Está previsto que las tecnologías de IoT y los espacios inteligentes impulsen una nueva revolución tecnológica, pero aunque existen miles de millones de dispositivos de IoT, la falta de unificación entre ellos continúa frenando al sector. ¿A qué desafíos se enfrentan los dispositivos de IoT, qué soluciones pueden ayudar y qué pueden hacer los ingenieros?
El peor enemigo de IoT: la fragmentación
Es increíble saber cuántos dispositivos de IoT hay en la actualidad en todo el mundo y, según estimaciones actuales, el total supera los 14 000 millones, cifra que se prevé que alcance los 20 000 millones en 2024. No solo es difícil comprender la cantidad de dispositivos que hay en todo el mundo, sino que además el volumen de datos que se genera es gigantesco. Gracias a los avances realizados en las tecnologías de IoT y a la cantidad de datos que se generan, industrias, como la IA y el aprendizaje automático, han conseguido una aceleración y una expansión masivas, lo que se traduce en que la inteligencia artificial ya es algo habitual en la vida diaria.
Y, sin embargo, a pesar de los muchos dispositivos de IoT que existen en el mercado y de las numerosas opciones para hogares inteligentes, la mayoría de los dispositivos de IoT que se utilizan en casa distan mucho de ser inteligentes. De hecho, la mayoría de los dispositivos de IoT que se utilizan en los hogares solo se clasifican como pertenecientes al Internet de las cosas por el simple hecho de que pueden conectarse a Internet, pero no hacen nada inteligente ya que no tienen la capacidad de compartir sus datos con otros sistemas y tampoco pueden responder de forma inteligente a eventos en tiempo real. Es más, la gran mayoría de los hogares no integran ninguna tecnología inteligente por defecto, lo que hace que la mayor parte de las viviendas sean “tontas”.
Aunque hay numerosos factores que dificultan la integración de IoT en el hogar, el principal culpable es, en la gran mayoría de los casos, la fragmentación.
¿Qué es la fragmentación de IoT?
Hay una broma en la industria de IoT que describe a la perfección los problemas que plantea la fragmentación. En pocas palabras, un ingeniero reconoce que existen 14 estándares de IoT y decide crear uno que pueda utilizar todo el mundo: ahora existen 15 estándares.
Por desgracia, esta broma refleja en gran medida cómo funciona la realidad, y los cientos (si no miles) de empresas e ingenieros de IoT que diseñan y fabrican dispositivos de Internet de las cosas hacen precisamente esto. Muchas de estas empresas no solo crean sus propios estándares (con la certeza de que son los mejores que existen), sino que a menudo crean ecosistemas completos de soluciones que funcionan dentro de su marco personalizado. Aunque puede ser beneficioso para quienes solo recurren a un fabricante para sus soluciones de IoT, esto conlleva múltiples desafíos que dificultan la integración de los espacios inteligentes.
El primer desafío que esto plantea es la dificultad para crear soluciones de IoT complejas que combinen dispositivos de distintos fabricantes. Por ejemplo, una casa inteligente requerirá numerosos dispositivos inteligentes, desde un timbre inteligente, enchufes inteligentes y luces inteligentes, hasta controladores inteligentes del termostato. A pesar de que existan en el mercado, resulta casi imposible encontrar un fabricante que produzca todos estos dispositivos o diferentes fabricantes que admitan un protocolo común.
El segundo desafío que plantea la fragmentación de IoT es la falta de soporte de software para las casas inteligentes. Al igual que cada fabricante crea su propio estándar, también suelen crear sus propias plataformas de software que utilizan para controlar los dispositivos y leer los datos, pero rara vez incluyen una API para que la utilicen otros fabricantes. Por esto, incluso la parte relacionada al software de los dispositivos de IoT puede estar fragmentada y aislada de los demás desarrolladores.
Por último, los clientes que se ven obligados a utilizar un único fabricante para sus soluciones de IoT pueden quedar atrapados en la marca o, peor aún, estar condicionados por todas y cada una de las decisiones que tome esa marca. Por ejemplo, hace poco, Hive anunció que pondría fin a su gama de productos HomeShield, como las cámaras de seguridad y los detectores de fugas, entre otros. Una vez que los dispositivos ya no reciban actualizaciones ni servicios, los clientes no tendrán más remedio que retirar y desechar estos dispositivos de IoT en perfectas condiciones de uso.
¿En qué consiste Matter?
Conscientes de los numerosos retos a los que se enfrentan los dispositivos de IoT, un grupo de grandes empresas tecnológicas se unió para decir basta y desarrolló un nuevo protocolo de IoT: Matter. A pesar de que el lanzamiento de Matter continúa avalando la broma respecto de la creación de nuevos estándares, al contar con el apoyo de muchas grandes empresas tecnológicas (Google, Meta, etc.), básicamente obliga a los fabricantes a adherir al estándar debido al gran tamaño de las empresas tecnológicas implicadas.
