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ed on the analysis o
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types o
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data managed
f
o
r
a ta
r
geted solution. The use
f
ulness of
the propo
s
ed
pr
ocedu
r
e was demonst
r
ated
fr
om its application in the digitization of the
oil well
s
at
S
ebo
r
uco Oilield, located in the no
r
the
r
n st
r
ip o
f
Cuba.
procedimiento pe
r
mite puntualiza
r
, desde sus p
r
ime
r
os momentos, impo
r
tante
s
re-
querimientos a pa
r
ti
r
del análisis de los tipos de datos que se manejan en la
s
olución
en cuestión. La utilidad del p
r
ocedimiento p
r
opuesto se comp
r
obó a pa
r
tir de
s
u
aplicación en la digitalización de los pozos pet
r
ole
r
os del
Y
acimiento de Seboruco,
ubicado en la
fr
anja no
r
te de Cuba.
PALABRA
S
CLAVERE
S
UMEN
Internet de las Cosas
En este artículo se p
r
opone un p
r
ocedimiento pa
r
a la implementación de Internet
P
rocedimiento
de las Cosas, el cual pa
r
te de la búsqueda de los objetivos del cliente, pa
r
a lograr
Implementación.
el despliegue de una solución que
r
esponda de mane
r
a iel a los mismos.
D
icho
KEYWOR
DS
AB
S
TRACT
I
nte
r
net o
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Things
Thi
s
article pr
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poses a p
r
ocedu
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e to implement
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net o
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Things
(I
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)
, which is based
Pr
ocedu
r
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on the cu
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tome
r’
s goals to achieve the deployment o
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a solution that
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aith
f
ully meets
I
mplementation
them. Thi
s
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cedu
r
e allows listing,
fr
om the ve
r
y beginning,
r
elevant
r
equi
r
ements ba-
I
n
t
r
odu
cc
i
ón
El mundo ha experimentado en los últimos añosla automatización de hoga
r
es, indust
r
ias y automóvile
s
;
la necesida
d
de conectar diversos objetos incluyendose
r
vicios de salud y asistencia
r
emota; y p
r
oducción in-
los de la vida diaria, los cuales, al encontra
r
se equipa
-
teligente de ene
r
gía. Los posibles escena
r
ios de de
s
-
dos con microcontroladores, transmisores y senso
r
es,pliegue de
I
nte
r
net de las Cosas son muy hete
r
ogéneo
s
,
son capace
s
de generar grandes cantidades de datoshaciendo di
f
ícil la identiicación de una soluci
ó
n capaz
que puede
n
ser transformados en información útil.de satis
f
ace
r
de
f
o
r
ma co
rr
ecta los
r
eque
r
imiento
s
de
Esto constituye la base del paradigma conocido comotodas las aplicaciones.
A
demás, esta tecnología trae
I
nte
r
net de las Cosas (IoT) —Internet of
T
hings—, queconsigo nume
r
osos
r
etos que deben se
r
considerado
s
posee un inmenso campo de aplicaciones, tales como:a la ho
r
a de desa
rr
olla
r
cualquie
r
p
r
oyecto de e
s
te tipo.
I
SS
N
:
1813
-
5056
, R
N
P
S:
0514
,
V
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.
15
,
N
o
.
1
,
e
n
e
r
o
-
j
un
i
o
,
2019
,
pp
.
54
-
65
R
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d
o:
11
/
201
8
|
A
c
e
p
t
a
d
o:
02
/
201
9
55
cuadamente los elementos indispensables pa
r
a ga
r
an
-
tiza
r
el correcto funcionamiento de cualquie
r
solución
de este tipo.
A
demás, como consecuencia del amplio
espect
r
o de opciones existentes en el me
r
cado de p
r
o
-
ductos
I
oT, es difícil tener claridad en cuanto a la elec
-
ción de
p
rotocolos, herramientas de software, disposi
-
tivos, y demás componentes que respaldan el co
rr
ecto
despliegue de un proyecto IoT.
P
or ot
r
a pa
r
te, en la
bibliog
r
afía consultada las guías existentes pa
r
a la im
-
plementación de Internet de las Cosas están en
f
ocadas
a dete
r
minado(s) software(s) y/o hardw
a
re
(
s
)
o aplica
-
ción
(
es
)
especíica(s).
P
o
r
lo anterior, se hace necesaria una guía que
o
r
iente cómo implementar IoT.
P
or ello, el objetivo de
este a
r
tículo es brindar un procedimiento pa
r
a la imple
-
mentaci
ó
n de esta tecnología que resuelva la p
r
oblemá
-
tica anteriormente planteada.
M
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m
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n
t
o
despliegue como gestión constituyan una ta
r
ea a
r
dua.
me
r
a instancia, contar con un modelo que integ
r
e ade
-
Los primeros intentos de despliegue de
I
oT estu
-
cia que
r
eúna lo
s
a
s
pecto
s
f
undamentale
s
a tener en
vie
r
on enfocados en aplicaciones indust
r
iales, pe
r
o
cuenta pa
r
a
s
u pue
s
ta en p
r
áctica, con e
s
te in,
s
e
en la actualidad esta tecnología se ha expandido has
-
tomó como ba
s
e la a
r
quitectu
r
a pa
r
a
I
oTque
s
e pro-
ta objetos que son usados cotidianamente, e incluso a
pone en
(M
achado, 2016
)
.
o
r
ganismos vivientes (plantas, animales y pe
r
sonas
)
.El p
r
ocedimiento que se p
r
opone pa
r
a la imple-
I
oT
r
ep
r
esenta la nueva evolución de
I
nte
r
net, po
r
lomentación de
I
nte
r
net de las Cosas
de
b
e integrar
que con
s
tituye un enorme avance en su capacidad pa
r
a
adecuadamente lo
s
elemento
s
indi
s
pen
s
able
s
para
r
ecopilar, analizar y distribuir datos que se pueden con
-
ga
r
antiza
r
el co
rr
ecto
f
uncionamiento de cualquier
ve
r
ti
r
en información y conocimiento.
s
olución de e
s
te tipo.
