SA2 · Actividad 2: ¿Cómo funciona el Internet de las Cosas? El viaje de un dato

<!– ============================================================ PÁGINA DE MOODLE 1: PARTE TEÓRICA ============================================================ –>

🎯 El reto

En la actividad anterior conociste las piezas de un dispositivo IoT. Hoy vas a ver cómo trabajan juntas.

Vamos a seguir el viaje de un dato: desde que un sensor lo mide en Sierra Bermeja hasta que alguien recibe un aviso a kilómetros de distancia. Y al final lo vas a construir tú con dos micro:bit que se hablan por radio.

1. Un dispositivo solo no es IoT

Una micro:bit que mide la temperatura y enciende un icono es un aparato automático. Muy útil, pero se queda todo dentro de la placa.

Se convierte en IoT cuando el dato sale de la placa: viaja por una red, llega a otro sitio y allí alguien (o algo) lo usa.

Piensa en la diferencia entre:

• Un termómetro en la pared: solo lo ves si estás delante.
• Un termómetro IoT: puedes consultarlo desde el móvil estando en el instituto, y además te avisa si algo va mal.

2. El ciclo de un sistema IoT

Todos los sistemas IoT, desde un reloj inteligente hasta una red de sensores contra incendios, siguen el mismo ciclo:

   ① CAPTAR            ② PROCESAR            ③ ENVIAR
 [ Sensor ]  ───►   [ Microcontrolador ]  ───►  [ Comunicación ]
                                                      │
                                                      ▼
   ⑥ ACTUAR            ⑤ DECIDIR             ④ RECIBIR Y GUARDAR
 [ Actuador / ]  ◄───  [ Programa o  ]  ◄───  [ Centralita / ]
 [ Persona    ]        [ persona     ]        [ Nube         ]

1. Captar. El sensor mide algo del entorno: temperatura, luz, humedad, movimiento.
2. Procesar. El microcontrolador convierte la medida en un número y lo prepara. A veces ya toma una decisión aquí.
3. Enviar. El módulo de comunicación manda el dato fuera de la placa.
4. Recibir y guardar. Otro dispositivo recoge el dato. Puede ser una centralita cercana o un servidor en internet, al que llamamos la nube.
5. Decidir. Un programa compara el dato con un valor límite: ¿es normal o es peligroso?
6. Actuar. Algo ocurre: suena una alarma, se enciende un riego o llega una notificación al móvil de una persona.

Y el ciclo vuelve a empezar. El sensor no mide una sola vez: mide cada pocos segundos o minutos, siempre.

3. Los personajes del viaje

En el ciclo aparecen elementos que no vimos en la actividad anterior:

Elemento	¿Qué es?	Ejemplo
Nodo	Cada dispositivo de la red que mide o actúa.	Una micro:bit atada a un pino.
Puerta de enlace (gateway)	El aparato que recoge los datos de muchos nodos y los pasa a internet. Hace de «cartero».	Una placa en la caseta forestal conectada al wifi.
La nube	Ordenadores (servidores) conectados a internet que guardan los datos y los procesan. No está en el cielo: está en edificios llenos de ordenadores.	El servidor que guarda todas las temperaturas del día.
Aplicación o panel	La pantalla donde una persona ve los datos y los avisos.	Una app en el móvil del guarda forestal.

💡 Idea clave: el sensor no «sabe» nada. Solo mide. Las decisiones las toma el programa que alguien ha escrito. Si el programa está mal, el sistema falla aunque el sensor funcione perfectamente.

4. Ejemplo: el guardián de Sierra Bermeja, paso a paso

Retomamos el nodo de la actividad anterior y seguimos el dato:

Paso	Qué ocurre
① Captar	La micro:bit del pino mide 38 °C.
② Procesar	El microcontrolador guarda el número 38.
③ Enviar	La placa manda el número 38 por radio.
④ Recibir	La micro:bit de la caseta forestal (la centralita) recibe el 38.
⑤ Decidir	El programa de la centralita comprueba: ¿38 es mayor que 35? Sí → alerta.
⑥ Actuar	La centralita muestra una ✖ y suena una alarma. El guarda sale a revisar la zona.

Fíjate en una cosa: la alarma no suena en el pino, suena en la caseta. Esa es la gracia del IoT: el aviso llega a donde está la persona que puede hacer algo.

5. ¿Cómo sabe el receptor qué significa el número?

