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Estandarización de protocolos de datos: clave para el éxito de proyectos de IoT

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El concepto Internet of Things (IoT) fue propuesto por Kevin Ashton en el MIT en 1999 basándose en el hecho de que los objetos cotidianos se puedan conectar con Internet.

El desarrollo de las tecnologías Radio y la evolución de las tecnologías de sensores han propiciado un entorno en el que prácticamente cualquier cosa puede ser conectada. Las previsiones para el año 2020 son disponer entre 30 mil millones y 50 mil millones de dispositivos conectados.

En el mundo industrial empieza a ser raro encontrar máquinas desconectadas, zonas sin controlar las condiciones del entorno o dispositivos de alarma sin comunicación con una central externa. En las ciudades están conectados muchos dispositivos de regulación del tráfico, los de control de condiciones ambientales y de contaminación, los de control de flotas de transporte público, los que controlan los cauces de ríos o los controles de accesos. En el ámbito privado empieza a ser habitual instalar un Alexa de Amazon o un Google Assistant, además de las tablets, consolas de juegos, ebooks, Smart TVs, robots de cocina, aspiradoras autónomas y resto de dispositivos con los que conectamos nuestro hogar.

Aunque el término de IoT se acuñara en 1999 no fue hasta la aparición del primer iPhone en 2007 cuando la capacidad de conectividad se multiplicó al poder ser móvil. Y en estos últimos años el desarrollo de estos equipos está resultando exponencial en entornos como el transporte, la salud o la agricultura, en los que anteriormente era muy difícil mantener comunicaciones con buen rendimiento. Las comunicaciones móviles han sido potenciadas por las operadoras de telecomunicación que, sobre sus redes ya instaladas, han añadido servicios específicos para equipos IoT. Estos servicios, aún no maduros, tienen ya millones de equipos con interés en ser conectados.

El problema es que en apenas 10 años la tecnología ha evolucionado a un ritmo mucho mayor que la regulación. La estandarización de protocolos, que fue la base del éxito de anteriores oleadas tecnológicas, se ha quedado postergada en beneficio de la rapidez de la implantación de las soluciones más novedosas.

La estandarización no es más que la implantación de normas claras y precisas de los métodos y formas de ejecutar un proceso concreto o un procedimiento de trabajo. En sistemas con equipos de IoT la estandarización se puede producir en tres ámbitos: protocolos de comunicación, protocolos de datos y ámbito de aplicación. En el ámbito de la aplicación la estandarización es menos habitual y generalmente solo se produce en casos donde es imprescindible limitar al máximo el riesgo de mal funcionamiento. En cambio, la estandarización es imprescindible en los otros dos ámbitos: los protocolos de comunicación para asegurar el correcto uso del canal por el que se envían los datos, y los protocolos de datos para estandarizar la forma en que se almacenan y transmiten de esos datos.

Usar estándares en estos dos ámbitos es fundamental para tener comunicaciones ciberseguras, para poder comprar componentes a distintos fabricantes en un mismo sistema y para poder crear un sistema sostenible a lo largo del tiempo.

La implantación de estas normas, lejos de burocratizar o ralentizar el funcionamiento normal de un proceso, prevén problemas y soluciones, aclaran normas de actuación, prevén la escalabilidad de las soluciones, limitan las responsabilidades en caso de fallos humanos, etc. La ausencia de estas normas, por el contrario, implica riesgos de seguridad, ausencia de interoperabilidad y la no sostenibilidad de los proyectos a largo plazo.

Los protocolos de comunicación son variados: desde los promovidos por operadoras de telecomunicación como NB-IoT o LTE Categoría M hasta los promovidos por asociaciones creadas en el ámbito de IoT como LoRA, Sigfox, NB-FI, Weightless… Todos son estándares, pero enfocados a servicios con distintas necesidades en cuanto a inmediatez, flujo de información y accesibilidad. La certificación de un equipo en base a uno de estos estándares asegura que va a ser capaz de integrarse en un sistema con otros equipos con el mismo protocolo. Pero los distintos protocolos no son compatibles entre sí. Si un protocolo deja de funcionar el sistema entero cae.

