El impacto en el ingreso de las compañías en los próximos años, debido a la incorporación de nuevas tecnologías, será cada vez más relevante. En el caso de Internet de las cosas (IoT por sus siglas en inglés), investigaciones realizadas por McKinsey & Company, estiman un crecimiento compuesto anual del 23 % hasta USD$ 30.2 mil millones a nivel global, donde el IoT aportará el 48 % de este (McKinsey, 2019).

A nivel macroeconómico, es de esperarse que las tecnologías de la cuarta revolución industrial generen efectos positivos con respecto al PIB, y efectos negativos en empleos con tareas rutinarias codificables que requerirá del esfuerzo de los gobiernos para adaptarse a estos cambios y preparar a su población (Banco Mundial, 2019), (UNDP, & WEF., 2019). Las nuevas tecnologías generan oportunidades para el crecimiento económico, los modelos comerciales de economía circular, como la “extensión de la vida del producto” o el “producto como servicio” pueden ayudar a los fabricantes generar oportunidades económicas globales de más de USD 4.5 miles de millones anuales, aprovechando nuevas tecnologías y procesos 4IR (WEF, 2019a). Las nuevas tecnologías generan oportunidades para el crecimiento económico, los modelos comerciales de economía circular, como la “extensión de la vida del producto” o el “producto como servicio” pueden ayudar a los fabricantes generar oportunidades económicas globales de más de USD 4.5 miles de millones, aprovechando nuevas tecnologías y procesos 4IR (WEF, 2019a). Para el caso de IoT, se estima que el crecimiento global de dispositivos conectados alcanzará más de 75 mil millones a 2025, esto quiere decir que a esa fecha habrá casi 10 dispositivos IoT conectados por cada habitante en el planeta (Statista, 2019).

De manera similar, el mercado global para este tipo de dispositivos tendrá un impacto de más de USD 1.5 millones de millones como contribución al PIB global (Statista, 2019).

El gran desafío es lograr desarrollar completamente el potencial impacto que las tecnologías de la cuarta revolución industrial generarán en la productividad, y adicionalmente aprovechar las oportunidades de crear nuevos empleos, prestar servicios públicos eficaces, generar nuevos sectores y nuevas tareas (Banco Mundial, 2019). Serán por lo tanto los resultados de adopción de estas tecnologías en los diferentes países los que den la razón, o no, sobre los temores existentes, por ejemplo, frente a la destrucción de empleos en la industria. En el caso de América Latina, estarían en alto riesgo hasta el 75 % de los trabajadores, como son los casos de Guatemala y El Salvador (BID, 2018).

Por otra parte, El incremento en la utilización de las tecnologías 4IR contribuirá a un alza en los requerimientos de personal especializado en este sector, generando una demanda de empleos que podría llegar a 46 millones de trabajadores especializados en 2030, de los que cerca de 25 millones serían empleos directos en sectores tecnológicos avanzados y los 21 millones restantes corresponderían a empleos indirectos, todo esto gracias a la automatización. Estos serán una mezcla de trabajadores altamente calificados, como ingenieros de software e ingenieros eléctricos, así como trabajadores de habilidades medianas, incluidos desarrolladores web y técnicos electrónicos (Mckinsey, 2017c). Históricamente, la incorporación de nuevas tecnologías transforma los tipos de empleo y los países en donde se generan, pero permanece la tendencia creciente de la fuerza laboral total gracias a estos cambios.

Además, de acuerdo con información del Banco Mundial, en los países de ingresos más altos, aunque el empleo industrial disminuye, la proporción de ingresos tributarios de los países aumenta, con lo cual se genera una posibilidad fiscal para la generación de estrategias que prevengan y reduzcan los impactos negativos. Algunas de estas estrategias pueden ser (Banco Mundial, 2019):

• Invertir en Capital Humano para desarrollar capacidades cognitivas de orden superior.
• Mejorar la protección social mediante reformas laborales y seguridad social.
• Generar espacio fiscal para financiar el desarrollo de capital humano y la protección social con recursos públicos.

Teniendo en cuenta lo anteriormente enunciado, sin ser exhaustivo en el campo, se puede evidenciar la dimensión de la cuarta revolución industrial y su impacto en la sociedad, por ello, profundizar en los diferentes aspectos que constituyen las tecnologías 4IR es condición fundamental para tomar el máximo beneficio de la transformación que traen con ellas y reducir los impactos negativos que de ellas puedan desprenderse.

1.2.TECNOLOGÍAS PRIORIZADAS

El C4IR propende por el desarrollo de proyectos para el desarrollo de políticas relacionadas con las tecnologías de la cuarta revolución industrial, dentro de los cuales, para la vigencia 2019, Colombia eligió trabajar en las siguientes temáticas:

Inteligencia Artificial (IA) y capacidad de aprendizaje de las máquinas: Incorporación de robots al interior de hogares, negocios, manejando autos, cuidando jóvenes y ancianos, entre otras prácticas. A través de la generación de marcos políticos y protocolos de gobernanza se espera alcanzar: primero, la optimización de la responsabilidad, la transparencia, la privacidad, la imparcialidad en pro de incrementar la confianza; y segundo, la garantía de beneficios sociales, reduciendo los riesgos que con la transformación tecnológica puedan generarse.

Internet de las cosas (IoT) y dispositivos conectados: Contempla el incremento que los aparatos tecnológicos conectados a la red. Ante tal panorama apremia otorgar más importancia y urgencia al trato de la propiedad y seguridad de datos, la seguridad cibernética y la privacidad. Para el año 2020 se espera que los dispositivos electrónicos superen los 20 mil millones.

Blockchain-Flujos de trabajo, “tecnología que permite el almacenamiento y transferencia de información de manera descentralizada y segura”. Las áreas del proyecto incluyen: identidad digital, integración de la cadena de suministro, propiedad de datos y sistemas monetarios. De ello resulta la reducción de la corrupción, el aumento de confianza, la potencialización de otros sectores como medios de comunicación y transporte marítimo. A través del desarrollo de proyectos puntuales asociados a este portafolio de tecnologías, el Centro busca promover la adopción de tecnologías maximizando los beneficios que se pueden extraer de ellas a la vez que se minimizan los riesgos a través de la elaboración de marcos de política pública.

Ciclo de agregación de valor desde la información

Tomando como ejemplo el “information value loop” de Deloitte (2016a), se puede apreciar como los elementos antes mencionados se conjugan desde el punto de vista de la información para generar un círculo virtuoso de agregación de valor.

De esta forma, mediante el uso de sensores se GENERA información sobre un evento físico o estado, el cual, mediante redes y protocolos especializados, es COMUNICADO desde el origen de los datos a otro lugar donde la información es CONSOLIDADA con información proveniente de otros dispositivos con funciones que pueden ser iguales o diversas. Dependiendo de la información sensada, estos bloques de información, que pueden incluso ser considerados como BigData, son ANALIZADOS utilizando técnicas de inteligencia aumentada o AI, para discernir patrones o relaciones respecto a un fenómeno específico, lo que permitirá describir, predecir o prescribir acciones o comportamientos. Este último elemento, la ACCIÓN, implica iniciar, mantener o cambiar un evento físico o estado, lo que llevará a un nuevo ciclo de sensado donde se GENERAN nuevos datos o información.

Todo lo anterior pensado para cubrir requerimientos de uso, o drivers de valor, relacionados con las magnitudes o elementos a sensar, riesgo asociados a la toma, análisis y acción sobre los datos, y tiempos de interacción con la información.

1.4.ALCANCE DEL INFORME

El presente documento hace parte de una serie de 3 informes relacionados con cada una de las tecnologías anteriormente mencionadas y que han contado con apoyo financiero y técnico por parte del Ministerio de la Información y las Telecomunicaciones -MINTIC; para este, serán desarrollados los temas referentes a la tecnología Internet de las Cosas (IoT).

Este documento ha sido construido con el propósito de presentar los principales elementos tecnológicos, de mercado y normativos que están relacionados con las tecnologías priorizadas por el Centro para la Cuarta Revolución Industrial -C4IR, que tiene su sede en Medellín, Colombia. Se presentan elementos que permitirán dimensionar problemáticas

tecnológicas y sociales relevantes para el contexto regional, así como cambios en los hábitos de consumo, de aplicación y de negocio en un marco global. Se identifican los elementos principales de la tendencia: los retos que representa, sus implicaciones o impactos, tanto en el mercado (sociedad) como en la economía. Finalmente, se relacionan con la tendencia de mercado y los actores más relevantes actualmente en cuanto a la generación de soluciones prácticas para la sociedad.

Por otra parte, aborda los retos globales desde la perspectiva de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, que representan la intención global de cambio y mejora en las condiciones sociales reinantes. Así, se presenta como un elemento direccionador de políticas públicas y esfuerzos hacia la solución de necesidades mundiales.z

2.1. ¿QUÉ ES IOT?

El Internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) es una red de objetos físicos (dispositivos, vehículos, electrodomésticos, etc.), que integran sensores, software, conectividad de red y cierta capacidad informática, permitiendo recopilar, intercambiar y actuar sobre los datos, generalmente sin intervención humana (PWC, 2017a).

Desde una perspectiva técnica, IoT puede concebirse como una infraestructura global al servicio de la sociedad de la información, que permite ofrecer servicios avanzados mediante la interconexión de objetos (físicos y virtuales), gracias a la interoperabilidad de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), presentes y futuras. Aprovechando las capacidades de identificación, adquisición de datos, procesamiento y comunicación, IoT utiliza plenamente los "objetos" para ofrecer servicios a todo tipo de aplicaciones, garantizando a su vez el cumplimiento de los requisitos de seguridad y privacidad. IoT integra tecnologías avanzadas, como las relacionadas con la comunicación máquina a máquina (M2M), las redes autónomas, la minería de datos y la toma de decisiones, la protección de la seguridad y la privacidad y la computación en la nube, así como tecnologías avanzadas de detección y accionamiento (ITU, 2012).

En este caso, IoT añade la dimensión “comunicación con cualquier objeto” a las otras dos dimensiones (comunicación en todo INSTANTE y en cualquier LUGAR) con que ya contaban las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), para de esta forma apoyar el concepto de ubicuidad de la tecnología (ITU, 2012), tal como se evidencia en la siguiente figura:

En el contexto de IoT, las “cosas” son objetos del mundo físico (objetos físicos) o del mundo virtual (de la información), los cuales pueden identificarse e integrarse en redes de comunicación y contienen información conexa que puede ser estática y dinámica.

Los objetos físicos existen en el mundo físico y es posible detectarlos, actuar sobre ellos y conectarlos, como por ejemplo los robots industriales, los bienes tangibles y los equipos eléctricos. Los objetos virtuales, por su parte, existen en el mundo de la información y se pueden almacenar, procesar y acceder a ellos, como, por ejemplo, el contenido multimedia y las aplicaciones de software. Un objeto físico puede estar representado en el mundo de la información por uno o varios objetos virtuales (correspondencia), sin embargo, el objeto virtual puede existir sin tener asociado ningún objeto físico.

Por su parte, un dispositivo es un equipo con capacidades obligatorias de comunicación y capacidades opcionales de detección, accionamiento, adquisición, almacenamiento y procesamiento de datos. Los dispositivos recaban diversos tipos de información y la suministran a redes de comunicaciones para su ulterior procesamiento. Algunos dispositivos también ejecutan operaciones en función de la información recibida a través de las redes a las que están conectadas.

Las aplicaciones IoT son de diversos tipos, por ejemplo, sistemas de transporte inteligente, red de suministro eléctrico, cibersalud y hogares inteligentes, entre otros. Pueden basarse en plataformas protegidas de software, pero también en plataformas de servicios/aplicaciones comunes que ofrecen capacidades genéricas, tales como autentificación, gestión de dispositivos, tasación y contabilidad.

El requisito mínimo que han de cumplir los dispositivos IoT es que dispongan de capacidades de comunicación para, de esta forma y haciendo uso de una red de comunicaciones, transferir los datos adquiridos a otros dispositivos y aplicaciones y que estas impartan instrucciones a los dispositivos, todo esto de forma fiable, eficiente y de manera transversal al tipo de infraestructura que utilicen.

