Curso de Iot

Lección 1 • Desafíos y limitaciones del IoT

Aborda las limitaciones de escalabilidad, interoperabilidad, energía y seguridad inherentes al IoT. Establece expectativas realistas antes de que los estudiantes diseñen sus propios sistemas.

Lección 2 • Capas principales de la arquitectura de IoT

Explica las capas de percepción, red y aplicación de la arquitectura de IoT. Los estudiantes asignan dispositivos reales a cada capa arquitectónica.

Lección 3 • Casos de uso de IoT en diferentes industrias

Releva aplicaciones de IoT en hogares inteligentes, industria, salud y agricultura. Fundamenta conceptos abstractos en escenarios de despliegue concretos del mundo real.

Lección 4 • Definiendo el IoT y su alcance

Cubre la definición, historia y límites del IoT como dominio tecnológico. Proporciona la base conceptual para todos los capítulos siguientes.

Lección 1 • Interconexión de sensores con dispositivos de borde

Cubre los protocolos GPIO, I2C, SPI y UART para conectar sensores al hardware de borde. Los estudiantes cablean y programan circuitos básicos de sensor a dispositivo.

Lección 2 • Acondicionamiento de señales y conversión analógico-digital

Enseña los procesos de amplificación, filtrado y ADC que convierten las señales brutas del sensor en datos utilizables. Apoya directamente la adquisición precisa de datos en capítulos posteriores.

Lección 3 • Microcontroladores y computadoras de placa única

Compara unidades de microcontrolador y computadoras de placa única para tareas de procesamiento en el borde. Los estudiantes emparejan plataformas de hardware con limitaciones computacionales y de energía.

Lección 4 • Tipos de actuadores y mecanismos de control

Explica motores, relés, solenoides y pantallas como dispositivos de salida en sistemas de IoT. Los estudiantes vinculan la selección del actuador con los requisitos de respuesta del sistema.

Lección 1 • Topología de red y diseño de gateways

Explica las topologías en estrella, malla e híbridas y el rol de los gateways de IoT. Los estudiantes diseñan layouts de red que equilibran confiabilidad, costo y escalabilidad.

Lección 2 • Protocolos inalámbricos de corto alcance

Examina Bluetooth, Zigbee, Z-Wave y Wi-Fi para la comunicación local de dispositivos. Los estudiantes comparan las ventajas y desventajas de alcance, consumo y rendimiento de cada protocolo.

Lección 3 • Protocolos de largo alcance y área amplia

Cubre LoRaWAN, NB-IoT y LTE-M para despliegues distribuidos geográficamente. Los estudiantes evalúan la cobertura, tasa de datos y costo de cada opción de área amplia.

Lección 4 • Protocolos de mensajería de capa de aplicación

Enseña MQTT, CoAP, AMQP y HTTP/REST para el intercambio de datos de dispositivo a nube. Los estudiantes implementan patrones de mensajería de publicación-suscripción y solicitud-respuesta.

Lección 1 • Detección de eventos en tiempo real en el borde

Cubre motores de reglas e inferencia ligera para detectar eventos localmente sin viajes de ida y vuelta a la nube. Habilita directamente respuestas de baja latencia en aplicaciones de IoT de tiempo crítico.

Lección 2 • Fundamentos de adquisición de datos

Cubre estrategias de muestreo, formatos de datos y sellado de tiempo para una recolección confiable de datos de sensores. Establece la línea base de calidad de datos requerida para todo el procesamiento posterior.

Lección 3 • Filtrado y preprocesamiento en el borde

Enseña filtrado de ruido, eliminación de valores atípicos y normalización aplicados en el dispositivo de borde. Reduce los datos erróneos antes de que se propaguen al almacenamiento o análisis en la nube.

Lección 4 • Frameworks de computación en el borde

Introduce entornos de ejecución ligeros en el borde y contenerización para desplegar lógica en nodos de borde. Los estudiantes despliegan un pipeline de procesamiento simple en un dispositivo de borde.

