Cómo elegir el marco de desarrollo del IoT adecuado para su proyecto

27 de junio de 2022

desarrollo de iot

La Internet de los objetos (IoT) es una red de dispositivos informáticos, maquinaria mecánica y digital, productos o personas conectados entre sí, con identificadores únicos (UID) y la capacidad de comunicar datos en tiempo real sin requerir la interacción entre personas o entre ordenadores.

Organizaciones de diversos sectores están recurriendo rápidamente al desarrollo del IoT para mejorar la eficiencia operativa, comprender mejor a los clientes para ofrecerles un mejor servicio, mejorar la toma de decisiones y aumentar el valor de sus empresas.

Desarrollo del IoT

Un ecosistema IoT está formado por dispositivos inteligentes habilitados para la web que recogen, envían y actúan sobre los datos de su entorno utilizando sistemas integrados como CPUs, sensores y equipos de comunicación. Los datos de los sensores de los dispositivos IoT pueden transferirse a la nube para su análisis o procesarse localmente mediante la conexión a un acceso IoT u otro dispositivo de borde.

Estos aparatos pueden comunicarse entre sí de vez en cuando y actuar según la información que reciben. Las personas pueden interactuar con los dispositivos para configurarlos, darles instrucciones o recuperar datos, pero la mayor parte del trabajo lo hacen los propios dispositivos.

La aplicación de IoT instalada determina la conectividad, la red y los protocolos de comunicación que utilizan estos dispositivos habilitados para la web. Al aprovechar la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático, el IoT puede facilitar y dinamizar los procesos de recogida de datos.

Lenguaje de programación Elixir

José Valim diseñó Elixir, un lenguaje de programación de propósito general, funcional y concurrente. Valim trabajó en el equipo de Ruby on Rails y decidió construir Elixir después de encontrarse con problemas al tratar de mejorar la eficiencia de Ruby on Rails. Su objetivo era construir un lenguaje que pudiera ejecutarse en la máquina virtual de Erlang, BEAM, y que fuera compatible con el ecosistema Erlang.

Elixir un lenguaje de programación como una solución IoT

La sintaxis de Elixir es bastante similar a la de Ruby, y se utiliza habitualmente para crear aplicaciones tolerantes a fallos, escalables y mantenibles. Las características del lenguaje incluyen escalabilidad, concurrencia, tolerancia a fallos y baja latencia.

Datos frente a información

Aunque "datos" e "información" se utilizan a veces indistintamente, no son sinónimos. Hay algunas distinciones menores entre estos componentes y sus funciones. Los hechos individuales se consideran datos, mientras que la información se define como la organización y comprensión de dichos hechos. Por último, los dos componentes pueden combinarse para detectar y resolver problemas.

Qué son los datos

"Hechos y cifras" es una simple definición de datos. Cada dato es una pequeña pepita que no significa mucho. El término dato puede referirse a un solo hecho o a un grupo de hechos. Procede del término latino datum, que significa "dado". La forma única técnicamente correcta de datos sigue siendo datum; sin embargo, se utiliza poco en el habla cotidiana.

Qué es la información

"Noticias o conocimientos adquiridos o dados" es una simple definición de información. Después de haber clasificado, interpretado y ordenado los datos, es lo que ocurre. La palabra "información" deriva del latín īnfōrmātiō, que significa "formación o concepción".

Principales diferencias entre datos e información

Los términos datos e información pueden tener distintos significados en diferentes circunstancias, pero las siguientes son las principales diferencias entre ellos:

  • Una colección de hechos se denomina datos. La forma de interpretar esas cosas en su contexto es a través de la información.
  • La información está estructurada u organizada, mientras que los datos no están estructurados.
  • Los datos por sí mismos rara vez son valiosos, pero la información sí lo es.
  • Las formas brutas de números, palabras y caracteres se denominan comúnmente datos. La información no necesita ser compartida.
  • Los datos son la base de la información.

