martes , noviembre 21 2017
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Un diseño más democrático para el Internet de las cosas: el papel de las placas de desarrollo y las comunidades de código abierto

El Internet de las Cosas es uno de los elementos de mayor importancia de lo que el Foro Económico Mundial ha identificado como la ‘cuarta revolución industrial’: una transformación económica, técnica y cultural que combina los entornos físicos, biológicos y digitales. Esta transformación está impulsada por tecnologías como la conectividad ubicua, los big data, el análisis de datos y la nube. La “democratización de la computación” puede sonar a concepto abstracto, pero constituye una verdadera revolución que lleva desarrollándose fuera de los ojos del gran público durante ya algún tiempo. Este movimiento en pro de la democratización del desarrollo de proyectos electrónicos ha eliminado las fronteras tradicionales entre hardware y software, lo que ha acelerado su desarrollo reciente gracias a la llegada de nuevas tecnologías y la reunión de comunidades de nueva creación en torno a una de las tendencias más comentadas de los últimos años: el Internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés).

No obstante, si el IoT pretende cumplir con su promesa de ofrecer más oportunidades al público tecnológico, es necesario simplificar sus flujos de trabajo y hacer un mejor uso de los componentes modularizados para resolver los más que plausibles problemas técnicos que entrañan las dificultades de diseño del IoT, desde el desarrollo de software a la implementación de hardware. Los kits de desarrollo, los ordenadores de placa reducida (SBC) y las plataformas de diseño de prototipos como Raspberry Pi y Arduino forman parte de una nueva generación de componentes de hardware de código abierto.

Estos, caracterizados por su bajo coste y sencillez de uso, están permitiendo desarrollar aplicaciones basadas en el IoT a un grupo de desarrolladores mucho más amplio y además proporcionan una base para la creación de diseños de referencia que repercutirá en la innovación del propio IoT. De igual importancia son las comunidades en línea de fabricantes y hackers, que han nacido como red de asistencia experta para estos kits de desarrollo, ordenadores SBC y plataformas de código abierto en general. Desde ellas, se proporciona ayuda a personas de todo tipo, desde principiantes a “desarrolladores de día, fabricantes de noche”, para permitirles ejecutar correctamente sus diseños basados en el IoT.

Oportunidades y desafíos

En un futuro muy próximo, las redes de sensores y dispositivos inteligentes del IoT conectarán prácticamente todos los aspectos de nuestro entorno: nuestros hogares, objetos físicos, flujos de trabajo industriales, sistemas de transporte y comunicaciones, indumentarias y el cuerpo humano, los cuales podrán establecer conexiones entre ellos e intercambiar datos. La firma de investigación IDC prevé que para 2020 habrá 50 000 millones de sensores de IoT instalados y más de 200 000 millones de dispositivos conectados en red para 20301.

El IoT también permite democratizar el desarrollo de hardware y software, con lo que se conseguirá atraer a una nueva generación de desarrolladores e innovadores a los sectores de la alta tecnología. Gartner ha previsto que, para finales de este año, el 50% de las soluciones basadas en el IoT se habrán desarrollado en startups de menos de tres años de antigüedad. Gartner también predice que serán los fabricantes y startups (y no las grandes compañías de bienes de consumo) quienes impulsen la aceptación, el uso y el crecimiento de las tecnologías basadas en el IoT mediante la creación de aplicaciones especializadas, que obtendrán un mayor reconocimiento en el mercado. No obstante, si el IoT va a impulsar la democratización del diseño, es necesario simplificar este considerablemente. Las soluciones basadas en el IoT son visiblemente complejas y difíciles de construir.

Además, desarrollar una plataforma completa basada en el IoT requiere de conocimientos en diversos ámbitos técnicos, incluidas habilidades de integración y administración de sensores, gestión de la energía, procesadores, conectividad de redes inalámbricas, seguridad, software integrado, análisis de datos y plataformas en la nube. Pocos son los fabricantes y startups pequeñas que cuentan con experiencia propia que les permitan sacar al mercado estos productos tan complejos. El desarrollo de plataformas basadas en el IoT desde cero no suele ser la mejor estrategia para la mayoría de innovadores. La integración de hardware, software y tecnologías inalámbricas con acceso a través de la nube es un proceso complejo y posiblemente largo, que supone una inversión muy superior. Es aquí donde las placas de desarrollo de código abierto entran en juego.