Por radio solo viaja un número: 38. Nada más.

¿38 qué? ¿Grados? ¿Porcentaje de humedad? ¿Nivel de luz? La centralita no lo sabe. Somos nosotros quienes, al programar, acordamos que ese número es una temperatura en grados.

Por eso los sistemas IoT reales envían el dato con una etiqueta: temperatura = 38. Lo verás en el reto experto de la práctica.

📖 Lectura técnica: los ojos que no duermen

En septiembre de 2021, un gran incendio quemó miles de hectáreas de Sierra Bermeja. Desde entonces se habla mucho de cómo detectar los incendios antes.

Una idea es llenar el monte de pequeños nodos IoT. Cada nodo es una caja con un sensor de temperatura, otro de humedad y una antena. Cada cinco minutos, el nodo se despierta, mide, envía sus datos y se vuelve a dormir para ahorrar batería.

Los datos no van directamente a internet. En el monte no hay wifi. Viajan por radio hasta una puerta de enlace colocada en un punto alto, con cobertura. Desde allí suben a la nube.

En la nube, un programa revisa miles de datos cada hora. Si varios nodos cercanos marcan mucho calor y muy poca humedad a la vez, envía un aviso al equipo de vigilancia.

El sistema no apaga el fuego. Lo que hace es ganar tiempo. Y en un incendio, unos minutos pueden cambiar mucho las cosas.

Después de leer, contesta en tu cuaderno:

1. ¿Por qué el nodo «se duerme» entre medida y medida?
2. ¿Por qué hace falta una puerta de enlace en el monte?
3. ¿Por qué crees que el programa espera a que varios nodos marquen calor antes de avisar?

📚 Vocabulario

Término	En inglés	Significado
Nodo	Node	Cada dispositivo de una red IoT.
Puerta de enlace	Gateway	Aparato que recoge datos de los nodos y los pasa a internet.
La nube	The cloud	Servidores en internet que guardan y procesan datos.
Emisor	Sender	Dispositivo que envía el dato.
Receptor	Receiver	Dispositivo que recibe el dato.
Umbral	Threshold	Valor límite a partir del cual el programa decide que hay alerta.
Ciclo	Loop / cycle	Proceso que se repite una y otra vez.

✅ Comprueba lo que sabes (en tu cuaderno)

1. Ordena estos pasos del ciclo IoT: Enviar – Actuar – Captar – Decidir – Procesar – Recibir.
2. Una pulsera deportiva mide tus pulsaciones y te las muestra en el móvil. Explica qué ocurre en cada paso del ciclo.
3. ¿Verdadero o falso? Corrige las falsas:
   • La nube es un satélite que guarda los datos.
   • El sensor decide si hay peligro.
   • Una puerta de enlace sirve para pasar los datos de los nodos a internet.
4. Si el sensor funciona bien pero la alarma nunca suena, ¿dónde buscarías el fallo?

<!– ============================================================ PÁGINA DE MOODLE 2: TAREA PRÁCTICA ============================================================ –>

🌲 SA2.2 – Práctica IoT: El nodo y la centralita (dos micro:bit que se hablan por radio)

En esta práctica vas a construir un sistema IoT completo en el simulador de MakeCode. Una micro:bit hará de nodo en el pino y la otra de centralita en la caseta forestal.

La temperatura se mide en una placa y el aviso aparece en la otra.

💻 PARTE 1: Dibuja el viaje del dato (4 Puntos)

Antes de programar, planifica. Escribe en el cuadro de texto de Moodle:

1. Tu sistema: Usa el dispositivo IoT que inventaste en la Actividad 1 (u otro nuevo para Sierra Bermeja).
2. Los 6 pasos del ciclo: Escribe una línea para cada paso explicando qué ocurre en tu sistema:
   • ① Captar: …
   • ② Procesar: …
   • ③ Enviar: …
   • ④ Recibir y guardar: …
   • ⑤ Decidir: ¿qué umbral usas? (Ejemplo: si la humedad baja del 20 %…)
   • ⑥ Actuar: …
3. ¿Quién recibe el aviso? ¿Qué persona tiene que enterarse y qué hará cuando lo reciba?

