Protocolos y Comunicaciones — Avanzado

🎯 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 — LoRaWAN en Profundidad (Sem 1-2)

• Física LoRa: SF, BW, CR, link budget
• Stack LoRaWAN: clases A/B/C, OTAA/ABP
• Lab: nodo LoRaWAN clase A con OTAA

Unidad 2 — Celular IoT (Sem 3-4)

• NB-IoT: PSM, eDRX, cobertura profunda
• LTE-M: movilidad y voz para IoT
• SIM management: eSIM, iSIM, roaming
• Lab: nodo NB-IoT con módulo SIM7070G

Unidad 3 — Diseño de Red IoT (Sem 5-6)

• Planificación de cobertura LoRa: RF planning tools
• Densidad de dispositivos: channel capacity
• Lab: diseño de red LoRaWAN para planta industrial

Unidad 4 — OPC-UA en Profundidad (Sem 7-8)

• Information model OPC-UA: nodos, tipos, referencias
• Security en OPC-UA: modes y policies
• Lab: servidor OPC-UA en Raspberry Pi con cliente SCADA

Unidad 5 — Redes Malladas (Sem 9-10)

• Thread/OpenThread: red mallada para hogar e industria
• Zigbee: red de baja potencia para hogar inteligente
• Lab: red Thread con 5 nodos ESP32-H2

Unidad 6 — Seguridad de Red IoT (Sem 11-12)

• Network segmentation para IoT: VLANs, microsegmentación
• IDS/IPS para redes IoT
• Lab: segmentación de red con IoT VLAN aislada

Unidad 7 — Optimización de Red (Sem 13-14)

• QoS en redes IoT: priorización de tráfico crítico
• Compresión de datos en tiempo real
• Lab: QoS configurado para sistema de control crítico

Unidad 8 — Proyecto Final (Sem 15-16)

• Red de comunicación compleja: LoRaWAN + celular + WiFi + industrial, integrada y documentada

Bienvenido a Protocolos y Comunicaciones — Nivel Avanzado.

Este nivel aborda las redes de largo alcance en profundidad y el diseño de redes mixtas de alta densidad.

Semana 1:
– LoRaWAN en profundidad: la física de LoRa
– Spreading Factor, Bandwidth, Code Rate: el triángulo de diseño
– Link budget: cómo calcular el alcance real
– ADR: Adaptive Data Rate