Los analistas llevan varios años anticipando las implicaciones de la Internet de las cosas (IoT). Sin embargo, ha habido dos impedimentos principales para su éxito: la capacidad y la seguridad.

Pero ahora, la introducción de una nueva tecnología podría cambiar eso. Este año, los principales operadores como AT&T y Verizon presentarán 5G, la última generación de comunicaciones móviles celulares. La plataforma 5G ofrece una alta velocidad de datos, latencia reducida, ahorro de energía, reducción de costes, mayor capacidad del sistema y conectividad masiva de dispositivos, según los analistas.

La combinación de la tecnología 5G y de blockchain tiene el potencial de desencadenar una oleada de valor económico. Para poder entender esta conexión entre la 5G y blockchain, uno debe pensar en la relación como multifacética. La potencia de la cobertura de 5G a través de su latencia reducida, altas velocidades y capacidad permite que los dispositivos IoT se utilicen ampliamente. Al mismo tiempo, estos dispositivos pueden aprovechar la seguridad, la descentralización, la inmutabilidad y el arbitraje consensuado de las cadenas de bloques como capas fundamentales.

Esto significa que las ciudades inteligentes, los vehículos sin conductor, los hogares inteligentes y otras mejoras impulsadas por sensores tendrán finalmente una tecnología que podrá satisfacer sus necesidades.

Como capas fundamentales, las cadenas de bloques pueden proporcionar consenso y seguridad, mientras que la mayoría de las transacciones y contratos de IoT tienen lugar en redes de segundo nivel , con la oportunidad de resolver los canales de pago y las controversias relativas a las transacciones en cadena. La capacidad de la red de IoT, sin embargo, se verá facilitada por la potencia de la cobertura 5G.

Además, la 5G ayudará directamente a las cadenas de bloques al aumentar la participación de los nodos y la descentralización, además de permitir tiempos de bloques más cortos, lo que impulsará la escalabilidad en la cadena, todo lo cual, a su vez, apoyará aún más la economía de la IoT.

He aquí un primer vistazo a cómo se está desarrollando 5G y cuándo se puede ver el uso real.

El lanzamiento de 5G

Los proveedores de red han comenzado a implementar la 5G en determinadas ciudades de los Estados Unidos, mientras que se espera que la cobertura mundial esté en línea en 2020..

Verizon comenzará a ofrecer su cobertura en Chicago y Minneapolis a partir del 11de abril , y los servicios se trasladarán a 30 ciudades durante el resto de 2019.

Por parte del proveedor, Samsung espera lanzar su modelo Galaxy S10 compatible con 5G el próximo mes . Otras empresas, como Huawei y LG, han anunciado modelos propios que se esperan pronto.

En términos de módems, todavía estamos esperando ver uno que soporte tanto 5G como LTE. Se espera que Qualcomm lance tal producto, el X55, en el tercer o cuarto trimestre de este año.

Los consumidores de Apple tendrán que esperar hasta 2020 antes de ver un iPhone compatible con 5G, aunque, al parecer, la empresa sigue evaluando las condiciones del mercado.

Despertando el Internet de las cosas

Los beneficios de 5G son su alta velocidad, capacidad, baja latencia y capacidad para conectarse con un gran número de dispositivos. La latencia se refiere al tiempo transcurrido entre el envío y la recepción de una señal. En términos de cadena de bloques, la latencia es el tiempo que transcurre entre la emisión de una transacción y su recepción por los nodos. Sin embargo, para la IoT, tanto si se aplica a hogares inteligentes como a vehículos autónomos, es fundamental lograr una latencia baja si los dispositivos van a comunicarse entre sí sin experimentar largos tiempos de retardo.

Esta reducción podría desbloquear otro concepto, el Internet of Skills (IoS). Este es el proceso por el cual los especialistas realizan su trabajo de forma remota a través de auriculares de realidad virtual. Por ejemplo, un dentista podría realizar procedimientos a distancia. Si la latencia no puede ser minimizada, entonces el especialista no responderá lo suficiente, poniendo en peligro al paciente y minando toda la función.

Son estas nuevas aplicaciones las que están impulsando las proyecciones del impacto económico de la 5G. Un estudio de Qualcomm mostró que 5G podría generar USD 12,3 billones en PIB mundial adicional para 2035.

Es importante destacar que la 5G - con velocidades de hasta 10 gigabits por segundo - es una mejora de los actuales servicios de banda ancha domésticos, así como de las redes celulares. Para poner esto en perspectiva, la velocidad media mundial de Internet no móvil es de sólo 7,2 megabits por segundo. Como tal, la 5G bien podría convertirse en la red de Internet de facto en todo el mundo.

