¿Qué es una Pasarela IoT?
Las pasarelas loT son dispositivos que recogen datos de diferentes dispositivos y sensores, los convierten al formato adecuado y los transmiten a la nube o al centro de datos.
A la inversa, también recibe instrucciones de la nube o del centro de datos y transmite los comandos adecuados a los dispositivos de destino. Esto mejora la eficiencia y la seguridad de todo el sistema loT y permite un funcionamiento más fluido.
En los últimos años, la tecnología loT (Internet de las cosas) se ha convertido en algo habitual en diversos sectores y en nuestra vida cotidiana, ya que el número de dispositivos conectados a Internet sigue aumentando rápidamente. Para utilizar esta tecnología IoT, la comunicación entre dispositivos y la recopilación y el análisis de datos son esenciales, y las pasarelas loT son dispositivos importantes que desempeñan esta función.
Usos de las Pasarelas IoT
Las pasarelas loT dan soporte a los sistemas loT en diversos campos. A continuación se enumeran cuatro usos típicos:
1. Agricultura
En las granjas se utilizan muchos dispositivos loT, como sensores de suelo y robots de cosecha. Estos dispositivos transmiten a la nube los datos que recogen a través de pasarelas loT.
Esto permite a los agricultores supervisar de forma remota la información del suelo y las condiciones de crecimiento, lo que puede ayudar a mejorar la eficiencia de las operaciones agrícolas.
2. Transporte
Los sistemas de transporte inteligentes necesitan recopilar y analizar datos de varios sensores instalados en la carretera. La pasarela loT actúa como intermediario entre estos sensores y la red, permitiendo a los centros de gestión del tráfico tener una visión en tiempo real de los datos del tráfico rodado.
3. Infraestructuras Energéticas
Las centrales eléctricas y las subestaciones han instalado redes de sensores para supervisar las instalaciones críticas. El estado del suministro energético se gestiona y controla a partir de los datos recogidos mediante pasarelas loT.
4. Fábricas
Los sensores loT se utilizan ampliamente en las líneas de producción de las fábricas para garantizar el control de calidad. El estado operativo de los equipos de producción y los datos de calidad de los productos se recogen a través de pasarelas loT y son supervisados y analizados por el sistema de gestión de la fábrica. Esto ayuda a automatizar y mejorar la eficiencia de la fábrica.
Principios de las Pasarelas IoT
1. Recepción de Datos
Las pasarelas loT reciben los datos enviados por los dispositivos y sensores. A continuación, los dispositivos y sensores se conectan a la pasarela loT mediante tecnologías de comunicación inalámbricas como Bluetooth, Wi-Fi y ZigBee, o tecnologías de comunicación por cable como RS-232 y RS-485.
2. Conversión
La pasarela loT convierte los datos recibidos al formato y protocolo adecuados. Por ejemplo, los datos enviados por Bluetooth pueden convertirse a TCP/IP.
Las pasarelas loT también pueden realizar el filtrado y la agregación de los datos recibidos. Por ejemplo, puede excluir datos no deseados o combinar datos de varios dispositivos o sensores en uno solo.
3. Protección
Las pasarelas loT pueden mejorar la seguridad y la fiabilidad de los datos que reciben. Puede proteger los datos mediante métodos como el cifrado y las firmas, y garantizar la calidad de los datos mediante métodos como la detección y corrección de errores.
4. Transmisión de Datos
Las pasarelas loT transmiten los datos procesados a servidores en la nube o en las instalaciones.
Más Información sobre las Pasarelas IoT
1. Redes de Área IoT
Una red de área loT es una red que conecta dispositivos loT que se encuentran a una distancia relativamente corta entre sí. Por lo general, los dispositivos que se conectan se encuentran en un radio de unos 100 m.
Los dispositivos loT conectados mediante una red de área loT se conectan a Internet a través de una pasarela loT, que sirve de puente entre la red de área loT e Internet. A menudo se utilizan estándares IEEE 802.15.4 como Bluetooth y Thread.
Estos estándares se han desarrollado como métodos de comunicación de bajo consumo y baja velocidad adecuados para los dispositivos loT. Por otro lado, entre las pasarelas loT e Internet se utilizan estándares más rápidos, como Wi-Fi y Ethernet. Las ventajas de utilizar redes de área loT son la reducción de los costos de infraestructura y la optimización del consumo de energía.
Los dispositivos loT individuales conectados directamente a Internet generan un tráfico significativo y consumen grandes cantidades de energía; las redes de área loT evitan estos problemas gestionando grupos de dispositivos loT de forma conjunta.
2. Edge Computing
Edge computing es un concepto de entorno informático de procesamiento distribuido.
Primeros Sistemas IoT
Inicialmente, los sistemas loT son sistemas centralizados en servidor, en los que todos los datos de campo se recopilan directamente o a través de una pasarela loT a un servidor loT, que agrega los datos recopilados y realiza el procesamiento necesario.
En el caso de los sistemas centralizados en servidor, es necesario procesar la información de todos los datos de campo. Además, al realizar también la función de servidor, los sistemas más grandes tienen problemas con la carga de la red y los recursos que ocupan el almacenamiento y el procesamiento de los datos.
Sistemas IoT Modernos
Con la mejora del rendimiento del hardware utilizado en los dispositivos loT y pasarelas loT, ahora es posible proporcionar diversas funciones, además de la gestión de la red de área y las funciones de conversión de protocolos. Por lo tanto, ahora es posible realizar el preprocesamiento posible cerca del dispositivo de campo, minimizando la interacción con el servidor loT, la carga en la red y la optimización de los datos a comunicar.
De este modo, los ordenadores de borde se utilizan para dotar a los dispositivos de campo, o a las pasarelas loT situadas cerca de ellos, de funciones más avanzadas de procesamiento y análisis de datos, además de las funciones convencionales de retransmisión de red, de modo que todo el sistema loT, incluida la red, pueda funcionar de forma más eficiente.