Semana 2 - Apunte - Tecnologías Disruptivas PDF

Tecnologías Disruptivas  Unidad 2: Tecnologías disruptivas Presentación En esta segunda semana vamos a conocer cinco tecnologías disruptivas que están generando nuevas formas de desarrollos, tanto para los consumidores como para las organizaciones. Introducció...

Tecnologías Disruptivas  Unidad 2: Tecnologías disruptivas Presentación En esta segunda semana vamos a conocer cinco tecnologías disruptivas que están generando nuevas formas de desarrollos, tanto para los consumidores como para las organizaciones. Introducción La innovación disruptiva es un tipo de tecnología que puede terminar con un mercado ya establecido, generalmente enfocándose en un nicho y luego expandiendo su alcance, muchas de ellas guardan estrecha relación con las llamadas profesiones del futuro. Conozcamos algunas características de las tecnologías disruptivas actuales. Contenidos de la unidad 1. Sistemas embebidos 2. Internet de las cosas 3. Cloud computing 4. Blockchain 5. Criptomonedas 1. Sistemas embebidos Existen varias definiciones de sistemas embebidos (embedded systems, en inglés), pero generalmente estos se determinan por lo que pueden o no hacer, o en qué aplicaciones se pueden usar. Un sistema embebido es un sistema basado en un microprocesador que es construido para controlar una o varias funciones y que no es diseñado para que sea programado por el usuario final en la misma manera que, por ejemplo, lo es una computadora personal. (Meraz y González, 2020) El usuario puede cambiar la configuración de las funciones del sistema integrado, pero no puede cambiar el programa que el mismo posee. Es responsabilidad del diseñador/programador elegir qué opciones de configuración estarán disponibles para el usuario. 1 Usos y áreas de aplicación Los sistemas embebidos se diferencian de las computadoras personales en que están diseñados específicamente para realizar una tarea como participar en juegos o editar imágenes. Por el contrario, las computadoras personales se pueden usar para una variedad de cosas, como escribir artículos o administrar el correo electrónico. Este tipo de sistemas está diseñado para satisfacer necesidades específicas, por lo que requiere de métodos específicos de diseño e implementación. Estos sistemas basados ​en microcontroladores se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde automóviles hasta electrodomésticos y componentes industriales. Esto se debe a la capacidad que tiene el microprocesador para procesar datos rápidamente y a su versatilidad. Los sistemas embebidos son particularmente adecuados para aplicaciones donde la respuesta rápida es esencial, como en equipos de comunicación e instrumental médico. Microcontroladores La inteligencia artificial, las secuencias y los algoritmos de un sistema embebido se encuentran alojados en una pequeña computadora denominada microcontrolador. Un microcontrolador es un tipo de computadora que se puede programar para ejecutar órdenes específicas. Está compuesto por varios bloques funcionales, cada uno de los cuales realiza una tarea específica. El microcontrolador es similar a una computadora en la que se incluye una unidad central de procesamiento, periféricos de entrada/salida y memoria. Se estima que un consumidor interactúa con cerca de 300 microcontroladores por día. Este número se está volviendo cada vez mayor debido a la progresiva disminución del tamaño de los mismos, así como a la baja en el consumo de energía que presentan y a su menor costo, factores estos que justifican su preferencia. Diferencias entre un microprocesador y un microcontrolador Un microprocesador es un pequeño circuito integrado que se utiliza para controlar las acciones de una máquina o dispositivo. Los microprocesadores se usan a menudo en computadoras, teléfonos celulares y otros dispositivos electrónicos. Los microcontroladores son similares a los microprocesadores, pero estos están diseñados para ser más programables y versátiles. Un microprocesador es un chip pequeño y potente que controla el flujo de información en una computadora, mientras que un circuito integrado central, o microcontrolador, es un chip de uso más general que puede hacer muchas cosas, incluso controlar una computadora. 