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INTERNET DE LAS COSAS (IOT)

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“INTERNET DE LAS COSAS” (IOT)

LEIDY LORENA ARROYAVE HERNANDEZ

DOCENTES:

GUSTAVO ALBERTO MORENO LOPEZ WILLIAM SEGUNDO PUCHE PLAZA

POLITÉCNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVID FACULTAD DE INGENIERÍAS

GRUPO DE INVESTIGACION DE APLICACIONES EN TELECOMUNICACIONES (GIAT)

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TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN………3

2. ESTADO ACTUAL DEL IOT………4

3. PERSPECTIVA DE LA IOT……….6

4. OPORTUNIDADES DE LA IOT………...9

5. TECNOLOGÍAS CLAVE EN IOT………..10

5.1 Acerca de la Tecnología RFID………...10

5.1.1Tecnologías RFID……….12

5.2 El futuro de la RFID en IOT………...12

6. CONCEPTO DE LA CIUDAD INTELIGENTE Y SERVICIOS…………14

7. IOT EN CHINA………16

8. ARQUITECTURA URBANA DE IOT………...19

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1. INTRODUCCIÓN

El concepto de Internet de las cosas fue propuesto por Kevin Ashton en el Auto-ID

Center del MIT en 1999, donde se realizaban investigaciones en el campo de la

identificación por radiofrecuencia en red (RFID) y tecnologías de sensores.

(Ashton, 2009) “Si tuviéramos ordenadores que supieran todo lo que tuvieran que

saber sobre las “cosas”, mediante el uso de datos que ellos mismos pudieran

recoger sin nuestra ayuda, nosotros podríamos monitorizar, contar y localizar todo

a nuestro alrededor, de esta manera se reducirían increíblemente gastos, pérdidas

y costes. Sabríamos cuando reemplazar, reparar o recuperar lo que fuera, así

como conocer si su funcionamiento estuviera siendo correcto. El Internet de las

Cosas tiene el potencial para cambiar el mundo tal y como hizo la revolución

digital hace unas décadas. Tal vez incluso hasta más. Internet de las Cosas (IoT)

es un concepto reciente, en la que Internet evoluciona desde las máquinas de

conexión y pueblos hacia la conexión (Smart) objetos / cosas”.

(Dave Evans, 2011) En 2020 habrá más de 50 mil millones de objetos conectados

contra una población de 7 mil millones.

Un objeto puede ser cualquier cosa / dispositivo / entidad equipada / incrustado

con computación, almacenamiento y la capacidad de comunicación con diferentes

capacidades (sensor, actuador, teléfonos móviles, de escritorio, portátil, impresora,

coche, nevera, horno, etc.). Mientras que los objetos inteligentes ya están

conectados a través de soluciones que no sean IP de propiedad en diferentes

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el IoT tiene como objetivo conectar los objetos a gran escala el uso de soluciones

basadas en IP (IP, TCP / UDP, etc.), directamente o a través de puertas de enlace

IP si el apoyo no es posible, al tiempo que les permite interactuar con cualquier

otra parte que comunica en / a través de Internet. (ZHANG Ying-conga, 2013).

2. ESTADO ACTUAL DEL IOT

IoT Hoy: Al igual que con muchos conceptos nuevos, las raíces de la IO se

remontan al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), de trabajo en el Centro

de Auto-ID. Fundado en 1999, este grupo estaba trabajando en el campo de la

identificación de red de radio frecuencia (RFID) y la detección de tecnologías

emergentes. Los laboratorios consistieron en siete universidades de investigación

ubicados en cuatro continentes. Estas instituciones fueron elegidas por el Centro

de Auto-ID para diseñar la arquitectura para IoT. Antes de hablar sobre el estado

actual de la IO, es importante ponerse de acuerdo sobre una definición. Según al

Business Solutions Group de Cisco Internet (IBSG), la IO es simplemente el

momento en el que más "cosas u objetos" estaban conectados a Internet que

personas. En 2003, había aproximadamente 6,3 millones de personas que viven

en el planeta y 500 millones de dispositivos conectados a la Internet. Dividiendo el

número de dispositivos conectados por la población mundial, nos encontramos

con que no había menos de un (0,08) dispositivo para cada persona. Basado en la

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cosas conectadas era relativamente pequeño dado que los dispositivos ubicuos

como teléfonos inteligentes eran sólo de ser introducido.

