SA2 · Actividad 1: Introducción al Internet de las Cosas (IoT) y sus componentes

Materia: Computación y Robótica (1º ESO)

Saber básico: B.1. Definición y componentes de los sistemas de Internet de las Cosas (IoT).

Hardware de trabajo: BBC micro:bit

1. ¿Qué es el Internet de las Cosas (IoT)?

El Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés: Internet of Things) consiste en conectar objetos cotidianos de nuestro entorno a una red para que puedan recoger información, comunicarse entre sí y tomar decisiones de forma automática, sin necesidad de que una persona esté pulsando un botón continuamente.

Ejemplos en la vida real y en la naturaleza:

• En casa: Un termostato que enciende la calefacción cuando detecta que la temperatura baja de 18 °C.
• En el entorno natural (MonteSTeam): Una red de sensores colocados en Sierra Bermeja que mide la temperatura del suelo y la humedad del aire para alertar al instante sobre el riesgo de incendios.

2. Los 4 elementos de un sistema IoT

Para que un objeto sea considerado un dispositivo IoT, necesita combinar cuatro elementos fundamentales:

[ SENSORES ]  --->  [ PROCESADOR ]  --->  [ ACTUADORES ]
 (Captan datos)     (Toma decisiones)     (Ejecutan acciones)
                           ^
                           |
                     [ COMUNICACIÓN ] (Envía/recibe datos por red)

1. Sensores (Entradas): Son los «sentidos» de la máquina. Detectan variables del entorno como luz, temperatura, movimiento o humedad.
2. Procesador / Placa de control (Cerebro): Recibe los datos del sensor, lee el programa almacenado y decide qué hacer.
3. Actuadores (Salidas): Son los «músculos» o respuestas de la máquina. Producen un efecto físico: encender una luz, emitir un sonido o mover un motor.
4. Módulo de Comunicación (Conectividad): Permite enviar los datos recolectados a internet o a otros dispositivos lejanos mediante tecnologías inalámbricas (Radio, Wi-Fi o Bluetooth).

3. La placa micro:bit como nodo IoT

La tarjeta BBC micro:bit incluye de serie los cuatro componentes del IoT dentro de una misma placa compacta:

Elemento IoT	Componente equivalente en micro:bit	¿Qué hace en nuestros proyectos?
Sensores	• Sensor de temperatura (integrado) • Sensor de luz (matriz LED) • Acelerómetro / Brújula	Mide los grados del ambiente, la claridad del entorno o el movimiento de la placa.
Procesador	• Microcontrolador ARM Cortex-M	Ejecuta las instrucciones del código MakeCode que le programamos.
Actuadores	• Matriz de 25 LEDs (5×5) • Altavoz / Zumbador integrado	Muestra iconos, texto o avisos luminosos, y emite pitidos o melodías de alarma.
Comunicación	• Antena de Radio y Bluetooth	Permite enviar datos de una micro:bit a otra sin cables o conectarse a un teléfono/gateway.

4. Ejemplo práctico: El guardián de Sierra Bermeja

Imaginemos que queremos diseñar un nodo IoT para controlar la salud de un árbol en la sierra:

1. Sensor: La micro:bit mide el nivel de luz solar y la temperatura ambiente.
2. Procesador: Si la temperatura supera los 35 °C, detecta una situación de alerta.
3. Comunicación: Emite un mensaje por Radio micro:bit a otra placa que actúa como centralita.
4. Actuador: Muestra una carita triste en la pantalla LED y emite un pitido de advertencia.

5. Actividad de comprobación (En tu cuaderno)

Responde brevemente a estas cuestiones para fijar las ideas principales:

1. Definición: Explica con tus propias palabras qué diferencia a un objeto normal (por ejemplo, una maceta tradicional) de un objeto IoT (una maceta inteligente).
2. Clasificación de componentes: Copia los siguientes elementos de la micro:bit y escribe al lado si son Sensor, Actuador o Comunicación:
   • Matriz de LEDs 5×5: ______________
   • Antena de Radio: ______________
   • Sensor de temperatura: ______________
   • Altavoz integrado: ______________
   • Acelerómetro (detecta agitación): ______________
3. Diseño rápido: Piensa en un objeto de tu aula o casa que te gustaría convertir en un dispositivo IoT.
   • ¿Qué objeto es?
   • ¿Qué sensor necesitaría?
   • ¿Qué respuesta o acción debería hacer (actuador)?