En esencia, Matter es un estándar patentado para la domótica que ofrece licencias exentas del pago de regalías a los fabricantes, que solo deben afrontar el costo de la certificación. A pesar del costo de la certificación, Matter es un producto de código totalmente abierto al público, lo que permite que los usuarios vean cómo funciona el código y hagan sugerencias de modificaciones y correcciones de errores. Aunque no queda claro cuál es la sanción por utilizar Matter sin obtener la certificación, es probable que los productos simplemente no puedan llevar el nombre y el logotipo de Matter (es decir, un producto podría ser compatible con Matter, pero no podría anunciarse como tal).
Los proyectos de Matter comenzaron en 2019 y, desde entonces, numerosos fabricantes y empresas han anunciado su apoyo públicamente, entre ellos, IKEA, Amazon, Google, Apple y Zigbee Alliance. Sin embargo, debido a que el protocolo se lanzó oficialmente en octubre de 2022, aún no ha alcanzado popularidad ni ha sido adoptado por la comunidad en general. Además, la versión actual de Matter es compatible con dispositivos domésticos comunes, como productos de iluminación, conmutadores de las redes de servicios públicos, termostatos, cerraduras de puertas, sistemas de calefacción y ventilación, sensores de seguridad, televisores y persianas. La próxima versión, prevista para marzo de 2024, ampliará la lista de dispositivos compatibles e incluirá aspiradoras robot, sensores de CO, detectores de humo, gestión de la energía, Wi-Fi, cámaras y otros electrodomésticos importantes.
¿Hay alguna otra alternativa aparte de Matter?
Hasta ahora, no existe otro estándar de IoT con el mismo nivel de respaldo que Matter, pero eso no quiere decir que no haya otros estándares que puedan ayudar a los ingenieros a crear dispositivos bien conectados.
Sin duda, algunos de los métodos más populares para la comunicación de IoT son REST y HTTP; esto se debe a que la mayoría de los servidores web los admiten de forma natural. Esto significa que los dispositivos de IoT pueden enviar paquetes de datos a un servidor web estándar codificado en PHP o Node.js, y la ventaja adicional de estos protocolos es que hacen que la visualización de datos sea muy sencilla, ya que las bases de datos utilizadas para alimentar sitios web también se pueden utilizar para almacenar datos de IoT. Por ende, en teoría, toda una solución completa de IoT puede integrarse en un único servidor web.
Una alternativa a HTTP y REST es el uso de web sockets. PHP, HTML y JavaScript admiten web sockets, lo que los convierte en una excelente opción para dispositivos de IoT; pero mientras que HTTP y REST son mensajes de un solo paquete que cierran su conexión al finalizar, los web sockets pueden permanecer abiertos, lo que los hace ideales para transmitir grandes cantidades de datos.
Por último, MQTT es otro protocolo popular que millones de dispositivos utilizan a nivel mundial. Desarrollado en un principio para la industria del petróleo y el gas, MQTT permite que redes enteras de dispositivos publiquen y se suscriban a variables específicas, y su naturaleza ligera lo hace ideal para microcontroladores de bajo consumo y gama baja. Además, se pueden realizar implementaciones personalizadas de MQTT con facilidad debido a la simplicidad de su protocolo y se pueden adoptar los numerosos ejemplos que se encuentran en línea.
¿Qué deberían hacer los ingenieros?
Tanto en HTTP como en MQTT, los diseñadores pueden poner a disposición sus API para, al menos, ofrecer la opción de que otros fabricantes hagan interfaz con los dispositivos. Además, se pueden formular software "puente" (programas de software que conectan dos estándares diferentes) que ayudan a que los productos funcionen con otros fabricantes.
Además de esto, es difícil decir qué deberían hacer exactamente los ingenieros, ya que Matter en sí es muy joven, su documentación es muy profunda y compleja, y puede que no sea la mejor solución para todos los productos de IoT. Por supuesto, se ha demostrado de forma explícita que crear nuevos estándares no ayuda en absoluto; por lo tanto, siempre que sea posible, los ingenieros deberían evitar crear nuevos estándares.
Una posible solución es que los ingenieros se concentren en desarrollar diseños de código abierto que se puedan modificar con facilidad en el campo. Por ejemplo, la creación de dispositivos de IoT a partir de sistemas Linux que admiten actualizaciones inalámbricas puede, en teoría, actualizarse en el futuro para que admitan Matter cuando esté mejor posicionado como protocolo.
Otra salida es que los ingenieros continúen desarrollando soluciones convencionales, como HTTP y REST, y esperen que, al proporcionar sus API al público, Matter pueda, en cierta medida, ser compatible con sus productos. De hecho, una posibilidad puede ser crear una interfaz web, que se sitúe entre el dispositivo de IoT y un servidor Matter, que pueda traducir los mensajes entre ambos.
Pero Matter no debería utilizarse solo por el hecho de que exista. A menos que sea esencial para un diseño, la integración de Matter por el mero hecho de ser compatible puede ser más perjudicial que beneficiosa, sobre todo si hay errores desconocidos que pueden afectar a Matter.
