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El estado del diseño de información de IoT: por qué todos los dispositivos de IoT necesitan una API

 

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Nuestros mundos físico y digital están chocando. Se acerca una nueva época web, una era llamada Internet de las cosas (IoT). En este ámbito, los dispositivos domésticos, los sensores de la ciudad, los automóviles inteligentes, los dispositivos portátiles y todos los demás dispositivos que usamos están conectados a Internet.

Un beneficio de este mundo infundido en la web es que los humanos podrán controlar y personalizar su universo a través de un dispositivo personal, como un teléfono móvil. Pero algunos ven la hiperconectividad como algo negativo , preocupados de que los teléfonos y dispositivos portátiles, al menos en su estado actual, solo representen una distracción constante para experimentar la vida. Otro problema es que para que IoT sea viable, las máquinas necesitan un método de comunicación estandarizado. Necesitarán hablar entre ellos.

Las nuevas empresas y las grandes empresas están impulsando muchos dispositivos conectados al mercado. Gartner predice que para 2020 estarán en uso 25 mil millones de "cosas" conectadas . Estos productos se ven elegantes en el extremo del consumidor, pero detrás de la cortina, la industria está severamente dividida en dos grupos.

Está la gente del dispositivo ; los ingenieros que construyen el dispositivo y la gente de diseño de información ; los desarrolladores que crean aplicaciones móviles que usará la persona común. El problema es que la gente del dispositivo está lanzando muchos productos al mercado sin pensar mucho en los estándares sobre cómo se controla el dispositivo, o los estándares sobre cómo se comunicará con otros dispositivos.

Imagínese conduciendo a través del denso tráfico de la ciudad utilizando carreteras sin divisores de carriles, cruces peatonales o señales de alto. Sería un caos total. Esa es la realidad del estado actual del IoT. Hay una falta de diseño de información holístico Debemos estandarizar el flujo de información para permitir que surja una verdadera conectividad de máquina a máquina y, afortunadamente, esto se puede lograr utilizando API, para ser específicas, las API REST .

Según Brian Mulloy del laboratorio de IoT de Apigee , "la creación de excelentes API para IOT es un problema de diseño de información para el mundo físico". Para comprender la importancia de los estándares de diseño, considere este ejemplo histórico de cómo se originaron los controles de tráfico.

Los primeros autos en Detroit

Atasco de tráfico temprano detroit

Atasco de tráfico temprano en Detroit

La escala de producción que siguió fue tremenda. Muchos automóviles producidos en Detroit se exportaron a otros lugares, pero una gran cantidad simplemente se quedó en Detroit. La infraestructura de la ciudad no estaba preparada en absoluto para una afluencia masiva de vehículos tan repentina.

Las calles, que alguna vez fueron un foro público con niños jugando y lentos carruajes tirados por caballos, se transformaron repentinamente en transitadas calzadas. La ciudad no sabía cómo manejar la nueva tecnología: sin un diseño establecido, las carreteras se congestionaron terriblemente. Se convirtió en un problema de salud pública cuando los accidentes y las muertes relacionadas con el tráfico se volvieron demasiado comunes.

Los ciudadanos perspicaces pronto diseñaron formas de estandarizar los comportamientos en las carreteras. En Detroit, se colocaron algunas de las primeras líneas centrales. Se delinearon los pasos de peatones, se erigió la primera señal de alto y se puso en funcionamiento el primer sistema de semáforos rojo / verde. La ciudad estaba evolucionando a un ritmo rápido, y sin un manual gubernamental sobre el control del tráfico urbano hasta 1930 , los ciudadanos tenían que diseñar soluciones a los problemas del mundo real ellos mismos, convirtiéndose efectivamente en diseñadores de información.

Aún en su infancia, el Internet de las cosas se encuentra en una etapa similar de diseño. Todavía estamos aprendiendo cuáles son los controles y protocolos más efectivos para implementar. La aparición de nuevos tipos de máquinas con capacidades conectadas significa rediseñar la forma en que se transmite e intercepta la información.

¿Qué aspecto tiene Internet?