El papel del fabricante

Las startups, los empresarios y los fabricantes pueden aprovechar la disponibilidad de plataformas electrónicas y ordenadores SBC de código abierto y bajo coste de otros proveedores como Farnell element14, que suministra potentes herramientas de diseño a desarrolladores de forma más rápida, lo que las hace más accesibles y sencillas de obtener para innovadores de todo tipo. Estas plataformas de desarrollo también ayudan a salvar la brecha técnica que separa a ingenieros y diseñadores de código. La labor tradicional de los ingenieros ha sido diseñar el hardware para el desarrollo de sistemas, trabajando solamente en el diseño electrónico del equipo y, en el mejor de los casos, programación en C. En el otro extremo están los ingenieros de software. Se dedican casi en exclusiva a escribir código para sistemas operativos, pero en cuanto ven una plataforma de hardware con un cable conectado, muchos se asustan por la posibilidad de cortocircuitar o dañar la placa.

Las plataformas como Raspberry Pi y BeagleBoard acercan estos dos campos en un escenario en el que los ingenieros de hardware están expuestos a programación más compleja en plataformas con sistema operativos integrados y los desarrolladores de código ahora disponen de un medio vehicular de bajo coste para comprender mejor la computación física. Las redes de fabricantes también son comunidades que proporcionan asesoramiento y soporte técnico (donde ninguna pregunta es trivial), y ofrecen la oportunidad de aprender tanto de iguales como de profesionales. Los foros de la comunidad y las actividades como los seminarios web y los ensayos de nuevos dispositivos electrónicos ofrecen un espacio de encuentro y aprendizaje para ingenieros y fabricantes, donde pueden aprender más sobre la implementación de tecnologías, tanto actuales como antiguas, a través de intercambio de hardware y software de código abierto.

También hay disponibles kits de desarrollo especializados para aplicaciones basadas en el IoT, que incluyen el hardware, el software, el firmware y las herramientas de integración necesarios para acortar el tiempo de diseño. Una característica importante de estos kits de IoT es que también suelen incluir componentes para la instalación de sensores y soluciones de acceso en la nube para facilitar la incorporación de estas tecnologías en diseños funcionales. Los kits de desarrollo se están convirtiendo con gran rapidez en el equivalente a diseños de referencia para infraestructuras basadas en el IoT, ya que los fabricantes han comenzado a evolucionar sus experiencias “out-of-the-box” para incluir no solamente la plataforma base, sino también las capacidades esenciales de instalación de sensores y acceso a través de la nube. Para aquellos diseñadores que estén listos para industrializar sus di seños y llevarlos a producción, los fabricantes más importantes también ofrecen servicios de “diseño de fabricación” y manufactura para ayudar a hasta la compañía más pequeña a pasar de mero fabricante a uno de los denominados OEM (“fabricante de equipos originales”).

Lo pequeño agrada (y es más fácil de sacar al mercado)

La democratización del diseño basado en el IoT se está haciendo realidad muy rápidamente. Los kits de desarrollo de código abierto y otras plataformas de diseño de prototipos están demostrando ser fundamentales para equilibrar la cadena de suministro de aplicaciones basadas en IoT. Aceleran la innovación y permiten a todo aquel con ideas y ambiciones diseñar y construir soluciones de éxito basadas en el IoT. Estas plataformas permiten sacar al mercado soluciones basadas en IoT más rápido que nunca. También suponen una perturbación para los titanes tecnológicos tradicionales, gracias a las tecnologías de código abierto y a las redes de fabricantes que ofrecen acceso a componentes, kits y comunidades de ayuda online. La expansión de los kits de desarrollo, el conocimiento compartido gracias al código abierto, la fabricación de lotes pequeños y el IoT van de la mano, lo que favorece y acelera el desarrollo y diseño de prototipos para un mercado amplio, dinámico y que crece con gran rapidez.



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