IoT - INTERNET OF THINGS - PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN

I. Introducción
II. Protocolos de Comunicación
III. Protocolos Principales para las IoT
IV. Características Principales de los Protocolos
V. Descripción de los Protocolos
VI. Funcionamiento
VII. Aplicaciones
VIII. conclusiones

1. QUE ES EL INTERNET DE LAS COSAS:
Consiste en una gran cantidad de objetos físicos, que se interconectan a
través del internet.
Dichos objetos utilizan, hardware especiales que le permiten
la conectividad al Internet y también programa eventos específicos en
función de las tareas solicitadas remotamente.
También podemos relacionar el término Internet de las Cosas a escenarios
en los que la conectividad de red y la capacidad de cómputo, abarca a
objetos, sensores y artículos de uso diario que no se consideran
computadoras, permitiendo que estos dispositivos generen, intercambien y
consuman datos casi sin intervención humana.

2. QUE SON LOS PROTOCOLOS DE COMUNICACION:
Se definen como un conjunto de reglas formales a través del cual se permite que dos o
más entidades que hacen parte de un sistema de comunicación, puedan comunicarse
entre sí, para transmitir información a través de cualquier clase de variación en una
magnitud física.
Los protocolos de comunicación definen los parámetros que determinan cuál es la
semántica y cuál es la sintaxis que deben emplearse en el proceso comunicativo. Las
reglas fijadas por el protocolo también permiten recuperar los eventuales datos que se
pierdan en el intercambio.

1. COMENTARIO:
Sabemos que los diversos dispositivos como Smartphone, Tablet,
PCs y Servidores se intercomunican vía Wifi, Bluetooth o Internet
a través del cual logran acceder a la información privada del
usuario, sin embargo no hay una normativa o un estándar que les
restrinja o determine cuál es el nivel de protección o seguridad
que han de alcanzar estos dispositivos.
En los EEUU este tema esta más avanzado ya que agosto 2017 ya
han presentado una propuesta de ley (S.1961 – Internet of Things
(IoT) Cybersecurity Improvement Act of 2017).

• MQTT (MQ Telemetry Transport)
• AMQP (Advanced Message Queuing Protocol)
• WAMP (Web Application Messaging Protocol)
• CoAP (Constrained Application Protocol)
• STOMP (Streaming Text Oriented Messaging Protocol
• XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol)
• WMQ (WebSphere MQ)

Para la explicación vamos a mencionar solo a tres protocolos, resumiendo sus características
principales como se muestra a continuación:
TRANSPORTE MODELO
AMBITO DE
APLICACIÓN
DATOS
PRINCIPALES
SEGURIDAD
TOLERANCIA A
FALLOS
D2D
D2C
C2C
CoAP UDP/IP
Petición /Respuesta
(REST)
D2D Codificados DTLS Descentralizado
MQTT TCP/IP
Publicación
/Suscripción
D2C No Definidos TLS
El nodo Central
(Broker) es el punto
único de fallo
(Spof)
Intercambio de
Mensajes Punto a
Punto
TCP/IPAMQP TLS
Esdecífica de la
Implementación
Codificados

• Protocolo de Capa 7 (nivel de aplicación)en el
modelo OSI.
• Se basó en los estándares de código abierto
orientado a la conexión TCP.
• Es apropiado para realizar el control de los
servidores además de las tareas de análisis.
• Fue concebido inicialmente en JPMorgan Chase, un
banco estadounidense.
1. ADVANCED MESSAGE QUEUING PROTOCOL - AMQP:

• Es un protocolo cliente/servidor.
• Utiliza UDP.
• Diseñado para comunicar pequeños dispositivos
electrónicos entre si.
• Perfecto para dispositivos de bajo consumo.
• Facilmente traducible a HTTP.
• Fue creado por IETF (Internet Engineering Task
Force) para proveer la compatibilidad de HTTP
con una mínima carga.
2. CONSTRAINED APPLICATION PROTOCOL - CAP:

• Es un protocolo de comunicación M2M (machine
to machine).
• Basado en la pila TCP/IP
• Se ha convertido en uno de los principales pilares
del IoT por su sencillez y ligereza.
• Fue creado por el Dr. Andy Stanford-Clark de IBM
y Arlen Nipper de Arcom (ahora Eurotech) en
1999 como un mecanismo para conectar
dispositivos empleados en la industria petrolera.
3. MESSAGE QUEUE TELEMETRY TRANSPORT- MQTT:

FUNCIONAMIENTO AMQP:
Básicamente la forma en que AMQP funciona se puede visualizar en la siguiente figura. Un cliente A
tiene una librería en su lenguaje de preferencia que le permite interactuar con un servidor utilizando
AMQP; por lo tanto puede enviar mensajes al servidor AMQP. Desde el otro extremo hay otro cliente B
que también soporta el estándar AMQP pero no necesariamente utilizan el mismo lenguaje de
programación para consumir los mensajes y que puede interactuar con el cliente A sin importar desde
que plataforma fue enviado el mensaje.

Una demostración muy básica a modo de ejemplo: se necesita un sensor que capte la temperatura de
color y el nivel de luz ambiental y una lámpara. Ambos dispositivos podrán conectarse a internet, por lo
que podrán comunicarse.
El sensor tendrá un recurso por el cual informará de los datos actuales de la luz. Mediante el protocolo
CoAP, la lámpara podrá realizar una petición a este recurso y el sensor responderá a los datos
almacenados.
Esta iteración es aun mejor si la lámpara “observa” el recurso con una petición OBSERVE y recibe un
mensaje con la información sobre la luz cada vez que esta cambie.
FUNCIONAMIENTO CoAP:

Por ejemplo, los sensores publicarán sus lecturas en el tema "sensor data" y se suscribirán al tema
"config_change". Las aplicaciones de procesamiento de datos que guardan los datos del sensor en
una base de datos de backend se suscribirán al tema "sensor data". Una aplicación de consola
administrativa podría recibir comandos del administrador del sistema para ajustar las configuraciones
de los sensores, tales como la sensibilidad y la frecuencia de muestreo, y publicar dichos cambios en
el tema "config_change".
FUNCIONAMIENTO MQTT:

Hoy en día muchas personas controlan diferentes
tareas de su quehacer diario en forma remota, como
por ejemplo:
- Enciende la calefacción de su hogar desde el
autobús, antes de llegar a casa.
- Enciende las luces sin levantarse del sofá.
- Pone en marcha el equipo de música mientras
cocina, sin desplazarse al salón.

• El IoT ha cambiado drásticamente nuestro entorno socio-económico y tales
tecnologías nos abren un mundo cada vez más amplio a la hora de obtener
información, sin embargo no ha podido solucionar el problema de la seguridad
siendo una tarea pendiente.
• El IoT es una tendencia tecnológica imparable. Las ventajas son incuestionables e
incluso aparecerán nuevas. Los principales inconvenientes como la seguridad,
privacidad y miedo a la “deshumanización” deben ser resueltos de forma categórica,
por encima de empresas y gobiernos.
• Se puede destacar que la implementación del Internet de las Cosas (IoT) en los
diferentes sectores socio-económico posibilita que todos estén conectados,
interactuando y concadenando ideas para un mejor desarrollo intelectual en aras de
mostrar un mejor desempeño en la vida cotidiana, además de desarrollar y fortalecer
habilidades y competencias. Posibilita la inclusión social y la interacción humana,
impersonal.

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