Los efectos de la 5G sobre la IoT y los conceptos relacionados se verán aumentados por la computación en el borde de múltiples accesos. Se trata de una forma de red en la que el servicio se difunde desde los nodos centralizados a los periféricos, lo que resulta en un aumento aún mayor de la velocidad y, al mismo tiempo, en una reducción de la latencia.

La IoT se basará en esta capacidad y habilidad para que un gran número de dispositivos se conecten entre sí. Se ha estimado que podría haber hasta 100.000 millones de conexiones de IoT para 2025, según investigaciones de Huawei, y es probable que el crecimiento se vuelva exponencial después de eso.  

Aumentando la automatización

Cuando se habla de automatización, es típico pensar en términos de robots que sustituyen a los trabajos remunerados que actualmente realizan los seres humanos. Sin embargo, en realidad, el alcance de la automatización puede ser mucho más amplio que esto, incluyendo la sustitución de tareas y tareas mundanas no remuneradas.

Esto ya se puede ver en el advenimiento de los hogares inteligentes, donde los electrodomésticos se comunican entre sí, mantienen los niveles de existencias y gestionan el inventario. Los coches y camiones autónomos ya están pasando las pruebas, siendo la legislación el principal impedimento.

En la próxima década, las industrias tradicionales, como la agricultura, la minería y la perforación. - todos anticipan la automatización a través de la IoT de alta velocidad, alimentada por miles de millones de sensores y dispositivos que se comunican sobre 5G.

Cuellos de botella

Estas aplicaciones dependen de una amplia cobertura de 5G para proporcionar la capacidad, las velocidades y la latencia necesarias para que estos sistemas funcionen según lo previsto a escala mundial.

Pero otros dos obstáculos potenciales hacia la 5G podrían presentarse.

En primer lugar, los dispositivos maliciosos podrían causar caos dentro de las redes, potenciados por su interconectividad.

En segundo lugar, la implementación de la 5G abarcará una explosión de transacciones y pagos entre estos dispositivos. Es probable que esos volúmenes eclipsen la capacidad actual de la infraestructura financiera centralizada y descentralizada.

El árbitro blockchain

Las innovaciones en blockchain probablemente podrían resolver el primer problema. Las cadenas de bloqueo públicas y descentralizadas son competentes para garantizar la inmutabilidad, la resistencia a la manipulación y el establecimiento de un consenso entre las entidades de desconfianza.

Así pues, pueden utilizarse como capa fundamental para la resolución de litigios entre dispositivos de IoT que no pueden resolver transacciones o condiciones de contratos inteligentes. Dado que estos dispositivos pueden realizar transacciones con dinero y operar vehículos, es fundamental establecer una capa de protocolo subyacente con una seguridad sólida. Las cadenas de bloques pueden ser excelentes en esto.

Las cadenas de bloques descentralizadas ofrecen más ventajas que el actual modelo cliente-servidor utilizado en la IoT. Su arquitectura descentralizada permite proteger y garantizar la identidad. Actualmente, los dispositivos de IoT se identifican a través de servidores en nube, con sus datos de identificación almacenados en estas bases de datos. Como tal, los datos pueden verse comprometidos, robados o imitados, lo que supone una importante amenaza para la seguridad de cualquier aplicación que se ejecute sobre una red de este tipo.

Mediante el uso de una cadena de bloques descentralizada, podemos proteger estas identidades mediante el uso de criptografía asimétrica y algoritmos de hash seguro. Los dispositivos se registrarían de acuerdo con sus propias direcciones de cadena de bloques, garantizando su identidad. Esta capa de cadena de bloques puede proporcionar un nivel de seguridad e identificación sin fricciones incomparable con la infraestructura centralizada existente.

Escalamiento

Desafortunadamente, el segundo problema de escala no puede ser resuelto directamente por las cadenas de bloques. La gran extensión de la IoT significa que las arquitecturas de cadenas de bloques descentralizadas no son capaces de gestionar el caudal necesario. Esto es por lo menos cierto en la capa uno, es decir, en las cadenas de bloques en sí mismas.

Es posible y preferible diferir la mayoría de las transacciones a la capa de dos protocolos como la Lighting Network que operan sobre cadenas de bloques, a través del uso de canales de pago o cadenas laterales.  

Sin embargo, dado que cada dispositivo necesitará tener su propia dirección y transacciones en la cadena, será necesaria una capacidad en la cadena que alcance decenas de miles de transacciones por segundo. En resumen, la escalabilidad debe mejorar significativamente en ambas capas.

