1. INTRODUCCIÓN AL INTERNET DE LAS COSAS
El Internet de las cosas, en inglés Internet of Things o IoT, es un concepto que surge en el año 1.999 en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, a partir de la fundación del Auto-ID Center, un grupo de investigación sobre el área de la identificación de radiofrecuencia en red (RFID), que se inicia para sentar las bases de la estandarización de esta tecnología y la introducción de un identificador electrónico único (Electronic Product Code o EPC) universal para cada objeto físico en cualquier parte del mundo.
Aunque no exista una definición formalmente establecida para el IoT, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) se refiere a este concepto como "una infraestructura global para la sociedad de la Información, que permite servicios avanzados mediante la interconexión de cosas (físicas y digitales) basadas en tecnologías de la información y la comunicación interoperables, existentes y en evolución".
Esto implica conexiones entre los objetos, pero no solo a nivel local sino también global, gracias a Internet. Estos objetos son capaces de recoger e intercambiar información a través de diferentes protocolos de comunicación usando infraestructuras de conexión en red, habitualmente sin implicar intervención humana. Estos objetos pueden ser cualquier cosa, desde electrodomésticos, automóviles, dispositivos de seguimiento de la salud, hasta sensores y actuadores integrados en infraestructuras urbanas. La idea central del IoT es dotar a estos objetos de la capacidad de recopilar información, procesarla y transmitirla a otros dispositivos o sistemas a través de la red.
2. TECNOLOGÍAS IMPLICADAS Y FUNCIONAMIENTO DEL IoT
El Internet de las Cosas implica un despliegue importante de tecnología, tanto a nivel de programación (software) como componentes (hardware), y también de un marco de trabajo y diversos estándares de comunicación para que estos dispositivos puedan comunicarse entre sí o lo que es lo mismo, sean interoperables.
Los bloques básicos que estructuran el Internet de las Cosas incluyen sensores que recogen información, redes y puertas de entrada y salida para la transmisión de los datos, y sistemas intermedios que permiten a los dispositivos hablar entre sí y hacia plataformas que procesan y almacenan la información (por ejemplo, la nube) y, finalmente, una interfaz que posibilita que un usuario final obtenga la información.
3. INTELIGENCIA ARTIFICIAL E IoT
Dado que los sistemas IoT están compuestos por una gran cantidad de dispositivos heterogéneos dispersos en la red que generan un flujo constante de datos, que se recopilan de forma autónoma y generan enormes sets de datos, todo lleva a pensar que usar tecnologías de análisis de información basadas en inteligencia artificial, puede ser una excelente idea. La IA puede analizar y procesar datos masivos de manera eficiente, identificar patrones, realizar predicciones y extraer conocimientos útiles.
4. ASPECTOS CLAVE EN EL DESARROLLO DEL IoT
El Internet de las Cosas se enfrenta a una serie de desafíos que deben abordarse para garantizar su funcionamiento seguro y eficiente. Podrían resumirse en las siguientes:
- Heterogeneidad y falta de interoperabilidad
- Seguridad y privacidad
- Estándares y falta de normalización
- Confidencialidad, integridad y disponibilidad
- Ataques de intermediario (MITM)
- Arquitectura y compatibilidad
- Cumplimiento normativo y sectorial
¿Por qué es importante el IoT en este momento?
Parece que en este campo nos dirigimos hacia lo que podríamos llamar una tormenta perfecta. Durante las últimas décadas estamos experimentando una mayor disponibilidad de Internet de banda ancha asociado a un coste decreciente de la conexión, y a una integración "por diseño" de las capacidades Wi-Fi y sensores en los dispositivos, junto a una enorme penetración de los smartphones en todos los ámbitos, lo que han creado una base perfecta sobre la cual impulsar el desarrollo del IoT.
5. APLICACIONES GENERALES DEL IoT
La capacidad de conectar todo tipo de dispositivos significa que el Internet de las Cosas puede tener aplicaciones en casi cualquier área. Estos sistemas podrían encargarse de recolectar información en diferentes entornos, desde ecosistemas naturales hasta edificios y fábricas, pasando por el consumo y la movilidad.
5.1. Ciudades inteligentes
También llamadas Smart cities, son aquellas ciudades que utilizan la tecnología y la conectividad para mejorar la calidad de vida de sus ciudadanos, optimizar la eficiencia de los servicios públicos y promover un desarrollo sostenible.
5.2. Hogar conectado
La domótica se refiere a la aplicación de la tecnología para automatizar y controlar diversos dispositivos y sistemas en el hogar, con el objetivo de mejorar la comodidad, la eficiencia energética y la seguridad.
5.3. Movilidad y transporte
El Internet de las cosas tiene numerosas aplicaciones en el ámbito de la movilidad y el transporte, lo cual ha llevado al desarrollo de soluciones inteligentes que mejoran la eficiencia, la seguridad y la experiencia de este sector.
