Plataformas en la nube para IoT

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Plataformas en la nube para IoT

Se calcula que existen cerca de un billón de dispositivos inteligentes conectados en el mundo, atentos a cuanto acontece a su alrededor. Añadir estos dispositivos al mundo IoT, interaccionando con ellos y gestionando sus datos desde la nube va a permitir hacer de nuestro planeta un lugar más seguro, productivo y eficiente, a la vez que permitirá generar numerosas nuevas líneas de negocio e incrementar exponencialmente las cifras actuales. En este aspecto, las plataformas en la nube van a jugar un papel decisivo.

Una plataforma en la nube es la capa superior desde donde se centralizan los servicios de la estructura IoT. El objetivo de una plataforma en la nube ha de ser ofrecer un alto valor añadido, donde el cliente pueda ver con claridad el salto de calidad que se consigue al adoptar una solución IoT, su balanza de costes y beneficios y el retorno de la inversión realizada.

Se distinguen dos grupos de servicios: Servicios de Infraestructura (dirigidos a desarrolladores) y Servicios de Aplicación (dirigidos a usuarios).

• Servicios de Infraestructura: o Bases de Datos: Acceso y almacenamiento estructurado de datos. o Integración de servicios de software: Escalabilidad e interconexión de

componentes de software. o Identificación de usuarios: Control de acceso a los servicios. o Configuración remota: Configuración individual o en bloque de los

dispositivos de comunicación y de aplicación conectados. o Control: Acceso en tiempo real al estado de funcionamiento de cada equipo. o Obtención de informes: Análisis histórico del funcionamiento de los diferentes

componentes del sistema IoT. • Servicios de Aplicación:

o Presentación de datos: Visualización gráfica y ordenada de los datos obtenidos en los dispositivos finales.

o Control de la aplicación IoT: Actuación remota sobre el comportamiento de los dispositivos finales.

o Software As a Service (SaaS): Ejecución de aplicaciones en la nube, eliminando la necesidad de instalar aplicaciones software en cada equipo remoto de acceso.


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Estado del arte de las plataformas IoT

En el Mercado actual se puede encontrar oferta variada de plataformas en la nube sobre las que crear la aplicación IoT. Conviene distinguir tres grupos. Por un lado, las destinadas a pequeños proyectos o demostraciones como Dweet.io y Pushover. Por otro lado, aquellas como M2X, Thingworx, Axeda, Exosite, o Cumulocity dirigidas a ofrecer soluciones en proyectos IoT industriales de grandes dimensiones, y finalmente las plataformas bases de los tres grandes de Internet, que ofrecen servicios completos de infraestructura para desarrolladores en diferentes ámbitos, no sólo IoT: Microsoft Azure, GoogleCloud y AWS Amazon.

Plataformas sencillas: Dashboards

Dweetio y Freeboard

Dweet.io y Freeboard ofrecen de forma gratuita recepción y visualización de datos en la nube. Son compatibles entre sí, los datos de un dispositivo se envían a dweet.io y se muestran en freeboard. Es muy sencillo de usar, cualquier dispositivo conectado a internet puede utilizarlo.

Dweet.io no requiere configuración ni registro, simplemente basta con enviar datos y estos se mostrarán en una página web con el sufijo de la dirección indicada en el envío. Eso sí, los datos son públicos y accesibles a todo el que conozca la dirección.

Freeboard consulta los datos disponibles en dweet.io y los muestra en una interfaz gráfica configurable por el usuario. Es muy sencillo de configurar. La cuenta se puede crear desde un enlace en la misma página web de dweet.io y, una vez en la página de Freeboard, es suficiente con indicar la naturaleza de los datos, darles nombre y elegir el tipo de visualización.

Freeboard no ofrece diferentes niveles de servicio, ni grandes funcionalidades, pero sí que es, sin duda alguna, la plataforma más sencilla de usar para mostrar on-line los datos generados en los dispositivos del usuario.


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Pushover es un servicio a nivel de usuario que ofrece recepción instantánea de notificaciones desde diferentes

fuentes, en smartphones o tablets o, de forma optativa, por e-mail. Destaca por la sencillez de uso e instalación, haciendo accesible la tecnología IoT a usuarios medios.

En el servidor de Pushover está disponible una aplicación HTTP para gestionar la recepción de mensajes y enviarlos a los dispositivos, accesibles por usuario o por grupo. En la parte del dispositivo, sobre Android, Mac o navegadores de internet, se reciben las notificaciones. Además, Pushover es integrable en cualquier aplicación, página web o proceso.