Mapa de Internet 1024.jpg

Visualizando Internet. Fuente: Wikipedia . Bajo licencia CC.

Parece una pregunta básica, pero dependiendo de a quién le pregunte, y cuándo lo haga, es posible que obtenga una respuesta completamente diferente. Las cosas han cambiado mucho desde los albores de la World Wide Web en 1989 , una iniciativa originalmente destinada a ayudar al CERN a compartir información entre científicos de todo el mundo.

Para algunos, el término "Internet" todavía evoca una imagen de una página de destino y una barra de búsqueda de Yahoo.comPara otros, es una aplicación de citas interactiva en un dispositivo móvil. En términos técnicos, Internet es un sistema global de redes de computadoras interconectadas. La Web, una parte de ese sistema, es una red de información hipervinculada que transmite datos a través de la suite de Protocolo de Internet , ahora enorme y diversa, que permite compartir instantáneamente texto, fotos y videos, canalizando el comercio, alterando permanentemente la comunicación social y las citas, y más, integrándose en todos los aspectos de la vida humana.Yahoo com página de destino y barra de búsqueda. Para otros, es una aplicación de citas interactiva en un dispositivo móvil. En términos técnicos, Internet es un sistema global de redes de computadoras interconectadas. La Web, una parte de ese sistema, es una red de información hipervinculada que transmite datos a través del

¿Qué aspecto tiene Internet de las cosas?

Actualmente, Internet está formada por millones de redes que conectan varios miles de millones de dispositivos en todo el mundo. Entonces, Internet de las cosas o IoT es simplemente una extensión de eso: más cosas conectadas. ¿O es eso? Dependiendo de con quién hable, puede obtener una perspectiva diferente sobre lo que es 'IoT'. Según Brian Mulloy de Apigee , puede agrupar el IoT en tres categorías principales:

1) Control remoto para sus dispositivos

Desde la perspectiva de un usuario individual, el IoT implica convertir el dispositivo de su teléfono inteligente en un control remoto glorificado para manipular su entorno. Los dispositivos de iluminación, música, termostato, alarma de humo, seguridad, lavandería, candado para bicicletas y más se están conectando a Internet. Muchos fabricantes en este espacio proporcionan sus propios programas API, lo que permite a los desarrolladores externos integrar el dispositivo con otros dispositivos o aplicaciones. Nest ha provocado todo un ecosistema de integraciones, como un sistema de notificación de luz roja con LIFX que se activa cuando una alarma de humo detecta humo. Ejemplos incluyen:

  • Philips Hue : iluminación del hogar
  • Nest : domótica
  • GM : automóviles pequeños
  • Luz central : interruptores de encendido y apagado

2) Computación portátil

La informática portátil ha experimentado un gran interés últimamente. A diferencia de los dispositivos móviles que muchos ya consumen (teléfonos y computadoras portátiles), los dispositivos portátiles se usan literalmente, están diseñados para monitorear la salud, realizar un seguimiento del rendimiento deportivo, experimentar la realidad virtual y más. Toman la forma de auriculares, gafas, correas, relojes, sensores y más. Algunos ejemplos incluyen:

El problema de tener muchos dispositivos conectados tan cerca es que experimenta un "terremoto localizado" cada vez que recibe un mensaje de texto. Las cosas todavía no están sincronizadas correctamente. Bluetooth no es tan rápido como debería ser, lo que hace que un reloj suene incesantemente después de que se responde una llamada con el teléfono, por ejemplo. Por la forma en que están diseñados hoy, los wearables parecen un dolor de cabeza innecesario para el usuario.

3) Tecnologías de sensores y comunicación de máquina a máquina

Desde automóviles inteligentes hasta ahorros en servicios de energía, el IoT también se trata de la comunicación de dispositivo a dispositivo para transmitir los beneficios económicos y de ahorro de tiempo al ser humano. En el caso de la domótica, los sistemas podrán responder a la demanda energética local y a las horas punta de uso con el fin de ahorrar consumo para el usuario. El mismo proceso se traslada a otros aspectos de la vida cotidiana, en los que experimentamos tareas tediosas que podrían hacerse más eficientes si se dispusiera del diseño de información adecuado.