En enero de 2009, un equipo de investigadores en China estudió los datos de

enrutamiento de Internet en intervalos de seis meses, entre diciembre de 2001 a

diciembre de 2006, similares a las propiedades de la Ley de Moore, sus hallazgos

mostraron que la Internet se duplica en tamaño cada 5,32 años. Usando esta

figura en combinación con el número de dispositivos conectados a Internet en

2003 (500 millones de dólares, como determinado por Forrester Research), y la

población mundial, según el Censo de EE.UU. Mesa, Cisco IBSG estima que el

número de dispositivos conectados por persona. Perfeccionando estos números

aún más, Cisco IBSG estima que IoT "nació" en algún momento entre 2008 y hoy

en día, la IO está en marcha, ya que iniciativas como Cisco Piel planetaria, redes

inteligentes y vehículos inteligentes siguen progresando.

FIGURA 1. EL INTERNET DE LAS COSAS NACIO ENTRE 2008 Y 2009

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El Internet de las Cosas "nació" Entre 2008 y 2009, Mirando hacia el futuro, Cisco

IBSG predice que habrá 25 mil millones de dispositivos conectados a la Internet en

2015 y 50 mil millones para el año 2020. Es importante señalar que estas

estimaciones no lo hacen tener en cuenta los rápidos avances en la tecnología de

Internet o dispositivo; los números presentados se basan en lo que se sabe que es

cierto hoy en día.

Además, el número de dispositivos conectados por persona puede parecer bajo.

Esto es porque el cálculo se basa en la totalidad de la población mundial, mucha

de la cual aún no está conectado a la Internet. Mediante la reducción de la

muestra de población de personas realmente conectadas a Internet, el número de

dispositivos conectados por persona aumenta dramáticamente. (Dave Evans,

2011).

3. PERSPECTIVA DE LA IOT

Con el desarrollo y la madurez de los distribuidos inteligente tecnologías de

procesamiento de información, sistemas de IOT hacer de sensores inteligentes

ampliamente disponible a través de la información compartir y colaborar. El

establecimiento gradual y mejora del sistema normativo, inevitablemente, traerá

IOT en nuestra vida diaria. La IoT crea una oportunidad para los servicios basados

en la Web, mejorando así la comercial y futuro social potencial de la IO. El

desarrollo de la IO sigue yendo hacia adelante a lo largo de la escala, colaborativa

(7)

aplicaciones de la IO ampliar la escala de las diferentes industrias, y más

empresas se sentirán atraídas a entrar.

1) Interoperabilidad. La interoperabilidad de información se llevará a que coloque

entre cosas diferentes, diferentes empresas, diferentes Industrias y distintas

regiones o países; modelos de aplicación cambiará de cerrado a abierto y la

globalización de Sistema de aplicación de la IO sirviendo diferentes industrias y

campos se construirá. La interoperabilidad es la cuestión esencial para

atravesando capas de física, dispositivo de comunicación (protocolo y la utilidad

del espectro), la función y la aplicación. Estos niveles tradicionalmente se

construyen con diferentes lenguajes y protocolos. Nivel de dominio y lenguajes y

protocolos transparentes son, por lo tanto, necesario. Se requiere un enfoque

holístico para abordar y la solución de la interoperabilidad de los dispositivos y

servicios de la IO en varias capas.

2) Sistema Inteligente. La IoT traerá negocio sin fisuras y las redes sociales a

través de redes fiables y rápidas y seguras en nuestra sociedad. Sistema de

inteligencia será importante para el desarrollo de la IO y el punto clave será

contexto conciencia e inter-cosas de intercambio de información. Por lo tanto,

aumento y la adaptación de la inteligencia a nivel de dispositivo será un foco de la

investigación, tales como la integración de sensores y actuadores, de alta

eficiencia, multiestándar y adaptativa subsistemas de comunicaciones y antenas

adaptables. Inteligencias se pueden introducir utilizando la unidad de control micro

(MCU) en las capas superiores. Sin embargo, la capa física tiene hasta ahora sido