Es impo
r
tante destacar que cada
S
in embargo, el escenario de una solución
I
oT no
solución
I
oT es única, ya que depende no
s
olo de un
se compone solamente de estos dispositivos pues des
-
modelo de
r
e
f
e
r
encia, sino también del tipo de aplica-
c
r
ibe sistemas en los cuales los objetos del mundo
f
ísi
-
ción en la que se en
f
oque, po
r
lo tanto, debe adaptar
s
e
co, equipados con sensores, se encuentran conectados a
a las especiicidades que puedan p
r
esenta
r
la gran ma-
I
nte
r
net a través de enlaces ya sean cableados o inalám
-
yo
r
ía de las soluciones
I
oT.
b
r
icos. Esta combinación permite que dichos objetos
Pa
r
a el desa
rr
ollo del p
r
ocedimiento se utilizó un
sean monitoreados y, en muchas ocasi
o
nes, cont
r
ola
-
en
f
oque top
-
down
(
K
u
r
o
s
e y Ro
ss
, 2013
)
, con el ob-
dos
r
em
o
tamente. También posibilita la obtención de
jetivo de log
r
a
r
un despliegue inal que
r
esponda com-
g
r
andes cantidades de datos acerca de
s
u desempeño y
pletamente a las necesidades y objetivos del proyecto
del ambiente en el que operan.
D
ebido a esto, se consi
-
I
oT que se quie
r
a implementa
r
.
D
e acue
r
d
o
con dicho
de
r
a que IoT es una tecnología de muy amplio espec
-
en
f
oque, el p
r
ocedimiento se encuent
r
a compue
s
to por
t
r
o, en la cual los elementos que giran a su al
r
ededo
r
cuat
r
o etapas: Ca
r
acte
r
ización,
D
iseño Lógico,
D
i
s
eño
son cuantiosos y complejos, que hace
n
que tanto su
Físico, e
I
mplementación.
P
a
r
a la implementación de IoT se necesita en p
r
i
-
R
e
s
u
l
t
a
do
s
y
D
i
sc
u
s
i
ón
El p
r
ocedimiento que se p
r
opone pa
r
a la imple-
mentación de
I
nte
r
net de las Cosas se m
u
e
s
tra en el
esquema de la igu
r
a 1.
En la etapa de Ca
r
acte
r
ización se deinen lo
s
ob-
jetivos del p
r
oyecto a pa
r
ti
r
de las nece
s
idade
s
del
cliente.
A
demás, se p
r
ecisa qué tipo de dato
s
s
erán
manejados, cómo y dónde se
r
án p
r
ocesados (a lo largo
del p
r
ocedimiento se utiliza el té
r
mino p
r
oce
s
amiento,
englobando las acciones de p
r
ocesa
r
y almacenar lo
s
datos
)
. Se analizan también las medidas de
s
eguridad
que deben se
r
tomadas a lo la
r
go de toda la
s
olución.
Esta in
f
o
r
mación se
r
á usada poste
r
io
r
mente para la
elabo
r
ación del
D
iseño Lógico del p
r
o
y
ecto, en el
cual se plasma
r
án todos los elementos que integran la
solución, en co
rr
espondencia con sus posicione
s
geo-
g
r
áicas
r
eales, deiniendo los enlaces de comunica-
ción necesa
r
ios ent
r
e ellos, pa
r
a de esta manera contar
con una topología de la solución. En la tercera etapa,
D
iseño Físico, se deini
r
án los pa
r
ámet
r
o
s
técnico
s
que se ajustan a los objetivos del p
r
oyecto
,
lo que per-
miti
r
á selecciona
r
co
rr
ectamente el hardwa
r
e (
H
W) y
P
ara la implementación de
I
oT
s
e nece
s
ita en
software
(
SW
)
de toda la solución. Finalmente, una
primera instancia, conta
r
con un modelo de
r
e
f
e
r
en
-
vez conigu
r
ados los equipos, se
r
ealiza
r
án prueba
s
Pr
o
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o
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i
e
n
t
o
p
r
o
pu
e
s
t
o
que avalen el correcto funcionamiento de los mismos,
pa
r
a así p
r
oceder a la Implementación del p
r
oyecto.
E
t
a
p
a
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C
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r
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c
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ón
Los c
r
ite
r
ios de segu
r
idad que se toma
r
án en cuen-
ta antes, du
r
ante, y después de diseña
r
e implementar
el p
r
oyecto.
Ap
li
c
a
c
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ón
d
e
l
c
u
e
st
i
on
a
r
i
o
Con el in de deini
r
las metas del p
r
oyecto y
s
u
s
aplicaciones inales, dete
r
mina
r
el tipo de dato
s
que
se maneja
r
án en el mismo, así como ot
r
a in
f
ormación
de inte
r
és, se aplica
r
á en p
r
ime
r
a instancia,
u
n cue
s
-
tiona
r
io al cliente. En la tabla 1 se
r
elacionan la
s
pre-
guntas del cuestiona
r
io con el objetivo de las mi
s
ma
s
.
A
demás, se ejempliica cada una de ellas con una apli-
cación hipotética, en a
r
as de most
r
a
r
el en
f
oque que
debe tene
r
cada una.
C
a
r
a
ct
e
r
i
z
a
c
i
ón
d
e
l
o
s
d
a
t
o
s
I
oT es una tecnología que se encuent
r
a en con
s
tan-
te ascenso y desa
rr
ollo, po
r
lo que cada vez será ma-
yo
r
el núme
r
o de aplicaciones vinculadas a la mi
s
ma,
compa
r
tiendo todas un elemento común: el manejo de
algún tipo de datos.
D
eini
r
un p
r
ocedimient
o
para el
despliegue de
I
oT a pa
r
ti
r
de las aplicaciones en la
s
que pueda se
r
empleado pod
r
ía se
r
un p
r
oceso intermi-
nable, y en cie
r
ta medida llega
r
ía a se
r
insuiciente. Por
este motivo, este p
r
ocedimiento no se
r
ealizó en ba
s
e a
ninguna aplicación, sino a pa
r
ti
r
del tipo de dato
s
que
se vean involuc
r
ados.
U
na vez
f
ocalizados los objetivos del p
r
oyecto, a
s
í
como los eventos que se quie
r
en monito
r
ea
r
y/o con-
t
r
ola
r
, se pueden deini
r
los tipos de datos que
s
erán
manejados, y tene
r
cla
r
os los
r
eque
r
imientos mínimo
s
Esta p
r
imera etapa está integrada por t
r
es p
r
oce
-
de ancho de banda pa
r
a dicho
manejo, así como la
s
tec-
sos: aplicación del cuestionario, caracterización de los
nologías de
r
ed capaces de satis
f
ace
r
tales
nece
s
idade
s
.
datos y c
r
iterios de seguridad.