Para efectos de su clasificación, la (ITU, 2012) cataloga los dispositivos IoT en las categorías que se describe a continuación:

• Dispositivo de transporte de datos: Dispositivo anexo a un objeto físico para conectar indirectamente el objeto físico con las redes de comunicación.
• Dispositivo de adquisición de datos: Dispositivo de lectura/escritura con capacidad para interactuar con objetos físicos. La interacción puede suceder indirectamente a través de dispositivos de transporte de datos o directamente a través de dispositivos de transporte de datos unidos a objetos físicos. En el primer caso, el dispositivo de adquisición de datos lee la información sobre el dispositivo de transporte de datos, también pueden escribir información que suministran las redes de comunicación sobre el dispositivo de transporte de datos.
• Dispositivo de detección y accionamiento: Detecta o mide información de su entorno y la convierte en señales electrónicas. También puede convertir señales electrónicas procedentes de las redes de comunicación en operaciones. Por lo general, los dispositivos de detección y accionamiento forman redes locales que se comunican entre sí utilizando tecnologías de comunicación alámbricas o inalámbricas y utilizan pasarelas para conectarse con las redes de comunicación.
• Dispositivo genérico: Dispositivo que cuenta con capacidades de procesamiento y comunicación y puede comunicarse a una red mediante tecnologías alámbricas e inalámbricas, dentro de los cuales se encuentran equipos y aplicaciones de diverso rango, como por ejemplo máquinas industriales, electrodomésticos y teléfonos inteligentes.

2.2. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES

La tecnología IoT tiene formas de representación, dependiendo de los sistemas y herramientas que se integren y del propósito que se tenga con la aplicación, pero en general es posible diferenciar un sistema IoT de otros sistemas de captura de datos a partir de características esenciales de función y operación. Según la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU, 2012), las características fundamentales de la tecnología IoT son:

• Interconectividad: En el contexto de IoT, los dispositivos que integran al sistema están interconectados (de manera directa o indirecta) con la infraestructura mundial de la información y la comunicación.
• Servicios relacionados con los objetos: IoT debe suministrar servicios relacionados con los objetos conectados, dentro de las restricciones propias de estos, como la protección de la privacidad y coherencia semántica entre los objetos físicos y sus correspondientes objetos virtuales.
• Heterogeneidad: Los dispositivos en IoT son heterogéneos, dado que se basan en diferentes plataformas, hardware y redes, sin embargo, esto no impide que los dispositivos puedan interactuar entre sí o con plataformas de servicios a través de diferentes redes.
• Cambios dinámicos: El estado de los dispositivos varía dinámicamente, por ejemplo, del modo reposo al activo, conectado o desconectado, así como el contexto del dispositivo, referido a la ubicación y velocidad. Además, el número de dispositivos y su arquitectura puede cambiar dinámicamente.
• Escalabilidad: El número de dispositivos u objetos que ha de gestionarse y que se comunican entre sí puede ser incluso un orden de magnitud mayor que el número de personas en el mundo. El nivel de comunicación e interconexión que requerirán estos dispositivos será muchísimo mayor que el generado por las comunicaciones entre humanos. Esto implica, a su vez, un elevado número de datos a obtener, guardar, analizar y gestionar en una escala nunca vista.

Teniendo en cuenta lo anterior, los elementos/componentes fundamentales de IoT se pueden condensar en tres categorías básicas sustentadas en sus relaciones de conectividad (Vyas, Bhatt, & Jha, 2016), estas son:

• Hardware
• Software o elementos intermedios (Middleware)
• Sistemas de visualización para el usuario final

El hardware se compone de varios tipos de sensores, actuadores, dispositivos integrados y otros dispositivos de comunicación. El middleware se compone de varias herramientas utilizadas para el almacenamiento bajo demanda de los datos recopilados por estos dispositivos sensores y que son procesados por dispositivos integrados y otras herramientas informáticas destinadas al análisis de datos. Y, por último, los sistemas de visualización para el usuario final constan de varias herramientas que facilitan la visualización e interpretación de datos a las que se puede acceder desde varias plataformas diferentes, lo que ayuda al usuario final a realizar un seguimiento de múltiples eventos a partir de los datos recopilados por los sensores de hardware.

Requisitos de alto nivel

Para que esta tecnología opere correctamente es necesario que se cumpla una serie de requisitos de alto nivel (ITU, 2012), entre ellos:

• Conectividad basada en la identificación: Es necesario procesar de manera unificada identificadores heterogéneos para que se establezca una conectividad entre objetos, basados en arreglos de identificación.
• Compatibilidad: Es indispensable garantizar la compatibilidad entre sistemas heterogéneos y distribuidos para lograr el suministro y consumo de diversos tipos de información y servicios.
• Redes automáticas: Es necesario que las funciones de control de red de IoT soporten las redes automáticas (en particular técnicas y mecanismos de autogestión, autoconfiguración, auto restablecimiento, auto optimización y autoprotección), con el fin de adaptarse a los diferentes dominios de aplicación, como también a diferentes contextos de comunicación, tamaños de “población” IoT y tipos de dispositivos.
• Configuración automática de servicios: Es preciso poder configurar los servicios a partir de los datos que se adquieren de los objetos, los cuales son comunicados y procesados automáticamente con arreglo según las reglas configuradas por los operadores o personalizadas por los clientes. Los servicios automáticos dependen de las técnicas de fusión y minería automática de datos.
• Capacidades basadas en la ubicación: IoT debe soportar capacidades basadas en la ubicación, es decir, que las comunicaciones y servicios relacionados con objetos dependen de la información sobre la ubicación de los objetos y/o los usuarios, por lo tanto, se debe poder fijar y detectar automáticamente la información sobre la ubicación. Las comunicaciones y servicios basados en la ubicación pueden estar limitados por leyes y reglamentos y deben cumplir los requisitos de seguridad.
• Seguridad: En IoT, todo ‘objeto’ está conectado, lo que conlleva considerables amenazas de seguridad, en aspectos como la confidencialidad, autenticidad e integridad de datos y servicios. Un ejemplo esencial de los requisitos de seguridad es la necesidad de integrar diferentes técnicas y políticas de aseguramiento para la diversidad de dispositivos y redes de usuario en IoT.
• Protección de la privacidad: Los datos detectados de los objetos pueden contener información privada acerca de sus propietarios o usuarios, por ello, el IoT tiene que garantizar su privacidad durante la transmisión, combinación, almacenamiento, minería y procesamiento de datos. La protección de la privacidad no debe ser un obstáculo para la autentificación de las fuentes de datos.
• Servicios relacionados con el cuerpo humano, con calidad y seguridad elevadas: Los servicios relacionados con el cuerpo humano se refieren a los que se prestan mediante la adquisición, comunicación y procesamiento de datos relativos a las características estáticas del cuerpo y su comportamiento dinámico, por ejemplo, los wearables o equipos biomédicos. IoT debe dar soporte a estos servicios, reconociendo que cada país aplica leyes y reglamentos diferentes.
• Autoconfiguración (plug and play): IoT debe soportar la autoconfiguración que permite generar, componer o adquirir sobre la marcha configuraciones semánticas para la integración paulatina y la cooperación de los objetos interconectados con aplicaciones.
• Capacidad de administración: IoT debe soportar la capacidad de administración para garantizar el funcionamiento normal de la red. Las aplicaciones IoT suelen trabajar automáticamente sin la intervención humana, pero el proceso global de funcionamiento deben poderlo gestionar las partes interesadas.

Relación con AI y Blockchain

Teniendo en cuenta las características de la tecnología IoT, y desde el punto de vista del Ciclo de Valor de la Información (Deloitte, 2015), donde se pueden evidenciar los diferentes estados de agregación de valor en un sistema IoT dado, es posible encontrar cuales elementos aportan las nuevas tecnologías a este tipo de sistemas, en los cuales hay un refuerzo desde la transformación de los datos en información, y, más allá, en la agregación de valor al sistema.

El ciclo de creación de valor es presentado en el siguiente gráfico donde se demuestra la forma en que la información pasa por diferentes etapas, cada una habilitada por tecnologías específicas, pero con intencionalidades claras.

El inicio de este ciclo se da con las actividades cotidianas que generan datos, tales como actividades comerciales, de negocios o medioambientales, los cuales son capturados por sensores (conectados a dispositivos IoT) que obtienen información como resultado final. Dicha información se comunica a través de diversos tipos de redes que usan protocolos y estándares específicos de transmisión y tecnologías de consolidación, también de aseguramiento de calidad y pertinencia, relacionándose estrechamente con el Blockchain. Esta información luego se agrega y se analiza con herramientas de Inteligencia Artificial, o Inteligencia Aumentada, lo que conduce a la comprensión de las variables y su interacción. Todo esto puede habilitar la acción automatizada o dar forma a las decisiones humanas a través de actuadores, generando el comportamiento aumentado, concepto que hace referencia a la capacidad del sistema IoT de intervenir en su ambiente y conducir a operaciones mejoradas y más competitivas, cuyos resultados serán identificados por la misma red de sensores para confirmar el nuevo estado del proceso, completando así el ciclo.

La información recopilada por la Internet de las cosas permite a las empresas crear y capturar nuevo valor al proporcionar información para optimizar las acciones. Las acciones modificadas, a su vez, dan lugar a nueva información, iniciando el ciclo de nuevo. Los impulsores de valor determinan cuánto valor se crea; su relevancia e importancia dependen del caso de uso específico.

2.3.RELEVANCIA DEL IOT

Recientemente, el IoT ha recibido una enorme atención, generando una expectativa mayor a las posibilidades que ofrece la tecnología para crear valor en el mundo real (McKinsey Global Institute, 2016b). Ya en 2010 se contaba con unos 12.500 millones de dispositivos en red, entre dispositivos sensores y dispositivos fijos y móviles (como PCs, laptops, teléfonos inteligentes y otros); teniendo en cuenta la tendencia de crecimiento de los últimos años, se estima que para el año 2025 ese número habrá aumentado a más de 50 mil millones. Muchos de estos dispositivos son usados continuamente, recopilando de manera automática toda clase de información sobre las actividades propias de los usuarios o su entorno. De esta forma, el crecimiento exponencial de dispositivos conectados es un componente importante para el desarrollo de la IoT gracias a la posibilidad de capturar datos, donde se suma el crecimiento exponencial en la capacidad de análisis y computo, y las capacidades que ofrecen las nuevas tecnologías para la conectividad (con un incremento creciente en el ancho de banda disponible), como también la reducción en los costos de fabricación. Todo lo anterior lleva a presentan un panorama bastante favorable para el crecimiento de IoT (McKinsey Global Institute, 2019b).

El siguiente gráfico relaciona las cifras de crecimiento expuestas en el párrafo anterior, mostrando que los dispositivos conectados a la red serán, para 2025, seis veces más grandes que la población mundial estimada para el momento.

De esta forma, las expectativas de crecimiento de la tecnología son positivas, pues se estima que el impacto económico de las aplicaciones de IoT podría llegar a entre USD$ 3.9 mil millones y USD$ 11.1 mil millones por año a 2025 (McKinsey Global Institute, 2016b). Estas estimaciones consideran el impacto real de la tecnología, el cual dependerá de una serie de factores, incluida la disminución de los costos de la tecnología y el nivel de aceptación por parte de los consumidores. Es así como se construyen proyecciones a partir de nueve configuraciones o tipos de aplicación iniciales (otras aplicaciones o sectores podrían incluso aumentar todavía más el total de valor generado). De estos, se estima que el mayor impacto potencial por el uso de IoT estaría en el sector industrial, con hasta USD$ 3.7 millones de millones por año. El siguiente componente más grande en términos de impacto potencial será en las ciudades, donde las aplicaciones de IoT tienen el potencial de tener un impacto de hasta USD$ 1.7 millones de millones para el año en 2025 (McKinsey Global Institute, 2016b). La siguiente gráfica presenta una relación en torno los hallazgos de McKinsey:

Este escenario y expectativas son complementadas por diversos análisis, de los cuales cabe desatacar el realizado por la firma consultora Ernst & Young (2019) que predice que el mercado de IoT a 2025 superará USD$ 1.1 millones de millones, correspondiendo cerca del 70 % directamente al desarrollo de dispositivos, plataformas, aplicaciones y servicios, el 28 % será para capital humano por cuenta de servicios profesionales y cerca de USD$ 50 mil millones por servicios de conectividad y redes, tal como se puede observar en la siguiente ilustración:

2.4.IMPACTO DE LA TECNOLOGÍA

El IoT ocupa un lugar prominente en cuanto a las formas como se pueden transformar los negocios y las industrias, ya que permite la integración entre lo físico y lo digital, la información en tiempo real y la acción a distancia.

