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Despliegue y autenticación

De acuerdo al sitio IoT analytics se estima que existen más de 8 mil millones de dispositivos IoT, excluyendo smartphones, notebooks y tablets. Esto solo si se consideran nodos IoT del tipo sensor/actuador que tengan una interfaz de comunicación bidireccional.  Esto también deja afuera a dispositivos del tipo RFID o NFC.

Fuente: iot-analytics.com
  • Las conexiones cableadas incluyen sus variantes Ethernet y buses de campo con conectividad IP.
  • Las conexiones celulares incluyen 2G, 3G y 4G.
  • LPWAN incluye tecnologías inalámbricas de bajo consumo, licenciadas o no, como LoRa SigFox.
  • WPAN son redes inalámbricas personales e incluyen Bluetooth, Zigbee, Z-Wave y otros.
  • WLAN son redes inalámbricas locales, e incluye todas las variantes de WiFi y tecnologías similares.
  • Se estima que para 2025 habrá casi 22 mil millones de estos dispositivos conectados.

Con este panorama es crucial poder identificar cada dispositivo que se conecta a la plataforma. Esto no reside solo en tener las credenciales de conexión, sino que estas estén siendo utilizadas por el dispositivo correcto, basado en un número de serie o dirección de hardware.

Es decir, se debe verificar que las credenciales corresponden con el dispositivo. Resulta evidente entonces que cada dispositivo deberá tener sus propias credenciales, es decir, que estas no son intercambiables entre los dispositivos.

Un método utilizado para la autenticación de dispositivos es la utilización de un certificado encriptado almacenado en la memoria del dispositivo. El dispositivo entonces se conecta a una URL específica, ya codificada en su firmware y se autentica en la plataforma.

También pueden utilizarse tokens o credenciales de usuario, tanto a través del protocolo MQTT como HTTP.

Esta operación de registro inicial se denomina despliegue o provisión, por lo que en realidad la autenticación es parte de este proceso.  Luego de registrarse, el dispositivo puede recibir alguna configuración específica de parte de la plataforma.

Configuración y control

Por razones prácticas los dispositivos nuevos llevan una configuración básica y general, que luego se adapta a la aplicación específica una vez que ya han sido instalados y registrados en la plataforma IoT.

Es en este momento que se pueden especificar el nombre del dispositivo, su ubicación, los datos del cliente, etc. De este modo cualquier dispositivo puede ser desplegado en cualquier instalación, lo que permite incluso su reutilización.

La configuración de cada dispositivo dependerá del tipo de aplicación. Por ejemplo, un nodo con un sensor de temperatura puede ser programado para tomar mediciones a intervalos definidos, enviar alertas cuando se supere algún valor, etc. Todo esto puede realizarse una vez que el nodo IoT ha sido desplegado.

Respecto de control, en ocasiones puede ser necesario reiniciar el dispositivo de manera remota o incluso llevarlo a la configuración por defecto. También puede ser necesario actualizar el firmware para implementar mejoras funcionales o instalar parches de seguridad.

En definitiva, las características de configuración y control permiten especificar los datos del dispositivo una vez instalado, controlar su comportamiento y recuperarlos frente a fallas o errores.

Monitoreo y diagnóstico

Cuando la cantidad de dispositivos conectados crece, la gestión de dispositivos se vuelve un problema y es crucial detectar inconvenientes antes que se produzcan problemas mayores. Desde la caída de un nodo hasta lecturas erróneas en un sensor, los problemas pueden ser variados.

En este sentido, es necesario monitorear y diagnosticar los dispositivos IoT para minimizar los tiempos fuera de servicio.

Mediante el monitoreo se pueden observar los valores de utilización de CPU, memoria, disco, interfaz de comunicación, temperatura, tensión de alimentación, carga de batería, etc.

También se pueden detectar alertas de seguridad, como intentos de acceso no autorizados y ataques de otro tipo.

Toda esa información es recopilada por la plataforma de gestión y puede ser analizada para prevenir fallas o recuperar el funcionamiento de un nodo caído.

Descargar los registros de un nodo es también útil para hacer un diagnóstico y resolver problemas asociados al código. De esta manera se puede hacer un debug en forma remota.

Finalmente, toda la información recopilada puede utilizarse para detectar patrones de comportamiento mediante analíticas más avanzadas.

Mantenimiento de software y actualizaciones

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Uno de los aspectos más importantes y a menudo menos considerados en la fabricación de dispositivos IoT es la gestión del firmware. Es lógico que el software instalado en los nodos tenga bugs e incluso vulnerabilidades de seguridad, por lo que la actualización online no es un lujo, sino una necesidad.

Esto también es útil cuando se desea habilitar nuevas funcionalidades en los nodos una vez que estos ya están operativos. Evidentemente esto reduce costos y tiempos de mantenimiento.

Evidentemente este tipo de actualizaciones solo debe realizarse cuando el impacto sobre el negocio sea mínimo, ya que durante el tiempo que el nodo se esté actualizando no estará operativo.

También es crucial contar con un vínculo de comunicación confiable al momento de realizar la actualización, ya que un corte en el enlace puede poner al nodo en un estado irrecuperable y obligar a reemplazarlo. Esto debe tenerse muy en cuenta sobre todo cuando los nodos son móviles, como los dispositivos que se instalan en vehículos para su seguimiento y monitoreo. En estos casos puede ser que los nodos pierdan comunicación debido a falta de cobertura, por lo que lo más conveniente es realizar las actualizaciones cuando los vehículos no estén siendo utilizados.

Hasta aquí hemos llegado con este curso gratuito sobre las 4 claves fundamentales en la gestión de dispositivos IoT.


1 comentario

Carlos julio · 2 mayo, 2020 a las 9:26 AM

Muy interesante y me gustan todos estos temas

Carlos julio · 2 mayo, 2020 a las 9:26 AM

Muy interesante y me gustan todos estos temas

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