5 cosas que hay que saber sobre los protocolos IoT

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5 cosas que hay que saber sobre los protocolos IoT
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Las últimas investigaciones sobre protocolos de IoT muestran una creciente popularidad de los protocolos creados a propósito para el IoT. En 2022, la "facilidad de uso" y la "fiabilidad" encabezan la lista de requisitos más importantes del protocolo requisitos del protocolo.

IoT Analytics, un proveedor global líder de perspectivas de mercado e inteligencia empresarial estratégica para el Internet de las Cosas (IoT), la IA, la nube, el borde y la industria 4.0, publicó un informe de 110 páginas titulado "IoT Communication Protocols Adoption Report 2022". El informe detalla el uso de los protocolos de comunicación IoT en el contexto de las operaciones inteligentes y los productos conectados. El siguiente artículo destaca algunas de las ideas clave.

Knud Lasse Lueth, director general de IoT Analytics, afirma: "Ahora está bien establecido que habrá numerosos estándares de protocolo IoT, no uno. Nuestra investigación muestra que el panorama está cambiando lenta pero constantemente hacia protocolos más modernos como MQTT u OPC-UA, pero pasará mucho tiempo antes de que estos protocolos dominen el panorama."

Dimitris Paraskevopoulos, analista de IoT Analytics, añade: "El panorama de la conectividad era mucho más sencillo hace 10-15 años, cuando los proyectos se condensaban principalmente en las instalaciones. Hoy en día, el aumento de los protocolos de IoT ha incrementado la importancia del software como parte de la configuración de la conectividad y el middleware, como las plataformas y los brokers de IoT, se han convertido en algo habitual en estos proyectos."

En la actualidad hay 12.200 millones de conexiones globales activas de IoT. Ahí radica el poder del IoT. Una miríada de dispositivos interconectados se comunica entre sí y produce datos significativos. Pero para que los dispositivos se comuniquen no basta con estar conectados. Tienen que hablar el mismo "idioma". Ahí es donde entran en juego los protocolos del IoT.

Un protocolo es un conjunto de reglas que permiten la comunicación efectiva (es decir, el intercambio de datos) de distintas máquinas/dispositivos en un entorno de red. El concepto es similar a los idiomas que utilizamos para comunicarnos. Si dos personas no hablan el mismo idioma, el intercambio entre ellas no será eficaz. Sin estos protocolos, surgiría una Babilonia digital.

Para el Informe de Adopción de Protocolos de Comunicación IoT 2022, IoT Analytics encuestó a 200 responsables de la toma de decisiones sobre su configuración de conectividad IoT. A continuación se presentan cinco conclusiones del informe, que describen el panorama de los protocolos de IoT en 2022.

1. NO HAY UN PROTOCOLO DE IOT QUE SIRVA PARA TODOS

Hoy en día no existe un protocolo de IoT estándar e indiscutible. Ahí es donde comienza la complejidad del tema. Este hecho también es evidente en el hecho de que el 73% de los encuestados señalaron que la gestión de varios formatos de datos y protocolos les impedía escalar sus proyectos. El mercado del IoT, en su conjunto, está fragmentado, y los protocolos del IoT no son diferentes. No existe un estándar global. Algunos protocolos dominan sectores específicos (por ejemplo, CAN es un elemento básico en la comunicación de componentes de vehículos, DNP3 se utiliza con mayor frecuencia en los servicios públicos y HART es el protocolo predominante en las industrias de procesos).

Aun así, para la mayoría de los proyectos, en general, los relacionados con el IoT, la elección del protocolo puede hacer o deshacer una red adecuada, y deben tenerse en cuenta muchos requisitos. Por ejemplo, MQTT y NB-IoT (estándar LPWAN) son compatibles y pueden trabajar juntos sin defectos en una red estable. Sin embargo, si se añade un entorno de mala recepción, ahí empiezan los problemas. ¿Los dispositivos funcionan con baterías? ¿Cuál es el volumen de datos transferidos? ¿Es estable la red? ¿Es necesario que los mensajes tengan prioridad? Estas son sólo algunas preguntas que hay que responder antes de tomar una decisión. Al ampliar la imagen, se puede reconocer todo un "ecosistema" del que forman parte los protocolos del IoT.

Como puede verse en la imagen siguiente, el panorama de los protocolos IoT puede ser bastante intimidante. Implica múltiples capas que deben ser compatibles entre sí. Las capas del protocolo de comunicación (por ejemplo, conectividad, enlace, transporte, sesión) constituyen sólo la base del paisaje. Por encima de ellas, está el procesamiento de datos (por ejemplo, Kafka, RapidMQ), el almacenamiento (por ejemplo, MongoDB) y, por último, las aplicaciones correspondientes (por ejemplo, visión artificial, gestión de activos).

A esta complejidad se suma el hecho de que determinados dispositivos pueden soportar únicamente protocolos propietarios. Se trata de protocolos creados y propiedad de una sola organización o individuo, lo que a menudo los hace incompatibles con otro hardware estándar. Si este es el caso, se necesita un conversor de protocolos. Todas estas partes deben ser instaladas de manera correcta y configuradas para una configuración de conectividad funcional y eficiente. Por lo tanto, la mayoría de los encuestados mencionan la interoperabilidad como un punto problemático cuando se les pregunta por la configuración de su conectividad.

