Las 6 características más importantes de un gateway de IoT
By Daniel Perciante
Aunque hoy en día es muy común encontrar sensores y actuadores con interfaces integradas que nos permiten conectarlos directamente a una red local o de área amplia, todavía existen muchos dispositivos que carecen de esa capacidad.
Si alguien quiere o necesita usar esos sensores o actuadores como parte de un sistema IoT, se debe usar un gateway. Por lo tanto, un gateway de IoT es un dispositivo que tiene la función principal de conectar sensores o actuadores aislados a la nube.
A continuación, describo las 6 características que creo que son las más importantes para un gateway de IoT cuando se trata de implementar soluciones robustas.
1 – Interfaces estándar para conectar sensores o actuadores aislados
Es habitual encontrar dispositivos que utilizan interfaces estándar para conectarlos a PLCs o simples dataloggers.
Los sensores con salidas analógicas (0 a 10 V o 4 mA a 20 mA) o dispositivos que utilizan el protocolo Modbus sobre un bus RS485 son estándar en aplicaciones industriales. De manera similar, los protocolos en serie como SDI-12 también son comunes en aplicaciones ambientales y agrícolas. Estos son solo algunos ejemplos.
Esos dispositivos estarán en el mercado por mucho tiempo. Por lo tanto, los diseñadores de gateways de IoT no pueden ignorarlo y deben incluir interfaces analógicas o digitales estándar que permitan que sus gateways usen esos sensores y sustituyan al PLC o al registrador de datos.
De esta manera, los datos recopilados fluyen directamente a la nube en lugar de almacenarse localmente hasta que alguien vaya a la ubicación remota y descargue los datos en un disco duro.
2 – Capacidad de registro de datos locales
Incluso si el dispositivo recopila datos de los sensores a través de interfaces estándar y los datos van a la nube, el registro de datos sigue siendo necesario.
Hay muchas aplicaciones de monitoreo que deben ejecutarse continuamente. En el caso de una falla en la red, los sensores aún deben muestrearse y la información recopilada debe almacenarse localmente hasta que el servicio de la red se normalice nuevamente para que los datos se carguen automáticamente en la nube.
3 – Protocolos estándar de IoT para compatibilidad con plataformas en la nube
Hay muchas plataformas y herramientas IoT en el mercado. Independientemente de la plataforma que se utilice, el gateway de IoT debería poder intercambiar información con la plataforma seleccionada con poca o ninguna personalización.
Esto solo es posible si se utilizan protocolos y formatos de datos estándar. El uso de MQTT, CoAP, REST y otros protocolos estándar sobre IPv4 o IPv6, utilizando cargas útiles JSON, garantiza la compatibilidad con casi todas las plataformas del mercado.
4 – Edge computing
Muchas aplicaciones de IoT requieren algún tipo de control sobre la infraestructura monitoreada que va desde encender o apagar algún dispositivo, hasta implementar algoritmos más complicados para definir qué hacer en diferentes situaciones. En cualquier caso, es necesaria cierta cantidad de procesamiento en tiempo real de los datos recopilados.
Cuando el gateway es solo un puente entre los sensores de campo y la nube, esa lógica debe ejecutarse en un servidor central. Aunque en un entorno controlado que funciona a la perfección, en situaciones reales esta no es una solución robusta ya que puede fallar cuando la red tiene algún problema o simplemente la latencia es demasiado alta.
Para solucionar este tipo de problema, los recolectores de datos remotos deberían tener algún tipo de capacidad de programación que les permita implementar soluciones complejas con sensores y actuadores controlados localmente, siempre que sea necesario, pero conectados y controlados por un sistema central cuando la red funcione correctamente. .
Por lo tanto, el gateway ideal debe ser lo suficientemente flexible como para permitir que el diseñador de soluciones de IoT seleccione la combinación más adecuada de procesamiento centralizado y descentralizado para cada problema.
5 – Actualizaciones de firmware a través de la red
Si bien a veces se subestima, esta característica es una de las más importantes cuando el gateway se va a utilizar en una implementación masiva.
Imagine que tiene cientos o miles de dispositivos distribuidos que forman parte de su sistema IoT, y un día desea agregar una nueva función o corregir un error. Claramente, la actualización del firmware debe ser automática.
6 – Seguridad
Finalmente, pero no menos importante, la seguridad del sistema completo de IoT es uno de los temas más importantes a tener en cuenta. La privacidad de los datos y la información recopilados es crucial para cualquier persona que implemente una solución de IoT.
El gateway debe utilizar protocolos encriptados en todas las conexiones a la nube. Esto protegerá la integridad de los datos cargados y evitará que personas malintencionadas tomen el control de la infraestructura remota.
Acerca del autor: Daniel Perciante
Investigador, Ingeniero y Emprendedor.
Daniel es uno de los fundadores de Nettra. Hoy es Co-CEO y Director Comercial de la compañía. Es ingeniero electricista con doctorado en Ingeniería de la Universidad de la República e investigador nivel II del Sistema Nacional de Investigadores.
Tiene un interés particular en la investigación aplicada para la generación de valor y trabaja activamente para generar y profundizar vínculos entre la academia y la industria en Uruguay. Desde Nettra ha participado en numerosos proyectos de investigación y desarrollo tecnológico relacionados con IoT y sus aplicaciones.
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