El concepto de Internet de las Cosas, Internet of Things o IoT, se refiere a la posibilidad de que las “cosas” puedan estar integradas en la red de Internet. Como tal, puede no parecer algo especialmente relevante, pero abre un amplio abanico de aplicaciones. 

Si se considerase como “cosa” un automóvil, con esta tecnología se podrían detectar embotellamientos o accidentes en tiempo real, de forma que el sistema IoT llamase a los servicios de emergencia de manera automática o sugiriese itinerarios alternativos.  Si la “cosa” fuese la despensa o el frigorífico de un hogar, se podría realizar automáticamente la lista de la compra y, en el supermercado, proponernos el itinerario óptimo para adquirir los productos. Si por “cosa” nos refiriéramos a una empresa, podríamos incluso conocer en todo momento el estado de la maquinaria y predecir una eventual avería, que se corregiría de manera planificada, evitando paradas indeseadas en la producción. Esta misma tecnología ha mejorado la salud de los árboles jóvenes de la ciudad alemana de Erlangen. Pero, ¿cómo funcionan los sistemas de IoT?

Para empezar, representan una convergencia de diferentes tecnologías: electrónica optimizada para un bajo consumo, sensores, sistemas de energy harvesting que capturan energía del ambiente, sistemas de comunicaciones inalámbricas, plataformas en la nube o ciencia de datos. Todo ello con el fin de recopilar, transmitir y procesar gran cantidad de datos de manera eficiente. 

Una de esas tecnologías destacadas de las redes IoT modernas son sus sistemas de comunicaciones, conocidos como Low Power Wide Area Network (LPWAN). Estos sistemas son capaces de funcionar con muy bajo consumo energético y cubrir grandes distancias. Estas dos características aparentemente incompatibles, bajo consumo y largo alcance, son posibles en las redes LPWAN porque el tamaño de los datos que transmiten es reducido. Esto no supone una gran limitación en los sistemas IoT, puesto que no se trata de enviar datos de gran tamaño, como sería la transmisión de un video, sino datos de pequeño tamaño, como los transmitidos por dispositivos con sensores para leer la temperatura o la humedad, por ejemplo. Eso sí, lo que las redes LPWAN deben asegurar es la transmisión de datos de un gran número de dispositivos, cientos o miles, de manera fiable y durante periodos elevados de tiempo, medido en meses o años. 

Además, estos sistemas IoT están abiertos a innovaciones. Por ejemplo, utilizando comunicaciones directas hacia satélites, lo que permite la comunicación con dispositivos desplegados en grandes extensiones o en ubicaciones remotas y de difícil acceso, como zonas forestales, buques en alta mar, vehículos en rutas transcontinentales o infraestructuras críticas en áreas aisladas.

Ejemplos de este tipo de redes son LoRaWAN, Sigfox, NB-IoTe o Mioty que, ciertamente, permiten quedispositivos alimentados con baterías o módulos de energy harvesting, recolecten energía de su entorno: energía solar, térmica, cinética…, y puedan funcionar autónomamente durante meses o años transmitiendo pequeñas cantidades de datos a través de distancias de varios kilómetros. 

Un ejemplo final práctico del impacto positivo de las redes IoT viene de la ciudad alemana de Erlangen. En esta ciudad, el centro de investigación Fraunhofer IIS, en colaboración con la Universidad Friedrich-Alexander-Universität, puso en marcha un proyecto para optimizar el consumo de agua en el riego de los 1.500 árboles jóvenes censados en la ciudad, que requieren de riego regular para promover el desarrollo de sus raíces. En el proyecto se utilizó la solución Mioty, uno de los sistemas LPWAN más recientes, que destaca por su capacidad de gestionar redes IoT masivas, robustas y seguras. Los dispositivos, equipados con esta tecnología leen y transmiten continuamente la humedad del suelo en diferentes puntos de las zonas arboladas en los alrededores de Erlangen. Los datos recibidos se analizan, y mediante algoritmos, permiten ajustar automáticamente cuándo los árboles necesitan ser regados. El proyecto permitió el ahorro de 250 m3 de agua y mejoró la salud de los árboles jóvenes, evitando 20 replantaciones. El ahorro total de los costes se estimó en 80.000€.