Un nuevo informe de Gartner prevé que habrá más de 30.900 millones de dispositivos IoT en todo el mundo para 2025. A medida que se produce este crecimiento masivo, los fabricantes ya están construyendo rápidamente IoT para diferentes industrias, soluciones, casos de uso, etc. A su vez, este crecimiento excesivo da lugar a un ecosistema de IoT complejo y diverso. El ecosistema IoT es ahora un conjunto diverso de normas y protocolos que guían la comunicación, la robustez, la E/S, el firmware, el almacenamiento, la seguridad, el procesamiento, etc.
Entonces, ¿cómo se comunicarían con el mundo exterior los distintos dispositivos construidos por diversos fabricantes, como un sistema de control de luz inteligente, una cerradura inteligente, un dron agrícola, un dispositivo de monitorización del ritmo cardíaco o un vehículo autónomo?
Los dispositivos IoT necesitan una pasarela IoT, un eje central que sirva para la comunicación con las redes externas, un eje central que deje caer datos o reciba inteligencia de la nube
30 900 millones de dispositivos IoT conectado en 2025.
Una definición en profundidad.
Una pasarela IoT o “IoT Gateway” es un dispositivo (físico o virtual) que conecta sensores IoT, cámaras o cualquier dispositivo inteligente situado en una red con otra red, normalmente la Nube. La pasarela IoT conecta diferentes tipos de dispositivos IoT que ejecutan otras interfaces y protocolos con Internet.
En el ámbito de las telecomunicaciones, el objetivo principal de una “Pasarela” es permitir la comunicación entre dos redes con tecnologías diferentes, incluyendo tipos de conectividad, interfaces o protocolos. Una pasarela es un punto de entrada (y salida) de todos los datos de la red. En otras palabras, la pasarela gestiona el tráfico entrante y saliente.
Mientras lees esto online, lo más probable es que estés conectado a una pasarela de Internet desde tu móvil u ordenador. Tu pasarela de Internet (o router) en casa conecta tu red de área local (LAN) con tu proveedor de servicios de Internet (ISP). Esta pasarela enlaza la WAN del ISP a través de tecnologías como PPP o HDLC con su LAN trabajando con TCP/IP.
La pasarela IoT sigue el mismo principio que el router de tu red: Crea un puente entre los distintos dispositivos IoT (y sus datos masivos generados) y otras redes como Internet. Todos los datos que se muevan entre los dispositivos IoT y la nube pasarán por la pasarela IoT. Una pasarela IoT también puede denominarse pasarela inteligente o nivel de control.
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¿Cómo funciona una pasarela IoT?
Las principales funciones de una pasarela IoT se pueden encuadrar en dos grandes apartados:
- Las pasarelas IoT traducen los protocolos para establecer las comunicaciones.
Los dispositivos IoT distribuidos pueden conectarse a la pasarela IoT mediante comunicaciones inalámbricas o por cable. Los IoT pueden utilizar medios de transmisión, incluidos los modos de transmisión inalámbrica de corto alcance como Bluetooth LE, Zigbee, Z-wave, o de largo alcance como LoRa, LTE, LTE-M, WiFi. La pasarela IoT debe recibir y enviar datos utilizando una o varias de estas transmisiones. Para el tráfico saliente, la pasarela IoT también puede utilizar WiFi, 4G o 5G o WAN de fibra óptica (HDLC/PPP) para reenviar los datos a la nube.
La pasarela IoT también puede entender modos de transmisión y protocolos como MQTT, CoAP, AMQP, DDS, Websocket y traducirlos a otros protocolos que los sistemas de datos necesiten.
- La pasarela IoT puede pre-procesar los datos brutos recogidos por los dispositivos IoT.
Una pasarela IoT recibe grandes cantidades de datos brutos distribuidos de los dispositivos IoT. Algunas pasarelas de IoT pueden agregar, correlacionar y sincronizar todos estos datos en bruto para reducir el volumen de datos y, por tanto, las latencias de la red. La pasarela IoT establece la comunicación con la Nube (o el servidor de alta gama) y envía estos datos “pre-procesados”. Este proceso se denomina “edge computing”.
Funciones básicas y avanzadas de la pasarela IoT
No todas las pasarelas IoT se construyen con las mismas capacidades y para las mismas aplicaciones, pero deberían, al menos, venir con las siguientes características básicas. Las aplicaciones sofisticadas y desafiantes habilitadas para IoT pueden requerir pasarelas de IoT avanzadas.
Características básicas
- Comunicaciones por cable e inalámbricas. Las pasarelas IoT proporcionan comunicaciones a diversos dispositivos con diferentes tipos de transmisión, como LoRA, WiFi, Celular, Ethernet, y más.
- Las pasarelas IoT refuerzan la seguridad. Las pasarelas IoT segregan la red. Por ejemplo, separan los dominios OT e IT en entornos industriales o las redes IoT y la Internet pública sin dejar de proporcionar comunicación.
- Gestionan el tráfico de salida y de entrada. Una pasarela IoT gestiona el tráfico de salida para el envío de datos IoT a la nube y el tráfico de entrada para la gestión y configuración de dispositivos IoT.
Funciones avanzadas
- Algunas pasarelas IoT pueden realizar la computación de borde. La computación de borde permite que las puertas de enlace del IoT preprocesen (agreguen, deduzcan o resuman) los datos en bruto antes de enviarlos a la nube.
- Las pasarelas avanzadas de IoT ofrecen más interfaces de E/S. Una pasarela de IoT industrial puede venir con interfaces serie, USB, HDMI, SPI, ModBus y más.
- Robustez para entornos difíciles. Los dispositivos de pasarela IoT resistentes, como las pasarelas IoT industriales, están diseñados para entornos industriales difíciles y complejos. Estos dispositivos pueden soportar temperaturas, vibraciones, humedad, golpes y mucho más.
- Firmware personalizable. Algunas pasarelas IoT vienen con firmware personalizable para que el dispositivo pueda adaptarse a aplicaciones específicas. Por ejemplo, las actualizaciones de Firmware Over The Air (FOTA) permiten realizar actualizaciones masivas de IoT de forma inalámbrica.
- Gestiona el tráfico entrante avanzado. La pasarela IoT puede utilizarse para proporcionar inteligencia y capacidades adicionales a la red habilitada para IoT. Por ejemplo, para dar soporte a servicios con computación fuera de línea, gestión en tiempo real, o servir como caché de datos, buffer y dispositivo de streaming.
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