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1. Concepto de IoT y escenarios

Escenario 1

Vamos a analizar el significado de Internet de las Cosas a partir de la descripción de varios escenarios concretos en donde se aplica. En otras palabras, describiremos ejemplos de aplicación que muestran las posibilidades de IoT para después dar una definición completa de este concepto.

Escenario 1. Carril T en autovías de peaje

Sorprende que en una autopista de peaje haya entradas y salidas señalizadas con una T por la que pasan los coches sin pararse y aparentemente sin pagar. ¿Qué ocurre?

  • Son carriles especiales que se denominan Vía-T.
  • Los conductores que pasan por este carril han contratado un servicio de telepeaje y adquirido un pequeño dispositivo que llevan en su coche.
  • Una antena en el puesto Vía-T detecta el paso del vehículo (en realidad del dispositivo) y efectúa automáticamente un cargo del importe del peaje en la cuenta o tarjeta de crédito que el propietario haya asociado a su dispositivo.
  • En el momento que la antena ha detectado la información del dispositivo VIA-T, éste emite un pitido para corroborar que la operación se ha realizado correctamente, el semáforo pasa a color verde y se eleva automáticamente la barrera de paso.
  • El vehículo no necesita detenerse, pudiendo atravesar la zona de peaje usualmente a una velocidad de entre 20 y 40 km/h.
Fuente [ 1 ]
Fuente [ 2 ]
Fuente [ 3 ] 
El uso de estos dispositivos se ha ampliado a aparcamientos cerrados y a parquímetros de algunas zonas de estacionamiento vigilado de las ciudades; de forma que no es necesario coger ticket ni tener que ir a una caja dónde validarlo y pagar.   
    
Se obtienen las siguientes ventajas

Fácil y seguro. Se ahorra tiempo (no hay que detenerse, menos colas). Descuentos. Menos polución. Reducción de personal para una tarea rutinaria.

Escenario 2

Escenario 2. Sistema de alquiler de bicicletas en la ciudad de Granada (octubre de 2017 a 18 de julio de 2018)

La empresa oBike de Singapur instaló en octubre de 2017 en Granada, al igual que en otras ciudades del mundo, un sistema de alquiler de bicicletas utilizando ampliamente el concepto de Internet de las Cosas.

Las principales características de este sistema eran: 

  • 250 bicicletas de uso compartido
  • Permite dejar los vehículos en cualquier espacio público, sin que sea necesario un lugar de estacionamiento preestablecido.

Para utilizar el sistema el usuario instala una aplicación (app) en su móvil, y asocia un monedero que recarga cuando sea necesario. Debe contener un saldo superior a tan sólo 5€ (fianza). Inicialmente se le asignan al usuario 100 puntos. El procedimiento de uso consiste en lo siguiente:

  • Se inicia la sesión con el móvil.
  • En un mapa aparece la ubicación geográfica de las bicis libres. El usuario elige la más cercana.
  • Una vez que llega a ella, la alquila escaneando un código QR existente en cada uno de los vehículos. La bici se desbloquea automáticamente.
  • El usuario se mueve libremente por la ciudad.
  • Una vez finalizado su uso, la bici se deposita en cualquier espacio público cercano y se procede a bloquearla, escaneando de nuevo el código QR.

La asignación de puntos a cada usuario pretende incentivar las buenas prácticas de utilización del sistema; en beneficio de otros usuarios y de la empresa que gestiona el sistema. Así, si la bici se deja en lugares adecuados, o el ciclista difunde su uso, o informa de bicis en mal estado, etc. se añaden puntos. Por el contrario, si se hacen malas prácticas: se quitan puntos. El precio de alquiler está en función del número de puntos: con 100 puntos o más el coste es de 0,50 € la media hora. El costo es cargado al monedero del movil.

Estas bicicletas tienen una serie de dispositivos que permiten interactuar con otros, remota o localmente; como es:

  1. Tecnología de etiquetas QR para identificar la bicicleta, desde el móvil
  2. Geolocalización, para ver desde internet en tiempo real la ubicación de la bicicleta.
  3. Conexión bluetooth para desbloqueo del candado.
  4. Diversos sensores para detectar el estado de los distintos elementos de la bicicleta.

Bicicletas públicas instaladas en Granada

Figura 2. Características de las biciletas publicas instaladas en Granada. Fuente [ 4]

Este sistema se utiliza en Madrid y otras ciudades europeas; y en Granada, al igual que en otros lugares del mundo, fracasó, en este caso en menos de un año debido a la falta de cultura cívica y vandalismo de algunos de sus vecinos. En efecto, se robaban distintos elementos de las bicicletas (sillín, manillar, ruedas, etc.) e incluso se sustraían bicicletas completas que a veces se veían en algunos balcones de las casas.

Bicis

Figura 3. El servicio de alquiler público de bicicletas de Granada a los pocos meses de su inauguración fracasó. Fuente [5] [6]

En todas las disciplinas conviene analizar tanto los casos de éxito como los de fracaso, con objeto de sacar enseñanzas de ambos. Para que un modelo de negocio tenga éxito, no sólo debe cumplir unos requisitos tecnológicos determinados, sino que además el contexto dónde se aplica debe ser tenido muy en cuenta.

Internet de las Cosas facilita la interconexión de mulitud de cosas (objetos) de muy distinta naturaleza.