Estos elementos deben conjugarse con la estrategia empresarial para que, de esta forma, sea posible lograr impactar de manera contundente la transformación industrial. Es así como el IoT permite generar beneficios en diversas industrias mediante (IDC, 2019):

• Generación de eficiencias operacionales: Mediante la optimización de procesos y la analítica, los dispositivos IoT aprovecharán las potencialidades de la data para lograr más eficiencia en los procesos y operaciones. Esto incluye la analítica predictiva para conocer el estado de dispositivos sin necesidad de parar las operaciones, la respuesta en tiempo real en procesos dispersos geográficamente, etc.
• Mejoras en la productividad: Gracias a la capacidad de los dispositivos IoT de capturar grandes cantidades de información ambiental y de procesos, es posible analizar grandes paquetes de data para conocer mejor el estado real de los dispositivos y, de esta forma, adoptar acciones tendientes al mejoramiento de la productividad, esto, sumado a la generación de eficiencias operacionales, permite optimizar la cadena de producción y con ello mejorar la productividad.
• Reducción de costos: Al implementar sistemas IoT, las empresas e industrias tienen un mayor control sobre insumos, procesos y cadenas de suministro, lo que permite la generación de ahorros al reducir redundancias y predecir de una manera más efectiva cómo será la operación.
• Satisfacción del usuario: La virtual omnipresencia del IoT permite llegar desde la cadena productiva hasta el usuario final, generando mayores niveles de satisfacción al capturar de una manera más eficiente las necesidades del cliente, procesarlas y adoptarlas de la manera más eficiente en la cadena logística y de producción.
• Retorno sobre la Inversión (ROI): Pese a que instalar una infraestructura IoT en un sistema empresarial puede tener costo inicial elevado, al impactar de manera positiva en los anteriores elementos la tecnología permite obtener un retorno sobre la inversión que resultará atractivo a las industrias, pero esto dependerá específicamente de las aplicaciones que se asocien con la tecnología y la forma como sean aprovechados los datos generados.

En la siguiente gráfica se contemplan los elementos clave descritos anteriormente, lo que permite identificar un amplio panorama de aplicaciones e implicaciones para le tecnología, revelando su importancia por el impacto que genera en la modificación de tareas y procesos cotidianos en diversos campos de la realidad.

• Plataformas habilitadoras: Los dispositivos habilitadores encargados de la obtención, transmisión y procesamiento de datos, como también los sistemas de visualización, generación de insights, reportes y manejo de eventos complejos, son una fuente notablede crecimiento y valor. La facilidad de implementación de estas plataformas ayudará a mejorar el rendimiento financiero a través de los costos, los ingresos y la eficiencia operativa, especialmente para las empresas del mercado medio (McKinsey Global Institute, 2019b), dado que tienen un mercado más reducido debido, precisamente, a la capacidad instalada y a la madurez de la tecnología, sin embargo, las nuevas tecnologías como 5G podrán habilitar un crecimiento mayor al promedio.

  de crecimiento y valor. La facilidad de implementación de estas plataformas ayudará a mejorar el rendimiento financiero a través de los costos, los ingresos y la eficiencia operativa, especialmente para las empresas del mercado medio (McKinsey Global Institute, 2019b), dado que tienen un mercado más reducido debido, precisamente, a la capacidad instalada y a la madurez de la tecnología, sin embargo, las nuevas tecnologías como 5G podrán habilitar un crecimiento mayor al promedio.

  Al contemplar opciones para la conectividad de IoT, los generadores de soluciones deberán elegir entre cuatro categorías: comunicaciones en ancho de banda libre, baja potencia y área amplia (LPWA), celular y satelital. Cada caso de uso de IoT presenta requisitos únicos de ancho de banda, rango y otras características de conectividad. Las opciones de LPWA también son difíciles de evaluar porque todavía están en las primeras etapas de implementación y su real potencial y sus brechas no serán evidentes hasta que se implementen a mayor escala (McKinsey Global Institute, 2017b).

• Conectividad: Consiste en la transmisión de datos entre dispositivos a través de la conectividad con diferentes tipos de redes. Los desarrollos en este frente tienen una baja oportunidad de mercado y una menor tasa de crecimiento debido a la alta madurez de este tipo de sistemas y a su campo de aplicación.

  Las soluciones de conectividad del IoT se dividen en cuatro categorías con un solapamiento significativo de las especificaciones, tal y como se expone en la siguiente gráfica que se explica en el párrafo posterior:

• Conectividad en bandas no licenciadas: Estas soluciones no otorgan a persona alguna el derecho de usar el espectro de forma exclusiva y excluyente, por lo tanto, el público en general puede usar dichas bandas de frecuencia para comunicar dispositivos IoT, sin embargo, el hecho de que el uso sea libre, aunque es económico, generalmente se traduce también en bajo rango de cobertura y congestión por sobrecarga de usuarios simultáneos.
• Conectividad de baja potencia y área amplia: Estas soluciones están marcadas por dos rasgos esenciales:
• Baja potencia: Permiten que los dispositivos funcionen durante años, suponiendo que recopilen y analicen datos con una baja frecuencia relativa y, además, teniendo en cuenta la descarga por funcionamiento natural y la degradación de la batería.
• Área Amplia: Permiten un amplio rango de cobertura desde el dispositivo de puerta de enlace hasta el punto final, pudiendo cubrir hasta algunos cientos de kilómetros de distancia. La cobertura es más baja en entornos de implementación desafiantes, como ubicaciones urbanas o subterráneas.
• Conectividad celular: La actual tecnología 4G LTE ofrece un gran ancho de banda de hasta 100 megabytes por segundo y un amplio rango de más de diez kilómetros. Pero, al ser tecnología privativa, sus costes pueden hacer inviable una aplicación IoT. Se espera que la tecnología 5G pueda aumentar los rangos de cobertura y capacidad de transmisión al mismo tiempo que reduce los costes de acceso a la tecnología.
• Conectividad extraterrestre: Esta opción de conectividad incluye satélites y otras tecnologías de microondas. Las partes interesadas de IoT generalmente lo usan solo cuando las opciones celulares y de otros tipos de conexión no son factibles, ya que tiene los costos más altos (McKinsey Global Institute, 2017b).
• Computación en la nube: Corresponde al procesamiento o almacenamiento de datos en tiempo real y fácilmente accesible desde cualquier lugar del mundo. También puede hacerse uso de procesos de computación en la niebla o computación de frontera, lo que implica la utilización de dispositivos intermedios de procesamiento de información. Este esquema, de forma similar al anterior, tiene un tamaño de mercado menor y se espera un crecimiento no tan acelerado, debido también a la madurez de las tecnologías y a la naturaleza de estas.

  La mayoría de las soluciones de IoT requieren ahora una combinación de computación en la nube y en el borde. En comparación con las soluciones solo en la nube, aquellas que combinadas incorporan este tipo de herramienta tecnológica podrán aumentar la escalabilidad y mejorar el acceso a la información para que se puedan tomar decisiones mejores y más rápidas, así como incrementar la agilidad de las empresas (McKinsey Global Institute, 2019b).

Tecnologías desarrolladoras del IoT

Desde el punto de vista de los elementos constitutivos de la tecnología IoT, las siguientes se conforman como tecnologías que permitirán a estos sistemas crecer y masificarse (Vyas, Bhatt, & Jha, 2016):

Redes de sensores inalámbricos (Wireless Sensor Nework -WSN): Son dispositivos miniatura de baja potencia y con sistemas habilitados para la comunicación inalámbrica. Los datos recopilados por varios nodos sensores se envían a sistemas distribuidos o sistemas centralizados (según la necesidad) para su posterior procesamiento y análisis, apoyando diversos procesos de automatización y toma de decisiones.

Sistema de direccionamiento de red IoT: Para que IoT se implemente con éxito es importante centrarse en la identificación única de las cosas conectadas. Mediante la identificación única de dispositivos es posible conectarse de forma remota a varios dispositivos a través de Internet, para esto cada elemento que se encuentra conectado, y los que se van a conectar, deben diferenciarse claramente por su identificador, ubicación y funcionalidades únicas. Los datos generados se recopilan en diversas ubicaciones geográficas, por lo que canalizar eficientemente esos datos a través de la red es un ingrediente clave para la implementación y el funcionamiento exitosos de una aplicación basada en IoT. La escalabilidad del esquema de direccionamiento de los dispositivos debe ser sostenible. La adición de redes y dispositivos no debe obstaculizar el rendimiento de la red, el funcionamiento de los dispositivos ni la confiabilidad de los datos a través de la red o el uso efectivo de los dispositivos desde la interfaz de usuario.

Sistemas de almacenamiento y procesamiento de datos: Una de las características fundamentales de IoT es la capacidad de capturar y proveer grandes cantidades de datos. Por lo tanto, administrar de manera efectiva los datos recopilados y decidir sobre dónde y por cuanto tiempo se van a almacenar es un tema vital. Los centros de datos deben garantizar la confiabilidad y el uso eficiente de los datos almacenados, asegurando la disponibilidad para tareas de monitoreo y para permitir la toma de decisiones a partir de la información. La inteligencia artificial y los algoritmos computacionales pueden apoyar al cumplimiento de estos requisitos. Se incorporarán técnicas eficientes de análisis de datos para extraer información útil de los datos brutos recopilados por los dispositivos sensores.

Sistemas de visualización de datos: Para permitir que un usuario interactúe de manera efectiva con el sistema basado en IoT, es necesario incorporar técnicas de visualización de datos que aseguren la eficiencia y efectividad de la interpretación de la información presentada. La extracción de información significativa de los datos en bruto no es trivial y menos en esquemas de grandes cantidades de datos, dado que esto abarca, tanto la detección de eventos, como la visualización de los datos sin procesar y los modelos asociados a estos.

IoT Analytics (2019), en su radar de tecnologías emergentes, enfatiza en que aquellas que soportan IoT a menudo tardan más de una década en posicionarse como emergentes, pasando de aparecer en el horizonte lejano a ser calificadas como maduras y ampliamente adoptadas. La computación en la nube, por ejemplo, tardó aproximadamente 12 años hasta ser considerada como fundamental para la implementación de IoT (Nota: AWS se lanzó por primera vez en 2006). La investigación sobre 5G se inició en 2012 y era considerada una tecnología lejana de ser tomada como tecnología emergente, hasta 2019, cuando esta se ubica en la posición “Surgiendo” y se espera que su desarrollo la ubique como una de las principales tecnologías que apalancará las aplicaciones de IoT en el período 2024-2025. Sin embargo, se debe tener en cuenta que algunas tecnologías maduran más rápido que otras.

2.6.GENERACIÓN DE CONOCIMIENTO Y ACTIVIDAD PATENTABLE

En este apartado, se muestra la manera en que se viene desarrollando la actividad científica y tecnológica desde el punto de vista de publicaciones y patentes, lo que permitirá identificar qué es lo que está pasando respecto a las tecnologías, quiénes son sus principales exponentes y quiénes están desarrollando la mayor cantidad de aplicaciones relacionadas. Las búsquedas se realizaron teniendo en cuenta un periodo de tiempo de 20 años, de forma que se tomaron solo las publicaciones realizadas entre 1998 y 2018, puesto previo al rango indicado el número de publicaciones anuales en la temática era muy bajo, en comparación con las generadas en los últimos años. En aras de obtener datos consolidados se obviaron los resultados de 2019 y 2020.

