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Dispositivos IoT (Dispositivos de internet de las cosas)

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¿Qué son los dispositivos IoT (dispositivos de internet de las cosas)?

Los dispositivos de Internet de las cosas (IoT) son hardware informático no estándar — como sensores, actuadores o electrodomésticos — que se conectan de forma inalámbrica a una red y pueden transmitir datos.

IoT amplía la conectividad a Internet más allá de los típicos dispositivos informáticos — como ordenadores de sobremesa, portátiles, teléfonos inteligentes y tabletas — a toda una serie de dispositivos físicos y objetos cotidianos tradicionalmente tontos o sin acceso a Internet. Estos dispositivos, dotados de tecnología, pueden comunicarse e interactuar a través de Internet, así como ser supervisados y controlados a distancia.

Los dispositivos IoT tienen usos tanto industriales como de consumo y suelen integrarse en otras herramientas como dispositivos móviles, equipos industriales y aparatos médicos. En un amplio abanico, también pueden utilizarse en ciudades inteligentes. Se utilizan para enviar datos o interactuar con otros dispositivos IoT a través de una red.

Los dispositivos IoT e IoT ayudan a que las actividades cotidianas sean más rápidas, fáciles o cómodas para los consumidores, al tiempo que proporcionan datos en tiempo real para casos de uso industrial o empresarial.

¿Cuál es un ejemplo de un dispositivo IoT?

Los dispositivos conectados son parte de un ecosistema en el que cada dispositivo se comunica con otros dispositivos relacionados en el entorno para automatizar tareas domésticas e industriales. Pueden transmitir datos de sensores a usuarios, empresas y otras partes interesadas. Los dispositivos se pueden clasificar en tres grupos principales: de consumo, empresariales e industriales.

Los dispositivos conectados al consumidor incluyen televisores inteligentes, altavoces inteligentes como Google Home, juguetes, wearables y electrodomésticos inteligentes. En un hogar inteligente, por ejemplo, los dispositivos IoT están diseñados para detectar la presencia de una persona y responder a ella. Cuando una persona llega a casa, su coche se comunica con el garaje para abrir la puerta. Una vez dentro, el termostato ya está ajustado a una temperatura preestablecida, y la iluminación se ajusta a una intensidad y color más bajos. Otros dispositivos domésticos inteligentes son los aspersores que ajustan la cantidad de agua distribuida en el césped en función de la previsión meteorológica y los robots aspiradores que aprenden qué zonas de la casa deben limpiarse con más frecuencia.

Los dispositivos IoT empresariales son dispositivos periféricos diseñados para empresas. Existe una gran variedad de dispositivos IoT para empresas. Estos dispositivos varían en capacidades, pero tienden a estar orientados hacia el mantenimiento de una instalación o la mejora de la eficiencia operativa. Algunas opciones incluyen cerraduras inteligentes, termostatos inteligentes, iluminación inteligente y seguridad inteligente. También existen versiones de consumo de estas tecnologías.

En la empresa, los dispositivos inteligentes pueden ayudar en las reuniones. Los sensores inteligentes ubicados en una sala de conferencias pueden ayudar a un empleado a localizar y programar una sala disponible para una reunión, garantizando que estén disponibles el tipo, tamaño y características de sala adecuados.

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Los dispositivos IoT industriales, empresariales y de consumo incluyen televisores inteligentes y sensores inteligentes equipados para salas de conferencias y máquinas de cadena de montaje.

Del mismo modo, los minoristas pueden utilizar etiquetas RFID para hacer un seguimiento de las mercancías de una empresa, aumentando la precisión del inventario. Ampliando esta idea, los dispositivos IoT también se utilizan para realizar un seguimiento del inventario a medida que avanza en la cadena de suministro para la gestión de la cadena de suministro.

Los dispositivos IoT industriales (IIoT) están diseñados para su uso en fábricas u otros entornos industriales. La mayoría de los dispositivos IIoT son sensores utilizados para supervisar una línea de montaje u otros procesos de fabricación. Los datos de los sensores se transmiten para supervisar las aplicaciones y garantizar que los procesos clave funcionan de forma óptima. Estos mismos sensores también pueden evitar tiempos de inactividad inesperados al predecir cuándo es necesario reemplazar las piezas.

Si se produce un problema, el sistema puede enviar una notificación a un técnico de servicio informándole de cuál es el problema y qué piezas necesita para solucionarlo. Esto puede evitar que el técnico tenga que desplazarse a la planta para diagnosticar el problema y, a continuación, tenga que desplazarse a un almacén para conseguir la pieza necesaria para solucionarlo.

