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IdC & Sensores

¿Qué es la IdC y qué son los sensores?

La Internet de las Cosas (IdC) se refiere a una red de objetos conectados a través de la internet. Los dispositivos conectados por la IdC incluyen artículos cotidianos como teléfonos, timbres de puertas, autos, relojes y máquinas de lavar. Ella une a estos aparatos para una serie de tareas, procesos y entornos, desde el alumbrado público en una red eléctrica urbana “inteligente” a refrigeradores en un “hogar inteligente”, e incluso a marcapasos “inteligentes” dentro de cuerpos humanos, que forman parte de la llamada categoría de la tecnología inteligente “vestible”. Una vez instalados y conectados, estos aparatos pueden comunicarse entre sí con una reducida participación humana.

Buzo científico en Indonesia. La estructura de monitoreo autónomo de los arrecifes de coral usa sensores para apoyar los esfuerzos de conservación. Crédito de la fotografía: Christopher Meyer.

Un componente integral de la IdC son los sensores, dispositivos que detectan y responden a cambios en un entorno a partir de diversas fuentes como luz, temperatura, movimiento y presión. Cuando se les coloca en dispositivos y se les conecta a una red de IdC, los sensores pueden compartir datos en tiempo real con otros aparatos conectados y sistemas de gestión.

Es importante señalar que la IdC es un un concepto en evolución, que se expande continuamente para incluir más dispositivos e incrementar su nivel de conexión y comunicación.

¿Cómo funciona la IDC y cómo lo hacen los sensores?

Los dispositivos de la IdC se conectan inalámbricamente a una red de internet. Se les da identificadores únicos (UID) y tienen la capacidad de transmitir datos del uno al otro por la red sin intervención humana. Los sistemas de la IdC pueden combinar el uso de los dispositivos vestibles, sensores, robots, analítica de datos, inteligencia artificial y muchas otras tecnologías.
Los sensores por lo general trabajan tomando input como la luz, el calor, presión, movimiento u otro estímulo físico, y convirtiéndolo en un output al cual se puede entonces transmitir a un usuario humano mediante algún tipo de señal o interface (por ejemplo, la pantalla de un termómetro digital o el sonido de una alarma de incendios). El output podría también transmitirse directamente a un sistema más amplio y extenso como una planta industrial. Los dispositivos usualmente tienen múltiples sensores: por ejemplo, un smartphone tiene una pantalla táctil, una cámara, GPS y un acelerómetro para medir la aceleración.

Los sensores pueden ser “inteligentes” o “no inteligentes”, lo que quiere decir que pueden conectarse a la Internet o no. Los inteligentes aceptan inputs de su entorno y los convierten en datos digitales usando capacidades de procesamiento integradas. Estos datos son entonces transmitidos para ser procesados aún más. Tomemos por ejemplo un sistema “inteligente” de riego: se podría usar un medidor de agua conectado a Internet para medir continuamente la cantidad y calidad del agua en un reservorio. Estos datos serían entonces transmitidos en tiempo real a una interface de gestión del agua que un humano podría interpretar para ajustar el suministro de agua, o el sistema de riego podría por el contrario programarse para que se autoajuste sin intervención humana, cerrándose automáticamente cuando el agua cae debajo de cierta calidad o cantidad.

Los sensores inteligentes pueden ser considerados dispositivos de IdC por sí mismos. El sensor de un teléfono móvil que automáticamente ajusta el brillo de su pantalla a partir de la luz ambiental es un ejemplo de sensor inteligente. La detección remota involucra el uso de sensores en aplicaciones en las cuales el instrumento sensor no hace contacto físico con el objeto o fenómeno al cual se está midiendo y grabando, por ejemplo imágenes satelitales, radar, fotografía aérea o videografía con drones. La Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) tiene una lista de los tipos de sensores usados en los instrumentos de detección remota. Este breve video presenta una introducción básica a los distintos tipos de sensores.

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¿De qué modos la IdC y los sensores son relevantes en el espacio cívico y para la democracia?

La IdC ha sido aprovechada para una serie de fines cívicos, humanitarios y de desarrollo, por ejemplo como parte de la infraestructura de las ciudades inteligentes, el manejo del tráfico urbano y los sistemas de control de multitudes, y para la reducción del riesgo de desastres detectando a distancia los riesgos ambientales. La ciudad de Londres ha estado usando la IdC y los sistemas de big data para mejorar los sistemas de transporte público. (Véase la página de Ciudades inteligentes. Estos sistemas manejan demoras inesperadas y averías, informan a los pasajeros directamente de las demoras, crean mapas de rutas comunes mediante datos anonimizados, ofrecen actualizaciones personalizadas a los viajeros, y permiten identificar áreas que mejorar o en donde incrementar la eficiencia. El transporte mediante vehículos autónomos es uno de los ámbitos en donde se espera que la IdC traiga importantes avances.

