Retos de la implementación de IoT y el futuro desarrollo de estándares
La creciente complejidad de los dispositivos o servicios que necesitan conectarse y comunicarse entre sí sigue siendo la misma o incluso mayor. A pesar de eso, sigue sin haber estándares globales. En el modelo actual, la mayoría de los proveedores de soluciones de IoT han estado construyendo todos los componentes a través de las capas de la pila de tecnología IoT que se denominan soluciones de IoT, desde los dispositivos de hardware hasta los servicios pertinentes, por ejemplo, los servicios en Cloud. Como resultado, hay una falta de coherencia y de estándares entre los servicios utilizados en las diferentes soluciones de IoT. A medida que evoluciona la organización o la estructura de la industria, la necesidad de un modelo estándar se hace más pertinente para realizar soluciones de fondo comunes de IoT, como el procesamiento o el almacenamiento.
En el nuevo modelo se espera que funcionen diferentes soluciones de IoT con servicios de fondo comunes. Proporciona niveles de garantía de interoperabilidad, portabilidad, manejabilidad, etc., que aún faltan en la actual generación de soluciones de IoT.
En IoT para analizar los datos obtenidos se tiene en cuenta el siguiente proceso: los datos son recogidos: los datos son recogidos por sensores dentro de los dispositivos de IoT y transmitidos a través de redes, luego almacenados en Cloud, y posteriormente agregados para el análisis a través de aplicaciones analíticas e inteligentes relacionadas. Además, es igualmente importante reducir las diferencias entre los protocolos y los problemas de seguridad conexos y otras gaps.
Antes de proporcionar los desafíos generales en el ecosistema de IoT, en la Figura 1 se presenta la composición de los diversos componentes para implantar la solución de IoT con el fin de comprender la importancia de la estandarización técnica para dichos componentes[1].
[1] Banafa, A.: IoT standardization and implementation challenges (2016)
Figura 1 Componentes de la implantación de IoT
Sensores. Las nuevas tendencias en tecnología facilitan a los fabricantes la producción de sensores más baratos, más inteligentes y más pequeños, lo que impulsa el aumento del número de sensores instalados por los proveedores de soluciones de IoT. Sin embargo, debido a los múltiples proveedores y tecnologías utilizadas, los sensores de IoT se enfrentan a problemas de interoperabilidad, consumo de energía, seguridad y privacidad.
Redes. Algunos de los requisitos previos para la amplia adopción de la tecnología IoT es que las redes tengan una gran velocidad de datos, disponibilidad y un costo más bajo en el uso de los datos, la virtualización, etc. Como ya se ha mencionado, las redes se utilizan para transmitir los datos recogidos por los sensores a través de las redes con diferentes componentes, incluidos los enrutadores y los puentes en las diferentes implantaciones de IoT. Actualmente, la conexión de las diferentes partes de las redes con los sensores se realiza mediante diferentes tecnologías (por ejemplo, Wi-Fi, redes celulares). En cambio, la interconectividad fluida y la heterogeneidad de las redes, la disponibilidad de la cobertura de las redes, el consumo de energía, la seguridad, etc., siguen faltando dentro de un contexto marcado por el enorme crecimiento de los dispositivos conectados a IoT.
Plataforma y Almacenamiento. La plataforma en IoT incluye la forma y el diseño de los productos, herramientas analíticas utilizadas para tratar el flujo masivo de datos de todos los productos de una manera segura. La mayoría de los datos de IoT (estructurados o no) se conservarán y realizarán funciones analíticas para generar conocimientos. El almacenamiento en IoT debe acomodar un número cada vez mayor de archivos de datos generados por los sensores. El almacenamiento integrado en Cloud o el almacenamiento en Cloud es ideal para los datos específicos de IoT. Además de las cuestiones específicas de la Cloud Computing, como la seguridad y la privacidad, el control, el rendimiento, etc., desde el punto de vista de la Estandarización técnica, todavía está pendiente la interoperabilidad sin problemas entre los proveedores de Cloud.
Análisis y acciones inteligentes. Los componentes incluyen las herramientas, que extraen información de los datos para su análisis. En general, el análisis de IoT está impulsado por las tecnologías cognitivas y los modelos relacionados. Pero la implementación de IoT sigue enfrentando problemas debido a un análisis inexacto por fallas en la fuente de datos, la capacidad limitada para analizar y manejar datos no estructurados y en tiempo real, la falta de pautas de extracción de datos, etc.
Estándares. Como ya se ha dicho, IoT tiene un panorama complejo y fragmentado. Los componentes mencionados anteriormente están interrelacionados, todos ellos son importantes para que el sistema sea operable. La falta de uno de ellos romperá todo el sistema y detendrá el proceso de estandarización. Muchas partes interesadas (por ejemplo, las organizaciones de desarrollo de estándares SDO, los fabricantes, los promotores, los investigadores, el gobierno y los reguladores) tienen su propia función en el buen funcionamiento de todo el ecosistema de IoT. En este contexto, los estándares ayudan a las entidades a trabajar juntas, desde la detección hasta la creación de redes, desde los servicios en la Cloud hasta los diferentes dominios de aplicación y verticales, pasando por el análisis y las acciones inteligentes, proporcionando directrices comunes independientes de los proveedores aplicables a todos los interesados. A raíz de estos desafíos de la implantación de los componentes de IoT, en la Tabla 1 se ha identificado una lista de desafíos en todo el ecosistema de IoT, principalmente desde la perspectiva técnica, empresarial y social[2] desde el punto de vista de la Estandarización técnica. Sobre la base de estos desafíos, se analizarán más a fondo las iniciativas de las organizaciones de Estandarización y las deficiencias en la Estandarización técnica de los IoT.
