¿Tienes una de esas pulseras de entrenamiento que miden la presión arterial o las calorías que has consumido? ¿El sistema de climatización de tu casa es capaz de detectar si hace frío para activar la calefacción y te lo notifica a través del móvil? ¿Recibes en el GPS de tu coche información en tiempo real sobre plazas de aparcamiento disponibles? Todo esto son ejemplos de internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés), un concepto que hace referencia a la interconexión digital de todo tipo de objetos físicos que se conectan a la red y se comunican con otros objetos y con los humanos. Cada vez se utiliza más y mejor en todo tipo de sectores económicos. 

Texto: Patricia Ruiz Guevara | periodista de ciencia 

U n ecosistema IoT está formado por sensores incorporados a los objetos que recogen datos, la red de internet a la que se conectan para que se pueda acceder a ellos, la nube donde se guarda y se utiliza la información y sus aplicaciones, explica Ahmed Banafa, profesor de la Universidad Estatal de San José (California, EE.UU.) y experto en tendencias tecnológicas. Es decir, primero se captura el dato del entorno físico, se analiza en la nube y después se reacciona a lo que se ha encontrado. De forma muy resumida, “siempre que haya un dispositivo que recoja datos y los envíe a la nube podemos hablar de IoT”, define Aurora Gil de Castro, profesora de la Universidad de Córdoba del Área de Tecnología Electrónica.

Más allá de pequeñas utilidades diarias y aunque esta tecnología empezó a mencionarse hace ya bastantes años, su impacto a lo grande en las industrias es mucho más reciente. Según Banafa, este auge viene motivado por una serie de cambios tecnológicos significativos que se han dado a la vez: sistemas de procesamiento más baratos, teléfonos inteligentes, cobertura inalámbrica, el big data y el protocolo de direcciones IP IPv6. Los beneficios de disponer de una red de cosas conectadas entre sí pasan por mejorar en productividad, eficiencia, interoperabilidad y seguridad.

Pero no todo es un campo de flores: el IoT aún tiene retos que solucionar, entre los que el experto destaca la escalabilidad, la conectividad o disponer de modelos de negocio sólidos. Pero esas exigencias ya han llegado. “En la actualidad encontramos aplicaciones del IoT en todos los ámbitos, desde las conocidas ciudades inteligentes para control del alumbrado público o gestión del tráfico hasta la agricultura para monitorización de los cultivos; e incluso en la sanidad, para el seguimiento de las pulsaciones o la presión arterial de un paciente”, dice Gil de Castro.

El internet de las cosas aplicado a la industria recibe el nombre de IIoT (industrial internet of things) y, según datos de Oxford Economics, podría impulsar industrias que representan el 62 % del producto interior bruto en los países del G20. El uso de vehículos autónomos, la optimización del rendimiento de las máquinas y la mejora de la logística y la distribución son algunas de las ventajas que posibilita, además de beneficiar a los trabajadores con una mayor seguridad y una mejor interacción humano-máquina. “Pensábamos que el IoT iba a avanzar mucho más rápido en el mundo industrial de lo que lo ha hecho, pero sí que hemos visto un cambio de ritmo en los últimos dos o tres años. Es normal, porque en entornos críticos, donde la seguridad es tan importante, es habitual esperar hasta que una tecnología está madura antes de aplicarla en el día a día”, explica Juan Benavente, director de Tecnología en el centro tecnológico Phi4Tech.

Para este experto, lo que sí se estaba haciendo ya era explotar los datos de entornos industriales, pero gracias al IIoT esta explotación se ha profesionalizado y hay datos más ricos y más variados: “La analítica se ha llevado a un nivel superior y, en concreto, las aplicaciones del IoT ya se extienden a escenarios como el sector nuclear, las refinerías y el sector energético en general”.

Aplicaciones potenciales

Ante desafíos atemporales del sector energético, se idean soluciones nuevas que impactan en todos los pasos de la cadena. “Uno de los retos que han tenido las industrias energéticas que se basan en recursos naturales (como las petroleras, de gas o las nucleares con el uranio), ha sido encontrar la reserva y poder ‘entenderla', es decir, saber qué cantidad de toneladas de mineral o de recurso hay, y también ser capaces de explotar esa reserva de la forma más eficiente”, explica Benavente.

El IoT podría utilizarse para la geolocalización de estas fuentes y para la gestión de nuevas reservas, ayudando a crear procesos cada vez más sensorizados y con un uso de los datos más intensivo. También podría ser útil para el seguimiento de activos, algo imprescindible en un sector como el nuclear y radiológico, con instalaciones médicas de por medio y activos muy delicados. En particular, podría ser crucial para la trazabilidad del recorrido de fuentes radiactivas: si se desconoce su rastro, los escenarios pueden ser peligrosos. A veces se encuentran fuentes perdidas y se ignora su origen. Otras, se roban, como ocurrió en 2022 con el hurto de un maletín con material radiactivo en Fuenlabrada (Madrid), y es vital poder localizarlas y recuperarlas lo antes posible.