En la comunidad de Boudry, en Burkina Faso, los smartphones y el GPS están conectados para identificar los linderos de las parcelas de tierra. Crédito de la fotografía: Anne Girardin.

Muchos usos de la IdC están siendo explorados en relación con el cuidado y asistencia de la salud. Por ejemplo, los monitores de glucosa vestibles bajo la forma de parches dérmicos pueden monitorear continua y automáticamente el nivel de glucosa en la sangre de los diabéticos y administrar insulina cuando sea necesario.

Los sistemas de dispositivos equipados con sensores son usados frecuentemente por investigadores, cooperantes y líderes comunitarios para recoger y registrar datos sobre el medio ambiente, por ejemplo la calidad del aire y el suelo, la calidad y los niveles de agua, los niveles de radiación y hasta la migración de los animales.
Los conjuntos de datos de sensores podrían también revelar información nueva e inesperada, que permitirá a la gente contar historias respaldadas por las evidencias que podrían servir al interés público.

Por último, el uso de la IdC, también está siendo explorado en relación con los defensores de los derechos humanos. Los sistemas de IdC equipados con sensores pueden usarse para documentar las violaciones de los derechos humanos y recoger datos acerca de ellas. Un brazalete diseñado por el Natalia Project automáticamente detona una alerta cuando se le retira a la fuerza o el usuario lo activa. El brazalete usa GPS y redes móviles para enviar un mensaje de peligro predefinido, junto con su ubicación y una marca de hora a voluntarios presentes en las cercanías, así como a la sede de Civil Rights Defenders, una ONG sueca.

Sin embargo, junto a estas fascinantes aplicaciones vienen también unas serias preocupaciones. Los dispositivos digitales tienen vulnerabilidades inherentes, y vincular los dispositivos a la Internet y entre sí intensifica las amenazas de seguridad como el acoso, las filtraciones de datos y las violaciones de la privacidad personal. Los sensores de la IdC pueden usarse para monitorear y vigilar a comunidades de minorías vigilando a las organizaciones , lo que podría llevar a violaciones de los derechos civiles. Estas preocupaciones y otras implicaciones de una red inmensa y omnipresente de dispositivos de recolección de datos se exploran en la sección Riesgos.

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Oportunidades

Investigadores biólogos en Madidi, Bolivia, arman una cámara para fotografiar jaguares usando un sensor que detecta el calor corporal. Crédito de la fotografía: Julie Larsen Maher, Wildlife Conservation Society

La IdC y los sensores pueden tener impactos positivos cuando se les usa para promover la democracia, los derechos humanos y las cuestiones de gobernanza. Lea a continuación para aprender cómo pensar de modo más eficaz y seguro acerca de la IdC y los sensores en su trabajo.

Monitoreo y evaluación

Los sistemas de la IdC pueden facilitar el monitoreo continuo de pequeños detalles intrincados, y transmitir estos datos a sistemas que pueden analizarlos y evaluarlos en tiempo real. Este tipo de monitoreo tiene muchas implicaciones para la eficiencia y la sostenibilidad de los recursos. En Mongolia se han usado sensores de temperatura baratos para monitorear y evaluar un programa de subsidios que ofrecía estufas energéticamente eficientes para calefacción doméstica. Las estufas buscaban reducir la contaminación del aire y el gasto de combustible. La información obtenida de los sensores llevó a la conclusión de que la eficiencia energética efectivamente se había alcanzado aún cuando el consumo de carbón en los hogares examinados se mantuvo constante. Otros ejemplos de monitoreo gracias a sensores incluyen a Riffle (Remote, Independent Field Friendly Logger Electronics), un conjunto de diseños de instrumentos de código abierto que permiten a las comunidades recoger datos y monitorear la calidad de su agua. Los diseños despliegan distintos tipos de sensores para medir parámetros tales como la temperatura, profundidad, turbidez y conductividad del agua. Riffle forma parte del Open Water Project de Public Lab.