U
na vez concluida se
En
el
diag
r
ama
de
la
igu
r
a
2
se
muest
r
a
el
p
r
oce
s
o
de
deben tene
r
deinidos los siguientes aspectos:
ca
r
acte
r
ización de los datos.
•Todas las variables asociadas a los eventos que
El
objetivo
del p
r
ime
r
paso es ag
r
upa
r
los
diferen-
se deben monitorear/controlar.tes eventos según el tipo de datos que manipulen,
s
ien-
•Los requerimientos de ancho de banda de todado más
f
ácil toma
r
decisiones ce
r
te
r
as en cuanto a qué
la s
o
lución.
r
ecu
r
sos destina
r
a cada ag
r
upación.
D
icha in
f
ormación
•El tipo de dispositivo a emplea
r
po
r
cadase
r
á
r
ecogida en una tabla,
f
acilitando la o
r
ganización
va
r
iable.de los datos de inte
r
és. Se debe tene
r
en cuenta que un
•
S
i es necesario el análisis en tiempo
r
eal deevento puede tene
r
asociada más de una va
r
iable, por
los datos, los eventos que demandan este tipolo que puede maneja
r
más de un tipo de datos.
de análisis, así como dónde ocurrirá el mismo.En la mayo
r
ía de estas aplicaciones es nece
s
aria
•Dó
n
de se realizarán el análisis y almacena
-
la ejecución de acciones automáticas ante dete
r
minada
miento histórico de los datos.ci
r
cunstancia, o simplemente cont
r
ola
r
algún di
s
po
s
i-
•El tipo de procesamiento con el que se t
r
ata
-
tivo
r
emotamente pa
r
a inicia
r
o inaliza
r
un
p
roce
s
o.
r
án los datos.
Po
r
tales motivos, los datos que
se
r
ecolectan pueden
I
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V
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una válvula, echa
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detener un
inte
r
venir en determinado medio.moto
r)
, estos dispositivos se denominan actuadore
s
.
P
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lo tanto, una vez establecido qué se quie
r
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-
El siguiente paso es deini
r
si el p
r
oyecto requiere
ce
r
con los datos (lectura y/o escritura)
s
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á más simplep
r
ocesamiento de datos en las ce
r
canías de lo
s
di
s
po
s
i-
dete
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mi
n
ar, a gran escala, qué tipo de dispositivos
I
oTtivos
I
oT, en caso de se
r
así, se
r
ían necesa
r
io
s
lo
s
para-
se necesitan emplear en el proyecto en cuestión:digmas Co
m
putación en la niebla y/o Co
mp
utación en
Dispositivos recolectores: aquellos que igu
r
anel borde. Este tipo de p
r
ocesamiento ga
r
antiza el co-
como la puerta de entrada de los datos necesa
r
ios pa
r
a
rr
ecto
f
uncionamiento de aquellas aplicacione
s
que re-
obtene
r
la información deseada (Ej.: sen
s
o
r
es, cáma
r
as
)
.quie
r
en tiempos de
r
espuesta muy
r
educido
s
(en el or-
Dispositivos de control: aquellos que pueden cont
r
ola
r
den de los milisegundos
)
, que cuentan con di
s
po
s
itivo
s
un evento determinado (Ej.: apagar o encende
r
una lámpa
-
dispe
r
sos geog
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áicamente
(
Ej.: sistemas de control a
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minarse el empleo o no de Big
D
ata, a pa
r-
ti
r
del volumen de datos que procesará la solución. Pa
r
a
ello, po
r
ejemplo, se debe estimar la cantidad de datos
que se manejarán en un período de uno a diez segundos,
si excede lo
s
15
G
B, entonces se debe utiliza
r
Big
D
ata
en la solució
n
. Más detalles al respecto se pueden encon
-
t
r
a
r
en la p
r
opuesta de método para la implementación
de Big Data en la
G
estión de las Telecomunicaciones
(
Ga
r
cía, 2016). En su defecto, se aplicarán métodos t
r
a
-
dicionales para el procesamiento de los datos.
C
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r
an escala, como las luces de tráico inteligente o eluna vez esté concebido, lo cual constituye un error fre-
monito
r
eo de gas y petróleo), así como aplicacionescuente
(
Pad
r
aig, 2016
)
. Lo p
r
ime
r
o que debe
r
ealizar
s
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móviles
(
Ej.: vehículos inteligentes). Esto disminuyees evalua
r
los posibles
r
iesgos de segu
r
idad a lo
s
que
la p
r
obabili
d
ad de ocurrencia de roturas y desast
r
es,está expuesta la solución a pa
r
ti
r
de sus ca
r
acterí
s
tica
s
.
disminuyendo por tanto la pérdida de recursos.
A
demás, se deben conoce
r
las políticas de
s
egu-
De esta manera, las aplicaciones que demanden las
r
idad y las necesidades especíicas de p
r
ivacidad del
ca
r
acte
r
ísticas antes mencionadas, deben opta
r
po
r
el p
r
o
-
cliente, en a
r
as de satis
f
ace
r
las mismas.
cesamiento cercano a los dispositivos, seleccionando unaSegún
(
Pad
r
aig, 2016
)
, existen seis tipos de ame-
de las siguientes variantes (o la combinación de ambas
)
:nazas comunes a cualquie
r
solución
I
oT:
Pr
ocesamiento en los dispositivos IoT: se nece
-
Robo de identidad o spooing identity
(
Ej.: el ata-
sitan dispo
s
itivos con capacidades de análisis y, en
cante usa la c
r
edencial de algún usua
r
io o di
sp
o
s
itivo
ocasiones, almacenamiento.