Tabla 1 Necesidades de estándares técnicas de IoT
| Desafíos de IoT | Necesidades de estándares |
| Lenguaje común (vocabulario.) | Debería haber un entendimiento común sobre la tecnología y una arquitectura de referencia común aceptable para sus interesados en la aplicación. Dado que IoT es amplia y aplicable a la mayoría de los sectores de la sociedad, es necesario que haya un entendimiento común sobre la tecnología, así como una arquitectura de referencia bien definida y aceptable desde diferentes perspectivas en todos los sectores. |
| Interoperabilidad (interop.) | IoT está creciendo en todos los sectores. La interoperabilidad sin fisuras con diferentes dispositivos que operan en diferentes tecnologías es un gran desafío. Además, la interoperación de las pilas de protocolos de red en las capas superiores que implican la operación de dominios específicos, y el nivel semántico es otro desafío. |
| Conectividad (conect.) | La conexión de miles de millones de dispositivos es un gran desafío en IoT. Aparte de esto, varias tecnologías de comunicación: Wi-Fi, Zigbee[3] [134], LoRa[4], Low-Power Wide Aera Network (LPWAN), Long Term Evolution (LTE), LTE-advanced, 5G, etc. están gobernando el paradigma actual de IoT y otras tecnologías por venir. La conectividad perfecta entre los dispositivos de conexión de todos los sectores y las tecnologías de la comunicación es un gran desafío. |
| Seguridad y privacidad (sec. & priv.) | Hoy en día, la seguridad y la privacidad son las principales preocupaciones para el despliegue de IoT. La mayoría de sus despliegues son propensos a la seguridad y la privacidad a nivel de plataforma de dispositivos, Edge y Cloud. Es necesario considerar una arquitectura de despliegue apropiada para superar todos los problemas relacionados. |
| Confiabilidad (confiab.) | La fiabilidad refleja el grado de confianza que se tiene en que el sistema funcione como se espera en lo que respecta a características como la seguridad, la protección, la privacidad, la fiabilidad y la resistencia, etc.[5].. La fiabilidad de los sistemas de IoT requerirá una gestión activa de los riesgos para todas estas características. |
| Fiabilidad (fiabi.) | La fiabilidad de los servicios es también otra preocupación importante en sectores específicos, como en la atención de la salud, los vehículos conectados. Estos sectores requieren la máxima fiabilidad (99,9999% o más) para obtener el servicio adecuado. |
| Escalabilidad y agilidad (escal.) | IoT se conoce como una red de redes. Las futuras aplicaciones o redes deben ser escalables y ágiles para las demandas de los usuarios. El sistema debe ser escalado dinámicamente hacia arriba y hacia abajo sin sacrificar los requisitos básicos, como la calidad del servicio (QoS), la seguridad/privacidad, la fiabilidad, etc. IoT es más heterogénea que Internet. En el contexto de los enormes desafíos que plantea el crecimiento sin límites, no planificado y no regulado de las redes en la Internet, también se producen mejoras significativas en la tecnología de IoT. |
| Inteligencia y análisis (intel.) | Por naturaleza, IoT es para recoger información y reaccionar en base a ella. La información se recoge en los dispositivos y se comunica a la Cloud con o sin el apoyo de edge. Los factores: retraso, fluctuación, costo, cuestiones de reglamentación, etc., desempeñan un papel importante para colocar la plataforma analítica apropiada; es decir, ya sea en el borde(edge) / niebla(fog) o en la nube(Cloud). El análisis impreciso debido a fallas en la fuente de datos, la capacidad limitada para analizar y manejar datos no estructurados y en tiempo real, la falta de directrices para la extracción de datos, etc. son cuestiones críticas en el contexto actual. |
| Requisitos específicos del sector (sector.) | La decisión de despliegue puede afectar a los mercados verticales, horizontales o de clientes finales de IoT. En particular, pueden ser IoT de consumo, industriales y comerciales. En este contexto, son muy importantes las directrices específicas para sectores concretos de despliegue, lo que falta en el contexto actual para la mayoría de los sectores. |
| Societal (socie.) | Los servicios de IoT deben satisfacer a los consumidores, los promotores, los reguladores, etc., como partes interesadas de la sociedad. Este desafío social incluye el modo de utilización, el consumo de energía, el impacto ambiental y otras repercusiones sociales conexas, que desempeñan un papel fundamental en el despliegue de IoT. |
[2] Zigbee Alliance. Disponible en: https://www.zigbee.org/
[3] Zigbee Alliance. Disponible en: https://www.zigbee.org/
[4] Lora Alliance. Disponible en: https://lora-alliance.org/
[5] IIC definition: The Industrial Internet of Things, Volume G8: Vocabulary Industrial Internet Consortium, 2017. Disponible en: http://www.iiconsortium.org/pdf/IICVocabTechnicalReport2.0.pdf
En definitiva, en este artículo se han tratado los componentes de implementación de IoT, los desafíos más relevantes dentro del ecosistema de IoT, así como la necesidad de desarrollo de futuros estándares técnicos para dar solución a los componentes de la implantación de esta tecnología.
Team Leader del Grupo de Expertos ITSM4IoT
Comité de Estándares de itSMF España