccin superior. Esto puede simplificar la operacin de los equipos de comunicaciones, donde las definiciones globales no tiene que ser adaptadas a cada punto remoto del diseo. Esta capa tambin puede reducir algo de la complejidad en la acumulacin de elementos de red, disociando la identidad y la lgica de control. SDN tambin realiza un seguimiento de flujo de contextos especficos basados en aspectos de identidad de origen y destino. Al pensar a la red ahora como un sistema totalmente jerrquico, con una cabeza nica en lo que tiene que ver con la configuracin de la misma, se hace necesaria la aparicin


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de un protocolo como OpenFlow. El protocolo OpenFlow permite a los controladores de software, estar implementados de forma centralizada o distribuidos, o por ejemplo administrar el hardware de ltima generacin de la red con el fin de crear un control basado en la identidad del dispositivo remoto y plantear un mecanismo de fcil programacin en la parte superior del ncleo IP tradicional. SDN es un paso en la evolucin hacia redes programables y activas. Permitiendo a administradores de red tener un servicio central programable del trfico a travs de un controlador sin necesidad de acceso fsico a los switches. Una configuracin de SDN puede crear un plano de control de red lgica donde el hardware est desacoplado fsicamente del plano de reenvo de datos, es decir, un conmutador de red puede reenviar paquetes y un servidor independiente puede ejecutar el plano de control. Lo que se hace imprescindible es que exista un dialogo entre ambos planos, control y datos. En algunos documentos se menciona que SDN podra proveer importantes mejoras en los tiempos de convergencia de los protocolos de Routing, cosa que nos gustara tomar con mucha precaucin, ya que el concepto de convergencia es complejo y conlleva el clculo desde que una modificacin se produce en un punto de la red hasta que todos los componentes de un sistema autnomo cuentan con la informacin actualizada del cambio que se produjo. Dicho esto, puede que en el entorno de SDN resulte mas rpido el calculo del proceso ya que est centralizado y con un super-procesador disponible para hacerlo, pero no se considera el tiempo que se demora en que este cambio este actualizado

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en todos los puntos de la red, tanto sea desde el momento en que se detecta el cambio, desde el remoto al sitio central, como desde el sitio central hacia el sitio remoto. El desacoplamiento permite que el plano de control sea implementado usando un modelo de distribucin diferente al plano de datos. Tareas de desarrollo de plano de control y de entorno de tiempo de ejecucin se pueden ejecutar en una plataforma diferente (distinta de las CPU de baja potencia de hardware 24 que histricamente se tenan en las Switches y Routers). Es decir, al tener un plano de control especficamente dedicado a tal fin, se podran tener plataformas especialmente preparadas para esta tarea, servidores con capacidades de gestin y configuracin implementados en forma de clusters distribuidos en funcin de la necesidades del cliente. Se muestra una separacin conceptual de planos en la figura 8.

24 Es importante mencionar que la evolucin de los ASIC de los Switches y Routers ha sido tremenda desde principios de la dcada del 2010, con lo que suponer que estos dispositivos cuentan con hardware no evolucionado es un error. Sin embargo en la descripcin del concepto de SDN este fundamento es importante para el impulso de la tendencia de SDN, por ello lo hemos mencionado de esa manera.


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Figura 8: Separacin entre los planos de control y el plano de datos.

Fog Computing y el papel vital en IoT

Fog Computing 25 nace para ofrecer una posibilidad de procesamiento mas prximo al sensor o actuador. La conexin

25 Este apartado de Fog computing esta tomado y adaptado del trabajo realizado por Flavio Bonomi, Rodolfo Milito, M. Bowman, G. Forman, B. Frohlich, Hao Hu, Preethi Natarajan, Xiaoqing Zhu, Mythili Suryanarayana Prabhu, M.J. Sannella, P. Tavel, Mario Nemirovsky y Fulvio Risso.

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masiva de sensores y la necesidad de comunicacin y procesamiento de estos hace que la demanda del ancho de banda pueda crecer por encima de la oferta rpidamente. Esto presenta nuevas alternativas y servicios al mover parte del procesamiento al extremo. Algunos ejemplos pueden ser cumplir con una latencia baja, cubrir un rea geogrfica amplia, ofrecer gran movilidad y tener la capacidad de cubrir despliegues con gran cantidad de sensores. Fog es particularmente favorable para implementaciones muy interesantes como lo son el Vehculo Conectado, Smart Grid, Ciudades Inteligentes y en general sensores y actuadores industriales. Debemos mencionar que Fog complementa a Cloud Computing, la vitualizacin y centralizacin de aplicaciones ofrecen grandes posibilidades como crecimiento rpido, reduccin del hardware, mejora de los consumos de energa y reduccin significativa de los costos operativos. Este trabajo colaborativo entre FOG y Cloud da al cliente una opcin de procesamiento complementario y funcional para ciertas implementaciones. Fog Computing no pretende reemplazar a Cloud Computing sino potenciarlo.

La Plataforma de Fog Computing El Computo, el Almacenamiento y la Red son los bloques de construccin que componen Fog Computing.


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Los orgenes de Fog se remontan a propuestas para apoyar los puntos finales con servicios de calidad en el borde de la red, incluyendo aplicaciones con requisitos de baja latencia (por ejemplo, juegos, streaming de video, realidad aumentada, movilidad, etc).

Figura 9: Ejemplo de cmo Fog Computing esta en un nivel intermedio entre el Sensor o Actuador y la nube.

Fog Computing y el IoT Sin dudas los beneficios que ofrece la centralizacin y virtualizacin de Cloud Computing no hacen mas que complicar aquellos diseos de red donde hay una dispersin geogrfica amplia. Es razonable que todos los beneficios de Cloud pueden, en ciertos casos, traer inconvenientes a la hora de implementarse. Es por ello que Fog trata de compensar esta falencia de Cloud trabajando c

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