P
uede ser factible pa
r
a
pa
r
a accede
r
al sistema
)
.
aplicacione
s
con dispositivos aislados, muy dispe
r
sos
Ent
r
ometimiento o ta
m
pering
(
Ej.: el atacante
geog
r
áicamente.
r
eemplaza el software que co
rr
e en algún equipo por
Pr
ocesamiento en un nodo: el análisis y almacena
-
mal
w
a
r
e
)
.
miento de los datos de varios dispositivos se concen
-
Repudio o repudation
(
Ej.: el atacante cambia
t
r
a
r
á en un nodo cercano a los mismos. Dicho nodo
la in
f
o
r
mación que debe se
r
most
r
ada ante accione
s
puede se
r
un gate
w
ay, router, micro
N
ube/Cent
r
o de
maliciosas
)
.
datos, etc.
S
u uso es conveniente cuando la mayo
r
ía
Publicación de in
f
o
r
mación o infor
m
ation di
s
clo-
de las va
r
iables que se monitorean/controlan
r
equie
r
en
sure
(
Ej.: exposición de in
f
o
r
mación sensible a tercera
s
este tipo de procesamiento.
pa
r
tes
)
.
Ademá
s
, este tipo de análisis puede ser una opción
D
enegación de se
r
vicio o denial of service (Ej.: el
en a
r
as de iltrar grandes cantidades de datos y envia
r
atacante inunda el dispositivo con t
r
áico no solicitado,
ale
r
tas solo ante la detección de cambios signiicati
-
dejándolo inope
r
able
)
.
vos, así como hacer una mejor utilización del ancho de
Elevación de p
r
ivilegios o elevation of p
r
ivilege
banda y log
r
ar mayor seguridad, dado que ci
r
cula una
(
Ej.: el atacante
f
ue
r
za al dispositivo a ejecutar accio-
meno
r
cantidad de datos por la red.
nes que no tiene pe
r
mitidas lleva
r
a cabo
)
.
Los datos que requieran análisis y almacenamiento
Teniendo en cuenta las amenazas típicas mencio-
histó
r
icos serán enviados a la
N
ube/Centro de datos
(
es
nadas ante
r
io
r
mente y las que pueden esta
r
ligada
s
a la
impo
r
tante aclarar que el procesamiento cercano a los
solución según las pa
r
ticula
r
idades de la misma, debe
dispositivos no sustituye a la
N
ube/Centro de datos
)
. Se
dete
r
mina
r
se qué medidas de segu
r
idad se
r
án tomada
s
debe deini
r
dónde se quiere realizar este ti
p
o de p
r
oce
-
antes, du
r
ante y después de la ejecución del proyec-
samiento, ya que es necesario tener en cuenta su posición
to, pa
r
a cont
r
a
rr
esta
r
dichas amenazas. Las p
r
incipale
s
geog
r
áica en la etapa de
D
iseño Lógico.
P
o
r
último,
medidas de segu
r
idad que deben conside
r
a
r
se en toda
solución
I
oT se encuent
r
an
r
ecogidas en el t
r
abajo de
diploma P
r
ocedimiento pa
r
a la implementación de
I
nte
r
net de las Cosas
(O
liva, 2017
)
. Estas se dividen en
cuat
r
o niveles: Cliente, Físico, Software y Red.
D
icha
s
medidas, aunque se encuent
r
an o
r
ganizadas en capa
s
di
f
e
r
entes, están est
r
echamente
r
elacionadas, ya que un
f
allo de segu
r
idad en cualquie
r
nivel puede comprome-
te
r
a los
r
estantes. Es impo
r
tante tene
r
en cuenta que no
todos los elementos de un p
r
oyecto
r
equie
r
en el mi
s
mo
g
r
ado de segu
r
idad, po
r
lo tanto, se debe deinir,
s
egún
el nivel de impo
r
tancia de los datos que se manejan
(
Ej: si su pé
r
dida, modiicación o explotación e
s
crítica
La segu
r
idad se debe tener en cuenta desde las p
r
i
-
pa
r
a los p
r
opósitos de la emp
r
esa, entidad o
p
er
s
ona)
me
r
as etapas de desarrollo de cualquier p
r
oyecto, nolas medidas de segu
r
idad a adopta
r
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pro
y
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ct
o
dete
r
mi
n
ar, en la siguiente etapa del p
r
ocedimiento,
qué tecnologías satisfacen de manera adecuada dichas
necesidades. Las iguras 3 y 4 guían este p
r
oceso.
E
t
a
p
a
d
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s
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ño
L
ó
g
i
c
o
tenida de la etapa ante
r
io
r
, se
r
ealiza
r
á u
n
e
s
bozo de
En la etapa de
D
iseño lógico del p
r
oyecto se con
-
la solución, con el objetivo de log
r
a
r
un mayor enten-
f
eccionará un esbozo del mismo, el cual se
r
á comple
-
dimiento de la misma y selecciona
r
las tecnología
s
de
mentado con las deiniciones técnicas gene
r
ales que se
r
ed y p
r
otocolos de comunicación que má
s
s
e adecúen
ajustan a las características de la solución, en a
r
as dea las necesidades encont
r
adas.
D
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in
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cn
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pa
r
ti
r
del esbozo gene
r
al del p
r
oyecto, y
s
iguien-
do el diag
r
ama de la igu
r
a 4, se ha
r
á un análi
s
i
s
de la
s
necesidades técnicas de la solución. El p
r
imer punto a
Esta etapa tiene como propósito obtene
r
una
r
ep
r
e
-
evalua
r
es si el p
r
oyecto pa
r
te desde ce
r
o o no. En mu-
sentación de todos los elementos físicos asociados a loschas ocasiones, las emp
r
esas deben asumir proyecto
s
eventos
q
ue serán atendidos en la solución, indicandoque ya tienen un punto de pa
r
tida.
I
ncluso
,
e
s
un error
además la relación entre los mismos. Así se p
r
etende
fr
ecuente comenza
r
seleccionando nuevo equipamien-
log
r
a
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una mayor claridad de la topolo
g
ía que debe te
-
to, sin hace
r
un análisis p
r
eciso de las ca
r
acterí
s
tica
s
ne
r
la
r
ed que interconecta los dispositivos con la capatécnicas ideales necesa
r
ias.
supe
r
io
r
(
G
ate
w
ay o Red).Si el p
r
oyecto no pa
r
te desde ce
r
o deben analizar-
S
iguiendo las instrucciones delineadas en el dia
-
se las ca
r
acte
r
ísticas de los equipos y/o herramienta
s
g
r
ama de la igura 3, y utilizando la i
nf
o
r
mación ob
-
de software con que cuenta el cliente, pa
r
a determinar
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O
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r
o aspecto a tene
r
en cuenta, es que el us
o
de una
tecnología inalámb
r
ica apo
r
ta ventajas tales como lexibi-
lidad de instalación y despliegue, así como la eliminación
de costos po
r
cableado, sin menciona
r
que en mucha
s
apli-
caciones
I
oTel uso de una solución cableada simplemente
no es viable, dadas las condiciones del ento
r
no.