Mulloy describe cómo su Old Ford Explorer tiene una rueda del pasajero trasera con fugas. Cada neumático tiene un dispositivo de medición que monitorea con precisión la presión de los neumáticos y transmite datos a un bus CAN integrado , que hace circular los datos por todo el vehículo. Al recargar su llanta en una estación de bombeo, debe usar manualmente un medidor de mano para medir la presión de la llanta y evitar que se sobrellene. Esto parece una pérdida de tiempo, ya que el sistema de a bordo del automóvil ya conoce la presión exacta de los neumáticos. ¿No sería ideal si el automóvil pudiera hablar con el actuador de la bomba para avisarle cuando ha recibido suficiente aire?

Poblar entornos urbanos con conexiones innovadoras de máquina a máquina es el futuro del IoT, pero Mulloy señala que esto debe implementarse correctamente, con fabricantes y desarrolladores de software trabajando juntos para desarrollar estándares.

Grados de separación dentro del IOT

Visualización de gráfico IOT-01

Dada la hiperconectividad de la computación portátil y la falta general de interoperabilidad de máquina a máquina en la vida diaria, ¿tenemos demasiada conectividad o no la suficiente ? ¿Cuál es el equilibrio perfecto?

Mulloy nos anima a considerar el IoT en los términos de Kevin Bacon. Bueno, no Kevin Bacon, sino el juego de 6 grados de separación relacionado con el actor. Está inspirado en la teoría de grafos , que considera la distancia promedio entre dos puntos en un gráfico. La teoría de grafos se usa a menudo para agrupar datos dentro de infografías y visualizaciones.

Interfaz de usuario e hipervínculo. Estas dos facetas son las bases que hacen posible la navegación por la Web. En un gráfico, los representaríamos con un nodo y un arco. De manera similar, IoT requiere conexiones, pero no entre sitios, sino entre máquinas.

Al trazar conexiones dentro de IoT, los nodos son dispositivos y los arcos son  API . Los arcos a menudo conducen a centros locales (hogar, usuario, centros de energía) que luego conducen a la nube. Si tuviéramos que trazar a los actores en nuestro ejemplo de bomba de aire, los colocaríamos muy separados, lo que indica un gran diámetro . Con los wearables, están muy próximos, pero no están en comunicación a nivel de aplicación; los arcos son inexistentes. Entonces, ¿cómo hacemos que el diámetro del IoT sea más pequeño y llenamos los huecos?

Mulloy nos anima a modelar lo que ha estado sucediendo en la web social. Los usuarios querían una forma conveniente de mostrar sus fotos de Instagram en su feed de Facebook. Por lo tanto, se desarrolló una API de Instagram que permitió que eso fuera posible.

Necesitamos aplicar el mismo método de pensamiento a las máquinas. Una máquina como una estación de servicio de bombas de aire debe delegar los datos del usuario de la misma manera que lo hace una aplicación web, permitiendo así el acceso del actuador de la bomba para leer la presión de los neumáticos del automóvil si el usuario lo aprueba. Esta sería una verdadera conexión directa de IoT, disminuyendo el espacio entre los nodos en nuestro gráfico. Mulloy lo expresa bien cuando dice:

"Un verdadero Internet de las cosas surgirá a partir de dispositivos recombinantes que compartan datos a través de protocolos de Internet y deleguen las opciones de autorización a las personas"

Para lograr realmente el IoT, necesitamos datos que fluyan a través de protocolos de Internet y autorización delegada . En otras palabras…

"Necesitamos una API REST para cada dispositivo ... de eso se trata realmente".

Pero animar al mundo de los dispositivos a adoptar el mundo de las API requerirá discusión y esfuerzo. Tendrán que existir ecosistemas completos de tecnología para que podamos resolver estos problemas y crear estas conexiones, y la seguridad debe estar en su lugar para administrar adecuadamente la identidad y el acceso en todas las integraciones.