Plataformas grandes: Grandes Proyectos IoT

Cuando es necesario ofrecer servicios más completos que un simple dashboard, interaccionar en industria y crear aplicaciones específicas y completas, hay que dar un salto de calidad y trabajar con plataformas de alto nivel.

M2X, plataforma introducida por AT&T, ofrece servicios de almacenamiento de datos en la nube, herramientas de gestión y desarrollo de aplicaciones.

Uno de los beneficios que publicita en su página web es el formar parte de la red de AT&T, de sus centros de datos y operaciones y, por tanto, ahorrar a los desarrolladores tener que implementar complejos protocolos de red.

M2X ofrece un portal de desarrollo en la nube, en un entorno estable, accesible y altamente protegido, desde el cual se pueden almacenar los datos de los dispositivos, gestionarlos, acceder a librerías y herramientas varias para el desarrollo, realizar test a gran escala, acceder a las aplicaciones y servicios y actuar sobre los datos y analizarlos, definir reglas, notificaciones y programar tareas de mantenimiento correctivo en base a eventos. Además, dispone también de una comunidad de desarrolladores para compartir experiencias y conocimientos.


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ThingWorx, de la compañía PTC, es adecuado para grandes proyectos IoT, tal como aplicaciones en

agricultura, Smart-cities, edificios inteligentes o gestión del agua. Trabajar con Thinworx requiere una inversión inicial importante que luego se recupera de forma exponencial al reducir drásticamente el tiempo de desarrollo de nuevas aplicaciones, prácticamente inmediato, garantizando una base sólida y robusta.

Ofrece la herramienta ThingWorx Compositor para el diseño rápido escalado de aplicaciones en tiempo real para millones de dispositivos, sin necesidad de programación. También dispone de SQUEAL, una herramienta de búsqueda, consulta y análisis de forma inteligente. El almacenamiento de datos es tridimensional, y el motor de ejecución está basado en eventos.

Al igual que ThingWorx, la plataforma Axeda también forma parte de PTC. Está orientada a conectar productos y

máquinas. Ofrece gestión de datos y servicios de aplicación, con API abierta y servicios REST y SOAP. Integra diversos servicios de seguridad inteligentes tanto para la conexión directa a internet, como a través de la línea celular y satélite. Desde la plataforma se pueden manejar los dispositivos, gestionar el aprovisionamiento de firmware y su configuración, así como definir múltiples alertas y notificaciones.

Los servicios en la nube de Axeda incluyen Axeda Connect, Axeda Build y Axeda Manage. Axeda Connect es un software de comunicación basado en la nube que facilita la conexión inteligente de máquinas y dispositivos a la nube, procesar la información, transformarla y almacenar los datos de máquinas y sensores. Axeda Build son las herramientas que facilitan el desarrollo de aplicaciones IoT a través de la gestión de datos, motores de scripting, frameworks integrados, SDKs y servicios web de acceso a las aplicaciones y datos. Finalmente, Axeda Manage son diferentes aplicaciones web en la nube que permiten monitorizar, gestionar y controlar los productos y bienes conectados a la plataforma.

Exosite dispone de la plataforma Murano, está pensada para el desarrollo e implementación de soluciones IoT

personalizadas. Dispone de aplicaciones en tiempo real, análisis gráficos y tecnologías escalables.


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Murano divide sus funcionalidades según su aplicación en tres apartados: producto, soluciones y negocio. Producto incluye la capacidad para gestionar el firmware, la configuración y el control de versiones centralizado de todos los dispositivos conectados mediante conexión remota de alta seguridad. Soluciones contempla la gestión, permisos y autenticación de usuarios, las aplicaciones web personalizadas para interceder con los datos de los dispositivos y el alojamiento en la nube y soporte técnico y monitorización 24/7. Finalmente, Negocio destaca la facilidad de administrar las herramientas y sus configuraciones, la capacidad de analizar, obtener informes y supervisar los datos en tiempo real y la posibilidad de disponer de plantillas para aplicaciones verticales que permiten reducir el time-to-market.