Qué habilidades se necesitan para el desarrollo del IoT

Los profesionales del campo del Internet de las Cosas utilizan los conocimientos del IoT para diseñar y supervisar dispositivos como los teléfonos móviles. Cuando se trata de conectar objetos físicos a Internet, los profesionales de este campo emplean una variedad de habilidades. Por ejemplo, las tecnologías en la nube pueden utilizarse para compartir los datos de los sensores cuando se construye un automóvil de autoconducción. A continuación, seis ejemplos de habilidades de IoT:

1. Aprendizaje automático e inteligencia artificial

El sector del IoT utiliza el aprendizaje automático y la inteligencia artificial para ayudar en la toma de decisiones. Esta capacidad les ayuda a identificar patrones y estructuras en los datos de los sensores. La inteligencia artificial puede ayudarles a hacer más útil el procesamiento de datos y a aumentar su productividad.

2. Lenguajes de programación

Conocer los lenguajes de codificación más comunes en el mercado del IoT (Internet de las cosas) puede ser beneficioso. Los expertos programan con frecuencia los dispositivos IoT para crear sistemas seguros con un código sin fallos. Los siguientes son algunos de los lenguajes más populares que hay que aprender:

desarrollo de software
  • JavaScript
  • Python
  • C
  • C++

3. Desarrollo de Node.JS

Conocer Node.JS, un popular entorno de ejecución de código abierto para desarrolladores, puede ayudar a los expertos en IoT a conectar dispositivos y desarrollar aplicaciones de IoT. Pueden utilizar Node.JS para interactuar entre desarrollo de software herramientas y microcontroladores. Los ingenieros con esta experiencia pueden utilizar el paradigma de entrada y salida para gestionar varias tareas.

4. Computación en la nube

Los profesionales del IoT emplean servicios en la nube para gestionar las cantidades masivas de datos en tiempo real que generan sus dispositivos. La computación en la nube permite a estos profesionales almacenar el exceso de datos generados por sus gadgets, como servidores y bases de datos. Para ello, utilizan Internet para conectarse a una red.

5. Seguridad de la información

La seguridad de la información es una habilidad crucial para los expertos en IoT, ya que puede ayudar a evitar las amenazas en línea. Estas personas pueden mantener sus dispositivos IoT a salvo conociendo las posibles vulnerabilidades de seguridad y qué soluciones de ciberseguridad aplicar.

Plataformas IoT

También es crucial saber cómo hacer un análisis de riesgos de las posibles amenazas para poder construir una infraestructura segura.

6. Diseño de UI y UX

Quienes trabajan en el sector del IoT garantizan que los nuevos dispositivos tengan interfaces de usuario (UI) y experiencias de usuario (UX) adecuadas cuando se construyen. Esto implica la creación de un diseño responsivo y la incorporación de funciones fáciles de usar. Conocer ambos tipos de diseños les ayudará a producir bienes de consumo.

Etapas del desarrollo del IoT

Saber cómo construir la disposición antes de adoptar los sistemas de IoT en cualquier empresa es fundamental. Empecemos con una definición de la arquitectura de IoT. Usted entiende el valor de IoT para mejorar las operaciones empresariales en todos los sectores.

Lo mejor es elegir un proveedor de soluciones de IoT Edge o una empresa de desarrollo de IoT de confianza para hacer frente a estos desafíos.

Sin embargo, en la práctica, la implementación es demasiado difícil. Lo mejor es elegir un proveedor de soluciones IoT Edge de confianza o Desarrollo del IoT empresa para hacer frente a estos retos. Contribuirá a reducir en gran medida el número de recursos gastados.

La arquitectura de IoT comprende varios componentes, como un servicio en la nube, capas, protocolos, sensores y dispositivos, etc. Además, se desglosa en cuatro partes para facilitar su comprensión.