Po
r
ot
r
o lado, dos de las p
r
incipales
r
azones para
s
e-
lecciona
r
una opción cableada, son el ancho de banda y
la iabilidad. La selección de una tecnología cableada o
inalámb
r
ica esta
r
á condicionada, en g
r
an medi
d
a, como
se mencionó ante
r
io
r
mente, po
r
las limitaciones que im-
ponga el ento
r
no en el cual se desa
rr
olla el p
r
oyecto.
A
pa
r
ti
r
de los aspectos ante
r
io
r
mente mencionado
s
,
se deben selecciona
r
la
(
s
)
tecnología
(
s
)
de
r
ed que
s
e em-
plea
r
á
(
n
)
y el
(
los
)
p
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otocolo
(
s
)
de comunicaci
ó
n de lo
s
si se pueden integrar al proyecto en cuestión. Si dicha
dispos
i
tivos
. C
onstituy
e u
n
a
bu
e
n
a
p
r
áctic
a
idea
r
má
s
d
e
tecnología
n
o puede ocupar ninguna función de mane
-
un escena
r
io de conexión, pa
r
a así analiza
r
qué variante
s
r
a eiciente en la solución actual, se debe decidi
r
ent
r
ese pueden tene
r
en cuenta en el p
r
oyecto, en dependencia
conse
r
va
r
la como repuesto o desecharla.de lo que se encuent
r
e en el me
r
cado de p
r
oduct
os
.
P
o
r
ot
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o lado, muchas empresas cuentan con p
r
e
-
La conexión ent
r
e la Capa de
D
ispositivos y la Capa
f
e
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encias por determinado fabricante o proveedo
r
dadade Red puede se
r
di
r
ecta en aquellos casos en que
s
ea
la expe
r
iencia como consumidores, o porque
r
eciben
f
actible y más e
f
ectivo emplea
r
la misma tecnología para
o
f
e
r
tas cuya relación calidad/precio es muy inte
r
e
-
comunica
r
ambas capas. Si dicha comunicaci
ó
n no e
s
sante. Dichas preferencias, deben ser con
s
ide
r
adas endi
r
ecta, debe añadi
r
se la Capa de
G
ate
w
ays.
U
na buena
cualquie
r
tipo de selección.
r
azón pa
r
a inclui
r
esta capa es el uso de di
f
e
r
ente
s
proto-
Ot
r
o aspecto muy importante a tener en cuenta soncolos de comunicación ent
r
e la
r
ed y los dispo
s
itivo
s
(o
las condicio
n
es medioambientales donde se desplega
r
áent
r
e dispositivos
I
oT que
r
equie
r
en comunicación entre
la solución.
S
e deben precisar, a partir de las ca
r
acte
-
sí
)
, donde la Capa de
G
ate
w
ays igu
r
a como interme-
r
ísticas del entorno donde se desarrollará el p
r
oyecto, sidia
r
io, enca
r
gándose de la conve
r
sión de p
r
otocolo
s
.
N
o
los dispositivos inales requieren parámetros ope
r
acio
-
obstante, puede se
r
empleada aunque la comu
n
icación
nales especíicos (Ej: tipo de material, rango de tempe
-
ent
r
e los dispositivos y la
r
ed pueda se
r
di
r
ecta, para otra
s
r
atu
r
a de t
r
abajo, protección contra shock
y
vib
r
ación,
f
unciones tales como: actua
r
como nodo de p
r
oce
s
amien-
ent
r
e ot
r
os
)
para garantizar la calidad de lo
s
se
r
vicios yto, así como pa
r
a albe
r
ga
r
aplicaciones enca
r
gada
s
de la
ala
r
ga
r
la vida útil de dichos dispositivos.gestión, la segu
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idad de los dispositivos y la compre
s
ión,
A parti
r
del esbozo gene
r
al del p
r
oyecto, y con
ilt
r
ado y enc
r
iptación de datos.
la información obtenida hasta el momento del dia
-
Llegado a este punto, es conveniente
r
ealizar nue-
grama de la igu
r
a 4, se selecciona
r
án la(
s)
tecnolo
-
vamente un esbozo del p
r
oyecto, pe
r
o esta vez inclu-
gía(
s
) de red y el
(
los
)
p
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otocolo
(
s
)
de comunicación
yendo los pa
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ámet
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os técnicos del mismo.
D
e e
s
ta
entre lo
s
dispositivos. La selección de la
(s)
tecnolo
-
mane
r
a, se tend
r
á una topología inal de la solución,
gía(
s
) de red y el
(
los
)
p
r
otocolo
(
s
)
de comunicación,
y se analiza
r
á la necesidad de inco
r
po
r
a
r
equipo
s
ex-
debe e
s
tar guiada, en p
r
ime
r
a instancia, p
or
la
s
nece
-
t
r
as pa
r
a la conve
r
sión de p
r
otocolos de comunicación,
s
idade
s
de ancho de banda de la solución.
A
demá
s
,
cuyo uso es común en p
r
oyectos donde se nece
s
iten
e
s
nece
s
ario tene
r
en cuenta:
integ
r
a
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sistemas legados.
El tipo de suminist
r
o de ene
r
gía que más se aju
s
ta a
las condiciones donde se desplega
r
á la solució
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r
a
l
e
s
El mercado para las aplicaciones IoT es inmenso y
se encue
n
tra en ascenso.
P
ara enfrentar la g
r
an cantidad
de o
f
e
r
tas disponibles, es necesario tene
r
bien deini
-
das las necesidades del proyecto, las cuales pe
r
miti
r
án
seleccio
n
ar los productos más adecuados. La etapa de
Diseño
f
ísico se encuentra compuesta po
r
dos p
r
ocesos:
ca
r
acte
r
ización y selección de hardware y software, y
conigu
r
ación de equipos. Esta etapa tiene como obje
-
tivo
f
acilitar la selección de los elementos que con
f
o
r-
man la solución y hacerlo correctamente.