Cumulocity es una plataforma enfocada al mundo IIoT (Industrial Internet of Things) donde las máquinas

toman protagonismo sobre cosas. Orientado a los buses de campo, se puede considerar una adaptación de los clásicos sistemas SCADA a los nuevos tiempos. Destaca por ser uno de los pioneros en implementar el concepto de Edge Analytics, referido al análisis distribuido de los datos con el fin de filtrar la información no relevante y suavizar la carga de comunicaciones.

Cumulocity ofrece conexión industrial simplificada a través de la herramienta Cloud Fieldbus, que integra los principales protocolos de buses de campo como Modbus, CAN y OPC-UA dentro de un entorno monitorizado, con históricos y alarmas; y altamente fiable, eliminando la necesidad de establecer túneles VPNs. Permite crear , mediante un entorno gráfico “drag & drop” de fácil uso, diagramas de procesos, gráficos de máquinas y múltiples tipos de visualizaciones en tiempo real tales como valores numéricos, sensores y botones; y acceder a estas visualizaciones mediante tablets, smartphones o laptops. Asimismo, permite, de forma especialmente ágil, definir reglas a través de widgets, de forma visual, definiendo cuándo generar una alarma y dónde recibirla. Dispone de herramientas para mantenimiento predictivo, monitorización y automatización basada en la red. Ofrece gestión y control total y detallado tanto del sistema como de los dispositivos que integra, desde la generación de troubleshoots, informes, alarmas, control del comportamiento, registro de dispositivos en bloque hasta la actualización de reglas.


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Además, ofrece compatibilidad con redes LPWAN, facilitando el acceso a dispositivos de esta tecnología a través de aplicaciones propias; acelerando su desarrollo. También integra el modelo de “Configuración Zero”, donde los dispositivos certificados con Cumulocity no requiere configuración, tal como se conectan, empiezan a funcionar. Ofrece también una herramienta para integrar software SaaS y ofrecer servicios dedicados según cliente. Finalmente, cabe destacar que Cumulocity ha pasado las certificaciones más estrictas en materia de seguridad y privacidad de los datos.

Thingspace es la plataforma creada por Verizon. Es un servicio basado en entorno web, con un entorno abierto a desarrollos

propios. Dirigido a empresas, incluye herramientas para gestionar, desarrollar, implementar y centralizar una solución IoT.

Como herramientas de desarrollo dispone de ThingSpace Develop, que ofrece aplicaciones para diseñar, verificar e implementar soluciones IoT y tecnologías M2M, que aceleran el desarrollo de todo el proceso. La programación de las aplicaciones se puede realizar en cualquiera de los lenguajes actuales más populares, o utilizar directamente la propia herramienta de desarrollo integrada creada por Bug Labs, de tipo “drag and drop”.

También ofrece kits de desarrollo, documentación, tutoriales y dispositivos; así como una comunidad de desarrolladores basada en Open Development Program desde donde se tiene acceso a herramientas y recursos para crear dispositivos certificados en la red Verizon. Es un lugar idóneo para compartir trucos y estrategias de diseño y acceder a las novedades del mundo IoT.

A nivel de servicio, dispone de una herramienta unificada de monitorización y gestión de dispositivos, escalable, fiable y personalizable por el propio usuario. Finalmente, para el control e identificación segura de usuarios contiene la aplicación IoT Security Credentialing.


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Grandes plataformas en la nube: Soluciones globales

Las grandes plataformas en la nube superan con creces las necesidades del mundo IoT. Están pensadas como soluciones integrales para todos los tipos de servicios que se pueden ofrecer desde la nube, desde proyectos IoT, BigData, Hosting web, computación cuántica, seguridad digital, Cloud Computing, gestión de sucursales y, en general, todas las tendencias tecnológicas nacidas con Internet. Las ofertas en este campo las presentan los tres grandes líderes de Internet: Amazon, Microsoft y Google.

Amazon AWS divide su oferta en tres grandes áreas: Servicios de Infraestructuras, Servicios de Plataformas y Servicios Operativos.

Los Servicios de Infraestructuras comprenden servidores virtuales, aplicaciones para crear webs, equilibrio de cargas y autoscaling, eventos, almacenamiento en bloque e integrado y CDN, bases de datos relacionales, almacenamiento en caché, redes privadas virtuales, conexiones directas y servicios DNS.

Los Servicios de Plataformas integran herramientas de análisis, transmisión de datos, aprendizaje automático, virtualización de equipos, servicios de correo electrónico y calendario, gestión de aplicaciones, control de identidad, notificaciones, entorno de test, desarrollo móvil y los servicios destinados a IoT, esto es, conectividad de dispositivos.