Las capas para el seguimiento de la coherencia del sistema también se incluyen en la IO. Estas capas deben considerarse mucho antes de que comience el proceso de arquitectura de IoT. Las tres capas principales de la arquitectura de IoT son las siguientes:

  • La capa del dispositivo IoT no es más que la capa del cliente.
  • Operadores del lado del servidor
  • Constituyen la capa de la pasarela del IoT.
  • El operador y el cliente están conectados a través de la capa de la plataforma IoT.

La funcionalidad, la escalabilidad, la disponibilidad y la capacidad de mantenimiento son características importantes de una arquitectura de Internet de las cosas fiable. Al principio de la arquitectura de IoT, hay que abordar las capas. Puede llevar al fracaso si se ignora.

Etapa 1: Dispositivos conectados (sensores/actuadores)

Lo mejor de los sensores es que pueden convertir la información que recogen en un conjunto de datos que puede analizarse posteriormente. Como alternativa, es fundamental empezar a incorporar sensores en las primeras fases del marco de diseño del IoT para obtener los datos necesarios.

IoT del consumidor

En el caso de los actuadores, el procedimiento va aún más lejos. Pueden tomar decisiones y realizar acciones en función de los datos que recogen automáticamente. Por ejemplo, cuando alguien entra en la habitación, se enciende una luz, se ajusta la temperatura, etc. En este punto se puede utilizar el hardware para obtener los conocimientos esenciales para la investigación posterior.

Etapa 2: Adquisición de datos de los sensores

En este punto, se aprende que el IoT se ocupa de interactuar con sensores y actuadores cercanos. Las pasarelas de Internet y los sistemas de adquisición de datos (DAS) también son cruciales en este caso. Al conectarse a la red de sensores, los DAS combinan la salida. Las pasarelas de Internet funcionan con Wi-Fi y LAN por cable y realizan un procesamiento adicional.

hombre que trabaja en el desarrollo de aplicaciones IoT

Esta etapa es fundamental para procesar los datos recogidos en la etapa anterior y comprimirlos a un tamaño adecuado para su futuro análisis. Además, en este punto tiene lugar la conversión temporal y estructural. La etapa 2 ayuda finalmente a la agregación y digitalización de los datos.

Etapa 3: La aparición de los sistemas de TI habilitados por el borde

Esta etapa consiste en transferir los datos preparados en la etapa 2 y exponerlos al mundo de la informática. Más concretamente, el sistema de TI de borde proporciona un mayor análisis y preprocesamiento en este ámbito.

hombre trabajando en una aplicación de IoT

El aprendizaje automático y la representación visual, en particular. Aquí puede producirse un procesamiento adicional antes de que los datos se introduzcan en los centros de datos. El paso 3 permite que los datos recogidos en los sensores locales se transfieran simultáneamente a sitios lejanos.

Etapa 4: Análisis, visualización y almacenamiento de datos

En la etapa final, los datos se procesan a fondo en los centros de datos. Esta etapa requiere el uso de personal informático analítico muy competente y de aplicaciones de alta gama. Para su ejecución, los datos pueden ser adquiridos de diferentes fuentes. A continuación, la información se devuelve al mundo físico para su análisis predictivo una vez que se han cumplido las normas y requisitos de calidad.

información de datos

Además, es posible que desee añadir una etapa de intervención humana al proceso como un paso adicional para las acciones o aprobaciones. Permite que un usuario tome el control de un proceso existente. Es posible que no sea necesario automatizar el procedimiento. Las tareas más críticas serían visualizar y mantener el proceso existente, dar órdenes a los sensores y volver al bucle.

Se requieren enfoques de desarrollo de aplicaciones IoT de calidad si se producen aplicaciones IoT sólidas y se despliegan en el mercado para la comodidad y la resolución de problemas.

