Publicación semestral • ISSN 2683-2968 • Junio 2022 • Número de revista 5
Publicación semestral • ISSN 2683-2968 • Junio 2022 • Número de revista 5
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Dispositivos de enseñanza del IoT en las IES
En la literatura, es posible encontrar diversos dispositivos creados especialmente para la enseñanza de IoT. Estos pueden ser módulos que se incorporen a las placas ya existentes [1]-[2], o placas con la funcionalidad completa [3]–[5]. Los primeros tienen la ventaja, no es necesario aprender un nuevo lenguaje de programación para utilizarse. Por otro lado, las placas con la funcionalidad completa suelen tener menor tamaño, por lo que funcionan mejor para desarrollos finales.
Un grupo de investigación de Polonia, presentó una plataforma para IoT llamada Copernicus [1], que permite a los estudiantes utilizar una placa Galileo o una Raspberry Pi para el desarrollo de aplicaciones, cuenta con módulos para predicción de clima, hogares inteligentes y termostatos.
Los módulos más empleados para la enseñanza son el Photon [5], ESP8266 [4], Raspberry Pi [3] y Arduino [2]. Tanto Photon como el ESP8266 incorporan un módulo WiFi junto con un microcontrolador de gama baja, lo que los vuelve de bajo costo. Ambos tienen implementada la pila de protocolos TCP/IP [6] completa, por lo que es fácil y rápido desarrollar aplicaciones. La Raspberry Pi tiene la ventaja de tener un gran procesador para su tamaño. Además, en su versión 3B+, integra la conectividad con WiFi y Bluetooth. Este dispositivo es considerablemente más caro que los dos descritos anteriormente. Por último, los módulos de Arduino tienen la ventaja de ser económicos y de fácil acceso en México, requieren de una placa de Arduino para funcionar correctamente. Como los módulos son aditamentos para las placas de Arduino, se disminuye el costo de tener múltiples aditamentos al mismo tiempo, ya que el microcontrolador no necesita cambiarse. La figura 2 muestra un ejemplo de un módulo XBee compatible con Arduino. Los pines que se ven debajo admiten la conexión con una placa maestra, mientras que este módulo únicamente realiza funciones de comunicaciones. Estos además pueden intercambiar las antenas para diferentes aplicaciones.
Figura 2. “Módulo XBee de Digi,” [Fotografía]. Disponible en: https://xbee.cl/que-es-xbee/ [Consultado en enero 23, 2022].
Dependiendo del dispositivo y la tecnología que se utilice, es posible crear un sinfín de aplicaciones. La plataforma de AskSensors tiene un ejemplo en el que se conecta un dispositivo ESP32 compatible con Arduino para poder monitorear la calidad del aire utilizando sensores de CO2. El dispositivo envía la información capturada en el sensor mediante el WiFi y el protocolo de comunicaciones para IoT MQTT hasta la plataforma AskSensors en la nube. Cuando la información llega a la plataforma, esta se muestra con una interfaz visual que se observa en la figura 3.
Figura 3. “Sistema de monitoreo de calidad del aire con ESP32,” [Fotografía]. Disponible en: https://blog.asksensors.com/air-quality-sensor-mq135-cloud-mqtt/ [Consultado en febrero 23, 2022].
El código mostrado en la figura 4 muestra un pequeño resumen que ilustra las operaciones que realiza el dispositivo. Primero, se realiza una lectura del sensor para posteriormente dar el formato adecuado para enviarse con MQTT. Por último, se ejecuta la publicación de los datos recopilados en el tema “pubTopic”.
Figura 4. “Resumen del código utilizado para monitoreo de calidad del aire,” [Fotografía]. Disponible en: https://blog.asksensors.com/air-quality-sensor-mq135-cloud-mqtt/ [Consultado en febrero 23, 2022].
Fecha de recepción: 2 de marzo de 2022
Fecha de publicación: junio de 2022
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