Sistemas de seguridad y protección

Cuando se instalan legalmente en hogares privados y centros de trabajo, los sistemas de IdC pueden dar seguridad. Las cerraduras inteligentes, las cámaras de video y los detectores de movimiento pueden usarse para alertar de o prevenir posibles intrusiones, en tanto que los detectores de humo y los termostatos pueden alertar de y reaccionar al fuego, la calidad peligrosa del aire, etc. Los “hogares inteligentes” anuncian estos beneficios de seguridad. Por ejemplo, un videotimbre puede enviar una alerta a su smartphone cuando se detecta movimiento y grabar un video de quién o qué lo detonó para su examen posterior. Las cerraduras inteligentes les permiten abrir y cerrar sus puertas a distancia, o dar acceso a los invitados con un app o keypad. Estas comodidades de seguridad doméstica vienen, claro está, con sus propias preocupaciones. El sistema de seguridad doméstica Ring de Amazon ha estado en los titulares múltiples veces debido a la aparición de historias de hackeo y de vulnerabilidades.

Sistemas de alerta temprana

Cuando se les empareja con la analítica de datos y la inteligencia artificial, los sistemas de IdC pueden ayudar con advertencias tempranas acerca de riesgos ambientales o de salud, por ejemplo acerca de la posibilidad de inundaciones, terremotos o incluso de la propagación de enfermedades infecciosas como el Covid-19. La compañía Kinsa Health ha logrado aprovechar los datos reunidos por sus termómetros conectados a Bluetooth para producir mapas diarios de qué condados de los EE.UU. estaban viendo un incremento en fiebres altas, ofreciendo así indicaciones en tiempo real de dónde podría estar concentrándose la enfermedad. Las redes de sensores, en combinación con la analítica de datos, pueden ser usadas por gobiernos y ecólogos para detectar cambios ambientales que podrían indicar una amenaza emergente — por ejemplo, un peligroso incremento en el nivel del agua o un cambio en la calidad del aire—, información que puede analizarse y compartirse rápidamente para entender mejor, responder a y alertar a otros de la amenaza.

Vehículos autónomos

Al permitir que los vehículos se comuniquen entre sí y con la infraestructura vial —como semáforos, estaciones de carga eléctrica, asistencia vial y hasta autopistas con sensores—, la IdC podría mejorar la seguridad y eficiencia del transporte vial. Los vehículos autónomos tienen un largo camino que recorrer (tanto en lo que respecta a la tecnología y la seguridad, como a los marcos legales necesarios para su funcionamiento apropiado), pero la IdC está haciendo que estos vehículos sean una posibilidad, lo que trae nuevas oportunidades para compartir autos, el transporte urbano y los servicios de entrega.

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Riesgos

El uso de la IdC y de los sensores puede también crear riesgos para los programas de la sociedad civil. Lea a continuación cómo discernir los posibles riesgos asociados con el uso de estas tecnologías en el trabajo DRG.

Vigilancia de masas y acoso

Los sistemas de IdC generan grandes cantidades de datos, que en ausencia de una protección adecuada fueron usados por gobiernos, entidades comerciales u otros actores para la vigilancia de masas. Los sistemas de IdC que recogen datos de su entorno pueden recoger datos personales acerca de humanos sin su conocimiento o consentimiento, o procesarlos y combinarlos de modo invasivo y no consensual. En conjunción con las capacidades de monitoreo, los sistemas de IA (por ejemplo, el reconocimiento facial y de emociones) y el análisis de big data, los sistemas de IdC presentan oportunidades para la vigilancia de masas y potencialmente para fines represivos que dañan los derechos humanos y civiles. En efecto, los gobiernos autoritarios tienen un historial de usar los dispositivos de IdC y las llamadas ‘ciudades inteligentes’ como métodos de opresión y de acallar el disenso.

Preocupaciones con la privacidad, la protección de datos y la seguridad

La Comisión Federal de Comercio (FTC) de los Estados Unidos (FTC) identificó tres problemas claves que la IdC presenta a la privacidad de los consumidores (2015): la recolección ubicua de datos, el potencial para usos inesperados de los datos de los consumidores, y riesgos de seguridad intensificados. Los sistemas de IdC generan inmensas cantidades de datos y crean grandes conjuntos de ellos. Por otro lado se sabe que las aplicaciones de la IdC, sobre todo las aplicaciones de consumidores, tienen vulnerabilidades de privacidad y seguridad, riesgos que se ven magnificados por la cantidad y la naturaleza potencialmente sensible de los datos involucrados. Información aparentemente inocua, o que fue recolectada sin la plena conciencia de las personas involucradas, puede plantear serias amenazas. Por ejemplo, una visualización de las rutas de ejercicio de los usuarios, publicada por una app de monitoreo de fitness, expuso la ubicación y la dotación de personal de las bases militarse de los EE.UU., así como bases secretas dentro y fuera del país.

Las entidades comerciales podrían usar los datos obtenidos de los sistemas de IdC para influir en el comportamiento de los consumidores, por ejemplo mediante publicidad focalizada. En efecto, los sensores en las tiendas están siendo usados cada vez más para aprovechar los datos sobre los usuarios a partir de su comportamiento de compras dentro de las tiendas.

