A la vez, cuando el número de dispositivos de Internet de las cosas (IoT) aumenta continuamente, también se observan casos de ataques DDoS (Denegación de servicio distribuido) a intervalos frecuentes. Gartner informa que para 2020, el número de dispositivos IoT alcanzará aproximadamente los 25 mil millones. Significa que es hora de que las empresas, los clientes y otras partes interesadas conozcan los protocolos y estándares de IoT, que potencialmente pueden mantener a raya las posibilidades de brechas de seguridad.
Guía de protocolos y estándares de IoT
Los protocolos de comunicación de IoT son modos de comunicación que protegen y garantizan una seguridad óptima a los datos que se intercambian entre dispositivos conectados.
Los dispositivos IoT suelen estar conectados a Internet a través de una red IP (Protocolo de Internet). Sin embargo, dispositivos como Bluetooth y RFID permiten que los dispositivos IoT se conecten localmente. En estos casos, hay una diferencia en la potencia, el alcance y la memoria utilizados. La conexión a través de redes IP es comparativamente compleja, requiere mayor memoria y potencia de los dispositivos IoT, mientras que el alcance no es un problema. Por otro lado, las redes no IP exigen comparativamente menos potencia y memoria, pero tienen una limitación de alcance.
En lo que respecta a los protocolos o tecnologías de comunicación IoT, se puede considerar una combinación de redes IP y no IP en función del uso.
Tipos de protocolos de IoT
Los protocolos y estándares de IoT se pueden clasificar en dos categorías separadas.
1. Protocolos de red IoT
Los protocolos de red IoT se utilizan para conectar dispositivos a través de la red. Estos son el conjunto de protocolos de comunicación que se utilizan normalmente a través de Internet. Mediante el uso de protocolos de red IoT, se permite la comunicación de datos de extremo a extremo dentro del alcance de la red. A continuación se presentan los diversos protocolos de red IoT:
* HTTP (Protocolo de Transferencia de Hipertexto)
El Protocolo de transferencia de hipertexto es el mejor ejemplo de protocolo de red IoT. Este protocolo ha formado la base de la comunicación de datos a través de la web. Es el protocolo más común que se usa para dispositivos IoT cuando hay muchos datos que publicar. Sin embargo, el protocolo HTTP no es el preferido debido a su costo, duración de la batería, ahorro de energía y más restricciones.
La fabricación aditiva / impresión 3D es uno de los casos de uso del protocolo HTTP. Permite a los ordenadores conectar impresoras 3D en la red e imprimir objetos tridimensionales y prototipos de procesos predeterminados.
• LoRaWAN (Red de Área Amplia de Largo Alcance)
Es un protocolo de bajo consumo de largo alcance que proporciona detección de señal por debajo del nivel de ruido. LoRaWAN conecta cosas que funcionan con baterías de forma inalámbrica a Internet en redes privadas o globales. Este protocolo de comunicación es utilizado principalmente por ciudades inteligentes, donde hay millones de dispositivos que funcionan con menos energía y memoria.
El alumbrado público inteligente es el caso de uso práctico del protocolo IoT de LoRaWAN. Las luces de la calle se pueden conectar a una puerta de enlace LoRa utilizando este protocolo. La puerta de enlace, a su vez, se conecta a la aplicación en la nube que controla la intensidad de las bombillas automáticamente en función de la iluminación ambiental, lo que ayuda a reducir el consumo de energía durante el día.
• Bluetooth
Bluetooth es uno de los protocolos más utilizados para la comunicación de corto alcance. Es un protocolo IoT estándar para la transmisión inalámbrica de datos. Este protocolo de comunicación es seguro y perfecto para la transmisión inalámbrica de corto alcance, bajo consumo, bajo costo y entre dispositivos electrónicos. BLE (Bluetooth Low Energy) es una versión de bajo consumo de energía del protocolo Bluetooth que reduce el consumo de energía y desempeña un papel importante en la conexión de dispositivos IoT.
El protocolo Bluetooth se utiliza principalmente en dispositivos portátiles inteligentes, teléfonos inteligentes y otros dispositivos móviles, donde se pueden intercambiar pequeños fragmentos de datos sin alta potencia ni memoria. Al ofrecer facilidad de uso, Bluetooth encabeza la lista de protocolos de conectividad de dispositivos IoT.
* ZigBee
ZigBee es un protocolo de IoT que permite que los objetos inteligentes funcionen juntos. Se utiliza comúnmente en la automatización del hogar. Más famoso por los entornos industriales, ZigBee se usa con aplicaciones que admiten transferencias de datos de baja velocidad entre distancias cortas.