🌲 SA2.1 – Práctica IoT: Diseño y simulación de un nodo sensor con micro:bit

En esta actividad vas a utilizar el ordenador para investigar los elementos de un dispositivo IoT y programar tu primera simulación en MakeCode.

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💻 PARTE 1: Diseño de un dispositivo IoT para Sierra Bermeja (4 Puntos)

Escribe en el cuadro de texto de Moodle las respuestas a las siguientes preguntas:

1. Idea del proyecto: Inventa un dispositivo IoT útil para cuidar el entorno de Sierra Bermeja (Ejemplo: Estación meteorológica, detector de incendios, control de riego para pinos autóctonos, comedero inteligente de fauna…).
2. Identifica los 4 componentes de tu dispositivo:

• Sensor: ¿Qué variable mide del entorno?
• Procesador: ¿Qué decisión debe tomar la placa?
• Actuador: ¿Qué respuesta física o aviso hace la máquina?
• Comunicación: ¿Qué mensaje envía por radio/red y a quién?

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⚡ PARTE 2: Programación en el simulador MakeCode (6 Puntos)

1. Abre en otra pestaña de tu navegador la web: https://makecode.microbit.org
2. Crea un Nuevo Proyecto llamado IoT_Temperatura_TuNombre.
3. Programa en bloques un sensor de temperatura de emergencia con la micro:bit siguiendo estas instrucciones:

• Al pulsar el Botón A: Debe mostrar en la pantalla LED el número de la temperatura actual (sensor de temperatura).
• En el bloque para siempre (Condicional):
  • SI la temperatura es mayor que 30 °C, muestra un icono de alerta (una carita triste o una “X”) y reproduce un sonido de alarma.
  • SI NO, muestra un icono de confirmación (un corazón o un check ✔️).

1. Prueba el simulador: Mueve la barra de temperatura de la micro:bit virtual en la pantalla para comprobar que funciona.
2. Genera el enlace: Pulsa arriba a la derecha en Compartir ➔ Publicar proyecto ➔ Copia el enlace que se genera (debe empezar por https://makecode.microbit.org/_...).

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📤 ¿Qué debes entregar en Moodle?

Pega en el cuadro de texto de esta tarea:

1. El texto con la Parte 1 (Idea del proyecto y los 4 componentes).
2. El enlace público de MakeCode generado en la Parte 2.

📊 Rúbrica de evaluación para el profesorado

Criterio	Excelente (100%)	En proceso (50%)	No logrado / Incompleto (0%)
Identificación de componentes IoT (4 ptos)	Identifica correctamente el sensor, procesador, actuador y comunicación orientados a un caso real.	Identifica solo 2 o 3 componentes o confunde sensor con actuador.	No responde o los componentes no tienen sentido con el concepto IoT.
Uso de condicionales en MakeCode (3 ptos)	Aplica correctamente el bloque si... si no comparando la temperatura con el umbral de 30 °C.	Utiliza condicionales pero con errores de lógica (no cambia de estado al variar la temperatura).	No utiliza bloques condicionales.
Manejo de entradas y salidas en MakeCode (2 ptos)	Muestra la temperatura al pulsar el botón A y activa el icono/sonido adecuado en la matriz.	Muestra la temperatura pero no programa la interacción con el botón A.	La micro:bit no muestra datos ni reacciona.
Entrega del enlace público (1 pto)	Entrega el enlace de MakeCode correctamente publicado y accesible.	Pega la URL general de MakeCode (makecode.microbit.org) en lugar del proyecto guardado.	No adjunta enlace.