E
t
a
p
a
d
e
D
i
s
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ño
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s
i
c
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cc
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d
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s
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n
s
o
r
e
s
:
Tipo de sensor
:
deinido po
r
lo que se desee monitorear.
Pará
m
e
t
ros operacionales
:
delimitado
s
por la
s
ca-
r
acte
r
ísticas del ambiente en el que ope
r
e el
s
en
s
or.
R
equeri
m
ien
t
os de precisión
:
la p
r
eci
s
ión
s
erá di-
r
ectamente p
r
opo
r
cional al nivel de imp
o
rtancia que
tenga el dato que se quie
r
a
r
ecolecta
r
.
R
ango de
m
edición necesario
:
inte
r
valo de valore
s
que debe cub
r
i
r
la medición del senso
r
.
Á
rea de de
t
ección
:
alcance que debe tener el
s
en
s
or.
P
r
otocolos: aspecto a tene
r
en cuenta,
d
ado que e
s
conveniente el uso de p
r
otocolos más ada
p
tado
s
a lo
s
C
a
r
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ct
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e
r
eque
r
imientos de
I
oT.
El próximo paso es deinir las caracte
r
ísticas técni
-
C
o
m
unicación y conec
t
ividad
:
p
r
otocolo
de
comu-
cas de los elementos que integran cada una de las ca
-
nicación seleccionado.
pas de la arquitectura de referencia, de f
or
ma tal que se
Ta
m
año
f
ísico
:
debe tene
r
se
en
cuenta
s
i
la
ubica-
ajusten a los requerimientos del proyecto. Este p
r
oceso
ción del senso
r
demanda un tamaño
especíico.
esta
r
á guiado por el diagrama la igura 5.
Tipo de ali
m
en
t
ación
:
si se
r
equie
r
e el
us
o de bate-
Ca
p
a
d
e
D
is
p
ositivos: para el caso de los dispositi
-
r
ías, la du
r
ación de la misma, etc.
vos
I
oT, se empleará una tabla para relaciona
r
los dos
Procesa
m
ien
t
o
en
t
ie
m
po
real
:
si la a
p
licación re-
g
r
upos de dispositivos IoT deinidos en la etapa de
quie
r
e este
tipo de p
r
ocesamiento, y se ha elegido
realizar-
Ca
r
acte
r
ización de datos, con los parámet
r
os técnicos
lo en el p
r
opio dispositivo, entonces este debe po
s
eer in-
que se deben tener en cuenta para su selección. Cada
teligencia, o sea, esta
r
equipado con un mic
r
oproce
s
ador
uno de los eventos deinidos al inicio del p
r
ocedimiento
capaz de
r
esponde
r
a
las
necesidades de p
r
oce
s
amiento,
puede contar con uno o más dispositivos.
un sistema ope
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ativo, y capacidades de almacenamiento.
N
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s
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Ti
p
o
d
e act
u
a
d
or: deinido por el tipo de salida
que p
r
esente, clasiicándose así en: neumáticos
(
muy se
-
gu
r
os y simples), eléctricos (corriente directa o alte
r
na
)
,
hid
r
áulicos (eicientes por su menor tamaño), o digitales.
Pará
m
etros o
p
eracio
n
ales: igual a senso
r
es.
Tie
mp
o
d
e res
pu
esta: tiempo que demo
r
a en eje
-
cuta
r
una acción.
O
p
cio
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es
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e seg
u
ri
d
a
d
: capacidades necesa
r
ias pa
r
aP
r
og
r
amables
(
P
A
C
)
—Progra
mm
able Auto
m
atation
ga
r
antiza
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la seguridad.
Controller—, po
r
lo que deben sopo
r
ta
r
el protocolo
O
p
cio
n
es
d
e gestió
n
:capacidades de gestión necesa
r
ias.
de comunicación que empleen dichos sistema
s
. Lo
s
actuado
r
es digitales se encuent
r
an no
r
malmente em-
pa
r
ejados con senso
r
es
(
de
f
o
r
ma inalámb
r
ica o ca-
bleada
)
, o
r
ecibiendo ó
r
denes di
r
ectamente
d
e
s
de la
N
ube o Cent
r
o de datos.
Ta
m
año
f
ísico
:
igual a senso
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es.
Tipo de ali
m
en
t
ación
:
igual a senso
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es.
Opciones de seguridad
:
igual a senso
r
es.
Opciones de ges
t
ión
:
igual a senso
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es.
C
apa de Ga
t
e
w
ays
:
en caso de inclui
r
se la Capa
Co
mun
icació
n
: en entornos industriales son tí
-
picamente controlados por sistemas de cont
r
ol, ta
-
d
e
G
ate
w
ay
s
en
la
s
olución
,
s
e
r
á
u
tiliza
da
u
n
a
t
abl
a
les como: Controlador Lógico
P
rogramable
(
PLC
)
pa
r
a
r
elaciona
r
los pa
r
ámet
r
os de selección co
n
lo
s
ele-
—Programmable
L
ogic Controller—,
S
istemas de
mentos que la con
f
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r
man.
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na vez deinidos dicho
s
Cont
r
ol Distribuido (
D
C
S
) —
D
istributed Control
pa
r
ámet
r
os,
se
debe
hace
r
un
dimensionamie
n
to
de
la
Systems—,Controladoresde
A
utomatizacióncantidad total de equipos que se
r
án empleados.
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Protocolos: igual a sensores.
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es
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a
d
: es de vital impo
r
tancia
la enc
r
iptación y aseguramiento de los datos. Las co
-
nexiones que se establecen entre el gate
w
ay, los dispo
-
sitivos y la
N
ube/Centro de datos, deben se
r
segu
r
as.
Capaci
d
a
d
es
d
e
p
rocesamie
n
to: debe tene
r
se en
cuenta si se requiere que el gate
w
ay, además de la con
-
ve
r
sión de protocolos, realice otras fu
n
ciones, como
las mencionadas en la etapa de
D
einiciones técnicas
gene
r
ales, o si se requiere procesamiento en tiempo
r
eal y se ha decidido que tenga lugar en el gate
w
ay.
Capa
d
e
R
e
d
: en dependencia de la tecnología
de
r
ed escogida, se debe analizar los elementos ne
-
cesa
r
ios para poder implementarla.