(8)

dispositivos IO en diferentes infraestructuras de radiocomunicación. Cuatro partes

de capa física deben seguir desarrollándose para adaptarse a y / o para formar un

dispositivo IO inteligente, que son los siguientes. Procesador de banda base

programable se puede utilizar para adaptarse a diferentes algoritmos de

modulación, diferentes algoritmos de corrección de errores, diferentes anchos de

banda de canal y canal diferente escenarios. RF controlada por software será

esencial para el transceptor adaptarse a los requisitos de frecuencia de radio

locales. Totalmente digital de RF PA será el dispositivo indispensable para

consumen menos energía baja y la oferta de programación para el PA para

adaptar los requisitos de transmisión de radio. Finalmente, componentes pasivos

integrados controlables serán un pegamento esencial para conectar componentes

inteligentes de semiconductores en un nodo sensor con bajo costo, baja

capacidad, y baja poder.

3) Sostenibilidad Energética. En el futuro, de alta eficiencia energética y

sistemas auto-sostenible serán temas potenciadores clave para la IoT. Las formas

de energía de la cosecha de los ambientes deben ser desarrollado. La eficiencia

en el procesamiento y la comunicación debe También se incrementará a través de

nuevos circuitos, nueva programación paradigmas, y el ulterior desarrollo de la

energía-eficiente protocolos y antenas inteligentes. El desarrollo de la nueva,

eficiente, y las baterías compactas, pilas de combustible, así como la nueva

energía el acoplamiento de dispositivos de generación de métodos de transmisión

de energía o recolección de energía serán los factores clave para la puesta en

(9)

globales de la IO, el consumo de energía de puntos globales de la IO de acceso y

pasarelas, así como el poder consumo de procesamiento de datos IoT en

infraestructuras IOT ser uno de los consumidores de poder dominantes en el

mundo del futuro. La obtención de energía mecánica será suficiente para la red

cuerpo como una parte de la IO. La energía solar o eólica es una fuente de

energía condicional que puede no ser fiable. Se puede utilizar para cargar la

batería. (Shanzhi Chen, 2014).

4. Oportunidades de la IOT

La IoT creará una enorme red de miles de millones o miles de millones de "Las

cosas" comunicarse entre sí. La IO no es subversiva revolución en las tecnologías

existentes, es integral los usos de las tecnologías existentes, y es la creación de

los nuevos modos de comunicación. La IoT combina lo virtual mundo y el mundo

físico trayendo diferentes conceptos y componentes técnicos juntos: las

omnipresentes redes, la miniaturización de dispositivos, comunicaciones móviles y

nuevo ecosistema. En la IO, aplicaciones, servicios, componentes de middleware,

redes y nodos finales serán organizadas estructuralmente y utilizado en la

totalidad de las nuevas formas. IO ofrece un medio para estudiar los procesos

complejos y relaciones. La IoT implica una interacción simbiótica entre lo real /

físico y los mundos digitales / virtuales: física entidades tienen contrapartes

digitales y representación virtual; las cosas se vuelven sensibles al contexto y

(10)

conocimiento. Nuevas oportunidades se reunirán los requerimientos del negocio, y

los nuevos servicios se crearán sobre la base de datos del mundo físico en tiempo

real. Todo, desde el mundo físico o virtual, posiblemente, estar conectados por la

IoT. La conectividad entre las cosas deberá estar disponible para todos con bajo

costo y no pueden ser propiedad de entidades privadas. Para la IO, aprendizaje

inteligente, despliegue rápido, mejor comprensión de la información y de

interpretación, contra el fraude y ataques maliciosos, y protección de la privacidad

son esenciales requisitos. (Shanzhi Chen, 2014).

5. Tecnologías clave en IOT

Internet de las Cosas (Internet de las Cosas) se define como: La identificación por

radiofrecuencia (RFID), sensores infrarrojos, sistemas de posicionamiento global,

escáneres láser y otros dispositivos de detección de información, de acuerdo con

el protocolo, a cualquier artículo conectado a Internet hasta el intercambio de

información y la comunicación, a fin de lograr identificar, localizar, rastrear,

monitorear y administrar una red. RFID promete sustituir a la antigua código de

barras y contribuye a la visibilidad en tiempo real de los productos,

independientemente de la ubicación de la cadena de suministro. Nos encontramos

con las aplicaciones RFID en diversos campos, pero su uso principal es en el

seguimiento de objetos (activos).