5.4. Agricultura y automatización industrial
La creciente población mundial se estima que alcanzará aproximadamente los 10 mil millones de seres humanos para el año 2050. Con el fin de alimentar a una población tan masiva, es necesario avanzar en los enfoques agrícolas actuales. Por lo tanto, existe la necesidad de combinar la agricultura con la tecnología para mejorar la producción de manera eficiente.
5.5. Infraestructuras
El IoT ofrece muchas posibilidades en el ámbito del control de infraestructuras, mejorando la eficiencia, seguridad y sostenibilidad de los sistemas.
6. APLICACIONES EN SALUD: IoMT
El Internet de las cosas de salud o de los llamados dispositivos médicos (en inglés, Internet of Medical Devices o IoMT), combina la fiabilidad y la seguridad de los dispositivos médicos tradicionales con las capacidades de dinamismo y escalabilidad del Internet de las cosas. La llegada de la IoMT se debe principalmente al aumento de uso y desarrollo de dispositivos médicos conectados y distribuidos, lo cual está trayendo consigo aplicaciones prometedoras y también numerosos desafíos. Los dispositivos médicos personales a menudo vienen como dispositivos vestibles, los llamados wearables.
La IoMT es la interconexión no sólo entre numerosos dispositivos médicos personales, sino también entre los dispositivos y los sistemas de atención sanitaria, como hospitales, profesionales y empresas privadas, lo que permite una serie de aplicaciones muy interesantes.
6.1. Mejora del autocuidado
El uso de determinados sensores y dispositivos hace que los usuarios tengan acceso a datos sobre su salud, lo que les permite ser conscientes de ciertos parámetros fisiológicos y mejorar aspectos relacionados con su bienestar y autocuidado.
6.2. Aumento de la eficacia y adherencia al tratamiento
Algunos dispositivos conectados permiten obtener información sobre la eficacia de la terapia prescrita y mejorar la adherencia al tratamiento. Por ejemplo, los envases de medicamentos inteligentes pueden enviar recordatorios a los pacientes para que tomen sus medicamentos en el momento adecuado y también pueden rastrear y registrar la administración de medicamentos para un mejor seguimiento por parte de los profesionales de salud. El uso de pastilleros inteligentes conectados que permiten configurar los tiempos de administración, dosis y lanzar alertas a distintos dispositivos móviles cuando el paciente tiene que tomar la medicación, y saber si el paciente sigue el tratamiento o lanzar alertas cuando lo toma de manera incorrecta.
6.3. Tecnologías para el cribado y ayuda al diagnóstico
Los wearables juegan un papel en la ayuda al diagnóstico de enfermedades como las arritmias cardíacas al permitir el registro continuo y ambulatorio de la actividad eléctrica del corazón, que puede ser analizada a través de distintos algoritmos o profesionales sanitarios en busca de anomalías en el ritmo cardíaco. En este sentido, la tecnología ha evolucionado a partir de algunas más incómodas y voluminosas como los tradicionales Holter, a monitores portátiles más ligeros, los cuales pueden proporcionar monitorización EKG continua, como son los relojes y parches, superando además a los sistemas de monitorización tradicional a la hora de detectar arritmias, debido a su uso durante períodos de tiempo más largos.
6.4. Telemonitorización y seguimiento de personas con enfermedades crónicas
Algunas tecnologías permiten obtener información en tiempo real, a partir de diversas tecnologías, como sensores, wearables y dispositivos médicos, los cuales pueden recoger datos y dignos vitales (ritmo cardíaco, presión arterial, glucosa en sangre, saturación de oxígeno, etc.), y enviarlos de forma segura a plataformas de gestión, sin necesidad de estar físicamente presentes en un centro sanitario. De esta forma, sirven de ayuda en la toma de decisiones en salud de los profesionales, que pasan a disponer de una mejor información para proporcionar un tratamiento más adecuado. Además, cuando los pacientes están continuamente monitorizados y los profesionales pueden acceder a datos en tiempo real a través de distintas plataformas, las enfermedades pueden tratarse de forma más adecuada, evitando que se produzcan complicaciones graves. Todo ello permite una atención preventiva, evitando visitas a los servicios de urgencias y hospitalizaciones innecesarias.
6.5. Servicios de teleasistencia avanzada
Además de los clásicos sistemas de alerta, incluyen también dispositivos de monitorización de actividad física en el domicilio, a través de wearables, de dispositivos colocados en el suelo, camas, etc., o mediante la monitorización ambiental no invasiva a través de cámaras y sensores, son capaces de identificar distintos tipos de actividades, cambios en patrones de determinados hábitos o detectar una posible caída y emitir alertas a una central de emergencias.