N
o obstante, uno
de los
f
actores que más posibilitan el despliegue de
I
oT es la conectividad que actualmente existe en el
mundo, lo cual permite el uso de las redes desplega
-
das hasta el momento para acceder a Inte
r
net.
U
na de
las tecnologías más empleadas actualmente pa
r
a hace
r
posible el paradigma de IoT, son las redes celula
r
es.
Capa
d
e
Nub
e o
C
e
n
tro
d
e
d
atos
:
si en la solu
-
ción en cuestión se requiere procesamie
n
to en un nodo
ce
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cano a los dispositivos, y se ha decidido que el mis
-
P
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ción, el
p
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óximo
paso
se
r
á
r
ealiza
r
una
bús
q
ueda de
la
s
Parámetros o
p
eracio
n
ales: igual a senso
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es.
opciones existentes, y selecciona
r
las más adecuada
s
.
Comunicación y conectividad: tiene que sopo
r
ta
r
Se
r
ecomienda
r
ealiza
r
nuevamente un e
s
bozo en el
el
(
los
)
protocolo(s) de comunicación
u
sado
(
s
)
en los
cual
se incluyan todos
los equipos
de la
s
o
lución
y
s
e
ext
r
emo
s
que interconecta.
especii
q
uen
sus inte
r
conexiones.
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e alime
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tació
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: igual a sen
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es.
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s
En la
f
ase de conigu
r
ación se debe tomar extremo
cuidado, ya que hace
r
lo de
f
o
r
ma inco
rr
ecta, podría de-
veni
r
en un ineiciente
f
uncionamiento de la
s
olución,
la
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ecolección de datos e
rr
óneos o no nece
s
ario
s
y, de
mane
r
a gene
r
al, t
r
ae
r
ía consigo consecuencia
s
no de-
seadas
(
Ej: incu
rr
i
r
en
f
allos técnicos,
r
otura
s
, tiempo
s
de inactividad y
r
iesgos de segu
r
idad
)
. Pa
r
a la correcta
culminación de esta etapa, se deben adqui
r
ir y e
s
tudiar
a
f
ondo los manuales de conigu
r
ación de cada uno de
los equipos y, en caso de se
r
necesa
r
io, solicitar ayuda
O
p
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técnica del
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ab
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icante.
E
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t
a
c
i
ón
Esta constituye la última etapa del p
r
ocedimien-
to y se encuent
r
a dividida en dos
f
ases: Prueba y
D
espliegue. La etapa de p
r
ueba es de suma importan-
cia ya que a pa
r
ti
r
de la misma se ve
r
iica
s
i todo
s
lo
s
elementos de la solución
f
uncionan de
f
o
r
ma correcta,
lo cual pe
r
mite la toma de acciones co
rr
ectiva
s
en ara
s
de pe
rf
ecciona
r
el desempeño de los mismo
s
, y pa
s
ar
al despliegue del p
r
oyecto con la ce
r
teza de que
s
e ob-
tend
r
án los objetivos p
r
opuestos.
Pr
u
e
b
a
Exi
s
ten va
r
io
s
tipo
s
de p
r
ueba
s
de de
s
empeño,
mo no será realizado en los dispositivos
I
oTni en el
(
los
)
inclu
s
o emp
r
e
s
a
s
dedicada
s
a la ejecución de la
s
gateway
(
s), entonces ha de tenerse en cuenta el
(
los
)
p
r
o
-
mi
s
ma
s
. E
s
ta
s
pe
r
miten analiza
r
y evaluar la
s
ca-
tocolos
d
e comunicación que debe sopo
r
ta
r
, qué capa
-
r
acte
r
í
s
tica
s
de de
s
empeño de una aplicación (Ej.:
cidades de procesamiento se requieren, y los se
r
vicios
tiempo
s
de
r
e
s
pue
s
ta, ta
s
a de atención de peticione
s
que debe brindar dicho nodo. En dependencia de las
y capacidad de t
r
abajo útil po
r
unidad
d
e tiempo)
necesidades de seguridad y ubicuidad del p
r
oyecto, se
(
Espinoza,
Q
uintas y
V
ega, 2011
)
:
debe decidir si es necesario o no, el uso de los se
r
vicios
P
r
uebas de bench
m
ark.
de la N
u
be o el Centro de datos. Esta decisión depen
-
P
r
uebas de est
r
és.
de
r
á también de las capacidades que posea la entidad
P
r
uebas de
pe
r
i
l de desempeño.
pa
r
a en
f
rentar los gastos de infraestructu
r
a que implica
P
r
uebas de ca
r
ga.
el des
-
pliegue de un centro de datos propio. Po
r
lo tanto,
A
demás, se deben
r
ealiza
r
p
r
uebas de
s
tinada
s
a
si la solución en cuestión demanda acceso ubicuo, sin
comp
r
oba
r
la estabilidad de la comunicación entre lo
s
dudas será necesario el uso de la
N
ube. Si además ladispositivos
I
oT y los equipos de inte
r
conexión, frente
emp
r
esa cuenta con información muy delicada, enton
-
a di
f
e
r
entes niveles de intensidad y ancho de banda de
ces un modelo híbrido podría ser la decisión co
rr
ecta.una señal inte
rf
e
r
ente, dent
r
o de la banda de frecuencia
Una vez deinidos los parámetros
d
e selección dede t
r
abajo de los mismos
(
estas p
r
uebas se limitan a
los
r
ecu
r
sos de hardware y software de toda la solu
-
dispositivos con comunicación inalámb
r
ica). También
Pr
o
c
e
d
i
m
i
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n
t
o
p
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r
a
la
I
m
p
l
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o
P
o
p
a
D
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s
p
li
e
g
u
e
Una vez supe
r
ada la etapa de p
r
ueba
s
ati
sf
acto
-
riamente,
s
e p
r
ocede
r
á al despliegue total de todo
s
lo
s
elementos que con
f
o
r
man el p
r
oyect
o
.
D
e e
s
ta
manera concluye el diseño y puesta en p
r
áctica de
la
s
olución.
