¿Ves datos de tu empresa en tiempo real? Imagina poder ver en vivo la temperatura de tus equipos, detectar anomalías o conocer el estado de tu ganado sin salir de la oficina. Esto ya no es ciencia ficción. Es Internet de las Cosas (IoT), una tecnología que conecta dispositivos físicos a internet para recopilar y analizar datos en tiempo real. Pero capturar datos no es suficiente: necesitamos herramientas para transportarlos, almacenarlos y visualizarlos de manera eficiente. En este artículo, te mostraré cómo funciona un flujo de datos en el IoT y cómo tres tecnologías open-source te pueden ayudar:
– MQTT con Mosquitto: Para la transmisión eficiente de datos.
– Elasticsearch: Para el almacenamiento escalable y consultas rápidas.
– Kibana: Para visualizar la información y tomar decisiones.
¿Cómo viajan los datos en un sistema IoT?
Un sistema IoT típico sigue estos pasos:
1- Captura de datos: Sensores en dispositivos generan información en tiempo real.
2- Transmisión: Se envían los datos a un servidor utilizando un protocolo como MQTT.
3- Procesamiento y almacenamiento: Se guardan en una base de datos como Elasticsearch.
4- Visualización y análisis: Se usan herramientas como Kibana para monitorear la información.
En algunos casos, los datos viajan directamente desde sensores a la nube, pero en entornos industriales suelen pasar primero por un gateway IoT, que actúa como intermediario entre los sensores y la infraestructura de almacenamiento.
En mi experiencia trabajando con fábricas, muchas veces este gateway es un PLC (Controlador Lógico Programable), un dispositivo que recoge información de sensores y la transmite a sistemas externos. En este caso, podemos conectarnos al PLC para extraer sus datos y enviarlos vía MQTT hacia Elasticsearch.
¿Por qué usamos MQTT para la transmisión de datos?
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) es el protocolo ideal para IoT porque es ligero, eficiente y seguro. Su diseño basado en publicación y suscripción permite que miles de dispositivos envíen y reciban información sin consumir muchos recursos.
- Bajo consumo de ancho de banda: Perfecto para sensores y dispositivos con conectividad limitada.
- Transmisión en tiempo real: Garantiza que la información llegue sin demoras.
- Fiabilidad: Ofrece niveles de calidad de servicio (QoS) para asegurar la entrega de mensajes.
Mosquitto como broker MQTT
Para gestionar la comunicación entre dispositivos, MQTT necesita un broker, y uno de los más usados es Mosquitto. Si bien existen alternativas como HiveMQ, AWS IoT Core o EMQX, Mosquitto destaca por ser open-source, liviano y fácil de implementar.
Almacenando datos en Elasticsearch
Una vez que los datos llegan a través de MQTT, necesitamos almacenarlos de manera eficiente. Aquí es donde entra en juego Elasticsearch, una base de datos diseñada para manejar grandes volúmenes de datos en tiempo real.
- Escalabilidad: Puede gestionar millones de registros sin perder rendimiento.
- Búsqueda rápida: Permite consultar información en segundos.
- Integración con Kibana: Facilita la visualización y análisis de los datos.
A diferencia de bases de datos tradicionales, Elasticsearch utiliza una estructura de datos flexible basada en documentos JSON, lo que facilita su integración con sistemas IoT.
Visualización con Kibana
El último paso en este flujo es la visualización de los datos. Kibana es una herramienta diseñada para trabajar con Elasticsearch y permite a las empresas crear dashboards interactivos para analizar información en tiempo real. Con Kibana, las empresas pueden:
- Obtener insights visuales a través de gráficos dinámicos.
- Explorar datos con filtros avanzados.
- Analizar tendencias y detectar anomalías a lo largo del tiempo.
Casos de uso
En mi trabajo con IoT, me he encontrado con distintos escenarios donde gestionar bien los datos marca la diferencia. Por ejemplo, en estos dos casos…
Monitoreo de ganado
En la ganadería moderna, el monitoreo del estado del ganado es clave para mejorar la producción y la salud de los animales. Sensores de temperatura y movimiento instalados en los animales permiten detectar patrones de comportamiento y prevenir enfermedades.
Cómo funciona:
Los sensores recogen datos de temperatura y actividad de los animales.
Los datos se transmiten vía MQTT y Mosquitto a un servidor central.
Se almacenan en Elasticsearch para su análisis.
En Kibana,los productores pueden visualizar gráficos en tiempo real y recibir alertas de posibles problemas de salud.
Beneficio empresarial: Permite detectar anomalías tempranas y optimizar el rendimiento del ganado.
Monitoreo de procesos industriales
En la industria, la eficiencia y la prevención de fallos en la producción son fundamentales. Aquí es donde entran en juego los PLC (Controladores Lógicos Programables), dispositivos que supervisan y controlan maquinaria en fábricas y que, en muchos casos, actúan como gateways IoT.
Cómo funciona:
Los PLCs recopilan información sobre temperatura, presión y producción en la línea de ensamblaje.
Nos podemos conectar al PLC y extraer sus datos para enviarlos a un broker MQTT (Mosquitto).
Elasticsearch almacena estos datos y permite consultas rápidas.
Kibana muestra dashboards con métricas clave, ayudando a detectar posibles fallos antes de que se conviertan en problemas mayores.
Beneficio empresarial: Permite reducir tiempos de inactividad, prevenir averías y optimizar procesos productivos.
En resumen…
El verdadero valor de IoT para las empresas no está solo en la recolección de datos, sino en cómo se gestionan, almacenan y visualizan para tomar decisiones estratégicas. Con herramientas open-source como Mosquitto, Elasticsearch y Kibana podemos ser capaces de transmitir de datos de manera rápida y eficiente; almacenar y procesar información a gran escala para transformar esos datos en información valiosa para nuestra empresa.