⚡ PARTE 2: Programa el nodo y la centralita en MakeCode (6 Puntos)

1. Abre en otra pestaña la web: https://makecode.microbit.org
2. Crea un Nuevo Proyecto llamado IoT_Radio_TuNombre.

Paso A – Elegir el canal de radio

3. En el bloque al iniciar, coloca el bloque radio establecer grupo (categoría Radio) y escribe el número de tu mesa.

Solo se entienden las micro:bit que están en el mismo grupo. Es como sintonizar la misma emisora.

[CAPTURA: bloque «al iniciar» con «radio establecer grupo» dentro]

Paso B – El nodo: captar y enviar

4. En el bloque para siempre, coloca:
   • radio enviar número y, dentro del hueco, el bloque temperatura (°C) (categoría Entrada).
   • Debajo, una pausa (ms) de 2000 (la placa envía la temperatura cada 2 segundos).

[CAPTURA: bloque «para siempre» con «radio enviar número (temperatura)» y la pausa]

Fíjate: en cuanto usas un bloque de radio, aparece una segunda micro:bit en el simulador. Las dos ejecutan el mismo programa y cada una tiene su propio termómetro.

[CAPTURA: simulador con las dos micro:bit]

Paso C – La centralita: recibir, decidir y actuar

5. Busca en Radio el bloque al recibir radio receivedNumber. Ese receivedNumber es el número que acaba de llegar.
6. Dentro, coloca un bloque si … entonces … si no (categoría Lógica):
   • SI receivedNumber > 30 → mostrar ícono ✖ y un sonido de alarma (categoría Música).
   • SI NO → mostrar ícono ✔.

[CAPTURA: bloque «al recibir radio» completo con el condicional]

Paso D – Comprobar

7. Sube el termómetro de la micro:bit 1 por encima de 30 °C. ¿Dónde aparece la ✖? ¿En la misma placa o en la otra?
8. Ahora sube el de la micro:bit 2. ¿Qué ocurre?
9. Contesta en Moodle en una frase: ¿en qué placa aparece el aviso y por qué?
10. Genera el enlace: Compartir ➔ Publicar proyecto ➔ copia el enlace (debe empezar por https://makecode.microbit.org/_...).

🚀 Ahora tú: elige tu nivel

Haz al menos el nivel básico. Si te sobra tiempo, sube de nivel.

• 🟢 Básico: Cambia el umbral para tu sistema de la Parte 1 (por ejemplo, 35 °C) y elige iconos que se entiendan sin texto.
• 🟡 Medio: Haz que el nodo muestre un pequeño punto o flecha cada vez que envía un dato. Así sabrás que está trabajando. Y haz que, al pulsar el botón A, la centralita muestre el último número recibido.
• 🔴 Experto: Envía dos datos distintos: temperatura y nivel de luz. Problema: si envías dos números, la centralita no sabe cuál es cuál. Solución: usa radio enviar valor "temp" = … y radio enviar valor "luz" = …, y en la centralita al recibir radio name value con un si name = "temp"…. Ya estás poniendo etiquetas a tus datos, como los sistemas reales.

🛠️ Si no funciona…

Problema	Causa probable	Solución
No aparece la segunda micro:bit en el simulador.	No has usado ningún bloque de radio.	Comprueba que radio enviar número está dentro de para siempre.
La centralita no muestra nada.	Los grupos de radio no coinciden o falta el bloque de grupo.	Revisa radio establecer grupo en al iniciar.
Siempre sale ✖ (o siempre ✔).	El símbolo de comparación está al revés (< en vez de >) o has comparado con la variable equivocada.	Lee el condicional en voz alta: «si el número recibido es mayor que 30…».
El icono parpadea sin parar.	La pausa es muy corta y llegan datos sin descanso.	Sube la pausa a 2000 ms o más.
Con micro:bit reales, recibes datos raros.	Otra mesa usa tu mismo grupo.	Cambia el grupo al número de tu mesa.
El profesor no puede abrir tu enlace.	Has copiado la dirección general de MakeCode.	Usa Compartir ➔ Publicar proyecto y copia ese enlace.

📤 ¿Qué debes entregar en Moodle?

Pega en el cuadro de texto de esta tarea:

1. El texto con la Parte 1 (los 6 pasos del ciclo y quién recibe el aviso).
2. La frase del Paso D: en qué placa aparece el aviso y por qué.
3. El enlace público de MakeCode de la Parte 2.
4. Si has hecho un reto, indica cuál (🟢, 🟡 o 🔴).