Software para el desarrollo del IoT

Se necesitan enfoques de calidad para el desarrollo de aplicaciones IoT si se quieren producir y desplegar en el mercado aplicaciones IoT sólidas para la comodidad y la resolución de problemas. Los desarrolladores necesitan experiencia práctica en la implementación de aplicaciones IoT, desde la elección de los sistemas de nube y los lenguajes de codificación correctos hasta la definición de los entornos arquitectónicos de IoT.

Varios desarrolladores ya están superando a la competencia mediante la actualización de sus conocimientos para seguir siendo relevantes y tener una profesión preparada para el futuro. Hay algunos lenguajes de codificación con los que deberías estar familiarizado si eres un desarrollador que intenta introducirse en los servicios de desarrollo de aplicaciones de IoT.

Java

En cuanto al desarrollo de aplicaciones IoT, Java tiene el mayor protagonismo en el mercado. Fue el lenguaje de programación más popular, con una valoración agregada del 16,61% en 2019. Casi tres mil millones de dispositivos han sido impulsados sólo por el lenguaje de programación.

proceso de desarrollo en java

Una de las principales razones de la popularidad de Java es su capacidad de ejecutar el código una vez en cualquier lugar. Esto significa que los programadores pueden escribir su software una vez y hacer que funcione en cualquier dispositivo que admita el lenguaje de programación (desde teléfonos móviles hasta los dispositivos wearables más sencillos).

Además, como Java está orientado a objetos, puede utilizarse para programas de desarrollo de software tanto para la nube como para los nodos de borde. Java es un lenguaje de programación adecuado para los servicios de desarrollo de IoT por sus funcionalidades interoperables y sus enormes bibliotecas.

Python

Python es otro lenguaje de programación popular para el desarrollo de productos IoT debido a su fácil comprensión del código y su sintaxis. Es compatible con la programación orientada a objetos, estructurada y funcional porque es un lenguaje interpretado.

Python puede utilizarse junto con otros lenguajes de programación, como Java y C++, y funciona en varias plataformas, como Linux y Windows. Gracias a su amplia biblioteca y al fuerte apoyo de la comunidad, Python es el sueño de los desarrolladores. Python es la mejor opción para los programas de desarrollo de software de IoT que requieren mucho análisis de datos.

Lua

¿No es Lua el lenguaje de programación que esperabas ver en esta lista? Sin embargo, es inevitable en el sector por las características y funciones que aporta a todo el ecosistema del IoT.

servicios de desarrollo lua

Lua es un lenguaje de programación de alto nivel y de propósito general para los no iniciados. Su función principal es atender el nicho del sistema de software embebido. Esto implica que los clientes anfitriones sólo pueden utilizar el lenguaje de programación.

Los frameworks de Lua, como Node. Lua, son una de sus características más notables. Este marco permite a los desarrolladores crear aplicaciones centradas en el IoT e integrar capacidades centradas en el IoT en los sistemas. Esto abarca la portabilidad, el ahorro de batería y la gestión de datos, entre otros.

Qué sectores pueden beneficiarse del IoT

Los mejores candidatos para el IoT son las empresas que se beneficiarían del uso de dispositivos con sensores en sus procesos empresariales.

1. Empresas de fabricación

La industria manufacturera puede obtener una ventaja competitiva empleando la supervisión de la línea de producción, lo que permite el mantenimiento preventivo de los equipos cuando los sensores advierten de un fallo inminente. Cuando una producción industrial se ve afectada, los sensores pueden detectarlo.

el personal habla de la gestión de activos

Los fabricantes pueden verificar rápidamente la precisión de los equipos o retirarlos de la producción hasta que sean reparados con la ayuda de las alertas de los sensores. Las empresas pueden reducir los costes operativos, aumentar el tiempo de actividad y mejorar la gestión del rendimiento de los activos.

2. Automóviles

Las aplicaciones de IoT tienen el potencial de mejorar enormemente la industria del automóvil. Los sensores de los coches en carretera pueden detectar fallos inminentes en los equipos y comunicar datos y consejos al conductor, así como las ventajas de implantar el IoT en las líneas de producción.