Para información adicional sobre la privacidad, la protección de datos y los asuntos de seguridad véanse también los recursos de Protección de datos, Big Data e Inteligencia artificial.

Mayor riesgo de ciberataques

Se sabe que el hardware y software de los dispositivos de la IdC son sumamente vulnerables a los ciberataques, y los ciberdelincuentes intentan activamente explotar estas vulnerabilidades de seguridad. Incrementar el número de dispositivos en una red de IdC significa incrementar la superficie para los ciberataques. Dispositivos comunes como impresoras conectadas a Internet, cámaras web, enrutadores de red y equipos televisivos son usados por los ciberdelincuentes con fines maliciosos, como la ejecución de ataques de denegación de servicio distribuidos (DDoS) coordinados contra páginas web, la distribución de malware y la ruptura de la privacidad de particulares. Ha habido numerosos incidentes de hackers que logran acceder a la transmisión de las cámaras y micrófonos de seguridad domésticos, e incluso de los monitores que permiten a los padres ver a sus hijos mientras no se encuentran en casa. Estos incidentes generaron una demanda para que se regule a las entidades que diseñan, fabrican y emplean dispositivos y sistemas comerciales de la IdC.

Asuntos éticos no explorados

El uso cada vez más grande de la automatización trae consigo preguntas y preocupaciones éticas que podrían no haber sido consideradas antes del arribo de la tecnología misma. He aquí unos cuantos ejemplos: ¿los dispositivos inteligentes del hogar reconocerán los comandos de voz dados por personas que hablan distintos lenguajes, dialectos y hasta con diferentes acentos? ¿Será apropiado recoger datos de grabaciones de voz en estos otros dialectos y acentos —de modo plenamente consensual y ético— a fin de mejorar la calidad del dispositivo y su capacidad de servir a más personas?

Los datos obtenidos de los dispositivos de la IdC también están siendo usados cada vez más como evidencia digital en los juzgados o con otros fines judiciales, lo que plantea interrogantes acerca de la ética e incluso la legalidad de dichos usos, así como acerca de su precisión e idoneidad como evidencias.

La dependencia del proveedor, la interoperabilidad insuficiente entre redes y el reto de conseguir el consentimiento informado de los sujetos de datos debe asimismo tenerse en cuenta. Véase más acerca de estos riesgos en los recursos sobre la ID digital y la Protección de datos [¿?: Data Protection].

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Preguntas

Hágase estas preguntas si está intentando entender las implicaciones de la IdC y los sensores en su entorno laboral, o si está considerando emplear algunos aspectos de la IdC y las tecnologías afines, como parte de sus programas de DRG:

  1. ¿Los dispositivos conectados a la IdC son herramientas idóneas para el problema que está intentando resolver? ¿Cuáles son los indicadores o factores directrices que determinan si el uso de la IdC o de una tecnología de sensor es una solución idónea y requerida para un problema o reto particular?
  2. ¿Qué datos serán recogidos, analizados, compartidos y almacenados? ¿Quién más tendrá acceso a esta información? ¿Cómo estarán protegidos? ¿Cómo puede asegurarse de recoger el monto mínimo de datos necesarios?
  3. ¿Se está recogiendo algún dato personal o sensible? ¿Cómo obtiene el consentimiento informado en este caso? ¿Hay la posibilidad de que los dispositivos de su red combinen conjuntos de datos y que juntos creen información sensible o personalmente identificable?
  4. ¿Las tecnologías y redes que usa son lo suficientemente interoperables como para que traiga nuevas tecnologías y hasta nuevos proveedores a la red? ¿Están diseñadas con estándares abiertos y con la portabilidad en mente? ¿Hay algún riesgo de quedar atrapado con un proveedor particular de tecnología?
  5. ¿Cómo está abordando los riesgos de vulnerabilidades o fallos en el software? ¿Cómo podría mitigar estos riesgos desde el principio? Por ejemplo, ¿es necesario que estos dispositivos se conecten a la internet? ¿Pueden conectarse más bien a una intranet privada o a una red de internet de pares?