2 Tipos de microcontroladores Hay tres tipos principales de microcontroladores disponibles en el mercado: Intel, Microchip y Arduino. Cada uno de ellos tiene una larga historia y se utilizan en una variedad de proyectos diferentes. Intel es uno de los pioneros en este tipo de dispositivos, y fue de los primeros en lanzar microcontroladores que podían programarse para realizar diferentes tareas. Algunos de los microcontroladores más populares en el mercado actual son los PIC de Microchip Technology Inc., la placa Arduino de Arduino S.A. y las placas Raspberry Pi de Raspberry Pi Foundation. Todos estos microcontroladores son muy versátiles y se pueden utilizar en una variedad de aplicaciones diferentes, desde periféricos informáticos hasta sistemas de seguridad. Por último, Arduino es una plataforma gratuita que facilita la creación de sus propios proyectos de electrónica, tanto si el usuario es principiante o si es un usuario experimentado. Algunas diferencias entre ambos son: − El precio. Un sistema basado en un microcontrolador tiene un valor mucho menor que el basado en un microprocesador. − La arquitectura. La diferencia principal se encuentra en el mapa de memoria. Los microcontroladores trabajan con arquitectura de Harvard (hay dos espacios de memoria separados: un espacio de memoria para los datos y un espacio de memoria para las instrucciones), mientras que los microprocesadores se basan en la arquitectura de Von Neumann (hay un único espacio de memoria para datos y para instrucciones). − Tiempo de desarrollo de un proyecto electrónico. Los microcontroladores permiten que la inversión en tiempos sea menor. 2. Internet de las cosas (IoT) El término "Internet de las cosas" fue utilizado inicialmente por Kevin Ashton en 1999, pero la idea de la computación ubicua se remonta a fines de la década de 1980. Los investigadores han estado trabajando en muchos sistemas centrados en etiquetas y redes de sensores, middleware, tecnologías en la nube y redes de comunicación. Se alcanzó un hito muy visible cuando el Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet lanzó IPv6, que permite el IoT. La participación comercial y el trabajo en arquitecturas de referencia ahora están impulsando el IoT. Algunos ejemplos de productos y tecnologías relacionadas con IoT son Brillo, soporte de Windows 10 para sistemas integrados y nuevos chips de Samsung. 3 ¿Qué es IoT? Se trata de una red de dispositivos físicos, automatizados y conectados, que recopilan y comparten datos. Estos dispositivos se comunican entre sí utilizando diversos protocolos de Internet, para permitir la interacción entre ellos. Estas conexiones hacen posible que los dispositivos sean capaces de intercambiar información y actuar en consecuencia. Sensores y actuadores IoT Los sensores y actuadores IoT son dispositivos que permiten a los objetos inteligentes recopilar y procesar datos, así como interactuar con el entorno. Estos dispositivos se usan con frecuencia para controlar la temperatura, la presión, la humedad, la luz, el sonido, el movimiento y otros parámetros. Los sensores se usan para tomar y enviar información al sistema, mientras que los actuadores se utilizan para intervenir sobre la información recopilada. Los sensores pueden ser de temperatura, de presión, de humedad, sensores infrarrojos, sensores de luz, de sonido, de movimiento y muchos más. Los actuadores se usan para controlar los dispositivos habilitados para IoT, como los interruptores, las bombas, los motores, las válvulas, los ventiladores y muchos más. Estos dispositivos se conectan a la red con el fin de transmitir y recibir datos, lo que permite que los sistemas IoT sean inteligentes. 4 Aplicaciones de IoT El Internet de las cosas (IoT) es una tecnología revolucionaria que tiene el potencial de transformar la forma en que interactuamos con el mundo. Permite monitorear y controlar dispositivos de forma remota, así como recopilar y analizar datos de esos dispositivos para obtener información sobre el entorno. Gracias al IoT, las empresas pueden aprovechar la tecnología para mejorar su eficiencia, ahorrar tiempo y dinero, y reducir su huella de carbono. Muchas empresas utilizan el IoT para mejorar los procesos de producción, la seguridad, el mantenimiento, el seguimiento de inventario y los procesos de distribución. El IoT también se utiliza para mejorar la experiencia de los clientes, proporcionando productos y servicios personalizados que les permiten ahorrar tiempo y mantenerse conectados con su entorno. Esta tecnología se está utilizando en muchas industrias diferentes, incluida la atención médica, el transporte y la agricultura, para mejorar la eficiencia y la eficacia. Ejemplos: Cuidado de la salud. En el cuidado de la salud, la tecnología IoT se está utilizando para monitorear los signos vitales de los pacientes de forma remota y para proporcionar