Gracias a los datos agregados suministrados por las aplicaciones basadas en el IoT, los fabricantes y proveedores de automóviles podrán saber más sobre cómo mantener el funcionamiento de los automóviles y la información de los propietarios.

3. Transporte y logística

Una serie de aplicaciones de IoT ayudan a las operaciones de transporte y logística. Gracias a los datos de los sensores de IoT, las flotas de automóviles, camiones, barcos y trenes que entregan mercancías pueden ser desviadas en función de las condiciones meteorológicas y la disponibilidad de los conductores.

pila de cajas que se trasladan a la ciudad inteligente

Los sensores para el seguimiento de las existencias y el control de la temperatura podrían incorporarse al inventario. El inventario sensible a la temperatura es común en las industrias de alimentos y bebidas, floral y farmacéutica. Las aplicaciones móviles de monitorización de IoT que avisan cuando la temperatura sube o baja hasta el punto de que el producto está en peligro serían muy beneficiosas.

4. Venta al por menor

Las soluciones de IoT pueden ayudar a los minoristas a gestionar el inventario, mejorar la experiencia del cliente, agilizar las cadenas de suministro y ahorrar dinero. Las estanterías inteligentes equipadas con sensores de peso, por ejemplo, pueden recoger datos basados en RFID y transmitirlos a una plataforma de IoT para comprobar automáticamente el inventario y ofrecer avisos cuando se agoten las existencias. Los clientes pueden utilizar balizas para recibir descuentos y promociones personalizadas, haciendo que la experiencia sea más atractiva.

5. Sector público

Las ventajas de las soluciones de IoT están igualmente extendidas en el sector público y en otros sectores relacionados con los servicios. Por ejemplo, las empresas de servicios públicos pueden utilizar aplicaciones basadas en el IoT para notificar a los clientes los cortes a gran escala y los retrasos menores en el servicio de agua, electricidad o alcantarillado. Las aplicaciones de IoT pueden recuperar datos sobre el alcance de una interrupción y desplegar recursos para ayudar a las empresas de servicios públicos a recuperarse de las interrupciones más rápidamente.

6. Sanidad

La monitorización de activos de IoT sirve al sector sanitario de diversas maneras. Los médicos, las enfermeras y los celadores suelen necesitar saber dónde están las sillas de ruedas y otros artículos de asistencia al paciente.

generar información útil sobre la atención sanitaria

Cuando las sillas de ruedas de los hospitales se integran con sensores de IoT, pueden rastrearse mediante una aplicación de supervisión de activos de IoT, lo que permite a cualquier persona que busque una localizar la silla de ruedas accesible más cercana al instante. Se puede hacer un seguimiento de muchos activos hospitalarios para garantizar el uso adecuado y la contabilidad financiera de los activos físicos de cada departamento.

Seguridad general en todos los sectores

El IoT puede utilizarse para mejorar la seguridad de los trabajadores y hacer un seguimiento de los activos físicos. Los empleados de lugares de trabajo peligrosos, como minas, yacimientos de petróleo y gas, y plantas químicas y energéticas, deben estar al tanto de los incidentes peligrosos.

Cuando se conectan a aplicaciones basadas en sensores IoT, pueden ser alertados de accidentes inminentes y salvados lo antes posible. Los wearables también utilizan aplicaciones de IoT que controlan la salud humana y los datos medioambientales. Estas soluciones de IoT ayudan a los consumidores a conocer mejor su salud y permiten a los médicos controlar a los pacientes a distancia.

Consideraciones sobre los servicios de desarrollo de aplicaciones de IoT

Los fabricantes que quieran seguir siendo competitivos en su sector deben conectar sus dispositivos inteligentes al IoT (Internet de las cosas). Los consumidores obtienen funciones adicionales cuando se añaden capacidades de IoT.