Finalmente, los Servicios Operativos engloban la implementación y gestión del código fuente, plantillas, herramientas de gestión y supervisión, auditoría de recursos, catálogos, control de acceso y gestión de identidades, gestión de claves, cortafuegos y servicios de aplicaciones como notificaciones, transcodificaciones, transmisión de aplicaciones, colas flujos de trabajo.

Al entrar en Microsoft Azure encontramos innumerables servicios en la nube como máquinas

virtuales, aplicaciones, bases de datos, backup, servidores, sincronización, desarrollo de código, CDN, DNS, aprendizaje automático, redes virtuales, almacenamiento de claves, centros de eventos, herramientas de análisis, servicios multimedia, control del tráfico,


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análisis de datos, aplicaciones móviles, reconocimiento facial, etc… El servicio más apropiado al mundo IoT es el Centro IoT de Azure, también conocido como Iot Hub.

IoT Hub está diseñado para gestionar miles de millones de dispositivos IoT. Establece una comunicación bidireccional ofreciendo el estado de todos los dispositivos y recursos, permitiendo ejecutar acciones sobre ellos y controlando el flujo de mensajes con acuse de recibo. Integra SDK de dispositivo de código abierta, compatibles con múltiples plataformas como Windows, Linux y sistemas operativos en tiempo real; y protocolos estándar y propios como HTTP, AMQP o MQTT y MQ para aplicaciones de telemetría. Permite configurar identidades y credenciales por dispositivo, asegurar la confidencialidad en el flujo de mensajes y controlar de forma selectiva los derechos de acceso a los dispositivos. Ofrece aprovisionamiento y mantenimiento remoto de dispositivos, desde la nube. Finalmente, dispone del llamado “SDK de puerta de enlace IoT” pensado para para conectar dispositivos heredados, reducir el ancho de banda, garantizar la seguridad y privacidad y el cumplimiento de las directivas asociadas.

De forma parecida a Amazon AWS y Microsoft Azure, Google Cloud ofrece máquinas virtuales, plataformas de desarrollo, almacenamiento de datos de alto rendimiento, administrado y

explorable adecuado para Big Data, servicios de Machine Learning (aprendizaje automático), herramientas y unificados generales de administración (supervisión, registro, diagnóstico…).

También dispone de herramientas para desarrolladores con interfaz de línea de comandos integrada y aplicaciones de identidad y seguridad para el control del acceso a los recursos; siguiendo el modelo de seguridad propio de Google.


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Cloudgate, LuvitRED y compatibilidad con Plataformas IoT

Para completar la solución IoT y conectar los dispositivos con la plataforma adecuada, es necesario disponer de un gateway que se encargue de la comunicación. Los equipos de comunicación actuales requieren un pequeño desarrollo para configurar la compatibilidad con la plataforma en la nube seleccionada. Sin embargo, se pueden encontrar gateways prediseñados para obtener rápida y fácilmente el acceso a múltiples plataformas. El más popular en Europa es Cloudgate, de la firma belga Option.

Cloudgate es un dispositivo rugerizado, de gama industrial que facilita comunicación LAN, funcionalidad GPS y acceso a la red 3G. Es configurable y gestionable tanto local como remotamente.

Además de ofrecer conexión directa a varias plataformas en la nube, uno de sus puntos fuertes es la flexibilidad. Por un lado, es modular a nivel de hardware, dispone de diferentes tarjetas intercambiables, cada una diseñada para atender diferentes funcionalidades. Por otro lado, a nivel de software, es programable mediante una aplicación gráfica “drag and drop” denominada LuvitRED, basada en el estandar NodeRED, que se aloja en el mismo gateway y permite replicar en un solo paso la aplicación diseñada en otras unidades.

Es precisamente en LuvitRED donde se encuentran predefinidos los nodos que dan acceso a multiples plataformas: Exosite, ThingWorx, Dweet.io, M2X, ThingSpace, Amazon AWS, WebNMS, Axeda, Cumulocity, Sparkfun, Pushover y Microsoft Azure, entre otras. Si bien, también es sencillo enviar datos mediante el nodo “http post/get” a plataformas cuyos nodos aún no están predefinidos. En la página web “Cloudgate Universe”, el fabricante facilita sencillos ejemplos y notas de aplicación para implementar de forma inmediata envío datos con LuvitRED a éstas y otras plataformas.

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