n la década de los ochenta la revolución informá-tica llevó el PC a los hogares. En la década de losnoventa se vivió la revolución de Internet. El siglo

XXI nos trajo la revolución de la web 2.0. Ahora, en estasegunda década del 2.000, estamos asistiendo a unanueva y apasionante revolución, la de los datos.

En este primer artículo del monográfico, la autora ana-liza el concepto de Big Data y repasa alguno de los para-digmas que están íntimamente asociados al mismo.

Big Data es, desde mi punto de vista, una industria másdentro de amplio espectro del mundo de los datos. BigData tiene que ver con grandes volúmenes de datos.Michael E Driscol (@medriscoll)(1) considera que más de1 TB es considerado Big Data. Para Zvi Avraham(@nivertech) fundador de israelí Zadata(2), Big Data estodo el data que supera el “normal” gigabyte.

E

Big data no es un concepto nuevo, desde hace másde una década se habla de los océanos de información.Ahora el término se ha hecho popular debido, en granmedida, a Internet y la web social, a la ingente canti-dad de información que la humanidad está generandocada segundo en la Red.

Pero la revolución de datos es un fenómeno muchomás extenso y profundo. Es un fenómeno que tiene quever con sensores, Internet, Cloud Computing, smarpho-nes, antenas de telefonía, transacciones bancarias,robótica, inteligencia artificial, reconocimiento de voz,visualizaciones de datos, open data, gobierno abierto,periodismo de datos y muchas cosas más. Innovacio-nes que están transformando, lentamente pero deforma implacable, el mundo que vivimos. Y, de nuevo,el ciudadano es el protagonista.

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El momento tecnológico actual es el resultado deuna serie de acontecimientos que, de una u otra mane-ra, están propiciando el cambio. Y, sin duda, el descen-so de precios es la nota dominante en este cambio derumbo. Se cumple la Ley de Moore (1965) y la de Leyde Bell (1972). Para Moore los precios bajan al mismotiempo que las prestaciones suben. Para Gordon Bellcada década emerge un nuevo tipo de ordenador quedivide por cien el precio de la potencia de procesa-miento.

Hace diez años, secuenciar el genoma humano cos-taba un billón de dólares, hace unos meses la empre-sa Life Technologies presentó su herramienta The IonProton, capaz de secuenciar el genoma humano com-pleto, en un día, por 1.000 dólares. Los analistas esti-man que los precios seguirán bajando y en unos añosse podrá obtener el perfil genético de una persona porunos cientos de dólares.

Este drástico abaratamiento de precios incide espe-cialmente en el auge de una industria que, hasta elmomento, había pasado desapercibida para la mayoría,la de los sensores. Los sensores son la base de la nuevasociedad de la inteligencia y una de las mayores fuen-tes de datos.

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MonográficoBIG DATA

En la década de los ochenta la revolución informática lle-vó el PC a los hogares. En la década de los noventa se vivióla revolución de Internet. El siglo XXI nos trajo la revolu-ción de la web 2.0. Ahora, en esta segunda década del2.000, estamos asistiendo a una nueva y apasionante revo-lución, la de los datos.

En este primer artículo del monográfico, la autora analizael concepto de Big Data y repasa alguno de los paradigmasque están íntimamente asociados al mismo.

La revolución delos datos:sensorese Internet de lasCosas

Soraya PaniaguaConsultora tecnológica

@sorayapasorayapaniagua.com

En diciembre de 2012, Bernard Meyerson, director deinnovación de IBM escribía lo siguiente:

“Procesar señales y sonidos requiere de ojos, orejas, lomás importante, de cerebro, ¿correcto? Pero ¿Qué pasacuando tienes hardware compartiendo tus sentidos?

En la era de la computación cognitiva los sistemasaprenden en vez de esperar pasivamente la programa-ción. Como resultado las tecnologías emergentes con-tinuarán empujando las limitaciones humanas paramejorar y aumentar nuestros sentidos con machinelearning, inteligencia artificial (AI), reconocimiento devoz y mucho más. No hay necesidad de llamar a Super-man cuando tenemos verdaderos super sensores amano” (Fuente: I.B.M dedicated its Five in Fiveseries)(3)

La industria de los sensores ha experimentado un desa-rrollo espectacular. El descenso de precios, el bajo consu-mo y la capacidad de conexión (Wifi, Bluetooth, RFID oZigBee) dieron paso a las redes inalámbricas de sensores.Pero la reciente combinación de sensores y Cloud Com-puting nos ha traído un nuevo paradigma tecnológico queestá propiciando la aparición de empresas tremendamen-te creativas y rompedoras. Hablamos de Internet de lasCosas.