También permite al fabricante mantener el contacto con sus clientes mientras aprende sobre nuevas aplicaciones y casos de uso de los productos, lo que conduce a nuevas fuentes de ingresos. Hay diez factores que deben tenerse en cuenta al desarrollar su primer dispositivo IoT:

  • El coste: Los productos "inteligentes" o del "Internet de las cosas" benefician a los consumidores y a los fabricantes, aunque son más caros. La tecnología Ethernet e inalámbrica ha caído por debajo de $10; por tanto, la conexión en red debe incluirse en su futuro proyecto de IoT.
  • Red: La tecnología de red de su producto IoT tiene problemas de distancia y de pasarela/router. Si necesita conectarse a Internet, necesitará Ethernet/Wi-Fi; si está en una habitación o edificio, puede utilizar ZigBee, Z-Wave o Bluetooth. Recuerda que la FCC debe aprobar toda la tecnología inalámbrica.
  • Características: Las empresas pueden ahora añadir capacidades a sus proyectos/productos de IoT que antes eran imposibles o inimaginables con un producto conectado a IoT. Estas capacidades le permiten ponerse en contacto con sus clientes directamente para las actualizaciones, el mantenimiento y las nuevas oportunidades de ingresos.
  • Interfaz de usuario: Es fundamental tener en cuenta cómo interactúa el usuario con un producto. ¿El proyecto de IoT tendrá botones, LEDs o una pantalla? Además, ¿qué tipo de interfaces web y de aplicación va a proporcionar?
  • Poder: La fuente de alimentación debe ser una de las principales consideraciones. Si las baterías alimentan el dispositivo, todas las decisiones de diseño deben tener en cuenta la conservación de la energía. Muchas tecnologías de red son incompatibles con la alimentación por baterías. La frecuencia de las comunicaciones también influye en la elección de la energía.
Tecnología IoT
  • Tamaño: Todo depende del tamaño. Ten en cuenta cómo el tamaño del dispositivo se verá afectado por la red. Algunas redes requerirán conectores y antenas, lo que aumentará el tamaño.
  • Antena: En todas las redes inalámbricas se utiliza una antena, ya sea interna o externa al producto. Si la carcasa es de plástico, es habitual que la antena vaya dentro. En el caso de las carcasas metálicas se necesitarán antenas externas.
  • Nube: Las aplicaciones en la nube proporcionan a los elementos y a los datos del IoT una interfaz gráfica de usuario. Hay dos tipos de nubes: privadas y públicas. Para desarrollar su aplicación IoT, la mayoría de las nubes incluyen una API estándar.
  • Interoperabilidad: ¿Es necesario que su solución IoT se comunique con las de otros proveedores? Si es así, tendrá que utilizar un conjunto común de protocolos para comunicarse con otros dispositivos, como HomeKit de Apple.
  • La seguridad: Dado que la seguridad se está convirtiendo en una preocupación clave, debería incorporar tantas capas de seguridad como sea posible. Lo mínimo es SSL y una contraseña.

Conclusión: Cómo el marco de desarrollo de IoT adecuado puede mejorar su proyecto

Las empresas, los consumidores y los gobiernos se benefician del Internet de las cosas (IoT). Los altavoces inteligentes, el aprendizaje automático y el 5G son solo algunas de las nuevas herramientas y tecnologías que proporcionan enormes ganancias de eficiencia y control en el hogar y el trabajo.

Sistema IoT

La continua expansión de la industria del IoT afectará de forma revolucionaria a todas las empresas. Se espera que el mercado de la IO se expanda a más de $3 billones anuales en 2026, combinando todos los productos actuales con acceso a Internet.

Sobre el autor: Joe Silk -

Joseph es un Consultor de Start-ups, Copywriter y Propietario de Negocios con 9 años de experiencia profesional. Está muy centrado en el cliente, y es capaz de trabajar en una amplia gama de temas y ofrecer estándares de alta calidad en proyectos de todos los tamaños para clientes de todo el mundo. Ver en Linkedin

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