A continuación, se presentan los principales resultados obtenidos:

En la búsqueda realizada en la plataforma LENS respecto a IoT, se identificaron más de 55 mil resultados, entre artículos científicos, actas y artículos de congresos y libros. Lo que permitió generar las siguientes gráficas:

Tal como se puede ven la Figura 58, en cuanto a las publicaciones por país, se identificaron los 10 países más activos en generación de contenidos IoT en los últimos 20 años, estos son China, Estados Unidos, India, Reunió Unido, Corea, Italia, Alemania, Francia, Japón y Taiwan, países OECD, salvo China y el estado independiente de Taiwan. Es interesante también apreciar el crecimiento en publicaciones anualizado de Estados Unidos, acercándose cada vez más al número de publicaciones generadas por China, que, aunque ha tenido un crecimiento anualizado más lento, inicio fuertemente su actividad creativa los primeros 5 años de esta última década, aportando en el marco temporal 2010 a 2015 más de la mita de todas las publicaciones mundiales. De manera similar ha de notarse el crecimiento apreciado de India, que se consolida como una tercera potencia de producción científica.

Teniendo en cuenta la actividad productiva de conocimiento a nivel global, y contrastándolo con los principales campos de estudio abordados, se encuentra que IoT está siendo abordado principalmente desde los campos de las Ciencias de la computación, Internet de las cosas (campo creado específicamente para este tipo de conocimiento), Redes computacionales, Seguridad computacional y Computación distribuida. Donde, como se puede apreciar en las tres iniciales representan más de la mitad de las publicaciones científicas de IoT.

Patentes

IoT compete tecnologías, métodos y aplicaciones que han sido aplicadas desde hace muchos años, incluso desde el nacimiento de las redes de datos, pero, como en el caso de la AI, y muy a consecuencia de la importante relación que tiene con esta tecnología, con un alto crecimiento en la última década. Utilizando datos de la plataforma LENS, la cual arrojo como resultado, para los últimos 20 años, más de 32 mil solicitudes de patentes relacionadas con IoT, de las cuales más de 3000 han sido otorgadas oficialmente. Tal como se puede observar en la siguiente figura, solo en los años más recientes se observa un crecimiento sostenido en el número de patentes solicitadas relacionadas con IOT y dispositivos inteligentes y conectados, especialmente desde el año 2011, lo cual coincide con el momento de auge de publicaciones científicas sobre el tema, que inició su crecimiento precisamente en el 2010.

China lidera las geografías de protección con mayor actividad patentable, seguida por Estados Unidos y aquellas que han ingresado al Tratado de Cooperación en materia de Patentes - PCT (WO). Es importante notar como Corea se ha posicionado como tercera geografía en número de patentes cubirtas para IoT, lo que, nuevamente contrastado con la gráfica de producción intelectual presentada al inicio, es resultado de la apuesta tecnológica de este país.

Lo anterior se puede evidenciar mucho mejor en la siguiente gráfica, donde se puede apreciar mejor la relación entre solicitudes por geografía de protección, siendo China el líder indiscutible al manejar el 65 % de las solicitudes de patentamiento. Por su parte, en el resto de geografías aún son incipientes las solicitudes de patentamiento relacionadas con IoT, lo que muestra un interés localizado en proteger los conocimientos relacionados con la tecnología.

Por su parte, según el análisis de Clasificación Internacional de Patentes (IPC) principales de las patentes otorgadas hasta el presente año en temas de Internet de las cosas, se puede entender claramente la línea de conocimiento principal de esta tecnología, categorizándose bajo el código H04L29/08, que cubre el 40 % de las solicitudes, tal como se puede apreciar en la siguiente gráfica.

A partir de la anterior gráfica, y contrastando con el desglose del código IPC, se entiende el campo de electricidad como el eje de conocimiento fundamental del Internet de las Cosas, pues la mayor cantidad de aplicantes o número de patentes se enfocan en técnicas de comunicación eléctrica como transmisión de información digital, por ejemplo, arreglos o mejoras comunes en la comunicación telegráfica y telefónica. Para esto desarrollan circuitos, sistemas, o aparatos (que no son cubiertos por un solo grupo), caracterizados por un protocolo, como los procedimientos de control de transmisión (por ejemplo, enlaces de datos).

Al analizar la información de patentes, fue posible identificar aquellas que aparecen como referentes tecnológicos debido a su nivel de citación, es así como se encuentra que la patente US_9094407_B1 es la más reconocida, con 222 citaciones, tratándose esta de la “Gestión de seguridad y derechos en un sistema de mensajería máquina a máquina”. De manera similar, las demás patentes tratan de elementos de comunicación o constitución de redes entre dispositivos.

Por otra parte, de acuerdo con la siguiente figura en Internet de las cosas, los cinco principales aplicantes con mayor cantidad de familias de patentes son Lucas Myslinski, quien posee la mayor cantidad de familia de patentes para un total de 47 solicitudes que atiende a métodos de verificación de hechos y el sistema de utilización el Internet de las cosas y quien actúa de manera independiente, seguido de Balu Ravi Krishnan, Chaofen Zhang, Choi Unho y finalmente la firma Qualcomm. Estas patentes poseen jurisdicción en China, Estados Unidos, Australia y Canadá.

2.7.ACTORES

Teniendo en cuenta la información de patentes y de publicaciones científicas, se identificaron los principales actores en cuanto a generación de conocimiento, en la siguiente figura se muestran las principales instituciones educativas y compañías que han generado la mayor cantidad de conocimiento científico en los últimos 20 años, en comparación con la demás. De estas, es importante notar la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Beijing (China), que duplica el número de publicaciones al Instituto de Tecnología de Vellore (India). Por otra parte, cabe notar que la actividad de generación de publicaciones científicas de las primeras 5 empresas es muy similar a la producción del mismo tipo de sus correspondientes universitarias, esto muestra la tendencia de las empresas, especialmente las más grandes, de tener sus propios grupos de investigación dedicados a la generación de conocimiento. Por último, las agencias gubernamentales también tienen un importante aporte

Desde el punto de vista de quienes están solicitando las patentes, se encuentra que Samsung es el líder indiscutible en aquellas relacionadas con IoT, con un portafolio que supera la suma de sus 4 directos seguidores. También es importante evidenciar que, tal como se ha visto en la producción científica, en el rank se han posicionado múltiples instituciones chinas, que vienen con una actividad bastante fuerte en temas de generación de conocimiento.

A diferencia del caso anterior, la actividad de producción intelectual basada en artículos, conferencias y libros relacionados con IoT, se encuentra que los primeros 5 países generan menos de la mitad de la producción total a nivel global, con una muy importante contribución del resto del mundo.

• Suministro de energía: Las fuentes de energía en línea son constantes, pero son poco prácticas o costosas en muchos casos. Las baterías pueden representar una alternativa conveniente, pero la vida útil de la batería, la carga y el reemplazo, especialmente en áreas remotas, pueden representar problemas importantes; esto generará una importante limitación para las empresas en cuanto a la sostenibilidad ambiental y la gestión de costos (Deloitte, 2016a).
• Eficiencia: Gracias a las tecnologías avanzadas relacionadas con el silicio, algunos sensores ahora pueden permanecer en funcionamiento con baterías durante más de diez años, reduciendo así el costo y los esfuerzos de reemplazo de la batería. Sin embargo, la eficiencia mejorada se ve contrarrestada por la potencia necesaria para un mayor número de sensores. Por lo tanto, el consumo general de energía de los sistemas a menudo no disminuye o, de hecho, puede aumentar; este es un desafío subyacente, ya que los recursos energéticos y financieros son limitados (Deloitte, 2016a).
• Nuevas fuentes de energía: La energía solar puede proporcionar algunas alternativas, como mínimo, brindando soporte durante el tiempo de cambio de la batería. Sin embargo, los recolectores de energía que están disponibles actualmente son costosos y las empresas dudan en hacer esa inversión (instalación más costos de mantenimiento), dada la poca confiabilidad asociada con el suministro de energía alternativa (Deloitte, 2016a).
• Seguridad y privacidad: La poca memoria con que cuentan estos dispositivos puede limitar la capacidad de proporcionar seguridad y confiabilidad en la captación de datos. Existe una correlación entre el nivel de seguridad y los requisitos de memoria y ancho de banda (Deloitte, 2016a).
• Interoperabilidad: La mayoría de sistemas de sensores actualmente en operación son propietarios (marca o estándar) y están diseñados para aplicaciones específicas, lo que conlleva problemas de interoperabilidad en sistemas de sensores relacionados con la comunicación, el intercambio, el almacenamiento y la seguridad de los datos y la escalabilidad (Deloitte, 2016a).
• Regulación para los mercados de datos: Aunque los datos son el foco principal de la IoT, existe una falta de transparencia sobre quién tiene acceso a los datos y cómo esos datos se utilizan para desarrollar productos o servicios y se venden a anunciantes y terceros (Deloitte, 2016a). Todo esto sitúa en un área gris el manejo de datos no estructurados, como también los estándares legales y regulatorios para mantener la integridad de los datos.
• Habilidades técnicas para aprovechar la tecnología: Las empresas que están interesadas en aprovechar las herramientas de Big Data a menudo enfrentan una escasez de talento para planificar, ejecutar y mantener sistemas. Existe una tendencia al alza en la cantidad de ingenieros capacitados para usar estas nuevas herramientas tecnológicas, pero esta cifra es mucho menor que la cantidad de ingenieros capacitados en lenguajes tradicionales como SQL (Deloitte, 2016a).

¿Que requieren las organizaciones para capitalizar IoT?

De acuerdo con algunas estimaciones, se prevé que para 2020 circularán 20,4 mil millones de dispositivos que incorporan IoT, generando más de 14 zettabytes de datos cada año (Oracle, 2018). En la actualidad parte importante de los proyectos IoT son subutilizados, en tanto solo una pequeña fracción de la data recolectada es analizada y puesta en práctica. Por esta razón, para maximizar los beneficios que pueden obtenerse con esta tecnología, las organizaciones deben:

• Crear y adoptar un ecosistema de dispositivos habilitados para IoT.
• Obtener, almacenar y administrar enormes cantidades de datos.
• Adoptar capacidades sofisticadas de Analítica y Machine Learning.
• Crear nuevas aplicaciones de IoT que exploten insights de datos.
• Integrar IoT en aplicaciones y flujos de trabajo existentes.
• Implementar sistemas de seguridad de extremo a extremo.
• Monitorear y administrar toda la cadena de valor.

En esta medida, es importante que las organizaciones aprovechen la tecnología, la infraestructura y las capacidades existentes para acelerar el tiempo de valorización y minimizar el costo y la complejidad de la implementación de IoT (Oracle, 2018).

2.9.ATRIBUTOS DE LA TECNOLOGÍA

Analizando los casos de uso para la tecnología IoT se identificaron ocho atributos principales, enlazados con sus posibles aplicaciones, de los que fueron seleccionados la ubicuidad y la eficacia como atributos principales, debido precisamente a que implican la oportunidad que IoT trae consigo de generar una gran cantidad de datos de alta calidad, con tiempos de transmisión suficientemente cortos, para atender una necesidad puntual y de esta forma poder actuar sobre la información y sus procesos asociados.

Por su parte, cada uno de los anteriores atributos se ha desglosado en la siguiente tabla para comprender mejor como se hace presente en la tecnología, el tipo de atributo, su descripción y un ejemplo o caso de uso donde se evidencia más claramente el atributo.

2.10.CASOS Y EJEMPLOS

3.1.RETOS PARA LA INDUSTRIA

De acuerdo con estimaciones de EY (2019) se prevé que los dispositivos de IoT en todo el mundo generen 90 zettabytes de datos para 2025. Estos datos son enviados directamente por sensores o a través de pasarelas a plataformas centralizadas que agregan, procesan, almacenan, analizan y visualizan estos datos para crear información y mejorar la eficiencia operativa de los procesos. La arquitectura centralizada ofrece operaciones informáticas y de almacenamiento a gran escala que deben realizarse de forma centralizada para aumentar la eficiencia operativa. Sin embargo, las estas arquitecturas aumentan la latencia, el intercambio, el tiempo de procesamiento y además son más costosas y propensos a los ataques de seguridad (EY, 2019).