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Estudios de caso

Instructor en Tanzania, en donde los datos captados por GPS pueden usarse para mapear y asignar títulos de tierras. Crédito de la fotografía Riaz Jahanpour para USAID / Digital Development Communications
La IdC mejorará el proceso de fortificar la harina con nutrientes claves

La IdC mejorará el proceso de fortificar la harina con nutrientes claves

Sanku (Project Healthy Children), una organización que busca poner fin a la malnutrición en todo el mundo, está equipando a molinos de harina pequeños en África con la tecnología de la IdC, para así proporcionar nutritiva harina fortificada a millones de personas. Los datos de la producción diaria son enviados en tiempo real a través del enlace celular a un panel que permite a la organización monitorear el desempeño de los molinos. Los datos recogidos incluyen la harina producida, los nutrientes distribuidos y toda cuestión técnica con la performance de las máquinas. “La IdC nos está permitiendo automatizar íntegramente nuestras operaciones y la forma en que administramos nuestro negocio… Ya no es un problema intentar establecer qué molinos necesitan ser visitados, qué dosificadores requieren mantenimiento, y cuándo se deben entregar los productos para evitar que se agote el inventario”.

El Guardian Project desarrolla apps para los defensores de los derechos humanos

Proof Mode de Guardian Project, es una aplicación de cámaras de código abierto para dispositivos móviles diseñada para activistas, defensores de los derechos humanos y periodistas. Cuando se toma una foto o video usando el dispositivo, la app recoge tantos metadatos como sea posible, como por ejemplo una marca temporal, la identidad del aparato y la ubicación de los distintos sensores presentes en el dispositivo. La app también agrega una firma digital públicamente verificable al archivo de metadatos, todo lo cual finalmente brinda al usuario una evidencia digital segura y verificable.

Haven, otra app de Guardian Project, usa los sensores presentes en un dispositivo móvil como el acelerómetro, la cámara, micrófono, sensor de proximidad y batería (estatus de encendido) para monitorear los cambios en los alrededores de un teléfono. Estos cambios a) se guardan como archivos de imágenes y sonido, b) son registrados en un log de eventos al cual se puede acceder a distancia o en cualquier momento posteriormente, y c) se usan para gatillar una alarma o para enviar notificaciones seguras acerca de intrusiones o actividades sospechosas. Los programadores de la app explican que Haven está diseñada para periodistas, defensores de los derechos humanos y para personas en riesgo de desaparición forzada.

Sensores de temperatura para medir comportamientos de uso de estufas en Ulán Bator

Sensores de temperatura para medir comportamientos de uso de estufas en Ulán Bator

“…[E]n una evaluación de impacto del [programa de subsidios]… que buscaba reducir la contaminación del aire y disminuir el gasto en combustible mediante la distribución subsidiada de estufas de calefacción más eficientes en su uso del combustible… [p]ara recoger medidas precisas y no sesgadas del comportamiento de uso de las estufas, se colocaron pequeños sensores de temperatura (monitores del uso de la estufa o SUM) en un subconjunto de los hogares sondeados … Los datos de los SUM sobre la temperatura ambiente también indicaron que los hogares con estufas [del programa de subsidios] eran mantenidos más calientes que los que tenían las estufas tradicionales, pero el combustible usado era en promedio el mismo. Esto sugiere que los hogares estaban utilizando la eficiencia con el combustible para elevar la temperatura de la casa, a sabiendas o no. Al final, los sensores de temperatura baratos fueron cruciales para recoger datos precisos de resultados inesperados y para explicarlos”.

Usando sensores de IdC para el cuidado de la salud

Usando sensores de IdC para el cuidado de la salud

Los sensores de IdC, al igual que los monitores cardíacos o los sleep trackers vestibles, pueden ayudar a los profesionales del cuidado de la salud en el tratamiento de los pacientes. Los monitores usan sistemas conectados de información para analizar datos de salud relevantes para enfermedades como Parkinson, Alzheimer y dolencias cardíacas, ayudando a los médicos a entender patrones y proporcionar así un mejor suministro del servicio del cuidado de la salud. Al brindar un cuidado preventivo, los sistemas del cuidado de salud pueden reducir los costos y ampliar el servicio a una gama más amplia de pacientes.

Sensores de movimiento para monitorear la funcionalidad de bombas de mano en Ruanda, estudio de caso 3

Sensores de movimiento para monitorear la funcionalidad de bombas de mano en Ruanda,  estudio de caso 3
“En el proyecto piloto destacado en Ruanda, más de 200 sensores fueron instalados en bombas de agua, transmitiéndose inalámbricamente los datos de cada sensor a través de la red celular a un panel para el equipo de operaciones y mantenimiento. El panel muestra el estatus en tiempo real de cada bomba provista de un sensor. Esto permite que los equipos de operaciones y mantenimiento empleen un modelo “ambulancia”, despachando equipos sólo a los puntos de agua marcados para reparaciones o chequeos”.

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Referencias

A continuación encontrará los trabajos citados en este recurso.

Recursos adicionales

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