2. LOS PROTOCOLOS CREADOS ESPECÍFICAMENTE PARA EL IOT SE ESTÁN ADOPTANDO CADA VEZ MÁS

Según nuestro estudio, se espera que el porcentaje de conexiones que utilizan protocolos creados específicamente para las configuraciones de IoT aumente en un 11% en los próximos dos años. MQTT y CoAP son los protocolos que lideran este crecimiento. Ambos se ajustan a los requisitos de las redes IoT en todos los aspectos. Son ligeros (el bajo consumo de energía es crucial para los dispositivos alimentados por baterías), tienen una baja sobrecarga (menor tamaño de los mensajes) y pueden funcionar en redes con pérdidas (muchos dispositivos IoT, como los sensores, pueden formar parte de configuraciones remotas). Para las conexiones entre activos/dispositivos y middleware, se espera que MQTT tenga un aumento del 29% en sus cuotas de conexión durante este periodo. Sin embargo, entre el middleware y las aplicaciones, CoAP es el protocolo IoT que más se espera que crezca, con un aumento del +30% en estos dos años. También hay que mencionar aquí a AMQP como otro protocolo IoT necesario en alza, que muestra un crecimiento global en ambos tipos de conexión.

3. EL SOFTWARE ES CADA VEZ MÁS IMPORTANTE PARA GESTIONAR LA CONECTIVIDAD DE IOT

Este aumento de los protocolos de IoT ha incrementado la importancia del software como parte de la configuración de la conectividad. El panorama de la conectividad era mucho más sencillo hace 10-15 años. La mayoría de los proyectos se condensaban en las instalaciones (incluyendo la analítica y la visualización). Mientras tanto, surgieron nuevas piezas de software para gestionar esta conectividad. Herramientas como las plataformas de IoT, los brokers, los convertidores de protocolos y otros middleware de este tipo son las piezas que completan el rompecabezas de la conectividad. Como era de esperar, cuando se trata de plataformas de IoT, la mayoría de los encuestados aprovechan Microsoft Azure IoT y AWS IoT. En cuanto a los brokers y los convertidores de protocolos, el panorama es más diverso, y son varias las empresas que acaparan el protagonismo. Por ejemplo, HiveMQ y ActiveMQ son dos brokers populares, y PTC Kepware y Matrikon están entre los convertidores de protocolo más utilizados.

4. LA "FACILIDAD DE USO" Y LA "FIABILIDAD" SON LO MÁS IMPORTANTE A LA HORA DE ELEGIR UN NUEVO PROTOCOLO

Encontrar el protocolo IoT correcto para las necesidades de cada proyecto es vital. Por ejemplo, MQTT está más centralizado y es más adecuado para conexiones de bajo ancho de banda y en lugares remotos. En cambio, DDS está descentralizado, es más versátil y puede adaptarse a redes de alto rendimiento. De ahí que sea esencial comparar los posibles protocolos de IoT y sus atributos. Según la investigación de IoT Analytics, la facilidad de uso de un protocolo es el factor más influyente. Fue el rasgo más crucial en una lista de más de 20 características basada en nuestros encuestados. Distintos sectores, regiones y tamaños de empresa dan distintos valores a cada característica del protocolo, por lo que se pueden detectar muchos patrones. Por ejemplo, la interoperabilidad con otros protocolos y la escalabilidad son más importantes para las grandes empresas, mientras que la facilidad de DevOps es más crítica para las pequeñas y medianas empresas.

5. LA TOMA DE DECISIONES SOBRE LOS PROTOCOLOS DE IOT SE HA CONVERTIDO EN UN EJERCICIO DE MÚLTIPLES PARTES INTERESADAS

Estos rasgos afectan al proceso de decisión y pueden inclinar la balanza a favor de un protocolo específico. Deben ser evaluados con gran detalle por el responsable de la toma de decisiones. Según el 88% de nuestros encuestados, el consejo de administración/la dirección ejecutiva tiene el poder de decisión final. Este hecho pone de manifiesto la importancia que esta decisión puede tener para la empresa. Sin embargo, no son los únicos. Decidir sobre un protocolo de IoT es una tarea de enormes proporciones en la que participan muchas partes interesadas. Según nuestros resultados, seis departamentos participan en ese procedimiento, incluidos los departamentos de TI/tecnología y finanzas. Al observar las 5 regiones por separado, se puede destacar una clara diferencia. Las empresas norteamericanas parecen tener una estrategia más colaborativa, ya que los encuestados dudan en señalar a un departamento concreto como responsable de la toma de decisiones. Por el contrario, el 94% de los encuestados europeos señalan a la junta directiva/la dirección ejecutiva como responsable de la toma de decisiones para un nuevo protocolo de IoT.

NUESTRA OPINIÓN

El auge del IoT está trayendo consigo cambios radicales en la forma en que los dispositivos se comunican entre sí, y los protocolos del IoT no harán más que aumentar su adopción e importancia a medida que se incremente el número de dispositivos conectados. La carga de los adoptantes es planificar bien y decidir el protocolo de IoT más adecuado para evitar que se produzca una Babilonia digital no deseada. (IoT Analytics)

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