Con los enfoques convencionales, las cantidades masivas de datos capturados en ubicaciones remotas a partir de tecnologías basadas en IoT deben transmitirse a un centro de datos corporativo o de nube distante para su procesamiento y análisis. Cuando se trata de terabytes de datos, este proceso de transferencia de datos puede ser una tarea lenta, arriesgada, costosa e ineficiente. Además, en muchos entornos industriales, las latencias en la transmisión y el análisis de datos pueden tener graves consecuencias en forma de fallos en los equipos y paradas operativas. (Vertica, 2018)

Para que los dispositivos de IoT puedan crear ventajas competitivas, estos deben permitir el procesamiento de datos y analítica en el borde. Vertica (2018) identifica los siguientes desafíos para facilitar la adopción de la tecnología por el mercado.

1. Latencia: En aquellos casos que se requiere una reacción inmediata como las diferentes respuestas a gestión del riesgo, la latencia es intolerable, por lo que el cálculo en el borde es imprescindible.

2. Ancho de banda: El envío de datos desde dispositivos periféricos a la nube o a un centro de datos puede utilizar una enorme capacidad de almacenamiento de datos. Dado esto, se requiere que el rendimiento de ancho de banda permita ejecutar esta tarea con normalidad.

3. Costo: El envío de grandes cantidades de datos desde sensores remotos a un centro de datos distante a través de la tecnología inalámbrica puede ser costoso. Adicionalmente la transferencia de datos a largas distancias y redes remotas inevitablemente expone los datos amenazas de ataques y otras violaciones de la seguridad.

5. Duplicación: La recopilación de datos remotos implica la duplicación y envío de la información a los centros de datos distantes. Esto a su vez duplica la complejidad del proceso, el coste del almacenamiento y otros activos también deben ser duplicados para acomodar los datos que se envían a un centro de datos corporativo o de nube.

6. Corrupción: Incluso sin intervención de hackers, los datos pueden corromperse por sí solos. La transmisión de datos en grandes cantidades a través de largas distancias puede provocar caídas y retrasos relacionado con corrección y recuperación de la información.

7. Cumplimiento: Las regulaciones regionales y nacionales pueden restringir o complicar la transferencia de datos a través de las fronteras y las largas distancias. (Vertica, 2018)

Por otro lado, HBR (2019) amplia la cantidad de retos identificados permitiendo identificar que las organizaciones además de requerir inversión para sostener la modernización de sus sistemas operativos y emplear procesos de gestión del cambio en sus procesos, no comprenden realmente como aprovechar desde la cantidad de datos recopilados a pequeña y gran escala. Por otro lado, los sobrecostos y los riesgos de ciberseguridad representan un elemento importante que impide la adopción del IoT por parte de las empresas.

La seguridadde las redes de IoT se han convertido en una preocupación para las organizaciones, ya que, en su mayoría, estas no cuentan con una arquitectura de seguridad sólida para proteger la gran cantidad de datos que fluyen y se almacenan a través de estas redes. Se evidencia entonces la importancia de emplear sistemas para reducir las amenazas cibernéticas y la piratería informática, y al mismo tiempo mantener la confidencialidad, integridad y disponibilidad de los datos a través de la infraestructura de TI. (EY, 2019)

De acuerdo con una encuesta realizada por Irdeto (2019), las organizaciones que fabrican o han usado dispositivos de IoT en sus procesos han sufrido un ciberataque en los últimos 12 meses. De esas organizaciones, el 90% experimentó un impacto negativo como resultado del ciberataque, Incluyendo tiempos de inactividad operativa, datos de clientes comprometidos, seguridad del usuario final, daños a la marca o a la reputación, pérdida de clientes o robo de propiedad intelectual. La encuesta también reveló que el impacto financiero medio como resultado de un ciberataque centrado en IoT fue de 330.602 dólares.

Los elementos clave según EY (2019) para incrementar la seguridad en las redes IoT son:

-Autenticación de todas las entidades antes de que puedan unirse a la red.

-Transferencias confidenciales de datos a través de la red.

-Permitir la integridad de los datos.

-Permitir a los sistemas identificar y alertar sobre información creada por remitentes desconocidos.

-Permitir a los sistemas identificar y alertar sobre información creada por remitentes desconocidos.

-Permitir un control de acceso basado en roles.

-Proporcionar mecanismos de arranque seguros en dispositivos de IoT.

-Todos los datos deben clasificarse en función de diferentes niveles de seguridad.

-Habilitar los sistemas para recibir las últimas actualizaciones de los parches de seguridad contra las vulnerabilidades conocidas.

-Proteger la infraestructura de TI crítica en la nube y los centros de datos.

Para garantizar una ventaja competitiva, Deloitte (2019b) comparte que en cualquier organización debe asegurarse que su solución de IoT sea:

- Segura: Los datos de las partes interesadas deben asegurarse y estar protegidos, detectando cualquier alteración de seguridad desde el principio.

- Escalable: Debe permitir para dar soporte a millones de cosas y usuarios en el futuro.

- Adoptable: Debe permitir la integralidad de y asegurar que las innovaciones tecnológicas puedan implementarse en la arquitectura existente sin grandes rediseños, paradas y retiradas de productos.

- Confiable: Debe asegurar beneficios para el negocio con base en los datos generados.

- Rentable: El uso de hardware básico y soluciones de software deben ser fáciles de mantener, a un bajo costo.

De acuerdo con HBR (2019), las compañías tienen diversas dificultades con respecto al uso de IoT, sin embargo, la principal problemática se deriva de la forma para cuantificar el retorno de las inversiones generadas por el uso de la tecnología, lo cual representa una barrera para invertir en la tecnología. En esencia, esto se da porque las empresas no tienen conocimiento sobre la medición del ROI generado a partir de las iniciativas de IoT. Adicionalmente, se observa incertidumbre sobre la manera de obtener valor comercial de los datos y análisis que recopilan. Por otro lado, la gestión del cambio en relación con el personal y los procesos de flujo de trabajo representa un desafío importante de abordar.

Respecto de las tecnologías emergentes, pocas de ellas ofrecen un potencial más transformador para las empresas que el Internet de las cosas, esto debido a que la IoT combina sensores y softwares sofisticados de análisis para procesar grandes volúmenes de datos.

De igual manera, HBR (2019) ha identificado que los líderes mundiales no se sienten atraídos por los fundamentos técnicos de IoT, sino que la ven claramente como un impulsor del éxito empresarial. Por ejemplo, casi tres cuartas partes (74%) de los 741 ejecutivos de los sectores industrial, comercial, de salud y público de la encuesta mundial afirman que la IoT se convertirá en un diferenciador competitivo en sus mercados en los próximos dos años. Subrayando el esfuerzo por capitalizar la IoT. Adicionalmente, un número similar -70%- está “totalmente de acuerdo” en que la necesidad de adoptar la tecnología de IoT en las empresas crecerá en los próximos dos años. (HBR, 2019)

Adicionalmente, en la siguiente gráfica HBR (2019) identificó que las principales expectativas de las empresas para el uso de la IoT están relacionadas al fortalecimiento y eficiencia de sus operaciones internas.

Asimismo, es importante identificar la adopción de la tecnología con respecto de las industrias. Según BCG (2019), la velocidad de adopción de las soluciones basadas en IoT y el tamaño final del mercado, variará según el sector. los mercados de alto potencial para la adopción a alta velocidad incluyen industrias con alguna combinación de los siguientes factores:

Fácil conexión de activos industriales: Nuevas generaciones de equipos conectados o equipos existentes que pueden ser fácilmente reequipados con sensores.

Coste de instalación de sensores y otros equipos: La conexión a una plataforma IoT es mucho menor que el coste de sustitución de los equipos. También se tiene en cuenta el costo de tiempo de inactividad o mantenimiento.

Uso de equipos críticos: Referente a los elementos que forman parte de un sistema complejo que necesita ser controlado (como los fabricantes de automóviles, aviones, robots industriales o cualquier otro producto de alta ingeniería).

Mejora potencial de las ineficiencias operativas: En este se incluye el costo de los insumos y el rendimiento posterior a la implementación de una solución de IoT.

La adopción de sistemas basados en IoT según EY (2019), permitirán el desarrollo de la industria 4.0 el cual se basa en la implementación de sistemas basados en IoT y sistemas cibernéticos como sensores, que tienen la capacidad de recoger datos que pueden ser utilizados por los fabricantes y productores para rastrear enormes conjuntos de datos y producir conocimientos sobre los que se puede actuar con rapidez.

Contribución a las economías

La adopción del internet de las cosas se está acelerando en las industrias de todo el mundo. Actualmente el gasto mundial está en marcha para alcanzar los 745.000 millones de dólares este año, un aumento de más del 15% con respecto a 2018, según International Data Corp. (IDC). El investigador de mercado prevé que el gasto mundial en IoT seguirá creciendo a un ritmo de dos dígitos hasta 2022, cuando supere el billón de dólares (HBR, 2019)

De igual manera, IDC predice que los ingresos del mercado global de IoT alcanzarán aproximadamente 1,1 billones de dólares en 2025, esta cifra sumiendo que las conexiones globales de IO aumenten con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 17%, de 7.000 millones a 25.000 millones aproximadamente entre 2017 y 2025.

Las industrias que gastarán más en soluciones en internet de las cosas en 2019 son manufactura (197.000 millones de dólares), consumo de IoT (108.000 millones de dólares), transporte (71.000 millones de dólares) servicios públicos (61.000 millones de dólares). El gasto en IoT entre los fabricantes se centrará en gran medida en soluciones que apoyen las operaciones de fabricación y la gestión de los activos de producción. En el sector del transporte, más de la mitad del gasto en IoT será destinado a la supervisión de las mercancías, seguida de la gestión de la flota. Por otro lado, el gasto de IoT en el sector de los servicios públicos puede estar dominado por redes inteligentes de electricidad, gas y agua. (EY, 2019)

Adicionalmente, la adopción del internet de las cosas en estas industrias se incrementará a partir de la llegada de las redes 5G, las cuales modificarán los actuales métodos de comunicación inalámbrica utilizados para las aplicaciones basadas en la IoT. Según Aleksander Poniewierski, líder mundial de loT de EY, las redes 5G tienen el potencial de impactar la forma en que se diseñan los futuros ecosistemas de IoT, especialmente en las áreas de escalabilidad, latencia, fiabilidad, seguridad y el nivel de control individual sobre los parámetros de conectividad, permitiendo fortalecer los desarrollos de tecnologías como gemelos digitales, aplicaciones de realidad virtual y aumentada y computación en el borde. (EY, 2019)

Statista, por su parte, hace estimaciones que el mercado global de Internet de las cosas (IoT) crezca a una rata de al menos 212 mil millones de dólares para fines de 2019. Teniendo en cuenta que la tecnología alcanzó los 100 mil millones de dólares en ingresos del mercado por primera vez en 2017, rompiendo una primera meta en términos económicos, y las previsiones sugieren que esta cifra crecerá a alrededor de 1,6 millones de millones para 2025 (Statista, 2019), valor similar al proyectado por EY.

Las diversas aplicaciones del internet de las cosas se pueden clasificar en cinco categorías de acuerdo su tarea específica e impacto. Estas categorías son: domésticas, sociales, ambientales, tecnológicas y de emergencia o situaciones críticas (Matta, P., & Pant, B; 2019).

Las aplicaciones domésticas inteligentes, ofrecen principalmente apoyo en labores relacionadas con la cocina, el aseo, la seguridad, la temperatura, el entretenimiento, e incluso comprende características de soporte a individuos con vulnerabilidades como los ancianos. Estos elementos permiten que los ocupantes del hogar agilicen diferentes actividades, reduzcan el uso de recursos, eviten riesgos y automaticen rutinas de acuerdo con sus gustos, permitiendo incrementar el bienestar al interior de los hogares.