Pero veamos, detenidamente, cómo han evolucionadolas redes inalámbricas de sensores (wire-less sensor networks, WSN).

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Ya en 1999 la revista Business Week citaba las redes desensores como una de las más importantes tecnologías delsiglo XXI. Dispositivos inteligentes y baratos con múltiplessensores conectados en red a través de enlaces inalámbri-cos que, desplegados a gran escala, proporcionaríanoportunidades sin precedentes para la instrumentación yel control de casas, ciudades, medio ambiente, sistemasde defensa o nuevas capacidades de reconocimiento yvigilancia. Los sensores inteligentes se pueden desplegaren la tierra, en el aire, bajo el agua, en los órganos, envehículos o en edificios.

Como ocurrió con otras tecnologías, la evolución delas redes de sensores se debe a la industria militar. Duran-te la Guerra Fría, la Armada de los EEUU desplegó el Sis-tema de Vigilancia de Sonido (SOSUS en inglés), un siste-ma de sensores acústicos (hidrófonos) en el fondo del océ-ano que permitía detectar y seguir a los submarinos sovié-ticos. También durante la Guerra Fría se desplegaron lasredes de radares de defensa aérea en Estados Unidos yCanadá.

Las investigaciones modernas en torno a las redes desensores comenzaron con el programa Distributed SensorNetworks (DSN) de la agencia DARPA. En ese momentoArpanet ya llevaba funcionando varios años. Robert E.Kahn, co-inventor de los protocolos TCP / IP, era el direc-tor de IPTO en DARPA y quería saber si el enfoque Arpa-net de comunicación podría aplicarse a redes de sensores.Fue en 1980 cuando se demostraron las tecnologías DSN,el banco de pruebas fueron aviones, de vuelo bajo, queeran seguidos con éxito mediante sensores acústicos ycámaras de televisión. Era un proyecto ambicioso tenien-do en cuenta la tecnología existente. Estamos hablandode una época anterior a los ordenadores personales.Ya en el nuevo siglo, de nuevo DARPA puso en marcha

otro proyecto de investigación que permitió aprovecharlos últimos avances tecnológicos, se llamó SensIT(4) . Esteprograma desarrolló por un lado nuevas técnicas de redes(despliegue rápido, ad hoc y en ambientes muy dinámi-cos) y por otro el procesamiento de la información. Porejemplo, cómo extraer información útil, fiable y almomento de la red de sensores desplegados. Paralelamen-te la IEEE hizo ver las enormes posibilidades de las redesde sensores y, sobre todo, su bajo coste. La organizacióndefinió el estándar IEEE 802.15.4 que especificó el nivelfísico y el control de acceso a redes inalámbricas de áreapersonal con tasas bajas de transmisión de datos. Basadoen el estándar IEEE 802.15.4. En 2004 la ZigBee Alliance

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La Nube es otro de los grandesacontecimientos tecnológicos de estenuevo siglo y factor clave para entender laactual revolución de los datos.“

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publicó el estándar ZigBee, un conjunto de protocolos decomunicación de alto nivel que pueden ser utilizados porredes inalámbricas de sensores.

En 2003 empresas como Ember (impulsores de ZigBee),Crossbow o Sensoria ya estaban creando y desplegandopequeños nodos de sensores y sistemas.

Una red inalámbrica de sensores son nodos de senso-res distribuidos espacialmente. Cada nodo sensor escapaz de realizar de forma independiente algunas tareasde procesamiento y detección. Por otra parte, los nodossensores se comunican entre sí con el fin de enviar suinformación detectada a una central de procesamiento orealizar algún tipo de coordinación local, tales como lafusión de datos. Una plataforma de nodo sensor amplia-mente utilizada es la Mote Mica2 desarrollada por Cross-bow. Los componentes de hardware habituales de unnodo sensor incluyen un transceptor de radio, un proce-sador embebido, memorias interna y externa, una fuentede alimentación y uno o más sensores. (Sensor Networks:Evolution, Opportunities, and Challenges(5) (2003) / Wire-less Sensor Networks - An Introduction(6) (2010).)