El alumbrado público y los contadores eléctricos en zonas urbanas, que proporcionan un bajo consumo de energía, utilizan el protocolo de comunicación ZigBee. También se utiliza con sistemas de seguridad y en hogares inteligentes.
2. Protocolos de datos IoT
Los protocolos de datos IoT se utilizan para conectar dispositivos IoT de bajo consumo. Estos protocolos proporcionan comunicación punto a punto con el hardware en el lado del usuario sin conexión a Internet. La conectividad en los protocolos de datos de IoT se realiza a través de una red cableada o celular. Algunos de los protocolos de datos de IoT son:
* Transporte de telemetría de cola de mensajes (MQTT)
Uno de los protocolos más preferidos para dispositivos de IoT, MQTT recopila datos de varios dispositivos electrónicos y admite la supervisión remota de dispositivos. Es un protocolo de suscripción / publicación que se ejecuta sobre el Protocolo de Control de Transmisión (TCP), lo que significa que admite el intercambio de mensajes basado en eventos a través de redes inalámbricas.
MQTT se utiliza principalmente en dispositivos que son económicos y requieren menos energía y memoria. Por ejemplo, detectores de incendios, sensores de automóviles, relojes inteligentes y aplicaciones para mensajes de texto.
• Protocolo de aplicaciones restringidas (CoAP)
CoAP es un protocolo de utilidad de Internet para dispositivos restringidos. Usando este protocolo, el cliente puede enviar una solicitud al servidor y el servidor puede devolver la respuesta al cliente en HTTP. Para una implementación ligera, utiliza UDP (Protocolo de Datagramas de usuario) y reduce el uso de espacio. El protocolo utiliza el formato de datos binarios EXL (Intercambios XML eficientes).
El protocolo CoAP se utiliza principalmente en automatización, móviles y microcontroladores. El protocolo envía una solicitud a los puntos finales de la aplicación, como los dispositivos en los hogares, y devuelve la respuesta de los servicios y recursos de la aplicación.
• Protocolo avanzado de colas de mensajes (AMQP)
AMQP es un protocolo de capa de software para entornos de middleware orientados a mensajes que proporciona enrutamiento y colas. Se utiliza para una conexión fiable de punto a punto y admite el intercambio de datos sin interrupciones y seguro entre los dispositivos conectados y la nube. AMQP consta de tres componentes separados, a saber, Intercambio, Cola de mensajes y Enlace. Todos estos tres componentes garantizan un intercambio y almacenamiento seguro y exitoso de mensajes. También ayuda a establecer la relación de un mensaje con el otro.
El protocolo AMQP se utiliza principalmente en la industria bancaria. Cada vez que un servidor envía un mensaje, el protocolo rastrea el mensaje hasta que cada mensaje se entrega a los usuarios/destinos previstos sin errores.
• Protocolo de comunicación máquina a máquina (M2M)
Es un protocolo abierto de la industria creado para proporcionar administración remota de aplicaciones de dispositivos IoT. Los protocolos de comunicación M2M son rentables y utilizan redes públicas. Crea un entorno en el que dos máquinas se comunican e intercambian datos. Este protocolo es compatible con el autocontrol de las máquinas y permite que los sistemas se adapten de acuerdo con el entorno cambiante.
Los protocolos de comunicación M2M se utilizan para hogares inteligentes, autenticación automatizada de vehículos, máquinas expendedoras y cajeros automáticos.
• Protocolo de Presencia y Mensajería Extensible (XMPP)
El XMPP tiene un diseño único. Utiliza un mecanismo de inserción para intercambiar mensajes en tiempo real. XMPP es flexible y se puede integrar con los cambios sin problemas. Desarrollado utilizando open XML (Lenguaje de marcado Extensible), XMPP funciona como un indicador de presencia que muestra el estado de disponibilidad de los servidores o dispositivos que transmiten o reciben mensajes.
Además de las aplicaciones de mensajería instantánea como Google Talk y WhatsApp, XMPP también se usa en juegos en línea, sitios web de noticias y Protocolo de Voz sobre Internet (VoIP).
IoT Protocols Ofrece un Entorno Seguro para el Intercambio de Datos
Según un artículo publicado por Forbes, aproximadamente «32,000 hogares inteligentes y empresas corren el riesgo de filtrar datos.»Por lo tanto, es importante explorar el potencial de los protocolos y estándares de IoT, lo que crea un entorno seguro. Mediante estos protocolos, las pasarelas locales y otros dispositivos conectados pueden comunicarse e intercambiar datos con la nube.