1 
 
 
 
 
CARÁTULA 
Desarrollo de una prueba de concepto funcional aplicable al Internet Industrial de las 
Cosas (IIoT) utilizando Sistemas Embebidos de National Instruments, lenguaje de nivel 
de abstracción medio y una plataforma de servicios en la nube para proyección de 
aplicabilidad tanto académica como profesional en Datalights Distribuidor Autorizado de 
National Instruments. 
 
Ortega Vintimilla, Hugo Gabriel y Vásquez del Hierro, Nelson André 
 
Departamento de Eléctrica y Electrónica 
 
Carrera de Ingeniería Electrónica e Instrumentación 
 
Trabajo de titulación, previo a la obtención del Título de Ingeniero en Electrónica e 
Instrumentación 
 
Ing. Naranjo Hidalgo, Cesar Alfredo   
 
31 de agosto de 2020 
2 
 
 
DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 
CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INSTRUMENTACIÓN 
 
CERTIFICACIÓN 
Certifico que el trabajo de titulación, “Desarrollo de una prueba de concepto funcional 
aplicable al Internet Industrial de las Cosas (IIoT) utilizando Sistemas Embebidos 
de National Instruments, lenguaje de nivel de abstracción medio y una plataforma 
de servicios en la nube para proyección de aplicabilidad tanto académica como 
profesional en Datalights Distribuidor Autorizado de National Instruments.” fue 
realizado por los señores Ortega Vintimilla, Hugo Gabriel y Vásquez Del Hierro, 
Nelson André, el cual  ha sido revisado y analizado en su totalidad por la herramienta  
de verificación de similitud de contenido; por lo tanto cumple con los requisitos legales, 
teóricos, científicos, técnicos y metodológicos establecidos por la Universidad de las 
Fuerzas Armadas ESPE,  razón por la cual me permito acreditar y autorizar  para que lo 
sustente públicamente.  
Latacunga, 31 de agosto de 2020 
 
__________________________ 
Naranjo Hidalgo, César Alfredo 
C. C.: 0501498505 
3 
 
INFORME URKUND 
 
 
 
 
 
 
 
 
_____________________________ 
Naranjo Hidalgo, César Alfredo 
C. C.: 0501498505 
  
4 
 
 
DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 
CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INSTRUMENTACIÓN 
RESPONSABILIDAD DE AUTORÍA 
Nosotros, Ortega Vintimilla, Hugo Gabriel, con cédula ciudadanía n°1804656708, y 
Vásquez Del Hierro, Nelson André, con cédula ciudadanía n°0503498719, declaramos 
que el contenido, ideas y criterios del trabajo de titulación:  
Desarrollo de una prueba de concepto funcional aplicable al Internet Industrial de 
las Cosas (IIoT) utilizando Sistemas Embebidos de National Instruments, lenguaje 
de nivel de abstracción medio y una plataforma de servicios en la nube para 
proyección de aplicabilidad tanto académica como profesional en Datalights 
Distribuidor Autorizado de National Instruments es de nuestra autoría y 
responsabilidad,  cumpliendo con los requisitos legales, teóricos, científicos, técnicos, y 
metodológicos establecidos por la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, 
respetando los derechos intelectuales de terceros y referenciando las citas bibliográficas. 
 
  Latacunga, 31 de agosto de 2020
 
______________________ 
Ortega Vintimilla, Hugo Gabriel 
C.C.: 1804656708 
 
 
_________________________ 
Vásquez Del Hierro, Nelson André 
C.C.: 0503498719 
5 
 
 
DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 
CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INSTRUMENTACIÓN 
AUTORIZACIÓN DE PUBLICACIÓN 
Nosotros, Ortega Vintimilla, Hugo Gabriel, con cédula ciudadanía n°1804656708,  y 
Vasquez Del Hierro, Nelson Andre, con cédula ciudadanía n°0503498719,  autorizamos 
a la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE publicar el trabajo de titulación:  
Desarrollo de una prueba de concepto funcional aplicable al Internet Industrial de 
las Cosas (IIoT) utilizando Sistemas Embebidos de National Instruments, lenguaje 
de nivel de abstracción medio y una plataforma de servicios en la nube para 
proyección de aplicabilidad tanto académica como profesional en Datalights 
Distribuidor Autorizado de National Instruments en el Repositorio Institucional, cuyo 
contenido, ideas y criterios son de mi/nuestra responsabilidad. 
 
Latacunga, 31 de agosto de 2020 
  
 
__________________________ 
Ortega Vintimilla, Hugo Gabriel 
C.C.: 1804656708 
________________________ 
Vásquez Del Hierro, Nelson André 
C.C.: 0503498719 
 
6 
 
DEDICATORIA 
 
Dedico este trabajo de finalización de mi etapa universitaria a toda mi familia en especial 
a mis padres Víctor Hugo Ortega y Bertha Vintimilla, quienes me apoyaron en todo 
momento durante esta grata etapa de mi vida, a mis hermanos Cinthya y Nicholas que 
siempre me alentaron a dar lo mejor de mí y que nunca dejaron que me rinda, esto es 
para ustedes y por ustedes. 
 