En 2007 la Universidad de California se convirtió en elbanco de pruebas para conectar sensores inalámbricos ycámaras a Internet. Startups como Dust Networks y RockCorp se lanzaron al desarrollo de nodos inalámbricosbaratos y fiables.(Wireless sensors extend reach of Internetinto the real world) (7)

En 2009 Werner Kursch(8) y Wolfgang Beer(9) en “Com-bining cloud computing and wireless sensor networks(10)”hablan de un nuevo paradigma para los sistemas de soft-ware basados en Internet, el llamado Cloud Computing.“La Nube provee capacidad de procesamiento escalable yvarios tipos de servicios conectables. Dado que las redesinalámbricas de sensores están limitadas en su capacidadde procesamiento, duración de la batería y la velocidadde la comunicación, la computación en la nube ofrecetodo lo contrario… lo cual es muy atractivo ya que lainfraestructura básica es la misma”.

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Actualmente Cloud Computing es, sin duda, la solu-ción idónea para las redes de sensores inalámbricas. Per-mite que sistemas y personas puedan usar Plataformascomo Servicio (PaaS), por ejemplo, Sistemas Operativos,Infrastructura como Servicio (IaaS), por ejemplo, almace-namiento y servidores y Software como Servicio (SaaS),por ejemplo aplicaciones a nivel de programación, a pre-cios muy bajos.

Básicamente porque los sensores son capaces dehablar con la Nube directamente y con nuestros smart-phones.

En España hay una serie de startups que están realizan-do un gran trabajo en este campo. A nivel internacional lamás conocida es la aragonesa Libelium. Desde el PaísVasco Farsens está desarrollando sensores digitales demínimo consumo. La granadina Cilab focalizada en lagestión urbana o la extremeña panStamp que se sitúa den-tro del movimiento Maker.

Cloud Computing lo está cambiando todo. La Nube esotro de los grandes acontecimientos tecnológicos de estenuevo siglo y factor clave para entender la actual revolu-ción de los datos. Este modelo de arquitectura fue procla-mado por George Gilder en su artículo de octubre 2006en la revista Wired titulado «Las fábricas de información»Gilder escribe:

“Hoy en día Google administra una base de datostotal de cientos de petabytes, incrementada cada 24horas por terabytes de Gmails, páginas de MySpace, yvídeos de perritos bailando (un incremento diario, cadauno de ellos mayor que toda la Web de hace una déca-da). Para que todo esto tenga sentido, Page y Brin (conMicrosoft, Yahoo, y Ask.com de Barry ‘QVC‘ Dillerpegados a sus talones) están frenéticamente transfor-

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mando el “ordenador-en-un-chip” y multiplicándolo,en masivas matrices paralelas, en un “ordenador-en-un-planeta. Los centros de datos que están construyen-do estas compañías empezaron como un ejercicio parahacer localizable la ingente cantidad de datos genera-dos por todo el planeta, ahora… están metamorfoseán-dose en plataformas de procesamiento de propósitogeneral, infinitamente más potentes que cualquiera delas construidas con anterioridad. En la era del PC, lastriunfadoras fueron las compañías que dominaron elmicrocosmos del chip de silicio. La nueva era del peta-procesamiento estará dominada por los amos de loscentros de procesamiento de datos remotos.”(Artículotraducido) (11).

La Computación en la Nube es un concepto que incor-pora el Software como Servicio, (SaaS, la Web 2.0), Plata-forma como Servicio (PaaS, Google App Engine o Win-dows Azure) o Infraestructura como Servicio (IaaS), unmedio de entregar almacenamiento básico y capacidadesde cómputo como servicios estandarizados en la red. Sinduda es Amazon Web Services es el IaaS más popularactualmente.

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La Nube, los sensores, el nuevo protocolo IPV 6, elhardware libre y los smartphones están impulsando el

desarrollo de una nueva industria llamada Internet de lasCosas (Internet of Things IoT).

En diciembre de 2012, en TEDxKTH, Kristina Höök,profesora y miembro del Instituto Sueco de Ciencias de laComputación, decía lo siguiente:

“Lo que soñábamos los investigadores en los 90 sellamaba de diferentes formas: computación ubicua,M2M inteligence … y lo que soñábamos era que cadaobjeto con capacidad natural pudieran hablar conotros objetos, por ejemplo un refrigerador capaz decomunicar sobre las existencias de productos (…) Peroesta visión ha cambiado, ha cambiado debido a laNube. Internet de las Cosas va sobre conectar cosasdentro de la Nube y muchas veces a través de la inter-acción con los dispositivos móviles”.