alertas relacionadas al personal médico. Esto permite responder rápidamente a cualquier cambio en la condición del paciente y brindar atención oportuna. Además, la tecnología IoT puede ayudar a monitorear y administrar la medicación, así como a detectar signos de infección y alertar al personal médico sobre cualquier riesgo potencial. Transporte. En el transporte, la tecnología IoT se está utilizando para monitorear el tráfico, detectar y resolver problemas, mejorar la seguridad y optimizar las rutas. Esta tecnología se puede utilizar para monitorear vehículos en busca de posibles problemas, alertar a los conductores sobre posibles peligros y rastrear datos en tiempo real. Además, puede ayudar a optimizar el uso de los recursos al proporcionar información en tiempo real sobre la ubicación de los vehículos y su carga. Agricultura. En la agricultura, la tecnología IoT se utiliza para monitorear las condiciones del suelo, detectar plagas y enfermedades y rastrear el crecimiento y el rendimiento de los cultivos. Esta tecnología se puede utilizar para monitorear el medio ambiente y proporcionar información sobre el mejor momento para plantar, regar y cosechar cultivos. Además, puede ayudar a automatizar tareas, como la aplicación de agua y fertilizantes, y ayudar a los agricultores a aumentar el rendimiento de los cultivos y reducir los costos. 5 Wearables Los dispositivos wearables (usables) se pueden usar en la muñeca y ayudan a realizar un seguimiento de la salud y bienestar. Estos dispositivos tienen sensores y conectividad inalámbrica, lo que significa que pueden recopilar y transmitir datos. Algunos dispositivos portátiles populares incluyen rastreadores de actividad física, relojes inteligentes y auriculares de realidad virtual. Estos dispositivos pueden ofrecer una variedad de funciones, como el seguimiento de pasos, la medición de la frecuencia cardíaca, el control de los patrones de sueño y la activación de recordatorios configurados por el usuario, y se están volviendo cada vez más populares a medida que las personas se vuelven más conscientes de la importancia del cuidado personal y los beneficios de tener acceso a datos de salud en tiempo real. Ciudades inteligentes Las ciudades inteligentes son aquellas que adoptan soluciones intensivas en tecnologías de la información y la comunicación (TIC) para desarrollar, implementar y promover prácticas de desarrollo sostenible que les permite abordar los crecientes desafíos de la urbanización. Estas ciudades usan la tecnología inalámbrica, la nube y el internet de las cosas (IoT) para conectar y mejorar la infraestructura, la eficiencia, la conveniencia y la calidad de vida de los residentes y visitantes por igual. Los ciudadanos interactúan con estos ecosistemas de ciudades inteligentes a través de teléfonos inteligentes, vehículos y hogares conectados. Estas ciudades se caracterizan por el uso intensivo de las TIC en la creación y mejoramiento de los sistemas que componen la ciudad, lo que permite mejorar la calidad de vida mediante el uso eficiente de sus recursos. Los beneficios de tener una ciudad inteligente incluyen mejorar la calidad de vida de los habitantes, aumentar la eficiencia de los procesos, crear, recopilar, procesar y transformar la información para tomar mejores decisiones, aumentar la eficacia en el uso de los recursos productivos y mejorar la sostenibilidad y competitividad de la ciudad. 3. Cloud computing. ¿Qué es cloud computing? La computación en la nube (del inglés cloud computing), conocida también como servicios en la nube, informática en la nube, nube de cómputo o simplemente «la nube», es el uso de una red de servidores remotos conectados a internet para almacenar, administrar y procesar datos, servidores, bases de datos, redes y software. En lugar de depender de un servicio físico instalado, se tiene acceso a una estructura donde el software y el hardware están virtualmente integrados. 