Protocolos y Comunicaciones — Intermedio

🎯 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 — TCP/UDP y Protocolos de Aplicación (Semanas 1-2)

• TCP vs UDP: diferencias y uso en IoT
• HTTP, MQTT, CoAP, WebSocket: comparativa
• Lab: benchmark de overhead de protocolos en ESP32

Unidad 2 — Seguridad en Comunicaciones (Semanas 3-4)

• TLS 1.3: handshake, certificados, cipher suites
• MQTT sobre TLS: certificados CA y mTLS
• DTLS: TLS sobre UDP para CoAP
• Lab: comunicación MQTT con mTLS contra broker propio

Unidad 3 — Protocolos Industriales (Semanas 5-6)

• Modbus TCP/IP: el industrial sobre Ethernet
• OPC-UA: el estándar industrial moderno
• PROFINET básico: automatización industrial
• Lab: maestro Modbus TCP leyendo PLC simulado

Unidad 4 — Redes Mixtas y Proyecto Final (Semanas 7-8)

• Gateway de protocolos: Modbus → MQTT, OPC-UA → REST
• Node-RED como middleware de integración
• Proyecto final: red mixta con múltiples protocolos integrados

Bienvenido a Protocolos y Comunicaciones — Nivel Intermedio.

Este nivel profundiza en los protocolos de redes locales y de aplicación más usados en IoT.

Semana 1:
– TCP vs UDP: ¿cuándo usar cada uno?
– TCP: confiabilidad, handshake, control de flujo
– UDP: velocidad sin garantías, unicast y multicast
– En IoT: la mayoría usa UDP en la capa de transporte