En otras ocasiones se pierde su rastro y ocurren accidentes, como el incidente de Acerinox en Cádiz en 1998, en el que una fuente perdida acabó derretida en una planta de procesamiento de chatarra, con la consiguiente contaminación radiactiva.

La importancia de la trazabilidad no radica solamente en localizar las fuentes, sino también en poder identificar al eslabón de la cadena que ha errado en el procedimiento que se ha de seguir para los residuos radiactivos. En este sentido, el IoT puede ser una herramienta idónea. “Antes, la trazabilidad se hacía de forma discreta en puntos concretos del proceso. Ahora, el uso de dispositivos IoT que acompañen al materíal harían posible una trazabilidad continua. Esto es una garantía de seguridad para los materiales críticos”, señala Benavente. Además, las fuentes radiactivas no se usan exclusivamente en entornos nucleares: también en hospitales, laboratorios, industrias y en el sector de la construcción.

El Consejo de Seguridad Nuclear tiene distintos protocolos para asegurar la trazabilidad de estas fuentes radiactivas, que incluyen el seguimiento y control de las transferencias de activos que entran en España hasta su salida, hasta el final de su vida útil o hasta que son almacenadas en una instalación autorizada, así como una comprobación periódica de su localización. Por otro lado, el IIoT y la inteligencia de análisis de datos puede utilizarse para la gestión, mantenimiento y supervisión de las propias instalaciones, para que esta sea más autónoma y pueda realizarse sin la necesidad de desplazarse al entorno industrial. “Hemos pasado de tener instalaciones supervisadas in situ a poder hacerlo de manera remota, como en la gestión de parques eólicos. También se pueden tomar decisiones a distancia y aplicarlas directamente en la instalación. Las industrias están consiguiendo hacer que estos procesos sean cada vez más autónomos”, detalla Benavente.

Por ejemplo, en el sector nuclear, el IIoT se puede usar para “la monitorización de las condiciones de funcionamiento de las plantas, con parámetros como presión, flujo o temperatura, así como parámetros de vigilancia y contingencia a través de datos de cámaras de seguridad, medidas de peso o verificación de contenedores”, añade Aurora Gil de Castro. Se hace la luz para el IoT eléctrico El sector eléctrico también se encuentra inmerso en el paradigma del IoT, con aplicaciones diversas, como enumera Gil de Castro: medidores inteligentes para conocer el consumo eléctrico, y control de iluminación o climatización para regular la intensidad luminosa o la temperatura de forma automática. También hay estrategias para dar mayor estabilidad a la red eléctrica con la conexión, agregación y control de cargas, o IoT para el alumbrado público en ciudades inteligentes y entornos industriales.

Gil de Castro investiga en calidad de la energía e internet de las cosas, y diseña sensores IoT para poder medirla. Cuenta que en la actualidad existen numerosos equipos comerciales que analizan la calidad de la energía, ofreciendo sus propios servicios en la nube en la que almacenan los datos. Sin embargo, “la solución en la que trabajamos en nuestro grupo de investigación está enfocada en el desarrollo de un sensor IoT que mida la calidad de la energía según establece la normativa europea para los medidores comerciales y que sea de bajo coste, permitiendo así correlacionar múltiples puntos medidos sin alcanzar un precio excesivo”, dice. En general, cree que el IoT puede ayudar a optimizar recursos y abaratar costes: “Proporcionar un adecuado nivel de iluminación sin gastar más de lo necesario y con una adecuada calidad de la energía es uno de los retos que se deben conseguir”.

Agricultura conectada

El sector de la agricultura vive también un momento desafiante: la población aumenta y, con el crecimiento demográfico, la cantidad de alimento también debe aumentar, pero la realidad hídrica es otra. Mientras que es el sector que más agua consume (el 70 % del agua dulce que se consume), los episodios de sequía cada vez son más largos y frecuentes, y casi una cuarta parte de la población mundial habita en zonas con estrés hídrico extremo, según datos del Instituto de Recursos Mundiales. “La agricultura necesita desarrollarse de manera más eficiente y sostenible.

El monitoreo de las variables ambientales todavía se realiza en gran medida con métodos tradicionales, como personas que verifican visualmente el estado de plantas y vegetales. Esto hace que la producción no sea óptima y que se desperdicien muchos recursos como agua, fertilizantes o energía”, indica Domenico Giustiniano, investigador del instituto IMDEA Networks. A esta llamada de emergencia, el IoT acude. “La tecnología IoT permitirá monitorear y medir las variables del entorno. Estos datos se enviarán a la nube, donde algoritmos inteligentes tomarán decisiones óptimas sobre la cantidad de agua y otros parámetros que se pueden controlar; por ejemplo, la cantidad de luz en el caso de instalaciones interiores”, dice Giustiniano. Otro parámetro que se puede medir es la humedad del suelo: “Según el nivel de humedad medido con sensores IoT, el riego se ajusta y se optimiza el consumo de agua”.