En este punto es interesante revisar la diferencia entreM2M e Internet de las Cosas. En una interesante discusiónpública en Quora(12) iniciada por Nick Gall, Analista deGartner. Según Gall M2M es la tecnología que permite alas máquinas (generalmente pequeños sensores computa-bles) realizar tareas específicas (inteligencia) para comu-nicar o transferir información a través de protocolos sim-ples, o de Internet. Pero Internet de las Cosas es muchomás, es interactuar con los objetos que nos rodean, inclu-so objetos estáticos no inteligentes, y aumentar esa inter-acción con contexto, por ejemplo la geolocalización. Losobjetos no inteligentes pueden llevarse a Internet de lasCosas a través de un teléfonos inteligentes que actúacomo puerta de acceso a Internet. Se trata, por ejemplo,de interactuar con códigos de barras, códigos QR, RFID oNFC. Con M2M la comunicación entre máquinas es a tra-vés de IP en red inalámbrica o por cable. Así, M2M es unasubárea de Internet de las Cosas.

Otro punto de vista nos lo aporta el creador de Pachu-be (actualmente Cosm) Usman Haque. Habla de la transi-ción desde los “silos de datos” a los datos abiertos y aler-taba a las empresas de su importancia.

“En las últimas décadas hemos vivido el fenómenoconocido como máquina a máquina (M2M). En estasituación lo que haces es desplegar una cadena de sen-sores que se pueden monitorizar. Por ejemplo puedesinstalas sensores en una red de tuberías de petróleo oen un sistema eléctrico con una pequeña idea fija de loque vas a hacer con esos datos… Por tanto, tú eres eldueño de los datos y no la gente, los usuarios finales deesos sistemas de energía. En Internet de las Cosas tú nosabes quién va a usar los datos que son generados porlos aparatos. No sabes quién va a descubrir el valor de

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esos datos… De forma efectiva esto es una transicióndesde lo que se ha conocido como “silos de datos” a“datos abiertos”. Pero esto no significa necesariamenteque sean datos públicos, significa que los datos gene-rados por biosensores, monitores de energía, sensoresde polución… están abiertos para ser usados en otroscontexto. Y eso es para mí la diferencia cualitativa conel concepto anterior”. (Conferencia Strata, marzo de2012. Video en Youtube(13)).

El 8 de junio de 2011 se adoptó, a nivel mundial, elnuevo protocolo IPv6 . Lean lo que dice Steven Leibson:

“Podríamos asignar una dirección IPv6 a cada átomoen la superficie de la tierra y aún así tener suficientesdirecciones para hacer otras 100 tierras más.“

La adopción de IPv6 nos hace ver un mundo dondecada objeto físico puede estar conectado a Internet y sercapaz de comunicarse con todos los demás objetos.

En 2005, en el Instituto italiano de Ivrea coincidieronMassimo Banzi(14). y español David Cuartelles(15). , amboscrearon Arduino y básicamente popularizaron el hardwa-re libre. Arduino es la plataforma más rápida y sencillapara crear prototipos de proyectos, tanto de hardwarecomo de software. A principios de 2011 ya se habían ven-dido 40.000 unidades de la versión Arduino USB. SegúnCuartielles:

“Arduino es una plataforma abierta con toda una seriede documentación que permite la creación de nuevosdispositivos conectados que sirven o recopilan datos dela manera más significativas para nosotros. Incluye elhecho de que no es necesario ser ingeniero para imagi-nar un nuevo producto”. (blog de DCuartielles(16) )

En mayo de 2011, Google lanzó su Kit de Desarrollo deAccesorios basado en uno de los diseños de Arduino.

Ahora el hardware llega al ciudadano, cualquier perso-na con una serie de conocimientos básicos es capaz decrear objetos inteligentes.

Con Internet de las Cosas, la creatividad parece notener límites, hay todo tipo de proyectos desde satéliteshasta tenedores inteligentes que miden la velocidad a laque comemos. Pueden ver algunos buenos ejemplos en laweb Postscapes o los más vanguardistas en la plataformade crowdfounding Kickstarter.

En España están surgiendo más startups situadas en elterreno de las plataformas de datos como Cubenube o

Wairbut. En el ámbito de los objetos conectados destacala empresa bilbaina Symplio que dirige sus productos alentretenimiento y el merchandising.