Por otro lado, las aplicaciones sociales inteligentes, brindan apoyo al ciudadano en actividades relacionadas al transporte, seguridad, salud, servicios públicos, e incluso servicios o sugerencias de acuerdo con la ubicación. Estas incrementan la calidad de vida de las personas al permitir disminuir los tiempos de desplazamiento entre lugares, aprovechar la oferta y demanda de artículos del lugar y ampliar la cobertura y la eficiencia de los servicios de salud, seguridad y servicios públicos.

De igual manera, las aplicaciones ambientales inteligentes ayudan a que las actividades del ser humano relacionadas con la agricultura, la vida silvestre y el uso de los recursos naturales se realicen con procedimientos y estándares enfocados en el cuidado del ambiente, incrementando la producción bio-sostenible, el consumo responsable y el cuidado del planeta.

Así mismo, las aplicaciones tecnológicas enfocadas en la seguridad y las compras inteligentes permiten generar y monitorear información para crear registros protegidos y confidenciales, y, además, ofrecer productos y servicios en función de las necesidades, gustos, y patrones de compra de los clientes.

Finalmente, las aplicaciones enfocadas en atender situaciones críticas y de emergencia, facilitan en primera instancia atender con alto grado de precisión y de eficiencia en aquellos escenarios en donde se ha materializado un riesgo y se busca la mitigación de su impacto, por otro lado, se previene la ocurrencia de estos riesgos, y se ejecutan acciones de manera anticipada para evitar pérdidas.

Con relación al mercado, el crecimiento del IoT parece estarse desarrollando en mayor medida por el sector empresarial/industrial. se proyecta que capte más de la mitad del gasto global en IoT para 2020, particularmente el crecimiento se da por la implementación de nombres de fuentes de datos (DSN por sus siglas en ingles) en los dispositivos conectados a IoT a partir de cuatro razones principales.

Monitoreo basado en la condición/mantenimiento predictivo: Monitoreo y evaluación continua de los indicadores de desempeño de los activos de capital y el uso de análisis avanzado para predecir fallos antes de que ocurran.

Seguimiento de activos: Monitoreo y gestión de activos y/o materiales mediante sensores con GPS que facilitan la generación de informes y reportes en tiempo real y la optimización del rendimiento del sistema.

Enrutamiento y programación dinámica: Aumentar la productividad de las redes que utilizan conocimientos profundos a partir de aspectos como la visibilidad de las condiciones meteorológicas y geográficas y el rendimiento en tiempo real.

Optimización de activos y procesos: Evaluación y monitorización de los activos, los procesos operativos y las condiciones ambientales para optimizar el rendimiento y la seguridad en la fabricación y prestación de servicios.

De igual manera, es importante identificar las motivaciones de las industrias para la adopción del IoT. Deloitte (2018b), identificó que a partir del uso de IoT: el sector turismo y hotelería incrementa la lealtad de sus clientes y les brinda mayor seguridad. El sector financiero ofrece servicios en tiempo real por medio de la identidad digital. El sector público robustece principalmente su infraestructura militar y garantiza mayor seguridad en puntos críticos. El sector manufacturero ofrece productos y servicios personalizados a sus clientes y procesos ágiles, seguros y eficientes a sus empleados. El sector de salud optimiza sus procesos de diagnóstico, asistencia y monitoreo de pacientes. Por último, el sector automotriz y de transporte permite la interacción con múltiples aplicaciones y dispositivos para aumentar la seguridad y confianza de las operaciones autónomas.

En la siguiente gráfica se observa con detalle las aplicaciones actuales y las aplicaciones emergentes con relación a la industria de aplicación.

Finalmente, los variados usos que reciben las aplicaciones basadas en Internet de las cosas han sido adaptados a lo largo de todas las industrias para mejorar la calidad y efectividad de los procesos corporativos. Esto ha permitido el surgimiento de algunos modelos de negocio basados en puntos específicos de la cadena de suministro y producción, así como la interconexión de plataformas y activos digitales.

Algunos de los nuevos modelos de negocio se evidencian en la siguiente gráfica.

Con el fin de identificar la mejor ruta hacia la monetización, los productos habilitados para IoT se combinan con servicios para capturar nuevas oportunidades y modelos de negocio. BCG (2019), ha descubierto que, con el modelo de negocio adecuado, los servicios de valor agregado en la industria de la tecnología pueden brindar beneficios directos e indirectos de tres maneras: obtener precios más altos de los productos, impulsar las ventas de productos y crear nuevas fuentes de ingresos por servicios. Se estima que para la industria médica la combinación de los tres resultará en aumentos de ingresos de al menos 30% en la cartera de productos para proveedores.

Es así como soluciones relacionadas con sistemas de mobilidad, donde intervienen tecnologías como las relacionadas con vehículos eléctricos e hibridos, sistemas de transporte público urbano, transporte compartido, equipos de seguridad en carretera, vehículos autónomos e incremento en la eficiencia en motores de combustión interna, tecnologías con un alto aporte de tecnologías como IoT e Inteligencia Artificial, se espera que tengan un impacto de mercado a 2030 de más de USD 2,020 miles de millones; por su parte, los sistemas relacionados con nuevas soluciones para el cuidado en salud, se espera que generen más de USD 1,650 miles de millones, con su respectivo aporte desde las tres tecnologías priorizadas por el C4IR

Diversas convergencias tecnológicas generan diferentes soluciones que aportan de múltiples formas a los objetivos de desarrollo sostenible, pero también es importante reconocer que no todos los ODS tienen el mismo enfoque, esto es, algunos están más enfocados a los impactos económicos, otros son más sociales y también los hay con un claro enfoque ambiental. De esta form, los ODS cubren múltiples esferas de la sociedad, y se complementan entre si.

En este sentido, si se analiza la contribución de esfuerzos entre los ODS, las iniciativas de ciencia, tecnología e innovación -CTei, de la ONU se concentran en el grupo de ODS (Meta 2, 4, 9, 13), mientras que algunas ODS reciben menos recursos de este tipo de iniciativas (Meta 1, 5, 10, 16). Para los Objetivos 1, 2, 6, 11, 12, 14 se identifican mayores esfuerzos económicos en las actividades de CTI internacionales que nacionales o locales. Los aportes para las actividades “secundarias” de CTei superan las iniciativas “primarias”, por lo que la contribución es más indirecta, en el caso de los ODS 1 4, 8 a nivel nacional, y los ODS 14 y 15 a nivel internacional. Por su parte, la ONUDI y la OMPI se centran en menor grupo de objetivos a nivel local. La UIT y la FAO cubren los ODS de manera amplia. La UN Environmnet y BM cubren objetivos generales que combinan iniciativas locales e internacionales (IATT-STI, 2017).

Es importante observar cómo se ha comportado la inversión en CTeI enfocada a los ODS, donde se evidencia una sobre cobertura de los ODS 2, 3 y 7, mientras que objetivos como el fin de la pobreza, el cierre de la brecha de género y la reducción de inequidades además de los esquemas de generación de redes, han tenido un poco despliegue, presentando así una oportunidad de mercado bastante grande.

Por otra parte, es importante conocer como se dimensionan cada uno de los ODS priorizados, para de esta forma poder vislumbrar el posible aporte de las tecnologías 4IR en cada uno de ellos.

Dimensión por ODS

¿Cuánto costará alcanzar las metas?

Para poner fin al hambre en el mundo en 2030, se estima necesario invertir aproximadamente USD 267.000 millones más al año (UN, 2016). Será necesario invertir en las zonas rurales y urbanas y en protección social, a fin de que los pobres tengan acceso a los alimentos y puedan mejorar sus medios de vida.

Dimensión aproximada del reto del agua limpia y saneamiento.

• El 71% de la población mundial, 5.200 millones de personas, tenía agua potable administrada de manera segura en 2015, pero 844 millones de personas aún carecían incluso de agua potable básica.
• El 39% de la población mundial, 2,9 mil millones de personas, tenía saneamiento seguro en 2015, pero 2,3 mil millones de personas aún carecían de saneamiento básico. 892 millones de personas practicaron la defecación al aire libre.
• El 80% de las aguas residuales se vierte en vías fluviales sin un tratamiento adecuado.
• El estrés hídrico afecta a más de 2 mil millones de personas, y se proyecta que esta cifra va a aumentar.
• El 80% de los países ha sentado las bases para la gestión integrada de los recursos hídricos.
• El mundo ha perdido el 70% de sus zonas húmedas naturales en el último siglo.

¿Cuánto costará alcanzar las metas?

Un estudio realizado por el Grupo Banco Mundial, el Fondo de las Naciones Unidas para la Infancia (UNICEF) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) calcula que la ampliación de los servicios básicos de agua y saneamiento a las poblaciones desatendidas costaría 28.400 millones de dólares al año entre 2015 y 2030, o el 0,10 % de la producción total de los 140 países incluidos en el estudio.

El impacto económico de no invertir en agua y saneamiento se calcula en el 4,3 % del producto interno bruto (PIB) de toda África Subsahariana. El Banco Mundial estima que el PIB de la India se reduce en un 6,4 % debido a las consecuencias y los costos económicos de la falta de saneamiento.

Entre 2000 y 2016, la cantidad de personas con acceso a energía eléctrica pasó de 78 % a 87 %, y el número de personas que no contaban con el servicio bajó a poco menos de mil millones. Sin embargo, a la par con el crecimiento de la población mundial, también lo hará la demanda de energía accesible, y una economía global dependiente de los combustibles fósiles está generando cambios drásticos en nuestro clima, teniendo en cuenta que la generación de energía eléctrica es la responsable de más del 60 % de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Para alcanzar el ODS7 para 2030, es necesario entonces invertir en fuentes de energía limpia, como la solar, eólica y termal y mejorar la productividad energética.

Trabajar para alcanzar las metas de este objetivo es especialmente importante ya que afecta directamente en la consecución de otros objetivos de desarrollo sostenible. Es vital apoyar nuevas iniciativas económicas y laborales que aseguren el acceso universal a los servicios de energía modernos, mejoren el rendimiento energético y aumenten

el uso de fuentes renovables para crear comunidades más sostenibles e inclusivas y para la resiliencia ante problemas ambientales como el cambio climático.

El acceso a tecnologías y combustibles menos contaminantes para cocinar pasó del 56,5 % en 2012 al 57,4 % en 2014, un crecimiento todavía tímido. Más de 3.000 millones de personas, la mayoría de Asia y África Subsahariana, todavía cocinan con combustibles muy contaminantes y tecnologías poco eficientes.

La situación ha mejorado en la última década: la proporción de la energía renovable ha aumentado respecto al consumo final gracias al uso de fuentes de energía como la hidroeléctrica, la solar y la eólica. Por otra parte, la proporción de energía utilizada por unidad de PIB también está disminuyendo, lo que habla de incrementos en la eficiencia energética.

Sin embargo, el avance en todos los ámbitos de la energía sostenible no está a la altura de lo que se necesita para lograr su acceso universal y alcanzar las metas de este Objetivo. Se debe aumentar el uso de energía renovable en sectores como el de la calefacción y el transporte. Asimismo, son necesarias las inversiones públicas y privadas en energía; así como mayores niveles de financiación y políticas con compromisos más retadores, además de la buena disposición de los países para adoptar nuevas tecnologías en una escala mucho más amplia (UN, 2016)

Por su parte, los rápidos avances en AI, blockchain, materiales avanzados para paneles solares y tecnología de baterías (específicamente baterías de iones de litio) hacen que soluciones como las minirredes de energía renovable tengan el potencial de ser opciones baratas para conectar 290 millones de personas en las zonas antes mencionadas.