Estas mejoras y sistemas de control automáticos impulsan el sector hacia la agricultura de precisión, que le coloca a todo el adjetivo ‘inteligente’: invernaderos inteligentes, riego inteligente, control inteligente de plagas... ¿Hasta qué punto está todo esto realmente implementado? “En España ya existen varias instalaciones que utilizan sensores para monitorizar la calidad de los cultivos. Hay menos invernaderos debido a las buenas condiciones climáticas y, por lo tanto, la inversión general en invernaderos inteligentes y agricultura de precisión también es más limitada.

Sin embargo, esto podría variar en pocos años debido al cambio climático y la necesidad de tener un ambiente más controlado”, responde el investigador. Precisamente, la investigación de Giustiniano está relacionada con los invernaderos. En la búsqueda de la sostenibilidad, desde IMDEA Networks trabajan en dispositivos de comunicación IoT que no tienen baterías y que transmiten y reciben datos a través de la luz. “Las baterías de estos dispositivos suelen contener en gran medida litio, un componente químico difícil de extraer, escaso y que puede tener un impacto ambiental nocivo significativo.

Lo que hacemos es aprovechar la adopción de la tecnología LiFi, que utiliza bombillas LED comerciales que se vuelven inteligentes para fines de comunicación”, explica. Así, en lugar de tener baterías, sus dispositivos capturan energía a través de cualquier fuente emisora de luz en pequeñas celdas solares hechas de silicio, un material ampliamente disponible en la Tierra y más respetuoso con el medio ambiente que el litio.

En el sector de los invernaderos, esto significa que pueden usar las luces existentes para comunicarse con los dispositivos IoT. Conectividad caída del cielo Para todas estas aplicaciones, además del dispositivo IoT con sensores hace falta algo primordial que viene incluido en el propio nombre de la tecnología: internet. Sin un enlace a la red, no se pueden enviar datos en tiempo real ni establecer conexiones entre dispositivos. Sin embargo, la conectividad global aún no es una realidad y hay zonas de la Tierra que no disponen de conectividad terrestre. Los activos localizados en estas zonas no se podrían sensorizar para acceder a su información de manera automática o periódica.

De nuevo, la solución viene de la mano de la tecnología, en este caso, de los satélites. “Hoy en día pueden monitorizar activos en zonas remotas donde antes era imposible acceder gracias a la conectividad satelital”, indica Estefanía Quiroz, directora de Desarrollo de Negocio de FOSSA Systems, empresa que ofrece satélites miniaturizados, lo que los hace más asequibles y eficientes, y nodos IoT. Gracias al despliegue de estos minisatélites, son capaces de habilitar el internet de las cosas en lugares donde antes no llegaba. “Con el IoT podemos monitorizar esos activos en zonas remotas. Los casos de uso son infinitos: monitorización de redes de distribución del agua, de cabezas de ganado, del transporte marino o de la corrosión galvánica de tuberías en oleoductos”, explica Quiroz.

Antes, en esos casos tenía que ir un operario una vez a la semana a comprobar el estado de la tubería; ahora, trabajan con sistemas automáticos que entregan el dato dos veces al día, dice Quiroz, quien mira al futuro de la conectividad y el IoT y asegura que, “cuantos más satélites desplegados haya, menor será el tiempo de latencia (retraso en la transmisión) y mayores serán las posibles aplicaciones en situaciones que requieran de una actualización en tiempo real”. Cerrar el círculo del IoT En escenarios donde se tengan en cuenta la seguridad y la protección de los datos, y donde se utilice estratégicamente la tecnología como un medio y no como un fin, el internet de las cosas tendrá campo abierto para crecer.

Juan Benavente cree que a esta tecnología aún le queda recorrido para seguir avanzando y “conseguir una fabricación de lazo; donde todo: el dato que se recoge, la decisión que se toma y la acción que se implementa, es un ciclo cerrado gracias a la tecnología”. Para este experto, en los próximos años también será clave el enfoque medioambiental: “Hay y debe haber preocupación al respecto, y la trazabilidad que permite el IoT es una buena manera de marcar el camino por la sostenibilidad”.

Por su parte, Ahmed Banafa augura que “surgirán otros muchos ecosistemas IoT, y las batallas comerciales y técnicas entre ellos dominarán áreas como el hogar inteligente, la ciudad inteligente, las finanzas y la sanidad”. Pero, más allá de los retos que surjan por el camino, “los verdaderos ganadores serán los ecosistemas que cuenten con herramientas de análisis del IoT mejores, fiables, rápidas e inteligentes, ya que lo que importa es cómo convertir los datos en información, la información en acciones y las acciones en beneficios”.