6.6. Optimización de la atención sanitaria
El IoMT está empezando a jugar un papel muy importante en la propia hospitalización a distintos niveles. El concepto ‘hospital del futuro’ hace referencia a aquel que ha surgido a partir de los nuevos cambios tecnológicos y sociales, y que puede establecer la automatización y estandarización de tareas basadas en conocimiento. Esto implica métodos para conectar todo el proceso sanitario basado en IoT y tecnología de sensores, aumentando la eficiencia operativa con funciones de monitorización y retroalimentación en tiempo real.
6.7. Mejora de la gestión de activos en salud
Mediante la automatización de algunos procesos de logística y de asistencia sanitaria, los dispositivos IoT pueden ayudar a rastrear y gestionar los activos sanitarios. Los sensores pueden proporcionar información sobre la ubicación, estado y disponibilidad de los activos, lo que facilita su localización y programación de mantenimiento. Esto mejora la eficiencia en la programación de equipos, evita pérdidas o robos, y garantiza que los dispositivos estén disponibles cuando se necesiten. Otra utilidad es la gestión de inventario y cadena de suministro.
6.8. Vigilancia de la salud pública
La función de los sistemas de salud pública es comprender y responder a las tendencias de salud que afectan a las poblaciones. Esto se logra a través la recopilación y análisis continuos de los indicadores de salud de la población. El IoT también puede monitorizar las condiciones ambientales en áreas donde vivimos, trabajamos y jugamos.
6.9. Investigación y análisis de datos
El IoT facilita la recopilación masiva de datos sanitarios, lo que abre oportunidades para la investigación y el análisis de datos a gran escala. Los datos recopilados de manera centralizada y anónima pueden ayudar a identificar patrones, tendencias y nuevas perspectivas para el avance de la atención sanitaria y el desarrollo de tratamientos más efectivos.
7. SENSORES MÉDICOS Y NO MÉDICOS
Dentro del vasto ecosistema del IoT, los sensores médicos y no médicos desempeñan un papel fundamental en la recopilación de información relevante para la monitorización y el cuidado de la salud. Estos sensores son dispositivos capaces de detectar y medir diferentes variables físicas, químicas o biológicas, y transmitir los datos obtenidos a través de redes inalámbricas para su análisis y posterior aplicación.
7.1. Sensores médicos
El uso de este tipo de sensores también está revolucionando la participación activa de los pacientes en su propio cuidado de salud. Los datos recopilados por estos sensores pueden ser visualizados y analizados por los propios pacientes, lo que les permite tomar medidas proactivas para mejorar su bienestar y adoptar un enfoque preventivo para la gestión de enfermedades crónicas.
Sin embargo, junto con los beneficios de esta tecnología, también surgen desafíos relacionados con la privacidad y seguridad de los datos, así como la confiabilidad y precisión de los sensores. La adopción de estándares y regulaciones robustas se vuelve crucial para garantizar la integridad de los datos y la confianza en estas tecnologías. Es importante destacar que estas tecnologías entran dentro de la categoría de dispositivos médicos y para su uso en nuestro ámbito han de estar certificados como tales. Para obtener la aprobación, un dispositivo debe mostrar evidencia de que es seguro y eficaz para un uso en particular. En Europa están regulados con el marcado CE, aunque esta marca no garantiza que los algoritmos de los sensores (por ejemplo, los de evaluación del ritmo cardíaco) sean precisos, por lo que su supervisión clínica es más que necesaria, para la interpretación diagnóstica. La exactitud diagnóstica reportada de un dispositivo dependerá de su algoritmo, la población de pacientes utilizando el dispositivo, la configuración y las condiciones bajo las cuales se realiza la sensorización.
A nivel de investigación sobre el uso de estas tecnologías, el número de estudios relacionados con el uso de IoT en el ámbito de la salud se ha identificado un gran número de aplicaciones están relacionadas con neurología (31%), cardiología (28%) y psiquiatría/psicología (20%); y el resto están relacionadas con las áreas de endocrinología, gastroenterología, enfermedad infecciosa e inmunología, nefrología, oftalmología, traumatología y ortopedia, otorrinolaringología, neumología, rehabilitación y reumatología.
7.2. Sensores no médicos
Aunque no están específicamente diseñados para aplicaciones sanitarias, pueden tener un impacto significativo en el ámbito de la salud al proporcionar datos sobre el entorno que pueden afectar la salud humana. Estos sensores recopilan información sobre diversos aspectos ambientales, lo que permite evaluar y comprender mejor cómo el entorno influye en nuestra salud y bienestar.
8. RETOS DE FUTURO DEL INTERNET DE LAS COSAS
Parece que estamos ante la tormenta perfecta para el desarrollo del IoT, la cual supondrá toda una revolución en el ámbito de la salud, pero no podemos terminar este capítulo sin abordar los principales retos de futuro que esta tecnología pone encima de la mesa:
- Favorecer la interoperabilidad para evitar la fragmentación
- Asegurar la privacidad
- Seguridad
- No caer en el ‘Internet de las cosas inútiles’