Las cadenas de bloques como Bitcoin Cash ABC, con aumentos de tamaño de bloque, y Ethereum, a través de sharding, están construyendo una capacidad mucho mayor en la cadena. Simultáneamente, estamos viendo el progreso constante de la Lightning Network a medida que se implementa, junto con cadenas laterales como Liquid de Blockstream, mientras que la red de Ethereum Plasma sigue avanzando. La creación de una infraestructura de 5G y de una infraestructura de cadena de bloques de capa dos está ocurriendo de forma fortuita y simultánea, proporcionando la escalabilidad y cobertura necesarias para una economía orientada a la IoT.

Otra vía para los arquitectos de sistemas sería añadir otras estructuras, como gráficos entre la capa base de la cadena de bloques y los dispositivos de IoT. Diseños como gráficos acíclicos dirigidos (DAG) pueden ser utilizados para lograr un rendimiento mucho mayor. Sin embargo, esto suele dar lugar a que se socaven la seguridad y la descentralización.

Navegar por el trilema de la escalabilidad, la seguridad y la descentralización es un requisito previo para cualquier red de IoT basada en una cadena de bloques, y las deficiencias en cualquiera de estas tres áreas podrían ser catastróficas para los usuarios y socavar el propósito de utilizar dicho protocolo en primer lugar. Hasta que los desarrolladores puedan producir diseños alternativos que logren un alto rendimiento sin sacrificar la seguridad o la descentralización, las redes de IoT tendrán que utilizar una estructura de cadena de bloques más limitada pero segura.

Datos a prueba de manipulaciones

Los dispositivos de IoT potenciados por 5G están preparados para impulsar un aumento masivo de la transferencia de datos. Cisco proyecta que generarán 847 zettabytes para 2021. Aunque las cadenas de bloques en su núcleo son sistemas de almacenamiento de datos distribuidos, no es factible almacenar cantidades significativas de datos en la cadena. Sin embargo, si estos datos de IoT no se almacenan en la cadena, esto sigue dejándola abierta a ataques.

Sin embargo, es muy posible almacenar hashes de datos en la cadena, con enlaces que apuntan a sitios de almacenamiento de datos externos para todo el conjunto de datos. De hecho, ese almacenamiento externo podría funcionar con otros protocolos descentralizados, como el InterPlanetary File System (IPFS) o OrbitDB. Aunque esto no garantiza el mismo nivel de resistencia a la manipulación, ofrece un nivel de seguridad más alto que las alternativas centralizadas. Es importante destacar que, al almacenar hashes en la cadena, cualquier manipulación de los datos provocará un cambio en el hash, lo que llamará la atención sobre dicho ataque, junto con un registro de tiempo a través de la marca de tiempo.

Potenciar los contratos inteligentes

Las cadenas de bloques también pueden beneficiarse directamente de la 5G en términos de funcionalidad y rendimiento.

Un ejemplo de ello es la contratación inteligente. Los contratos inteligentes de cadena de bloques a menudo dependen de oráculos. Estos oráculos transmiten datos externos al contrato. Por supuesto, esta información sólo puede ser transmitida con acceso a Internet. Para aplicaciones tales como cadenas de suministro, 5G puede facilitar estos oráculos en áreas remotas donde de otra manera no serían posibles.

Mejoras en la red

Las cadenas de bloques también pueden derivar mejoras en la red a partir de 5G.

Los aumentos masivos de alcance y ancho de banda, en paralelo con las reducciones de latencia ayudadas por la computación avanzada, podrían dar lugar a un aumento de nodos adicionales que se unirían a las cadenas de bloques públicas. Al ampliar la cobertura a zonas remotas y proporcionar una mayor conectividad a dispositivos no estáticos como teléfonos móviles y tabletas, podría aumentar considerablemente la participación en la red y, con ello, mejorar la seguridad y la descentralización.

Además, debido a las reducciones de latencia, los desarrolladores tendrían más posibilidades de experimentar con reducciones en los tiempos de bloques, aumentando así el rendimiento en la cadena. A su vez, esto ofrecería un apoyo mucho mejor a los dispositivos de IoT que utilizan cadenas de bloques para la liquidación, el consenso y la seguridad.

Una relación multiforme

Para apreciar realmente los valores de la 5G, la IoT y blockchain, hay que considerarlos como sinérgicos en lugar de ofrecer propuestas de valor totalmente separadas. Con la arquitectura adecuada, esta pila de tecnologías, junto con las soluciones de segunda capa, la informática de última generación, la realidad virtual, la realidad aumentada y la IoS, está destinada a crear una cantidad de valor sin precedentes y, al mismo tiempo, alterar radicalmente las condiciones de trabajo, el empleo y la recreación.