Figura 4. Internet de las Cosas facilita la interconexión de multitud de cosas (objetos) de muy distinta naturaleza. Fuente [ 7]


Enchufe dinteligente Wifi Amazon Smart Plug y Echo Dot ( de 3ª generación). Echo Dot de 4ª generación

 Figura 5. (a) Enchufe inteligente WiFi Amazon Smart Plug y Echo Dot (de 3.ª generación).  (b) Echo Dot de 4.ª generación. [ 8]

Escenario 3

Escenario 3. Asistentes virtuales

Dentro del contexto de IoT también se han comercializado asistentes virtuales en forma de lo que podríamos denominar “altavoces inteligentes controlados por voz”. Uno de los más conocidos es el Echo y la persona (en realidad avatar) con la que se intercambia información se denomina Alexa. Es comercializado por Amazon a partir de 2014.

Para iniciar una sesión con el asistente virtual basta con decir “Alexa”, y el sistema se sitúa en modo de escucha a la espera de recibir órdenes con la voz. El Echo Dot las reconocerá y da su respuesta a través del altavoz o controlando los objetos conectados inalámbricamente a él.

Básicamente hay dos tipos de funciones:

Primera

Accesos automáticos a Internet que permiten hacer muchos tipos de preguntas o peticiones, como las que se indican en la Tabla 1, y ante las que responde o ejecuta la acción requerida [9]

Segunda

Monitorización y control automático de objetos convencionales compatibles (bombillas inteligentes, cámaras de vigilancia, termostatos, cerraduras, etc.). Para ello el Echo Plus tiene integrado un concentrador domótico (hub smart home). Por ejemplo, hay disponibles enchufes inteligentes que hacen posible conectar o desconectar, por medio de órdenes de voz interpretables por el concentrador, cualquier dispositivo eléctrico: encender o apagar el calentador de agua, las luces del nacimiento de navidad, etc.  

Uno de los mayores potenciales del Echo Home son las habilidades (skills) de Alexa, que son funciones o aplicaciones desarrollados por otras empresas y que añaden constantemente nuevas órdenes de voz y la ejecución de las mismas. A nivel mundial hay miles de ellas. También numerosos fabricantes de productos muy diversos (electrodomésticos, automóviles, electrónica de consumo, computadores, etc.) están incluyendo en sus objetos inteligentes compatibilidad con el Echo. El módulo dedicado a domótica se describirán más detalles.

El funcionamiento de Alexa es similar al de otros asistentes como el Google Assistant, el Siri (Apple) y el Cortana (Microsoft).

Tabla 1. Ejemplo de funciones que realiza Alexa relacionadas con navegación a través de Internet

“Alexa, ¿cuántas calorías tiene una cerveza?” “Alexa, quiero escuchar la emisora Onda Cero”.
“Alexa, ¿cuántos grados Fahrenheit son 21 grados centígrados?”. “Alexa, ponme la sinfonía quinta de Beethoven” 
“Alexa, ¿cuántos años tiene Madonna?”. “Alexa, canta a mi hermana cumpleaños feliz”
“Alexa, ¿cuántos días quedan para Navidades?”.  “Alexa, pon música ambiental tranquila”
“Alexa, ¿qué hora es en Nueva York?”. “Alexa, ponme un reguetón”
“Alexa, ¿cómo se dice en francés 'buenos días'?” “Alexa, dime la receta de la tortilla de patatas”
“Alexa, ¿cuánto es 32 x 48?”. “Alexa, pídenos una pizza”
 “Alexa, dime la tabla de multiplicar del 9”. “Alexa, despiértame mañana a las 7:30.”
“Alexa, ¿qué día es hoy?” Llama por teléfono a Juan López (si está sincronizado con el teléfono móvil inteligente)
“Alexa, ¿en qué situación están mis pedidos a Amazon?" “Alexa, ¿recítame una poesía?”
“Alexa, cuéntame un chiste”   “Alexa, ¿qué tiempo va a hacer en Almuñécar?”
También se pueden establecer alarmas, recordatorios o iniciar cronómetros DOMOTICA

Escenario 4

Escenario 4. Trabajo en el futuro

Llego al trabajo, y el sistema de Internet de las Cosas realiza las siguientes funciones, con una infraestructura prácticamente invisible:

  • Me identifica con mi tarjeta inteligente, dándome acceso al edificio.
  • Al llegar al puesto, mi computador está ya encendido con mis preferencias (abierto el email, etc.).
  • Unos sensores toman valores de temperatura, humedad, luz y ruido de mi despacho y automáticamente adatan la climatización y alumbrado a mis preferencias.
  • A través de biosensores (vestibles o de mi teléfono inteligente) se detecta mi nivel de estrés y suena una música o incluso cambia la disposición de los muebles.
  • A través de sensores exteriores, se mide la polución, tiempo, etc.
  • En función del tráfico me recomiendan una hora de salida de la oficina.
  • Si vuelvo a casa en autobús, el sistema me indica el momento en que debo abandonar mi trabajo. Esta función la realiza teniendo en cuenta el tráfico, la situación del autobús de la línea que me lleva a casa con respecto a la parada que habitualmente utilizo, y lo que normalmente tardo en llegar a ésta desde mi despacho,

Existen infinidad de situaciones en que se utiliza Internet de las cosas y que veremos más adelante, en la Unidad 1.3.