Arduino y “El Internet de las Cosas”

José Manuel Ruiz Gutiérrez

Profesor de la Escuela de Artes de Tomelloso

Ing. Telecomunicaciones. Catedrático de Tecnología

ExProfesor  Asociado de la Facultad de Informática (Ciudad Real)

Universidad de Castilla La Mancha.

Experto Universitario en Informática Educativa (UNED)

El ser humano en su afán de conquista, cada día amplia las fronteras de sus dominios sobre el medio físico que le rodea. Esta es una cuestión que impone en nuestra civilización una serie de costos que en muchos casos son grandes, pero es también cierto que las ventajas están presentes en este avance de la ciencia y la tecnología.

Internet es uno de los dominios de la tecnología que más se han extendido en los últimos tiempos. Desde su implantación como sistema de gestión de la información han sido muy numerosas las aplicaciones que han ido apareciendo entre las que se destacan algunas como el correo y el comercio electrónico, la difusión de contenidos multimedia y la creación de portales de servicios públicos y privados al ciudadano. Pues bien, a estos numerosos servicios se suma ahora la conexión a través de la red internet de elementos físicos: el internet de las cosas (Internet of Things, IoT).

Los objetos y los sistemas con los que el ser humano interacciona: su teléfono, el termostato de la calefacción, el coche, la llave de la puerta, la cámara de video, el receptor de TV, el sistema GPS, y un largo etc,  ahora pueden ser controlados a través de la Web. El usuario podrá interrogar el estado de los sistemas y objetos y a su vez podrá recoger información de los eventos que estos objetos envíen a la red como consecuencia de una alteración o modificación de las variables físicas que están midiendo o controlando.

La Plataforma Open Hardware  Arduino, realiza precisamente, entre otras, estas funciones, de comunicar e interaccionar con los objetos.

Arduino UNO

Disponer de una plataforma Open Hardware es una gran ventaja para los investigadores,  profesores y alumnos, porque con ella no se ven esclavizados a depender de altos costos en pago de patentes que repercuten en los productos que compran. Arduino es libre y público y además le ampara un amplio catálogo de herramientas de programación también de tipo “Open Software”, más una importante comunidad de usuarios en la  que se intercambian grandes volúmenes de información compartiendo sus proyectos y desarrollos.

Telefónica I+D y Arduino presentaron el pasado año 2011 en el un Campus Party celebrado en Barcelona un módem bautizado como Arduino GSM/GPRS Shield, pensado para aplicar a la idea del Internet de las cosas. Se trata de un proyecto en el que se trabaja desde hace unos meses y que saldrá al mercado en otoño. El Internet de las cosas es un concepto en constante avance. Se trata de que las máquinas o los objetos estén conectados y ello les permita ganar inteligencia y conversar entre ellos.

Arduino es una plataforma electrónica basada en el principio del hardware libre, no propietario, que permite su programación para el fin deseado.

Arduino GSM/GPRS Shield

Aprovechando el encuentro Campus Party de Berlín, en el que se han reunido más de 10.000 usuarios, Telefónica y Arduino han presentado este año 2012 una nueva versión de la  “mochila Arduino GSM/GPRS Shield”. Como su propio nombre indica, se trata de un dispositivo que incorpora conexión de radio además de las características ya disponibles en este hardware basado en estándares abiertos.

Gracias al módulo GSM/GPRS, Arduino aumenta exponencialmente sus posibles aplicaciones, ya que es compatible con tecnología M2M (Machine to Machine), ideada para desarrollar el denominado “Internet de las cosas”.

Las mejoras efectuadas en esta nueva versión incluyen un hardware y software más depurado, con librerías programables de reducido tamaño. Además, el uso del módulo M2M permite liberar a Arduino de la gestión de las comunicaciones con otros dispositivos, de tal forma que pueda llevar a cabo sin interrupciones las tareas que se le hayan asignado.

Al módulo proporcionado por Telefónica se le puede insertar una tarjeta SIM compatible para la Unión Europea, Estados Unidos y casi toda Sudamérica. De esta forma, es posible lanzarle instrucciones mediante un simple SMS, por ejemplo, o bien hacer uso de una conexión de datos.

Robots, sensores o cualquier “gadget” que se pueda gestionar de forma remota son sólo algunas de las  múltiples utilidades que se le pueden dar a Arduino GSM/GPRPS Shield.