En el sector médico, los dispositivos IoT se utilizan para monitorizar la salud de un paciente y hacer un seguimiento de sus constantes vitales. Si un paciente necesita atención, estos monitores envían notificaciones al personal sanitario pertinente.

¿Cómo funcionan los dispositivos IoT?

Los dispositivos IoT varían en cuanto a funcionalidad, pero también tienen algunas similitudes en su funcionamiento. En primer lugar, los dispositivos IoT son objetos físicos diseñados para interactuar de algún modo con el mundo real. El dispositivo puede ser un sensor en una cadena de montaje o una cámara de seguridad inteligente. En ambos casos, el dispositivo detecta lo que ocurre en su entorno.

Los propios dispositivos suelen incluir una CPU integrada, firmware y un adaptador de red. En la mayoría de los casos, los dispositivos IoT se conectan a un servidor de Protocolo de Configuración Dinámica de Host y adquieren una dirección IP que pueden utilizar para funcionar en la red. Algunos dispositivos IoT son directamente accesibles a través de la Internet pública, pero la mayoría están diseñados para funcionar exclusivamente en redes privadas.

Aunque no es un requisito absoluto, muchos dispositivos IoT se configuran y gestionan a través de una aplicación de software. Algunos dispositivos, sin embargo, tienen servidores web integrados, lo que elimina la necesidad de una aplicación externa.

Una vez que un dispositivo IoT se ha configurado y empieza a funcionar, la mayor parte de su tráfico es saliente. Una cámara de seguridad, por ejemplo, transmite datos de vídeo. Del mismo modo, un sensor industrial transmite datos de sensores. Sin embargo, algunos dispositivos IoT, como las luces inteligentes, aceptan entradas.

¿Qué es la gestión de dispositivos IoT?

Hay varios retos que pueden dificultar el despliegue con éxito de un sistema IoT y sus dispositivos conectados, como la seguridad, la interoperabilidad, la potencia y las capacidades de procesamiento, la escalabilidad y la disponibilidad. Muchos de estos problemas pueden abordarse con la gestión de dispositivos IoT, ya sea adoptando protocolos estándar o utilizando servicios ofrecidos por un proveedor.

La gestión de dispositivos ayuda a las empresas a integrar, organizar, supervisar y gestionar a distancia dispositivos habilitados para Internet a escala, ofreciendo funciones fundamentales para mantener la salud, la conectividad y la seguridad de los dispositivos IoT a lo largo de todo su ciclo de vida.

La gestión de dispositivos IoT comprende distintas categorías, como la incorporación de dispositivos, la configuración, el mantenimiento, el diagnóstico y la gestión del final de la vida útil. Por lo general, la gestión de dispositivos sigue un patrón como el siguiente:

  • Registro y activación.
  • Autenticación y autorización.
  • Configuración.
  • Aprovisionamiento.
  • Supervisión y diagnóstico.
  • Resolución de problemas.
  • Actualización del firmware.

Algunos ejemplos de protocolos estandarizados de gestión de dispositivos son la gestión de dispositivos de Open Mobile Alliance y Lightweight Machine to Machine.

También hay proveedores de servicios y software de gestión de dispositivos IoT, como Amazon, General Electric, Google, IBM y Microsoft.

Conectividad y redes de dispositivos IoT

Los protocolos de red, comunicación y conectividad utilizados con los dispositivos habilitados para Internet dependen en gran medida de la aplicación IoT específica desplegada. Al igual que hay muchas aplicaciones IoT diferentes, hay muchas opciones de conectividad y comunicación diferentes, entre las que se incluyen las siguientes:

  • Constrained Application Protocol, o CoAP.
  • Seguridad de la capa de transporte de datagramas, o DTLS.
  • Transporte de telemetría MQ, o MQTT.
  • Servicio de distribución de datos, o DDS.
  • Protocolo avanzado de colas de mensajes, o AMQP.

Los protocolos inalámbricos son los siguientes

  • IPv6.
  • Zigbee Bluetooth de baja energía.
  • Z-Wave.

También se pueden utilizar telefonía móvil, satélite, Wi-Fi y Ethernet.

Las opciones de conectividad tienen ventajas y desventajas en términos de consumo de energía, alcance y ancho de banda, todo lo cual debe considerarse al elegir dispositivos y protocolos conectados para una aplicación de IoT. Estas opciones van desde rango alto, consumo de energía y ancho de banda hasta rango bajo, consumo de energía y ancho de banda hasta rango alto, pero bajo consumo de energía y ancho de banda.