Lección 1 • Visualización de datos y dashboards

Cubre tipos de gráficos, principios de diseño de dashboards y alertas para datos operativos de IoT. Los estudiantes construyen un dashboard interactivo que muestra métricas de sensores en vivo e históricas.

Lección 2 • Arquitectura de plataforma de nube de IoT

Explica los registros de dispositivos, brokers de mensajes y pipelines de datos dentro de las plataformas de nube de IoT. Los estudiantes mapean los componentes de la plataforma a las capas arquitectónicas aprendidas anteriormente.

Lección 3 • Conectividad y gestión de dispositivos

Cubre la autenticación de dispositivos, actualizaciones over-the-air y configuración remota a través de consolas en la nube. Los estudiantes registran y gestionan una flota de dispositivos simulados.

Lección 4 • Procesamiento de flujos y análisis en tiempo real

Enseña agregaciones en ventana, filtrado y enriquecimiento en flujos de datos de IoT en vivo. Los estudiantes construyen un pipeline de streaming que produce KPIs en tiempo real a partir de feeds de sensores.

Lección 1 • Seguridad de red para IoT

Enseña cifrado TLS/DTLS, segmentación de red y tunneling VPN para tráfico de IoT. Los estudiantes configuran comunicación cifrada entre un dispositivo y un endpoint en la nube.

Lección 2 • Panorama de amenazas de IoT

Releva vectores de ataque que incluyen manipulación de dispositivos, interceptación de red y brechas en la nube. Motiva el diseño con seguridad primero conectando las amenazas con los impactos de incidentes del mundo real.

Lección 3 • Medidas de seguridad a nivel de dispositivo

Cubre el arranque seguro, módulos de seguridad de hardware y firma de firmware para la protección de endpoints. Los estudiantes aplican técnicas de hardening de dispositivos a una plataforma de hardware de referencia.

Lección 4 • Privacidad por diseño y cumplimiento normativo

Aborda los principios de minimización de datos, gestión del consentimiento y cumplimiento normativo para IoT. Los estudiantes auditan un sistema de muestra contra un framework de privacidad por diseño.

Lección 1 • Middleware y brokers de mensajes

Explica el rol del middleware y los brokers de mensajes empresariales para desacoplar los productores de IoT de los consumidores. Los estudiantes configuran un broker para enrutar mensajes entre dispositivos heterogéneos.

Lección 2 • Integración de sistemas empresariales

Cubre la integración con sistemas ERP, CRM y SCADA usando conectores y pipelines ETL. Los estudiantes conectan un flujo de datos de IoT simulado a un almacén de datos empresarial.

Lección 3 • Pruebas y validación de integraciones

Enseña pruebas de contrato, pruebas de integración de extremo a extremo y simulación para pipelines de IoT. Los estudiantes escriben y ejecutan pruebas que verifican la integridad de los datos a través de los límites del sistema.

Lección 4 • Diseño de API para integración de IoT

Enseña patrones de diseño de APIs RESTful y orientadas a eventos para exponer datos de IoT a sistemas externos. Los estudiantes diseñan y documentan una API de IoT siguiendo las mejores prácticas.

Lección 1 • Monitoreo, observabilidad y mantenimiento

Cubre métricas, logs, trazas y estrategias de mantenimiento predictivo para despliegues de IoT en vivo. Los estudiantes configuran un stack de observabilidad para una solución de IoT desplegada.

Lección 2 • Planificación del despliegue y aprovisionamiento

Enseña infraestructura como código, flujos de trabajo de aprovisionamiento de dispositivos y estrategias de despliegue para flotas de IoT. Los estudiantes automatizan el aprovisionamiento de un despliegue de múltiples dispositivos.

Lección 3 • Arquitectura del sistema y selección de componentes

Cubre los registros de decisiones de arquitectura, el análisis de compensaciones de componentes y las arquitecturas de referencia para IoT. Los estudiantes producen un diagrama de arquitectura con elecciones de componentes justificadas.

Lección 4 • Análisis de requisitos para proyectos de IoT

Guía la elicitación estructurada de requisitos funcionales, no funcionales y de restricciones para sistemas de IoT. Los estudiantes producen una especificación de requisitos para un proyecto final de IoT.