Los protocolos de datos para IoT, en cambio, son prácticamente inexistentes. En el mejor de los casos existen algunos estándares desarrollados desde los sectores tradicionales: automoción, construcción o energía, que sirven para servicios concretos dentro de ese sector y que no son compatibles entre sí. Cuando se quiere diseñar un sistema de IoT para una ciudad inteligente o para un nudo de logística o para una gran planta industrial los estándares existentes no permiten la especificación de un sistema completo y la labor de especificación es ardua y muchas veces infructuosa.

Los casos de proyectos de IoT fracasados se han sucedido en los dos últimos años. Según Cisco, en 2017 solo el 26 % de los proyectos de IoT se implantaron con éxito, y en 2018 no se ha conseguido mejorar el ratio. Nunca se han producido tantos fracasos disponiendo de las tecnologías adecuadas. ¿Por qué es tan difícil la creación de un proyecto IoT en una ciudad, con lo sencillo que le resulta a un usuario digitalizar su vivienda?

Según las encuestas realizadas a Administraciones Públicas y empresas que intentaron poner en marcha proyectos de IoT, los fracasos se debieron a:

  • incumplimiento de expectativas de plazo y precio
  • limitación de la calidad de los datos
  • falta de integración de equipos y
  • falta de experiencia de los empleados encargados del proyecto

La enorme diversidad de soluciones existentes y la percepción de los usuarios de que montar un gran proyecto IoT es tan sencillo como montar unas unidades domóticas en casa, llevan a un escenario de enormes expectativas y estrepitosos fracasos.

El desarrollo de estándares para protocolos de datos en IoT resolvería los problemas de interoperabilidad de equipos y la necesidad de experiencia en el equipo de proyecto, mejorando además el cumplimiento del plazo y precio del proyecto.

La mala noticia es que la estandarización no siempre es rápida y entraña dificultades. Una dificultad poco común con otras tecnologías es que las entidades potencialmente usuarias de los proyectos IoT no están acostumbradas a trabajar en estandarización a nivel internacional (en asociaciones de ámbito mundial o europeo), ni siquiera muchas veces a nivel estatal. Pero la labor de estandarización en el ámbito de IoT no se puede desarrollar a nivel local. Los fabricantes de sensores, dispositivos y plataformas están globalizados y su coordinación no es viable mediante estandarizaciones locales.

Por otro lado, la estandarización de los protocolos de datos debe enfocarse desde un ámbito multisectorial, saliéndose del sistema tradicional de estandarización por sectores. Eso implica que se involucren organizaciones con un sentido de globalidad o multisectoriales, como las grandes universidades, los centros tecnológicos, los gobiernos…

Por supuesto, siempre nos queda la alternativa de esperar. Google, Amazon y otros grandes proveedores de servicio no trabajarán para estandarizar los protocolos pero en pocos años nos ofrecerán soluciones para grandes proyectos de IoT vinculados a sus plataformas. Todos los elementos que queramos se podrán conectar a sus plataformas por el módico precio de permitirles supervisar todas nuestras acciones día a día.

Sobre Ibon Arechalde Ugarteche

Se formó como Compositor de Música y como Ingeniero de Telecomunicaciones. Ambas carreras aglutinaban la técnica y la tecnología, la creatividad y la innovación… y el cliente exigente.

Durante muchos años ha trabajado por dar un servicio de gran calidad a los clientes, derribando las barreras tecnológicas o financieras, y haciendo más útil la certificación de productos.

Ahora, con los años, valora más el contacto cercano con los clientes: conocer sus deseos, el feedback de los trabajos desarrollados y abordar en común los nuevos proyectos… hacer el camino en equipo.

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