Hace años, que llevamos asombrándonos con las cifras relacionadas con el crecimiento exponencial de los dispositivos conectados a Internet, dentro del paradigma conocido como Internet of Things (o Internet de las Cosas) y ya hace tiempo que hay más cosas conectadas que personas en la Tierra. No sólo está creciendo en términos de cantidad, sino de variedad — desde vehículos autónomos, hasta árboles conectados, con dispositivos alimentados por baterías nucleares que podemos hacer nosotros mismos en casa—.
Predicción de dispositivos IoT (fuentes: Gartner + IDC Research)
Además de las cifras elevadas y la heterogeneidad de dispositivos, hay que tener en cuenta los datos que se producen y se añaden a las bases de datos de nuestra red de redes. Recientes estudios estimaban que, en 2013, la cantidad de datos disponibles era de 4.4 ZB (Zettabytes), esto es 1,000,000,000,000,000,000,000 bytes. Por aquel entonces únicamente el 22% de la información era procesable automáticamente, y el resto únicamente estaba dirigida a los humanos —textos en lenguaje natural, imágenes, tablas, etc.
Esto está cambiando gracias al IoT, ya que estos dispositivos generan información legible para los humanos, pero también para otras máquinas, por lo que se pueden procesar automáticamente de alguna forma. Se estima que en 2020, el porcentaje de datos estructurado aumente hasta el 35%, llegando a los 44 ZB. Algo siempre positivo, pero teniendo en cuenta que la forma de acceso a los dispositivos y los datos que producen no siempre tienen formatos estandarizados, lo que plantea un gran reto a resolver.
Estandarizar los estándares
Habitualmente las soluciones y productos IoT suelen estar formados por varias capas tecnológicas distintas, entre las que se incluyen: los elementos que se encuentran en campo y permiten obtener información o actuar sobre algún dispositivo (sensores, interruptores, antenas, etc.); los controladores de esos sensores y actuadores (microprocesadores, almacenes de datos, etc.); la capa de comunicación, pudiendo incluir gateways, que adaptan los datos y protocolos; la capa de integración de los sistemas que permiten tener la visión y gestión global de la plataforma para una aplicación concreta en cualquier sector.
Ejemplo de capas que pueden componer un proyecto IoT
El mundo cambiante del IoT también se caracteriza por la variedad de tecnologías subyacentes de sus proyectos, muchas veces dependientes de los fabricantes de los dispositivos.
Ya que el sector manufacturero lleva usando tecnológicas desde hace años, son muchos los proyectos que siguen implementando soluciones basadas en tecnologías propietarias, aisladas y que únicamente permiten la interoperabilidad con sistemas similares o del mismo fabricante. Aunque la solución puede ser robusta y eficiente, la integración con otros productos o la simple captación de datos puede convertirse en una actividad tediosa, incluso imposible.
Esta clara falta de interoperabilidad ha hecho que los principales organismos de estandarización y reguladores, como IEFT, IEEE, ETSI, ITU, GSMA, OIC, IIC, e ISO, investigaran y desarrollaran soluciones para esto. El resultado: cientos de estándares que satisfacen requisitos específicos, pero que no siempre son compatibles entre sí. Esto se ejemplifica en la ilustración siguiente, a través de una pila de tecnologías simplificada representadas como Modelo OSI, se puede apreciar la diversidad de tecnologías y protocolos del IoT, en distintos niveles lógicos.
Simplificación de la pila de tecnologías del IoT
En la parte superior de la pila de tecnologías, sobre la capa de aplicación, aparece resaltado uno de los paradigmas más novedosos del momento, W3C Web of Things (o la Web de las Cosas). Este nuevo concepto pretende cubrir uno de los principales retos: la orquestación e integración de las tecnologías IoT en aplicaciones Web, permitiendo la visualización, interacción, descubrimiento, y reutilización de los distintos componentes IoT. Esta colección de estándares se conoce como la Web de las Cosas.
La Web de las Cosas
En enero de 2014 el W3C comenzó a preguntarse como sería posible homogeneizar e integrar las tecnologías del ecosistema del IoT. Con este primer artículo se comenzó a trabajar sobre ello. Un taller celebrado en Berlín (Alemania) en agosto del mismo año, reunió a cientos de personas durante dos días de trabajo. Allí se presentaron más de una veintena de ideas, incluyendo proyectos, casos de uso, análisis de requisitos, buenas prácticas y arquitecturas de este sector tan fragmentado.
El resultado de ese primer taller ya dejaba entrever las posibilidades que ofrece la World Wide Web como elemento aglutinador, que permite una integración sencilla de las diversas plataformas IoT.
A través del Grupo de Interés de la Web de las Cosas, el W3C investiga sobre posibles soluciones a retos actuales de la industria, administración pública, la educación y de la sociedad en general. Cuando este Grupo de Interés considera que es necesario lanzar de nuevos trabajos de estandarización, analiza los requisitos y se coordina con los grupos de trabajo específicos. Como pieza principal para elaborar los trabajos de estandarización se ha creado el Grupo de Trabajo de la Web de las Cosas, que es el encargado de crear las especificaciones técnicas.
Hasta la actualidad, el conjunto de Recomendaciones (o estándares) del W3C para la Web de las Cosas se han centrado en los siguientes aspectos:
- Arquitectura: crear una arquitectura basada en Clientes WoT (navegador) y los dispositivos denominados servients, que actúan como servidores o clientes y pueden tener acceso directo a los sensores y actuadores.
- Identificación: dotar de un sistema universal que permita nombrar de forma unívoca los objetos y recursos. Para ello se propone la utilización de direcciones web invariables, lo que permitiría referirse a cualquier cosa de internet desde cualquier dispositivo conectado a la Web. Por ejemplo, http://ctic.es/piso1/sensor-temperatura podría ser el identificador de recurso uniforme (o URI) de un sensor de temperatura.
- Descripción: desarrollar un vocabulario estándar, semántico que permita describir las cosas mediante lenguajes controlados, permitiendo la automatización basada en los conceptos semánticos que las caracterizan.
- Seguridad: permitir la implementación de algoritmos y mecanismos de seguridad existentes, que garanticen el acceso restringido y la privacidad de los datos.
- Integración: permitir que la solución use cualquier protocolo de comunicación subyacente (por ejemplo, CoAP, HTTP, OCF, u otros).
- Descubrimiento: ofrecer mecanismos de autodescubrimiento de las cosas disponibles en un catálogo, dentro de una red o dependientes de un servient.
- Interfaz: dotar de interfaces de programación de aplicaciones (APIs) adecuados para poder interactuar con el sistema usando lenguajes de programación habituales.
El proceso de estandarización de la Web de las Cosas del W3C continúa con la evolución de las especificaciones. Asimismo, los integrantes del Grupo de Trabajo suelen organizar lo que se conocen como Plugfests (o festivales de prueba) donde se reúnen para mostrar los avances en las especificaciones con ejemplos funcionales reales.
Lee más sobre la iniciativa de la Web de las Cosas en el W3C o conoce en detalle cómo funciona el W3C.
Martín Álvarez.
-Responsable W3C España e investigador en CTIC-