5.1 Acerca de la Tecnología RFID .En su forma más simple, la RFID es un

(11)

directa visibilidad de las entidades supervisadas. Al igual que los sistemas de

códigos de barras requieren un lector óptico adecuado y etiquetas especiales

aplicadas sobre los productos, RFID necesita un equipo lector y etiquetas

especiales o tarjetas adjuntas a los productos Para que sean rastreados.

FIGURA 2. TECNOLOGIA RFID

FUENTE: (Sun, 2012)

Radio Frequency Identification (RFID) tiene una larga historia y es parte de la

revolución tecnológica, tanto actual y pasado. RFID permite el pago rápido de los

peajes y rápida identificación de artículos. Además, la RFID proporciona

beneficios, tales como el seguimiento de activos, seguimiento de las condiciones

de seguridad, y ayudar a prevenir falsificación. RFID juega un papel integral en la

revolución tecnológica junto con el Internet y los móviles dispositivos que se

conectan al mundo junto Todos los sistemas RFID, contienen tres componentes

básicos. La primera es la etiqueta RFID que se adjunta a un activo o un artículo.

La etiqueta contiene información acerca de ese activo o elemento y También

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que se comunica con (también llamado el interrogatorio) las etiquetas RFID. El

tercer componente es el sistema de back-end, que une la RFID interrogadores a

una base de datos centralizada. La base de datos centralizada contiene

información adicional, como el precio, para cada elemento de RFID etiquetado.

5.1.1Tecnologías RFID .se pueden clasificar en tres categorías: RFID pasiva,

RFID activa y pasiva semi RFID. Sobre la base de la frecuencia de radio utilizada,

las tecnologías RFID pasivas son generalmente clasificados en baja frecuencia

(LF) de RFID de alta frecuencia (HF) RFID, frecuencia ultra alta (UHF) RFID, y

RFID de microondas.

FIGURA 3. SISTEMA RFID

FUENTE: (Sun, 2012)

5.2 El futuro de la RFID en IOT:

Mientras RFID previamente se ha considerado una tecnología de futuro, su

adopción a través de una variedad de industrias ha visto que se convierta en

mucho más común. Como RFID está siendo más frecuente a través de una

(13)

ventaja competitiva ya están utilizando la tecnología en una variedad de formas

innovadoras de la industria no ha visto antes. La pregunta que muchos

proveedores están ahora preguntando es: ¿hacia dónde va la RFID? La

respuesta, al parecer, es que la tecnología tiene un futuro brillante con más valor

añadido características que aparecen en costos similares.

Ahora, los servicios públicos están revolucionando sus operaciones utilizando

contadores inteligentes para recoger y transmitir la cantidad de potencia

consumida en un hogar. Los medidores inteligentes son un ejemplo de una

tecnología que está cambiando fundamentalmente operaciones de negocio en las

empresas eléctricas por la grabación consumo a intervalos regulares y

comunicarla de nuevo a la utilidad para el seguimiento y la facturación. Uno puede

estar tentado a pensar que invoca los datos se limitan a aplicaciones de nicho,

pero al igual que la tecnología RFID en su infancia, florecerá con el tiempo.

Medida que las redes se vuelven más extensa y menos costoso, más dispositivos

pueden ser conectados a la red para transmitir datos. A pesar de extensas redes,

algunos dispositivos no tienen conectividad de red o el dispositivo no puede ser

Configurado para la red todavía. Para los dispositivos no conectados, la nueva

tecnología detrás de RFID es un excelente mecanismo para asegurar que la

información que se recopila el dispositivo todavía se transmite, lo que garantiza

más estrictas disponibles información y los tiempos de implementación

simplificados. Por sí mismo, transmitir pequeñas cantidades de datos no es

particularmente poderoso, pero RFID ofrece el costo más bajo y de energía

(14)

añadir sustancialmente al coste del dispositivo. Como complemento, la transmisión