Formando un ecosistema

El mundo de las API sabe desde hace algún tiempo que la API es un producto y el desarrollador es un cliente . Esto también es cierto para los ecosistemas de IoT. Para que un desarrollador cree el vínculo entre una bomba de aire y un automóvil, significa que necesitamos una API para la bomba de aire y una API para el automóvil. El problema es que la mayoría de los fabricantes de dispositivos no comprenden las API REST.

La gente de dispositivos y la gente de software provienen de planetas completamente diferentes. La gente de los dispositivos, o ingenieros "nacidos para sufrir", como los describe Mulloy, están muy interesados ​​en reducir el costo unitario. Por lo tanto, quieren restringir los recursos para la producción. Los desarrolladores de aplicaciones, o “ingenieros nacidos de la fiesta”, tienen una mentalidad completamente diferente. Con el potencial de monetizar el acceso a grandes conjuntos de datos, los desarrolladores, por otro lado, quieren tantos recursos a su disposición como sea posible.

Los usuarios de dispositivos deben comprender que la API es un producto . Les guste o no, los desarrolladores de aplicaciones serán sus principales consumidores. Esto significa encontrar un medio feliz entre la restricción y el costo, abrir más datos y funciones al desarrollador y crear API para sus dispositivos que comprendan las necesidades de sus consumidores en términos de diseño y protocolos preferidos que imiten la arquitectura web actual.

Vea a Brian Mulloy, del laboratorio de IoT de Apigee , presente en el Nordic APIs World Tour .

Diseño de API REST para dispositivos conectados

En su demostración con las API nórdicas, Mulloy muestra una gran cantidad de gadgets increíbles. Una antena de radio, termómetro, detector de movimiento, detector de humo, interruptor de puerta, luz nocturna y cerradura de puerta: ¿cómo podría uno convertir estos dispositivos en una API que una aplicación móvil podría manipular?

Mulloy demuestra cómo es posible bloquear una puerta de forma remota utilizando un cliente de hipermedia de la aplicación web RESTful. Su cliente de hipermedia, que utiliza la especificación de hipermedia Siren , se utiliza para emitir solicitudes de API al servidor. Simplemente enviar una solicitud HTTP GET es suficiente para abrir la puerta. Un bloqueo manual también activa el cambio de estado de la API.

Una vez que el estado cambia a bloqueado, el dispositivo y la API solo tienen una única acción disponible: desbloquear. Esto es genial para una aplicación de iPhone, porque significa que no necesita saber mucho sobre el dispositivo. Solo necesita saber cómo leer la API y generar widgets de IU para iniciar llamadas. La demostración muestra que HTTP es un protocolo atractivo que debe ser adoptado por la gente de dispositivos que viene desde la perspectiva del bus.

Todo dispositivo necesita una API REST: nuestras expectativas han aumentado

Piense en Detroit en medio del caos del tráfico antes de implementar los estándares de diseño de información adecuados Con millones de nuevos productos de la competencia "conectados" que emergen en el mercado, necesitamos adoptar estándares para permitir que IoT se realice por completo. Dado que REST está tan extendido en el mundo de las API, los fabricantes de dispositivos deben darse cuenta de esta importancia y potenciar las API de los dispositivos con los protocolos más adecuados para acelerar la adopción.

Las conexiones de máquina a máquina tienen el poder de aumentar drásticamente la calidad de vida. Es cierto que como usuarios individuales, nuestras expectativas tecnológicas están aumentando exponencialmente . Pronto, pasaremos de una mentalidad de "¿no debería haber una aplicación para eso"? a "¿No debería poder controlar esa cosa?" Los sueños infantiles de la telequinesis se acercan, ¿quién no querría vivir en una utopía mágica donde los objetos simplemente 'lo entienden'?

Para entrar en este mundo, debemos aumentar los estándares de interoperabilidad de máquina a máquina. Quizás las iniciativas API Craft e IOT Craft de Mulloy puedan ayudar a generar un debate sobre el diseño de API y la elaboración de soluciones inteligentes a los problemas de IoT. Cualquiera que sea la vía, los proveedores y consumidores de API necesitan evangelizar el enfoque de API para diseñar el IoT y difundirlo entre las masas.

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