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Pero volvamos a Arduino porque es el protagonista deotra innovación rompedora, hablamos de las impresoras3D y del movimiento Maker.

En 2005 el profesor Adrian Bowyer(17) puso en marchael proyecto RepRap, en la universidad inglesa de Bath,con el objetivo de crear una impresora 3D de bajo costeque, además, pudiera auto-replicarse. Lo hizo con Ardui-no. La impresión 3D puede marcar el tránsito desde laproducción industrial a un modelo de manufactura perso-nal. Actualmente es posible montar una impresora 3D pormenos de 500 €. En torno a RepRap están surgiendo hac-kerspaces o fablab donde la gente se reúne para crearmáquinas, para aprender y colaborar. Se trata del movi-miento Maker.

En este nuevo mundo de objetos conectados, nuestrosmartphone se convierte en la plataforma que va a permi-tir el control todos esos objetos. Pero, además, un Smart-phone es un dispositivo lleno de sensores, que dispone decámaras, conexión a Internet y capacidad de geolocaliza-ción. El ciudadano se erige como gran productor, distri-buidor y consumidor de datos.

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El ciudadano juega un papel protagonista en esta nuevarevolución de los datos. A través de objetos inteligentes,

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la gente puede emitir información constante y valiosasobre su propio cuerpo o el mundo exterior. En el campode la salud es donde estamos viendo los mayores avancese impacto.

No es extraño que IBM considere que las tecnologíasque cambiarán el mundo, en los próximos cinco años,serán las que permitan a los sensores imitar los sentidoshumanos: seremos capaces de tocar a través de un teléfo-no. Un pixel será tan valioso como cientos de palabras.Los ordenadores escucharán lo que importa, las papilasgustativas digitales nos ayudará a comer más sano y losordenadores tendrán sentido del olor. Será necesario ges-tionar una gran cantidad de información.

Big data está llamado a tener un papel importantísimoen el futuro. Actualmente se están sentando las bases delo que será la tercera revolución de Internet. Los datos delos sensores, de los satélites, las grabaciones de vídeo,Internet, etc, combinados de forma eficaz, procesados yanalizados con las tecnologías de Big Data van a extraermuchísima inteligencia.3

Notas:

1 Michael E Driscol (@medriscoll) (https://twitter.com/medriscoll)(@nivertech) fundador de israelí

2 Zadata (https://twitter.com/nive rtech)3 I.B.M dedicated its Five in Five series (http://www.ibm.com/smarter

planet/us/en/ibm_predictions_for_future/ideas/)

4 SensIT (http://isif.org/fusion/proceedings/fusion01CD/fusion/searchengine/pdf/TuC11.pdf)

5 Sensor Networks: Evolution, Opportunities, and Challenges(http://www.ics.uci.edu/~dsm/ics280sensor/readings/intro/chong.pdf)

6 Wireless Sensor Networks - An Introduction (http://cdn.intechopen.com/pdfs/12464/InTech-Wireless_sensor_networks_an_ introduction.pdf)

7 Wireless sensors extend reach of Internet into the real worldhttp://usatoday30.usatoday.com/tech/wireless/data/2007-02-12-wireless-sensors_x.htm)

8 Werner Kursch (http://dl.acm.org/author_page.cfm?id=81312481601&coll=DL&dl=ACM&trk=0)

9 Wolfgang Beer (http://dl.acm.org/author_page.cfm?id=81363602963&coll=DL&dl=ACM&trk=0)

10 Combining cloud computing and wireless sensor networks(http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1806435)

11 La nueva era del petaprocesamiento estará dominada por los amosde los centros de procesamiento de datos remotos.”(Artículo tradu-cido) (http://sociedadinformacion.fundacion.telefonica.com/index.jsp?seccion=1188&idioma=es_ES&activo=4&id=2009100116300143)

12 discusión pública en Quora (https://www.quora.com/Internet-of-Things/Whats-the-difference-between-the-Internet-of-Things-IoT-and-Machine-to-Machine-M2M)

13 Conferencia Strata, marzo de 2012. Video en Youtube(http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=oO3m7r_p2sc)

14 Massimo Banzi (https://twitter.com/mbanzi)15 David Cuartelles (https://twitter.com/dcuartielles)16 Blog de DCuartielles (http://david.cuartielles.com/b/2012/02/ardui

no-in-the-internet-of-things-for-media-evolution/)17 Profesor Adrian Bowyer (https://twitter.com/adrianbowyer)