de los datos se puede realizar incluso cuando el dispositivo está apagado ya que

la tecnología RFID puede ser auto-alimentado. En el sistema, las empresas van a

distribuir su información de productos, tales como RFID anti-falsificación etiquetas

de información, directorio de servicios y el directorio de los productos a la

plataforma pública de la Antipiratería RFID a través de la Internet. Cuando los

consumidores reciben el producto con anti-falsificación RFID etiqueta, utilizan la

etiqueta de código de acceso a la dirección de los servicios de información

anti-falsificación corporativa a través de los teléfonos móviles habilitados con RFID o

los ordenadores conectados a Internet equipados con etiquetas RFID de

lectura-escritura, y luego llamar a los servicios para alcanzar la información relacionada

con el producto para identificar la autenticidad del producto. Tomando el teléfono

móvil habilitado con RFID, por ejemplo, para mostrar los pasos específicos

anti-falsificación cuando el consumidor quiere identificar la autenticidad del producto.

(Sun, 2012).

6. CONCEPTO DE LA CIUDAD INTELIGENTE Y SERVICIOS

Según Pike Research sobre Ciudades Inteligentes, la Smart City mercado se

estima en cientos de miles de millones de dólares en 2020, con un gasto anual

llegando a casi 16 mil millones. Este mercado surge de la interconexión sinérgica

de industria clave y sectores de servicios, tales como la gobernanza inteligente,

(15)

Ambiente. Estos sectores también se han considerado en las Smart Cities

europeas proyecto (http://www.smart-cities.eu) para definir un criterio de

clasificación que se puede utilizar para evaluar el nivel de " elegancia " de Europa

las ciudades. No obstante, el mercado de Smart City no ha tenido tanto éxito sin

embargo, por una serie de obstáculos políticos, técnicos y financieros. En la

dimensión política, el principal obstáculo es la atribución de poder de decisión a

los diferentes grupos de interés. Un camino posible para eliminar este obstáculo

es institucionalizar toda la decisión y el proceso de ejecución, para concentrarse la

planificación estratégica y la gestión de los aspectos inteligentes de la ciudad en

un único departamento dedicado en la ciudad. En el aspecto técnico, el tema más

relevante consiste en la no interoperabilidad de las tecnologías heterogéneas

actualmente utilizado en la ciudad y el desarrollo urbano. A este respecto, la

Visión puede convertirse en el bloque de construcción para realizar una escala

urbana unificada Plataforma TIC , desatando así el potencial de la inteligente de

Visión ciudad .Por último , en relación con la dimensión financiera , un negocio

claro modelo todavía es deficiente, aunque alguna iniciativa para llenar este vacío

tiene ha realizado recientemente. La situación se ve agravada por la situación

económica mundial adversa, lo que ha determinado una reducción general de las

inversiones en los servicios públicos. Esta situación impide que el potencialmente

enorme mercado de Smart City convertirse en realidad. Una posible salida de este

callejón sin salida es a primera desarrollar aquellos servicios que conjugan utilidad

social con muy claro retorno de la inversión , tales como aparcamiento inteligente

e inteligente edificios , y serán , por tanto, actuar como catalizadores para el otro

(16)

7. IOT EN CHINA

Desarrollo de China empuja de la IO La investigación de la red de detección de la

IO se inició en China en 1999. IoT se posicionó como una de las industrias

emergentes estratégicas y por escrito en el informe de trabajo del gobierno en

marzo de 2010.La decisión del Consejo de Estado sobre la aceleración de la

incubación y el desarrollo de industrias estratégicas emergentes , que era

promulgada en noviembre de 2010 , se indica claramente que la IO Se

promoverán manifestaciones de investigación y aplicación .En 2012 , el Ministerio

de Industria e Información de China explicó el 12 Plan Quinquenal nacional

incluyendo Desarrollo IoT (2011-2015). Fue el primer plan que El gobierno de

China lanzó el desarrollo de la IO en detalle .El plan propone claramente el

objetivo de desarrollo de la IoT durante el período de 2011-2015. Para el año

2015, debería haber logros significativos de la IO tecnologías esenciales,

relacionados aplicaciones y estandarizaciones .El plan presentado ocho tareas

principales y claramente aclaró cinco proyectos clave , entre ellos el de Innovación