6  La computación en la nube es la disponibilidad a pedido de los recursos del sistema informático, especialmente el almacenamiento de datos y la capacidad de cómputo, sin una gestión activa directa por parte del usuario. A menudo, el término «computación en la nube» se lo relaciona con una reducción de costos, disminución de vulnerabilidades y garantía de disponibilidad. Asimismo, la computación en la nube se la relaciona con un modelo de pago por uso. La computación en la nube es un nuevo modelo de prestación de servicios tecnológicos que impacta, sin lugar a dudas, en diversos negocios. Este modelo se apoya en infraestructuras tecnológicas dinámicas, caracterizadas por la virtualización de recursos. ¿Cómo funciona? La computación en la nube es una forma de almacenamiento y procesamiento de datos en línea. Esto significa que los usuarios pueden acceder a sus datos y aplicaciones desde cualquier lugar sin tener que descargar una copia local. Esto ofrece una flexibilidad y conveniencia significativas, ya que los usuarios no tienen que preocuparse por mantener su propia infraestructura informática. La computación en la nube también permite que varias personas colaboren en un proyecto sin tener que estar físicamente juntas. Esto significa que la ubicación geográfica de los colaboradores no es un factor limitante. Muchos servicios en línea utilizan la computación en la nube para almacenar y procesar los datos de los usuarios, incluidos los servicios de mensajería, correo electrónico y almacenamiento. La computación en la nube también permite a los usuarios aprovechar los recursos de procesamiento de terceros, que pueden ser mucho más poderosos que los equipos locales. Esto significa que pueden realizar tareas computacionalmente intensivas, como la renderización de gráficos 3D, sin tener que invertir en su propia infraestructura informática. En resumen, la computación en la nube ofrece una forma fiable y segura de almacenar y procesar los datos de los usuarios en línea. Principales características La computación en la nube está cambiando la forma en que las empresas operan, ofreciendo la posibilidad de acceder a información de cualquier lugar y en cualquier momento. Las cinco principales características de la computación en la nube son: el autoservicio a la demanda, el amplio acceso a la red, la gran fuente de recursos, su elasticidad, la posibilidad de medición del uso del servicio. 7 Tipos de cloud computing Existen tres tipos principales de computación en la nube: nubes públicas, nubes privadas y nubes híbridas. Las nubes públicas se utilizan a nivel general por empresas para almacenamiento y recursos como CPU, RAM o disco de forma digital. Las nubes privadas usan recursos independientes para empresas privadas. Las nubes híbridas hacen uso de características de la nube pública y privada. Estas ofrecen servicios y productos cloud usando una nube que es compartida por todos por igual. Las nubes públicas se ofrecen a personas a nivel público, mientras que las nubes privadas e híbridas son usadas por empresas privadas. Servicios que dispone cloud computing La computación en la nube ofrece una variedad de modelos y servicios que pueden ayudar a las empresas a ahorrar tiempo y dinero. Los tres modelos principales de computación en la nube son: el modelo bajo demanda, el modelo de suscripción y el modelo de plataforma. Los tres principales tipos de servicios de cloud computing son: PaaS (plataforma como servicio), SaaS (software como servicio) y IaaS (infraestructura como servicio). PaaS (plataforma como servicio): esta es la plataforma de computación en la nube más comúnmente usada, y ofrece un entorno flexible para desarrollar, implementar y administrar aplicaciones. Las características incluyen administración de recursos, seguridad, administración de bases de datos y otras aplicaciones. SaaS (software como servicio): esto permite a los usuarios acceder a los servicios de software e interactuar con ellos a través de una interfaz en línea. Ejemplos comunes incluyen servicios de correo electrónico, calendario y sistemas de ventas y marketing. IaaS (infraestructura como servicio): esto proporciona a los usuarios el almacenamiento, redes, servidores, plataformas y otros recursos de computación necesarios para construir y gestionar aplicaciones. 8 4. Blockchain El blockchain es una tecnología de registro compartido distribuido cuyo objetivo es registrar transacciones de una forma segura, confiable y transparente. Esta tecnología se utiliza principalmente para validar y almacenar información en forma digital, como en monedas digitales, aunque también se puede aplicar a cualquier tipo de datos. El blockchain funciona como una cadena de bloques criptográficos que se conectan entre sí para formar una red de seguridad, permitiendo el procesamiento anónimo de transacciones sin la necesidad de una autoridad central. Esta innovadora tecnología se ha utilizado para crear una amplia variedad de servicios, desde banca segura a intercambios de datos temporalmente seguros. Esta tecnología también se ha utilizado para mejorar la seguridad de algunos de los principales sistemas financieros. Profundice en