Protocolos y Comunicaciones — Básico

🎯 Objetivo del curso

Aprender el idioma con el que hablan los dispositivos entre sí y con el mundo. Sin comunicación no hay sistema IoT. Desde cables hasta larga distancia.

📌 Programa Sintético

Fundamentos de comunicación: señal, datos, velocidad, errores. Comunicación interna: I2C, SPI, UART/RS-232/RS-485. Redes locales: Ethernet, Wi-Fi, IP. Protocolos de mensajería: MQTT, CoAP, HTTP, WebSocket. Redes LPWAN: LoRaWAN, diseño de nodos y gateways. Conectividad celular: NB-IoT, LTE-M. Estructuras de mensaje: JSON, CBOR, Protocol Buffers. Proyecto final: diseño completo de red de comunicación.

🧩 Proyecto del nivel

Diseño y configuración completa de la red de comunicación de un sistema AIoT de monitoreo ambiental: nodos LoRaWAN, gateway, broker MQTT, API REST y dashboard, con selección justificada de cada tecnología.

Unidad 1 (Sem 1-2): Fundamentos y comunicación interna. Unidad 2 (Sem 3-4): Redes locales y protocolos. Unidad 3 (Sem 5-6): LPWAN y celular. Unidad 4 (Sem 7-8): Estructuras de mensaje y proyecto final.

Unidad 1 — Fundamentos y Buses Internos (Semanas 1-2)

• Fundamentos: señal, trama, velocidad, errores
• I2C, SPI, UART: comparativa y configuración
• Lab: red de sensores con I2C + SPI + UART

Unidad 2 — Redes Locales y Protocolos (Semanas 3-4)

• Ethernet: modelo OSI, IP, TCP/UDP
• Wi-Fi: modos, seguridad WPA2/WPA3
• MQTT: broker, topics, QoS, retain
• Lab: nodo ESP32 publicando por MQTT por WiFi

Unidad 3 — Redes LPWAN (Semanas 5-6)

• LoRaWAN: modulación LoRa, stack LoRaWAN, TTN
• Sigfox: red global LPWAN de Sigfox
• NB-IoT y LTE-M: celular para IoT
• Lab: nodo LoRaWAN conectado a The Things Network

Unidad 4 — Estructuras de Mensaje y Proyecto Final (Semanas 7-8)

• JSON: formato universal, parseo en embebido
• CBOR y MessagePack: binario eficiente
• Protocol Buffers: serialización tipada
• Proyecto final: sistema de comunicación completo con protocolo seleccionado

Bienvenido a Protocolos y Comunicaciones — Nivel Básico.

Semana 1: ¿Cómo hablan los dispositivos?
– Señal analógica vs digital: la base de todo
– Bit, byte, frame: la unidad de información
– Velocidad: bps, baud, throughput
– Simplex, half-duplex, full-duplex
– El primer protocolo que todos conocen: UART (el puerto serie)