Emple
o
del procedimiento propuesto para la imple
-
mentación de Internet de las Cosas en la digitalización
se debe comprobar la calidad de la señal va
r
iando di
-
de ala
r
ma
s
ante algún
f
allo ope
r
acional. El yaci-
f
e
r
entes pa
r
ámetros, tales como la posición ent
r
e el
miento
s
e encuent
r
a
r
odeado po
r
una comunidad,
dispositivo
I
oT y el equipo de interconexión
(
el án
-
po
r
lo que cualquie
r
alte
r
ación en la ope
r
ación de
gulo ent
r
e los mismos), y la distancia. Estas p
r
uebas
la
s
bomba
s
de lo
s
pozo
s
t
r
ae
r
ía con
s
igo numero
s
a
s
deben
r
ealizarse primeramente en un am
b
iente con
-
pé
r
dida
s
humana
s
.
t
r
olado, y luego en el lugar real de la solución con un
A
pa
r
ti
r
de la p
r
oblemática señalada ante
r
iormen-
despliegue a mediana escala.te, se planteó la necesidad de automatiza
r
el monitoreo
de las va
r
iables que indican el desempeño del yaci-
miento. Pa
r
tiendo de tal necesidad, se decidió
d
ar pa
s
o
al uso de
I
oT, donde sin dudas el p
r
ime
r
y mayor be-
neicio se
r
ía pode
r
actua
r
de mane
r
a inmediata ante
cualquie
r
f
allo ope
r
acional.
La aplicación del p
r
ocedimiento p
r
opuesto en un
caso de estudio, con el objetivo de o
fr
ece
r
una
s
olu-
ción a la situación desc
r
ita ante
r
io
r
mente, hizo po
s
ible
r
ealiza
r
una p
r
opuesta
f
uncional y viable a la proble-
mática existente, demost
r
ándose la validez del mi
s
mo.
de los pozos petroleros del
Y
acimiento de
S
ebo
r
uco
Tecnomática es una emp
r
esa cubana que o
fr
e
-
ce
s
ervicios de comunicaciones, in
f
o
r
mática y au
-
tomática a la o
r
ganización emp
r
esa
r
ial C
UP
ET
(Cuba
P
etróleo
)
. La misma cuenta con pe
r
mi
s
o de
importación de equipos pa
r
a las Tecnología
s
de la
Informació
n
y las Comunicaciones
(
T
I
C
)
y la auto
-
mática indust
r
ial
(
Tecnomática, 2017
)
.
P
ETR
AF
S
.A, uno de los clientes de la emp
r
e
s
a,
opera el Yacimiento pet
r
ole
r
o de
S
ebo
r
uc
o
, ubicado
en la
F
ranja No
r
te de Cuba. La p
r
oducción anual de
e
s
ta zona e
s
tá valo
r
ada en va
r
ios millones de dóla
r
e
s
americano
s
y ga
r
antiza el combustible pa
r
a gene
r
a
r
el 54% de la elect
r
icidad que se consume en Cuba,
a
s
í como el combustible doméstico
(
gas manu
f
actu
-
rado) para más de 260 mil
f
amilias y mucho
s
cent
r
o
s
laborale
s
e indust
r
ias de la capital cubana.
En el momento de
r
ealización de e
s
te t
r
abajo,
toda la in
s
t
r
umentación existente pa
r
a la
r
ecolec
-
ción de la
s
va
r
iables de
f
ondo y de supe
r
icie de
cada uno de estos pozos e
r
a local y se
r
ecogía ma
-
nualmente, así ocu
rr
e igualmente con lo
s
pa
r
áme
-
tro
s
de de
s
empeño de los todos los eq
u
ipo
s
p
r
e
-
s
ente
s
. Además, se
r
eque
r
ía la
r
ecolección de dato
s
que permitie
r
an dete
r
mina
r
la calidad de la ene
r
gía
eléctrica. En la igu
r
a 6 se pueden ap
r
ecia
r
lo
s
s
en
-
s
ore
s
de presión instalados en los pozos. Lo
s
dato
s
recolectad
o
s po
r
los va
r
iado
r
es de velocidad
s
e
r
e
-
cogían
s
emanalmente en una memo
r
ia la
s
h pa
r
a
la elaboración de in
f
o
r
mes ace
r
ca del de
s
empeño
de lo
s
pozo
s
, lo cual es ext
r
emadamente ineiciente
dada la au
s
encia de mecanismos pa
r
a la
g
ene
r
ación
F
i
g
u
r
a
6
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S
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s
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r
ecimiento
f
utu
r
o que pue-
Con el desarrollo de este trabajo se l
o
g
r
ó elabo
r
a
r
unde tene
r
cualquie
r
solución
I
oT.
p
r
ocedimiento para la implementación de
I
oT que integ
r
aEn un p
r
oyecto
I
oT debe ga
r
antiza
r
se la convi-
los p
r
incipales elementos que se deben tene
r
en cuenta envencia de distintos p
r
otocolos y
f
o
r
matos de dato
s
,
esta tecn
o
logía, arribándose a las siguientes conclusiones:pa
r
a log
r
a
r
inte
r
ope
r
abilidad ent
r
e p
r
oducto
s
de dife-
La seguridad debe considerarse des
d
e los dispositi
-r
entes
f
ab
r
icantes.
vos hasta las aplicaciones, partiendo del análisis de las
N
o todas las aplicaciones
I
oT demandan lo
s
mi
s
-
posibles vulnerabilidades ligadas a las ca
r
acte
r
ísticasmos
r
ecu
r
sos y tecnologías, las necesidade
s
dependen
de la solución en cuestión, y de aquella
s
que son int
r
ín
-
de las ca
r
acte
r
ísticas de las mismas.
secas a cualquier proyecto IoT.Muchas aplicaciones demandan la exten
s
ión del
El u
s
o de la conectividad existente
p
a
r
a el desplie
-
p
r
ocesamiento hasta la ce
r
canía de los dispo
s
itivo
s
, el
gue de s
o
luciones IoTminimiza en gran medida el cos
-
cual a su vez b
r
inda nume
r
osas ventajas.
to y tiempo de implementación de estas.
A
pa
r
ti
r
de la aplicación del p
r
ocedimiento pro-
La e
s
calabilidad es un aspecto fundamental a tene
r
puesto en un caso p
r
áctico, se demost
r
ó la factibilidad
en cuenta durante el diseño de cualquie
r
p
r
oyecto endel mismo.
R
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