el tema viendo el siguiente video. Blockchain: Más allá del bitcoin. Clic aquí. Usos y beneficios del blockchain Los principales beneficios de blockchain son la seguridad, la transparencia, la escalabilidad y la reducción de costes. La seguridad es una gran ventaja ya que los datos proporcionados a través de la blockchain se almacenan de forma segura y confiable. Esto significa que los usuarios pueden estar seguros de que los datos que comparten se mantienen privados, lo que los hace inaccesibles para cualquier tercero. Además, blockchain ofrece transparencia ya que todos los usuarios tienen acceso a la misma información. Esto significa que se pueden rastrear todas las transacciones y controlar cualquier actividad. Esto garantiza que los usuarios sepan exactamente dónde se ha hecho una transacción y quién estaba involucrado. Otra ventaja de la blockchain es la escalabilidad. Esto permite que se pueda escalar para así manejar una mayor cantidad de usuarios y transacciones. Esto significa que se pueden realizar transacciones más rápidamente y de manera más eficiente. 9 La blockchain ofrece una reducción de costes, ya que elimina la necesidad de intermediarios, lo que resulta en una mayor eficiencia y transparencia. Además, la blockchain reduce el tiempo necesario para realizar transacciones, lo que resulta también en una reducción de costes ya que no hay ningún retraso en la ejecución de las operaciones. Finalmente, blockchain también elimina la necesidad de un sistema de verificación centralizado, lo que ahorra aún más costes. Tipos de blockchain La tecnología blockchain es una de las más innovadoras de los últimos tiempos. Presenta tres tipos principales, a saber: blockchain pública, blockchain privada o permisionada, y blockchain híbrida o federada. La blockchain pública es una red que está abierta al público, con una gran protección para asegurar que ningún actor malicioso pueda alterar el funcionamiento de la misma. Esta blockchain incluye Bitcoin, Ethereum, Dash, Monero y Zcash. Por otro lado, las blockchain privadas o permisionadas son redes cerradas destinadas a usuarios previamente aceptados por un administrador central. Finalmente, las blockchain híbridas o federadas (consorcio) son una mezcla de las anteriores, una combinación entre blockchain privadas y públicas. Permiten un nivel de control más alto, tanto para los usuarios como para los administradores. Estos tres tipos de blockchain permiten a los usuarios elegir la que mejor se adapte a sus necesidades. 5. Criptomonedas Las criptomonedas son monedas digitales, también conocidas como cripto divisas o monedas virtuales, que sirven como una forma de intercambio de valor alternativo. Estas monedas están respaldadas por tecnología blockchain, una infraestructura de registros distribuidos que permite que las criptomonedas sean intercambiadas directamente entre usuarios. Estas monedas digitales pueden usarse para realizar pagos y transacciones entre usuarios sin la necesidad de un tercero, como un banco o una entidad financiera. Las transacciones realizadas con criptomonedas son irreversibles, lo que las hace seguras y fiables. Además, las criptomonedas suelen tener tarifas de transacción más bajas que las monedas convencionales, lo que ayuda a reducir los costos de los pagos realizados con criptomonedas. 10 ¿Cómo funcionan? Las criptomonedas son monedas digitales o monedas virtuales que se negocian en línea. Estas monedas no están impresas por los gobiernos y no se respaldan por la economía real. En cambio, se respaldan por la tecnología de la cadena de bloques, que es una red compartida de computadoras conectadas en línea. La cadena de bloques es una base de datos segura y descentralizada, que se utiliza para registrar y verificar todas las transacciones realizadas con criptomonedas. Esta tecnología permite a los usuarios realizar transferencias de dinero de manera segura y rápida sin la necesidad de un agente de intermediación como un banco. Estas transacciones se realizan a través de códigos alfanuméricos únicos, que actúan como direcciones para las monedas, y se guardan en la cadena de bloques. Esto proporciona mayor privacidad y seguridad, ya que los usuarios pueden enviar y recibir criptomonedas sin revelar sus identidades. Tipos de criptomonedas Desde que en 2009 Satoshi Nakamoto creó el primer bitcoin, el mundo de las criptomonedas ha evolucionado y cambiado de forma muy rápida. Existen diferentes tipos de criptomonedas, cada una con su propia función, uso y composición. La más destacada es Bitcoin, que fue