En términos más generales, las tecnologías de AI, blockchain e IoT tienen el potencial de permitir una proporción mucho mayor de energías renovables en las redes eléctricas centralizadas, así como optimizar los sistemas de energía descentralizados en todo el mundo. AI e IoT combinados pueden ofrecer un monitoreo inteligente y una gestión activa de un sistema de energía, por ejemplo, optimizando el uso de energía al automatizar la respuesta de los precios a las señales del mercado; o coordinar operaciones de un grupo de redes de energía descentralizadas para mejorar la eficiencia operativa y reducir el desperdicio.

Estas soluciones mejorarán la eficiencia, traerán opciones de energía más limpia a los mercados globales y reducirán los costos al tiempo que incrementan la eficiencia. Las soluciones de Blockchain también se pueden agrupar en soluciones descentralizadas para proporcionar una plataforma para el comercio de energía entre pares, como LO3 y sus soluciones de microrred.

Dimensión aproximada del reto energético en el mundo

• 1 de cada 7 personas aún no tiene acceso a la electricidad; la mayoría de ellos vive en áreas rurales del mundo en desarrollo.
• La energía es uno de los grandes contribuyentes al cambio climático, y representa alrededor del 60% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero.
• Estándares de energía más eficientes podrían reducir el consumo de electricidad de los edificios y la industria en un 14%.
• Más del 40% de la población mundial, 3 mil millones de personas, dependen de combustibles contaminantes e insalubres para cocinar.
• A 2015, más del 20% de la energía se generaba a través de fuentes renovables.
• El sector de energías renovables empleó cerca de 10,3 millones de personas en 2017.

¿Cuánto costará alcanzar las metas?

El mundo debe triplicar su inversión anual en infraestructuras de energía sostenible y pasar de los USD 400.000 millones actuales a USD 1,25 mil millones de dólares en 2030.

Las regiones con mayor déficit energético son el África Subsahariana y Asia Meridional, en estas se debe enfocar inicialmente las acciones. Ello incluye, de manera preliminar, hacer mayores esfuerzos para encontrar alternativas limpias, eficientes y asequibles a las cocinas que son perjudiciales para la salud.

Los avances tecnológicos también con esenciales para encontrar soluciones permanentes a los desafíos económicos y ambientales, al igual que la oferta de nuevos empleos y la promoción de la eficiencia energética. Otras formas importantes para facilitar el desarrollo sostenible son la promoción de industrias sostenibles y la inversión en investigación e innovación científicas.

El sector manufacturero es un impulsor importante del desarrollo económico y del empleo. En la actualidad, sin embargo, el valor agregado de la industrialización per cápita es solo de 100 dólares en los países menos desarrollados en comparación con más de 4500 dólares en Europa y América del Norte. Otro factor importante para considerar es la emisión de dióxido de carbono durante los procesos de fabricación. Las emisiones han disminuido en la última década en muchos países, pero esta disminución no ha sido uniforme en todo el mundo.

Más de 4.000 millones de personas aún no tienen acceso a Internet y el 90 % proviene del mundo en desarrollo. Reducir esta brecha digital es crucial para garantizar el acceso igualitario a la información y el conocimiento, y promover la innovación y el emprendimiento.

El progreso tecnológico debe estar en la base de los esfuerzos para alcanzar los objetivos medioambientales, como el aumento de los recursos y la eficiencia energética. Sin tecnología e innovación, la industrialización no ocurrirá, y sin industrialización, no habrá desarrollo. Es necesario invertir más en productos de alta tecnología que dominen las producciones manufactureras para aumentar la eficiencia y mejorar los servicios celulares móviles para que las personas puedan conectadas.

Dimensión aproximada del reto de Industria, innovación e infraestructura

• En todo el mundo, 2.300 millones de personas carecen de acceso a saneamiento básico y casi 800 millones de personas carecen de acceso a agua potable.
• En algunos países africanos de bajos ingresos, las limitaciones de infraestructura reducen la productividad de las empresas en alrededor del 40 %.
• 2.6 mil millones de personas en países en desarrollo no tienen acceso permanente a electricidad.
• Más de 4 mil millones de personas aún no tienen acceso a Internet; 90 % de ellos están en el mundo en desarrollo.
• Los sectores de energía renovable actualmente emplean a más de 2,3 millones de personas; el número podría llegar a 20 millones para 2030.
• En los países en desarrollo, apenas el 30 % de los productos agrícolas se someten a procesamiento industrial, en comparación con el 98% de los países de altos ingresos.

Cuánto costará alcanzar las metas?

El precio de no actuar es gigantesco, teniendo en cuenta el aporte que este objetivo tiene en muchos de los demás. Poner fin a la pobreza, por ejemplo, sería más difícil, debido al papel que la industria tiene como motor principal de la agenda mundial para el desarrollo, en la erradicación de la pobreza y en la promoción del desarrollo sostenible.

Además, el hecho de no mejorar las infraestructuras ni promover la innovación tecnológica podría dar como resultado una deficiente asistencia sanitaria, un insuficiente saneamiento y un acceso limitado a la educación, entre otros.

El rápido crecimiento de las urbes en el mundo en desarrollo -como resultado de la creciente población y del incremento en la migración- ha provocado un incremento explosivo de las mega urbes, especialmente en el mundo desarrollado, y los barrios marginales se están convirtiendo en una característica más significativa de la vida urbana.

Ahora bien, son muchos los problemas que existen para mantener ciudades de manera que se sigan generando empleos y siendo prósperas sin ejercer presión sobre la tierra y los recursos. Los problemas comunes de las ciudades son la congestión, la falta de fondos para prestar servicios básicos, la falta de políticas apropiadas en materia de tierras y vivienda y el deterioro de la infraestructura.

Los problemas que enfrentan las ciudades, como la recogida y la gestión seguras de los desechos sólidos, se pueden vencer de manera que les permita seguir prosperando y creciendo, y al mismo tiempo aprovechar mejor los recursos y reducir la contaminación y la pobreza. Un ejemplo de esto es el aumento en los servicios municipales de recogida de desechos. El futuro incluye ciudades de oportunidades, con acceso a servicios básicos, energía, vivienda, transporte y más facilidades para todos.

Mejorar la seguridad y la sostenibilidad de las ciudades implica garantizar el acceso a viviendas seguras y asequibles y el mejoramiento de los asentamientos marginales. También incluye realizar inversiones en transporte público, crear áreas públicas verdes y mejorar la planificación y gestión urbana de manera que sea participativa e inclusiva.

Dimensión aproximada del reto de ciudades y comunidades sostenibles

• 4,5 mil millones de personas, el 55% de la población mundial, vive en ciudades. Para 2050 se espera que la población urbana alcance los 6,5 mil millones.
• Las ciudades ocupan solo el 3% de la tierra, pero representan del 60 al 80% del consumo de energía y al menos el 70% de las emisiones de carbono.
• Se estima que 828 millones de personas viven en barrios marginales, y el número va en aumento.
• En 1990, había 10 ciudades con 10 millones de habitantes o más; en 2014, el número de megaciudades había llegado a 28, y se esperaba que alcance 33 en 2018. En el futuro, 9 de cada 10 megaciudades se encontrarán en el mundo en desarrollo.
• En las próximas décadas, el 90% de la expansión urbana tendrá lugar en el mundo en desarrollo.
• El rol económico de las ciudades es significativo, generando alrededor del 80% del PIB global.

¿Cuánto costará alcanzar las metas?

El costo de una deficiente planificación urbanística puede apreciarse en los barrios marginales, el intricado tráfico, las emisiones de gases de efecto invernadero y los extensos suburbios de todo el mundo. Los barrios marginales son un lastre para el PIB y reducen la esperanza de vida de sus habitantes.

Al optar por actuar de manera sostenible es necesario construir ciudades donde todos los ciudadanos disfruten de una digna calidad de vida y formar parte de la dinámica productiva de la ciudad generando prosperidad compartida y estabilidad social sin perjudicar el medio ambiente.

El costo es mínimo en comparación con los beneficios. Por ejemplo, la creación de una red de transporte público funcional es costosa, pero los beneficios son enormes en términos de actividad económica, calidad de la vida, medio ambiente y éxito general de una ciudad intercomunicada. Impacto de las tecnologías 4IR en los ODS

Es importante también el no desconocer que las tecnologías como tal son solo habilitadores de transformación, pero del mismo modo, son herramientas con un potencial altísimo de generar nuevas oportunidades para atender los ODS, no solo de manera altruista o sin ánimo de lucro, sino también como herramientas de negocio con el potencial de revolucionar la manera como se genera el ingreso a nivel mundial.

Las siguientes son algunas de las tecnologías 4IR que pueden transformar la forma como vivimos, y en donde se puede observar la integración de las tecnologías AI, Blockchain e IoT para la construcción de soluciones transversales.

3.4.5 Impacto por elemento de la economía.

Según el reporte del Business & Sustainable Development Commission (2017), Better Business, Better World, el impacto de los ODS al desarrollar una economía sostenible económica, social y ambientalmente será en una multiplicidad de modelos de negocio y mercados actuales, entre otros presenta:

La información presentada en los anteriores capítulos del informe, permite mostrar como las nuevas tecnologías no son estáticas ni se establecen como islas sin ningún contacto con las demás. A continuación, se relacionan algunos espacios de convergencia que se han identificado, lugares comunes, actuales o futuros, donde las tres tecnologías intervienen desde sus potencialidades específicas, para la construcción de soluciones conjuntas.

Convergencia de las tres tecnologías:

Internet de las Cosas cuenta con capacidad intuitiva, Inteligencia Artificial y Machine Learning con poder cognitivo y Blockchain con memoria infalible, cada uno de forma independiente cuentan con la capacidad de revolucionar procesos, pero juntos, transforman las organizaciones hacia un modelo habilitado tecnológicamente. Para ello, es importante:

• Reconocer la importante de la nube.
• Comprender que estas tecnologías se sustentan en grandes cantidades de datos, por lo que la gestión de estos juega un papel fundamental.
• Comprender que la adopción de estas tecnologías requiere, en algunos casos, un cambio en los procesos y formas de hacer las cosas (Oracle, 2018).

Estos espacios se traducen en una serie de fichas en las que se detalla cómo las diferentes tecnologías se interconectan, la forma en que se materializa esta integra y lo que se espera lograr. Así mismo, se presentan algunos casos relevantes relacionados con cada uno de los espacios de convergencia.

Las tendencias tecnológicas se identifican comúnmente a partir de aquellos desarrollos y aplicaciones que están en las primeras fases de apropiación. Según la teoría de difusión de la innovación de Rogers (1997), las primeras fases de adopción se dan por parte de Innovadores y adoptantes tempranos (Figura 56). En estas etapas, las fuentes de información tienen características más técnicas, dirigidas a públicos con el conocimiento suficiente para entender los atributos que ofrecen los nuevos productos. Por lo tanto, teniendo en cuenta la pertinencia de las fuentes, se seleccionan documentos con no más de 2 años desde su publicación, y se analiza su calidad en función de la profundidad técnica y el alcance de su difusión.

Continuando con el proceso, se realizó un barrido sobre las diferentes fuentes y se contrastó su calidad a partir de una matriz de validación, para esto, cada una de las fuentes se valoró con una puntuación de 1 a 5 a partir de las características intrínsecas del documento y de su origen, teniendo en cuenta su profundidad técnica y su difusión.

En cuanto a la profundidad técnica, la definimos a partir de la forma como está presentada la información y el nivel de desagregación que presenta respecto a la tecnología o tendencia, de esta forma, se le asigna una calificación de cinco (5) para un documento técnico especializado, que contiene información acerca de una o varias tecnologías, organizada de forma estructurada y presentada con alto nivel de detalle, con metodologías o descripciones paso a paso para replicabilidad. Y uno (1) para documentos de corte más divulgativo o referencial, con generalidades y elementos mayormente subjetivos, tanto de las tecnologías como de sus aplicaciones.

Por su parte, para el componente difusión, se adoptó una postura donde el nivel uno (1) corresponde a fuentes para sectores o aplicaciones muy especializadas o con poca difusión, como información recogida de empresas o instituciones particulares locales, y cinco (5) para fuentes altamente reconocidas y con un índice de citaciones alto, tanto desde el punto de vista comercial como académico.