El departamento de Tecnologías Emergentes de Telefónica I+D, ha explicado que el prototipo comparte la filosofía de la comunidad Arduino de dar autonomía a la creación por una vía sencilla que no pida altas competencias informáticas. De hecho, Arduino nació en escuelas de ingeniería y de diseño para que los estudiantes pudieran crear robots.

El Internet de las Cosas será la estructura más compleja que la humanidad haya creado jamás. En una generación, es probable que exista un billón de nodos que midan cualquier cosa que se pueda medir sobre la faz de la Tierra y con la información extraída de esos datos controlaremos todos los aspectos del mundo que hemos construido.

El Internet de las Cosas va a afectar a toda nuestra vida, con grandes repercusiones sociales, económicas y sobre la privacidad. Por lo tanto, más vale que sea construida de forma inclusiva, ya que, de lo contrario, el temor puede superar sus beneficios.

Una de las características más importantes de esta nueva revolución de la tecnología es que su control esta fuera del ámbito de las grandes compañías que monopolizan el mundo de las comunicaciones, o al menos el “coto” no está cerrado para que de manera aislada e individual, aficionados, estudiantes, universidades y cualquier persona pueda intervenir con sus aportaciones en una “comunidad tecnológica Open Source (de contenido abierto)”.

Tarjeta ADK Google compatible con Android

Google, que como sabemos es la compañía creadora del sistema Android, ha apostado también por el gobierno y programación de terminales telefónicos y dispositivos de internet y ya dispone de un nuevo diseño denominado “ADK  (Accessory Development Kit ) Google”, una plataforma hardware que permite la comunicación entre terminales Android y Arduino, programándose de manera sencilla mediante un entorno llamado Android SDK (Software Development Kit). Ambos elementos ADK Google y Android SDK son una poderosa herramienta para iniciarse en el internet de las cosas que tendrá un coste bastante asequible y lo más importante es que son entornos abiertos y compatibles con Arduino a través de sus librerías correspondientes.

Son muchas las posibilidades que se abren y muchas las aplicaciones que se investigan y se investigarán en este ámbito tecnológico. Existen aportaciones muy interesantes en temas como trazabilidad de productos, monitorización y captura de variables medio ambientales para los procesos energéticos. Otra interesante aplicación es la que se refiere a las comunidades  “Open Data” en las ciudades que supone la participación de grupos de la comunidad, periodistas y hackers con sensores y datos, creando apoyo y nuevas ideas para las soluciones urbanas.

Numerosos objetos y sistemas se pueden instrumentalizar dentro de la acotación del Internet de las cosas, en principio se están realizando las aplicaciones más obvias y perentorias pero queda abierta una puerta a la imaginación del los creadores que sabrán dar respuestas  infinidad de prestaciones que estén relacionadas con las vida cotidiana de las personas. Los objetos en realidad pueden conversar en este nuevo y complejo retículo que es la red Internet. La información en este caso no solo fluye sino que evoluciona y se transforma, adquiere un nuevo papel en el “juego de la vida”

Para finalizar quiero incidir en una idea fundamental: La alfabetización tecnológica de la sociedad. ¿Qué significa esto? Es muy importante que los ciudadanos accedan al uso de las nuevas tecnologías de una manera responsable y eficaz, para ello se hace imprescindible que el acceso al uso sea económico y con herramientas públicas (Open Source).

Arduino es una plataforma que reúne valiosas ventajas seguramente será el comienzo de otra serie de iniciativas en este campo que conformaran un panorama realmente sugerente y lleno de posibilidades.

Nuestra experiencia en la Escuela de Artes de Tomelloso con esta plataforma está siendo altamente gratificante y esperamos que este sea el comienzo de un “nuevo despertar” en la vida académica: el aprovechamiento de las ofertas que nos brinda el Open Source y el Open Hardware para la formación de los futuros diseñadores de productos. Se ha incorporado ya de hecho Arduino como materia de estudio en los Estudios de Grado de Diseño de Producto en la asignatura denominada “Investigación y Desarrollo de Tecnologías Aplicadas”, siendo nuestra Escuela la primera que incluye estas tecnologías en los Estudios de Grado de Diseño en toda España.

Tomelloso  4 de febrero de 2013