la primera moneda criptográfica y se considera como la principal. Después de Bitcoin, se incluyen las denominadas altcoins, como Ethereum, Cardano, Ripple o Litecoin. Las criptomonedas estables, como Tether, brindan un enfoque diferente al mercado de criptomonedas, ya que ofrecen una estabilidad de precios. Por último, existen las criptomonedas de bajo valor, llamadas "shitcoins", que no aportan nada a la comunidad, como Dogecoin o Shiba Inu. Hay muchos tipos diferentes de criptomonedas, y Bitcoin es solo una de ellas. Hay muchas más de 9.953 criptomonedas por ahí. Son populares porque no están sujetos al control del gobierno y se pueden usar para comprar cosas en línea sin tener que preocuparse de que los bancos cobren tarifas altas. En este momento, Bitcoin se utiliza principalmente como inversión. Es demasiado volátil y de alto valor para usarlo en transacciones regulares, y hay un límite en la cantidad de bitcoins que se pueden crear. Hay varios tipos de Bitcoin, cada uno con sus propias características únicas. Por ejemplo, Bitcoin Cash es un tipo de Bitcoin más nuevo que es más rápido y más eficiente que el Bitcoin normal. Ether es una de las monedas más populares del mercado y se usa para comprar y pagar cosas en la plataforma Ethereum (plataforma de código abierto, que sirve para ejecutar contratos inteligentes.) 11 Dogecoin es una criptomoneda que se creó a partir del popular meme DOGE. Fue creado como una modificación del protocolo de Bitcoin y, a partir de ahora, están en circulación casi 30 millones de DOGE. Esta es una moneda muy barata. En este momento, cuesta solo $0.3. Binance Coin es una criptomoneda que ayuda a reducir el costo de las tarifas de transacción, y también puede obtener más de estos tokens (unidad de valor emitida por una persona o por una empresa privada) recomendándole a otros. Ripple es una moneda virtual que se utiliza para hacer que los pagos internacionales sean más eficientes y rentables para los bancos. Los lumens son una moneda virtual que se encuentra dentro de la red Stellar. Esta red es excelente para procesar transacciones en diferentes monedas. Los lúmenes funcionan muy bien como filtro de spa. ¿Cuánto vale una criptomoneda? El valor de una criptomoneda varía según la oferta y la demanda. El precio de cada criptomoneda está determinado por el mercado, por lo que cambia constantemente, lo que es importante es estar al tanto de los precios antes de realizar cualquier transacción. Además, es importante tener en cuenta los riesgos asociados con el comercio de criptomonedas, como volatilidad y cambios de precios repentinos. Por lo tanto, se recomienda a los inversores que antes de realizar cualquier transacción, se familiaricen con las condiciones de uso para las criptomonedas y con la declaración de riesgos de criptomonedas. 12  Cotización de las principales monedas en tiempo real Figura 1. Principales criptomonedas Nota. Investing (s.f.). ¿Qué son los wallets o monederos de criptomonedas? Un wallet de criptomoneda, también conocido como billetera digital, es un software que almacena claves privadas y que permite enviar y recibir criptomonedas a través de la red de blockchain. Estas claves están asociadas a direcciones específicas y se utilizan para identificar a los usuarios para que puedan realizar transacciones. La seguridad de los wallets se ve reforzada mediante la codificación y la autenticación de firmas digitales. Los usuarios pueden elegir entre una variedad de wallets, que van desde software de código abierto hasta billeteras de hardware específicas. Otra opción común para almacenar criptomonedas es una billetera caliente, como una billetera web, que almacena las claves en un servidor de terceros. Las billeteras frías, como las billeteras de hardware y de papel, son otra alternativa, ya que almacenan claves privadas fuera de línea. 13  Conclusión Con la guía de esta segunda semana ha podido tener un primer contacto con algunas tecnologías disruptivas que han quebrado patrones vigentes y están cambiando los modelos de negocios. 14  Bibliografía Cao, K., Liu, Y., Meng, G. y Sun, Q. (2020). An overview on edge computing research. IEEE access, 8, 85714-85728. Cayssials, R. (2014). Sistemas embebidos en FPGA. Alpha Editorial. https://tinyurl.com/2f59wda2 Dobrin, A., Stamatescu, G., Dragana, C. y Sgarciu, V. (2016). Cloud challenges for networked embedded systems: A review. In 2016 20th International Conference on System Theory, Control and Computing (ICSTCC) (pp. 866-871). IEEE. 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