De esta forma se construye una matriz como la mostrada en la Figura 56, donde se priorizaron fuentes que estuvieran en los campos A y B, que presentan una alta profundidad técnica y de difusión, seguidos por fuentes tipo C, con alta difusión y bajo nivel técnico (presente en portales o plataformas especializadas en la difusión de contenidos técnicos o tecnológicos), las tipo D fueron evitadas para el análisis tendencial debido a que no se contaba con una validación técnica o por pares suficientemente robusta para tomarlas como fuentes tendenciales, más sin embargo, este tipo de fuentes resultó de gran utilidad en la identificación de casos de aplicación y proyectos ejemplificantes, debido a que corresponden principalmente a reportes empresariales con una baja profundidad técnica y poco alcance de difusión, pero que permiten ver como las tecnologías son aplicadas en los diferentes contextos tendenciales.

Todo lo anterior se definió para establecer un grupo de fuentes lo suficientemente robusta y validada, que permitiera obtener un panorama amplio de comparación de elementos para la definición de las tendencias, evitando, en la medida de lo posible, malos análisis de información debidos al contraste de elementos pobremente estructurados.

Al aplicar todo lo anterior en las fuentes identificadas para el presente estudio, arrojó como resultado la Figura 58, donde se muestran los diferentes documentos consultados y su clasificación en los cuadrantes establecidos. Para este caso el margen de priorización se estableció en 3 puntos para difusión y 3.5 puntos para profundidad técnica, debido a que, por las características de este informe, se precisa mayor profundidad técnica que de otros tipos. Estos resultados se pueden contrastar con el anexo bibliográfico, donde se puede identificar cada una de las fuentes consultadas y su posición relativa en el cuadrante.

6.2.METODOLOGÍA DE SELECCIÓN DE ATRIBUTOS

Partiendo de la definición anterior, y con el apoyo de los expertos del Centro para la Cuarta Revolución Industrial -C4RI, sede Medellín, se identificaron una serie de atributos asociados a las diferentes tecnologías. Es así como de manera preliminar se asoció un atributo principal o guía, que permitiría ejemplificar el proceso y de esta forma clarificar el método de selección. Este atributo principal se originó del cruce de las diversas fuentes consultadas, teniendo en cuenta los elementos preeminentes en las soluciones que se están generando con las tecnologías, esto mediante un proceso de identificación y cruce de las tendencias, con las tecnologías y las soluciones que estas les aportan. El proceso entonces continuó con el apoyo de los expertos para que, teniendo en cuenta su conocimiento sobre las tecnologías, se lograran identificar otros atributos que pudieran estar relacionados y no ser tan evidentes.

De esta forma, se construyó un panorama de posibles elementos constitutivos de la “personalidad” de cada una de las tecnologías, que luego fueron validados desde aplicaciones, emprendimientos o empresas relevantes observadas a nivel global, evidenciándose la intencionalidad de imprimir el atributo específico para generar una solución a una necesidad de la sociedad. Esto permitió asociar diversos atributos en otros más generales y, de esta forma, generar un panorama de elementos que las tecnologías pueden aportar en la solución de diversos problemas.

El proceso anterior se puede resumir en el siguiente gráfico:

6.3.LISTADO DE ATRIBUTOS

6.4. METODOLOGÍA DE PRIORIZACIÓN DE ODS

Teniendo en cuenta el poder transformador de las diferentes tecnologías 4IR, se hace importante definir claramente donde podría ser el mayor aporte de estas a los ODS, para esto se construyo una metodología de enfoque de tecnologías que permitiera acercar las metas de los ODS a las formas como las tecnologías podrían apalancarlas. Es así como se trabajó con el grupo de expertos del Centro para la Cuarta Revolución Industrial, para revisar los diferentes Objetivos y discutir sobre como cada tecnología podría apalancarlos, en términos de impacto Alto, Medio, Bajo o Nulo, esto mediante una herramienta de validación donde se discutía sobre cada uno de los Objetivos y sus metas.

Es así como el C4IR llega al siguiente resultado, fruto de las rondas de calificación:

Para llegar a este resultado, fue necesario generar rondas de calificación de impacto de los objetivos, estas se realizaron en talleres presenciales y virtuales con los expertos C4IR. En estas rondas se calificaron los 17 Objetivos de acuerdo con el aporte que la tecnología tenía en el logro de sus metas. Cada uno de los expertos emitió una calificación para las tres tecnologías, al contrastar la información, se ponderó el valor a partir del área de profundización del experto, dando un mayor peso a las opiniones marcadas en la tecnología que lideran, de esta forma se lograron los puntajes anteriores, que permitieron priorizar los 5 ODS a los que cada tecnología apoyaría más.

6.5.METODOLOGÍA DE IDENTIFICACIÓN DE DOCUMENTOS NORMATIVOS

Para la revisión de documentos normativos asociados al uso de AI, Blockchain e IoT se realizaron búsquedas en bases abiertas, en donde se empleó ecuaciones de búsqueda para detectar leyes o proyectos ley relacionados con usos, aplicaciones, soluciones o áreas afines a la tecnología. De acuerdo con la metodología de selección de información, los documentos identificados fueron localizados a partir de páginas oficiales de gobiernos, repositorio de textos regulatorios, y páginas de organismos multilaterales. Las siguientes tablas muestran las palabras claves que sirvieron de guía inicial para la construcción de las ecuaciones que ayudaron a la identificación de documentación vigente.

Después de aplicar las ecuaciones de búsqueda y refinar los términos claves como resultado de un proceso iterativo de búsqueda, el criterio principal para listar los documentos en el presente informe fue la fuente de procedencia (oficiales o de agencias de gobierno) en el caso de las leyes, normas, regulaciones, y proyectos de ley. Para el caso de las estrategias o iniciativas nacionales se emplearon las palabras claves descritas previamente, haciendo énfasis en una ventana de tiempo sobre los últimos 5 años (periodo 2014 – 2019) a partir de la fecha de aplicación de las búsquedas en bases abiertas.

4IR: Siglas que hacen referencia al periodo de la Cuarta Revolución Industrial.

Algoritmo: Secuencia de instrucciones y operaciones lógicas que permiten llegar a un determinado resultado deseado.

C4IR: Siglas que hacen referencia al Centro para la Cuarta Revolución Industrial ubicado en la ciudad de Medellín

Centralizado: Que sus elementos están ubicados en el centro o en un único espacio.

Cibernética: Hace referencia a todos los elementos creados y regulados en un espacio virtual o por computador.

Cibersalud: Elementos de seguridad digital aplicados en el sector de salud.

Ciberseguridad: Elementos de seguridad digital

Comoditización: Referente a que el producto o servicio se está generalizando en el mercado, adquiriendo calidad de bien transable o intercambiable con otros productos del mismo tipo.

Constitución: ley fundamental de un Estado, con rango superior al resto de las leyes, que define el régimen de los derechos y libertades de los ciudadanos y delimita los poderes e instituciones de la organización política.

Dark box: interfaz normativa, en casos que emplean tecnología blockchain o DLT para la consecución de objetivos per se ilegales. Estos casos instan a los entes legislativos a desarrollar regímenes de cooperación global más efectivos para detectar, rastrear y perseguir usos blockchain basados en actividades ilícitas. Lo anterior, requiere el desarrollo de políticas claras en la frontera de la recolección, análisis y distribución de datos, las cuales deben ser lo suficientemente robustas para crear y mantener una confianza pública.

Decreto: Norma de rango inferior a la Ley que la desarrolla o que tiene un ámbito propio de actividad independiente de aquélla; la competencia para dictar decretos radica en el Gobierno.

Descentralizado: Que sus elementos no están ubicados en un espacio común, sino que se encuentran distribuidos.

Drivers: Se entienden como drivers aquellos elementos habilitadores o impulsores que permiten el logro de un objetivo específico.

Edge/borde. Yo diría: Conjunto de servicios de cómputo y almacenamiento que se prestan remotamente a través de internet

FakeNews: Palabra de origen inglés que hace referencia a las noticias falsas.

Hardware: Componentes o elementos físicos pertenecientes al computador o sistema informático.

Impacto: Huella o efecto producto de una determinada acción.

Latencia: Para la tecnología es definido como retrasos o demoras que ocurren en una red de información

Legislación: Conjunto de procedimientos y trámites que impulsan y acompañan a la ley, desde la presentación del proyecto hasta la aprobación del texto definitivo.

Macroanálisis: Análisis en el que se incluyen factores de estudio de diversas fuentes.

Macrotendencia: Las macrotendencias, por su parte, corresponden a la suma de diferentes tendencias que apuntan en una dirección determinada. De esta forma, la macrotendencia se define y se expresa desde las tendencias que la componen.

Megatendencia: Las megatendencias son de carácter global, sostenidas por fuerzas macroeconómicas de desarrollo que impactan los negocios, la economía, sociedad, culturas y vidas personales definiendo así nuestro mundo futuro y su progresivo ritmo de cambio (Frost & sullivan, 2017).

Nodo: Se refiere a los puntos en donde se evidencia una intersección, conexión o unión de varios elementos que conforman una red.

Nube: Conjunto de servicios de cómputo y almacenamiento que se prestan remotamente a través de internet.

Patente: Derechos de propiedad atribuidos a una persona o una entidad por su creación o participación en la creación de una invención.

PCT: Tratado de Cooperación en materia de Patentes, es un tratado internacional que confiere prioridad a los solicitantes sobre un rango amplio de territorios de protección, esto no corresponde a una patente mundial, solo a una forma simple de reclamar prioridad.

Recycle box: Interfaz normativa para blockchain o tecnologías de registro distribuido (DLT por sus siglas en ingles), usada en casos en dichas soluciones tecnológicas pueden conseguir indiscutiblemente objetivos permisibles de una forma mejor, rápida y menos costosa. Como resultado, estas soluciones requieren únicamente adaptaciones menores en los marcos regulatorios existentes a nivel nacional e internacional. En este sentido, el marco legal existente puede ser “reciclado” para varios casos de uso de blockchain.

Regulación: Acto jurídico de alcance general, obligatorio en todos sus elementos y directamente aplicable en todo un Estado.

Sandbox: Interfaz normativa empleada en los casos que usan tecnología blockchain y/o DTL para conseguir objetivos permisibles pero que de alguna forma implica un riesgo regulatorio los cuales, por razones relacionadas con las propiedades técnicas de blockchain, no pueden ser abordadas dentro del régimen legal sin destruir su propuesta de valor. La identificación del beneficio social de este tipo de casos requiere un trabajo coordinado entre legisladores nacional e internacionales con emprendedores de tecnologías blockchain y DTL para crear formas innovadoras de satisfacer los derechos normativos sobre múltiples industrias a una escala global.

Sensar: Neologismo que hace referencia a la captación de datos a partir de sensores.

Sensórica: Concepto que hace referencia al uso de sensores para la captación de datos.

Simulación: Acción de experimentar en un ambiente creado de manera artificial.

Software: Programas o elementos digitales pertenecientes al sistema informático.

Tecnología: Es la aplicación del conocimiento científico a los objetivos prácticos de la vida humana o, como a veces se dice, al cambio y la manipulación del entorno humano (Encyclopaedia Britannica, 2019)

Tendencia: Una tendencia es una dirección general hacia la cual algo está cambiando, desarrollándose o desviándose durante diferentes periodos de tiempo. Estas tendencias se podrán clasificar como secundarias para marcos de tiempo cortos, primarias para marcos de tiempo medio y seculares para marcos de tiempo largos. El término también puede significar una moda. Una tendencia implica un patrón de cambio gradual en un proceso, producto o condición.

Por ejemplo: “En el mundo de las redes sociales si algo se vuelve tendencia, es tema de muchas publicaciones compartidas”.

Proposición o proyecto de ley: Iniciativa legislativa presentada a los órganos que ejercen la potestad legislativa de un Estado.

TIC: Siglas que hacen referencia a tecnología, información y comunicaciones.

Wearables: Dispositivos que son usados por los seres humanos o incorporados en el cuerpo humano y que permiten la captación de información e integración con otros dispositivos.

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