En la mayoría de los casos, los dispositivos IoT se conectan a un gateway IoT o a otro dispositivo periférico donde los datos pueden analizarse localmente o enviarse a la nube para su análisis. Algunos dispositivos tienen capacidades de procesamiento de datos integradas que minimizan la cantidad de datos que deben enviarse a la nube o al centro de datos. Este tipo de procesamiento, que a menudo utiliza capacidades de aprendizaje automático integradas en el dispositivo, es cada vez más popular a medida que los dispositivos IoT generan más datos.

¿Qué riesgos de seguridad plantean los dispositivos IoT?

La interconexión de dispositivos tradicionalmente dumb plantea varias cuestiones en relación con la seguridad y la privacidad. Como suele ocurrir, la tecnología IoT ha avanzado más rápidamente que los mecanismos disponibles para salvaguardar los dispositivos y a sus usuarios.

Algunos de los principales riesgos de seguridad de IoT que deben abordar las organizaciones son los siguientes:

  • Aumento de las superficies de ataque.
  • Hardware inseguro.
  • Mala gestión de activos.
  • IoT en la sombra.
  • Transmisiones de datos sin cifrar.
  • Amenazas al sistema de nombres de dominio (DNS).
  • Inyecciones de nodos maliciosos.
  • Ataques de ransomware IoT.
  • Ataques al firmware.

Uno de los mayores hackeos remotos demostrados en dispositivos conectados a IoT se produjo en octubre de 2016. Un ataque distribuido de denegación de servicio apodado Mirai botnet afectó a los DNS en la costa este de Estados Unidos, interrumpiendo los servicios en todo el mundo, un problema que se remonta a los hackers que se infiltran en las redes a través de dispositivos IoT, incluidos routers inalámbricos y cámaras conectadas. Del mismo modo, en 2020 se produjo una violación de datos IoT cuando un experto en ciberseguridad aprovechó una vulnerabilidad masiva de Bluetooth y pirateó un Tesla Model X en menos de 90 segundos sin siquiera activar una alarma.

Proteger los dispositivos IoT y las redes a las que se conectan puede resultar complicado debido a la variedad de dispositivos y proveedores, así como a la dificultad de añadir seguridad a dispositivos con recursos limitados. En el caso de la red de bots Mirai, el problema se remonta al uso de contraseñas por defecto en los dispositivos pirateados.

Entre las medidas de seguridad IoT sugeridas figuran las siguientes:

  • Autenticación y autorización y gestión de identidades.
  • Criptografía.
  • Cifrado.
  • Segmentación de la red.
  • Contraseñas seguras.

Preocupado por los peligros que plantea el rápido crecimiento de la superficie de ataque IoT, el FBI publicó en septiembre de 2015 el anuncio de servicio público FBI Alert Number I-091015-PSA, que es un documento en el que se describen los riesgos de los dispositivos IoT, así como las protecciones y recomendaciones de defensa.

En diciembre de 2020, el expresidente Donald Trump promulgó la Ley de Mejora de la Ciberseguridad de IoT de 2020. Esta ley ordenaba al Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) desarrollar y publicar normas y directrices sobre el uso y la gestión de los dispositivos IoT. Aunque estas normas estaban destinadas originalmente a ser utilizadas por las agencias federales, el NIST desarrolló en 2022 un programa piloto de etiquetado de dispositivos de seguridad IoT para los consumidores. Utilizando los criterios del NIST, en 2023, la administración Biden lanzó la Marca de Ciberconfianza de EE.UU., cuyo objetivo es proporcionar a los consumidores estadounidenses productos etiquetados que cumplan estos criterios de seguridad establecidos.

Independientemente de si una organización ya tiene dispositivos IoT en uso o si está considerando adoptar dispositivos IoT, debe asegurarse de que está preparada para gestionar los retos de seguridad únicos que presentan los dispositivos IoT.

Tendencias de los dispositivos IoT y crecimiento previsto

El último informe de IoT Analytics «State of IoT-Spring 2023» predice que en 2027 habrá más de 29.000 millones de conexiones IoT. Aunque este crecimiento continuará durante los próximos años, el número de dispositivos podría fluctuar en función de las cadenas de suministro de chipsets y la posible escasez de suministros tecnológicos.

La clave para hacer un uso eficaz de los dispositivos IoT es asegurarse de empezar una estrategia IoT con buen pie y comprender cómo se entrelazan el edge y el IoT.

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