✅ Antes de entregar, comprueba

• [ ] Mi Parte 1 tiene los 6 pasos del ciclo.
• [ ] Mi programa usa el mismo grupo de radio en las dos placas.
• [ ] La temperatura se mide en una placa y el aviso aparece en la otra.
• [ ] He publicado el proyecto y he copiado el enlace correcto.

📊 Rúbrica de evaluación para el profesorado

Criterio	Excelente (100%)	En proceso (50%)	No logrado / Incompleto (0%)
Descripción del ciclo IoT (4 ptos)	Describe los 6 pasos aplicados a su sistema, con un umbral concreto y un destinatario del aviso.	Describe parte de los pasos o los copia de forma genérica, sin aplicarlos a su sistema.	No responde o no se reconoce el ciclo.
Comunicación por radio (2 ptos)	Establece el grupo y envía la temperatura de forma periódica con pausa.	Envía el dato, pero sin grupo o sin pausa.	No usa bloques de radio.
Recepción y decisión (2 ptos)	Usa al recibir radio con un si … si no que compara correctamente el número recibido con el umbral.	Recibe el dato pero el condicional tiene errores de lógica.	No programa la recepción.
Explicación y entrega (2 ptos)	Explica correctamente que el aviso aparece en la otra placa y entrega el enlace publicado.	Entrega el enlace pero la explicación es incorrecta o falta (o al revés).	No entrega enlace ni explicación.

<!– ============================================================ PARA EL PROFESOR (no publicar en Moodle) ============================================================ –>

🧑‍🏫 Para el profesor

Saber básico: B.2. Funcionamiento de IoT.

Criterios de evaluación (propuesta de vinculación; la programación no asocia saberes y criterios de forma explícita):

• CYR.1.1.1. Comprender el funcionamiento global de los sistemas de computación física, sus componentes y principales características. (Parte 1, lectura y comprobación)
• CYR.1.3.1. Ser capaz de construir un sistema de computación o robótico, promoviendo la interacción con el mundo físico en el contexto de un problema del mundo real, de forma sostenible. (Parte 2)
• CYR.1.2.1. Conocer y resolver la variedad de problemas posibles, desarrollando un programa informático y generalizando las soluciones, tanto de forma individual como trabajando en equipo, colaborando y comunicándose de forma adecuada. (Parte 2 y retos)

Sesiones: 2.

• Sesión 1: teoría + lectura técnica + comprobación. Opcional: dinámica desenchufada «Somos una red IoT» (10 min): cinco alumnos hacen de sensor, nodo, puerta de enlace, nube y guarda forestal y se pasan un papel con un número; luego se «rompe» un eslabón (la puerta de enlace se va) y se comenta qué pasa.
• Sesión 2: práctica en MakeCode y entrega.

Material: ordenadores con navegador y acceso a makecode.microbit.org. Las micro:bit físicas son opcionales: si hay, dos por mesa permiten comprobar la radio de verdad, asignando a cada mesa un grupo distinto.

Instrumentos: rúbrica (tarea Moodle), observación directa durante la práctica, autoevaluación con la lista «Antes de entregar».

Conexiones:

• BermejaSat / CanSat: es exactamente el mismo ciclo. El CanSat capta, procesa y envía telemetría por radio a la estación terrena, que recibe, guarda y muestra. Una foto o un vídeo corto de la estación terrena recibiendo datos sirve de enganche al empezar la sesión 1.
• 9 de noviembre, Día del Inventor/a: el diseño de la Parte 1 puede presentarse ese día como «invento IoT».
• Tarea creativa del trimestre: el sistema nodo-centralita es una buena base para combinar el bloque A (Scratch, interacción) con el B.
• Bloque G (metadatos): el reto experto (enviar nombre = valor) introduce de forma natural la idea de dato etiquetado.

Avisos sobre la programación:

• B.2 y B.3 se solapan: aquí la radio se usa solo como medio de transporte del dato. La comparación de tecnologías (radio, Bluetooth, wifi…) se deja para B.3.
• Seguimos usando la micro:bit sin haber trabajado aún el bloque F (microcontroladores, hardware y software). Si el orden se mantiene, convendría que F.2 recoja lo que ya han visto aquí en lugar de partir de cero.
• Revisa los nombres de los bloques en el editor antes de clase: MakeCode cambia a veces la traducción (por ejemplo, mostrar ícono o el nombre de la variable receivedNumber, que no se traduce).