Tecnológica clave Proyecto , Proyecto aceleración Normalización , " 10 Industrial

sectores y 100 nuevas empresas " Desarrollo de la Industria Pionera Proyecto ,

Proyectos de Demostración de aplicación en Cayo Sectores y Servicios Públicos

de la Plataforma de Proyectos de Construcción .Con el fin de resolver los

problemas aparecido -up y considerar desarrollo a largo plazo de la IO , el Consejo

de Estado emitió el" Orientación sobre el seguimiento y la ordenación de la

promoción del desarrollo de la IO " que determina los objetivos de desarrollo y los

(17)

TABLA 1.RESUMEN DE APLICACIONES DE IOT.

(18)

TABLA 2. PRINCIPALES CAMPOS DE APLICACIÓN EN CHINA

(19)

8. ARQUITECTURA URBANA DE IOT

La mayoría de los servicios de Smart City se basan en un arquitectura

centralizada, donde un conjunto denso y heterogéneo de dispositivos periféricos

desplegados sobre el área urbana generan diferentes tipos de datos que luego

son entregados a través de la comunicación adecuada tecnologías a un centro de

control, donde el almacenamiento de datos y el procesamiento se lleva a cabo.

Una característica principal de una infraestructura de la IO urbano, por lo tanto, es

su capacidad de integrar diferentes tecnologías con la infraestructura de

comunicación existentes con el fin de apoyar una evolución progresiva de la IO,

con la interconexión de otros dispositivos y la realización de nuevas

funcionalidades y servicios. Otro aspecto fundamental es la necesidad de hacer

parte de los datos recogidos por el IoT urbana de fácil acceso por las autoridades

y los ciudadanos, para aumentar la capacidad de respuesta de autoridades a los

problemas de la ciudad, y para promover la toma de conciencia y la participación

de los ciudadanos en los asuntos públicos. Se describen los diferentes

componentes de un sistema de la IO urbano Comenzamos describiendo el

enfoque de servicio web para el diseño de los servicios de la IO, que requiere el

despliegue de capas de protocolo adecuados en los diferentes elementos de la

red, como se muestra en las pilas de protocolos, además de los elementos clave

de la arquitectura. A continuación, repasamos brevemente las tecnologías de

enlace que pueden ser utilizados para interconectar las diferentes partes de la IO.

Finalmente, se describe el conjunto heterogéneo de dispositivos que concurren a

(20)

Servicio Web para la IO Service Architecture, aunque en el dominio de la IO

muchas normas son todavía luchando por ser el de referencia y el más adoptado,

en este sección nos centramos específicamente en los estándares del IETF, ya

que son abierto y libre de regalías, se basan en las mejores prácticas de Internet y

puede contar con una amplia comunidad. Los estándares del IETF para la IO

abrazan una arquitectura de servicios web para los servicios de la IO, que ha sido

ampliamente documentados en la literatura como un enfoque muy prometedor y

flexible. De hecho, web servicios permiten darse cuenta de un sistema flexible e

interoperable que puede ser extendido a los nodos de la IO, a través de la

adopción del paradigma de la web conocido como Transferencia de estado

representacional. Servicios IOT diseñados de acuerdo con el resto paradigma de

exposiciones muy fuerte similitud con la web tradicional servicios, lo que facilita en

gran medida la adopción y el uso de la IO tanto por los usuarios finales y

desarrolladores de servicios, que será capaz de fácilmente reutilizar gran parte de

los conocimientos adquiridos desde la web tradicional tecnologías en el desarrollo

de servicios para las redes que contienen objetos inteligentes. También se

promueve el enfoque de servicio web por los organismos internacionales de

normalización, como IETF, ETSI, y W3C, entre otros, así como los proyectos

europeos de investigación sobre la IO como SENSEI, 5 IoT-A, 6 y Smart

Santander.

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FIGURA 4. REPRESENTACIÓN CONCEPTUAL DE UNA RED IOT URBANO BASADO EN LA WEB DE ENFOQUE DE SERVICIO.

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9. BIBLIOGRAFÍA

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Referencias

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