Hugo Gabriel Ortega Vintimilla 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
DEDICATORIA 
 
Dedico este trabajo a mi mami Grace por todo el apoyo, la confianza, los consejos y el 
amor incondicional que recibo de ella cada día de mi vida. A mi padre Eduardo quien es 
mi fortaleza, nunca ha permitido que me dé por vencido y me motiva a seguir adelante 
para cumplir con cada una de mis metas propuestas. A mi hermana Karen con quien he 
compartido mis alegrías y tristezas, y la persona que sin duda es mi ejemplo a seguir. 
Les amo con todo mi corazón. 
 
Nelson André Vásquez Del Hierro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
 
AGRADECIMIENTO 
 
 Agradezco a mis amigos André y Christian, maestros y compañeros que de cierta manera 
aportaron para culminar mis estudios universitarios, también a mí novia Jessica que 
siempre estuvo apoyándome cuando lo necesite, de manera especial al Ingeniero César 
Naranjo que apoyo al desarrollo de este trabajo de investigación desde su inicio, a la 
empresa Dataligths y al Ing. Santiago Orellana que abrió las puertas de la empresa para 
que podamos desarrollar este trabajo prestando sus instalaciones y equipos. 
 
Hugo Gabriel Ortega Vintimilla 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
 
AGRADECIMIENTO 
 
Agradezco a Dios por todas sus bendiciones recibidas. A mis amados padres por el apoyo 
incondicional a lo largo de estos años, por su confianza y por todo lo que han hecho por 
mí, gracias a ellos he llegado hasta aquí y estoy agradecido infinitamente por tenerles en 
mi vida. A mis amigos Hugo y Christian que han compartido conmigo gran parte de mi 
vida universitaria y con los cuales he compartido triunfos y derrotas. A mi abuelita Silvia 
que siempre ha estado pendiente de mí brindándome todo su cariño. Al Ingeniero César 
Naranjo por su guía y orientación para culminar con este trabajo. 
 
Nelson André Vásquez Del Hierro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
ÍNDICE DE COTENIDOS 
 
CARÁTULA ................................................................................................................... 1 
CERTIFICACIÓN ........................................................................................................... 2 
RESPONSABILIDAD DE AUTORÍA .............................................................................. 4 
AUTORIZACIÓN DE PUBLICACIÓN ............................................................................. 5 
DEDICATORIA .............................................................................................................. 6 
DEDICATORIA .............................................................................................................. 7 
AGRADECIMIENTO ...................................................................................................... 8 
AGRADECIMIENTO ...................................................................................................... 9 
ÍNDICE DE COTENIDOS ..............................................................................................10 
ÍNDICE DE FIGURAS ...................................................................................................14 
ÍNDICE DE TABLAS .....................................................................................................17 
RESUMEN ....................................................................................................................18 
ABSTRACT...................................................................................................................19 
CAPÍTULO I ..................................................................................................................20 
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................20 
1.1 Planteamiento del problema ............................................................................20 
1.2 Antecedentes ..................................................................................................20 
1.3 Justificación e importancia ..............................................................................21 
1.4 Objetivos .........................................................................................................22 
1.4.1 Objetivo general ...........................................................................................22 
1.4.2 Objetivos específicos ...................................................................................22 
1.5 Variables de la investigación ...........................................................................23 
1.5.1 Variable independiente ................................................................................23 
1.5.2 Variable dependiente ...................................................................................23 
1.6 Hipótesis .........................................................................................................23 
CAPITULO II .................................................................................................................24 
2. MARCO TEÓRICO .............................................................................................24 
2.1 Internet de las cosas (IoT) ...............................................................................24 
2.1.1 Arquitectura IoT ...........................................................................................27 
2.2 Industria 4.0 ....................................................................................................30 
2.3 Internet Industrial de las Cosas (IIoT) ..............................................................32 
2.3.1 Características de la IIoT .............................................................................32 
11 
 
2.4 Diferencias entre IoT e IIoT .............................................................................33 
2.5 Paradigmas de la comunicación ......................................................................35 
2.5.1 Modelo Cliente / Servidor .............................................................................35 
2.5.2 Modelo Publicación / Suscripción.................................................................36 
2.6 Protocolos de comunicación IIoT .....................................................................39 
2.6.1 Nivel de aplicación .......................................................................................39 
2.6.2 Nivel de transporte .......................................................................................42 
2.6.3 Nivel de red .................................................................................................43 
2.6.4 Nivel físico ...................................................................................................44 
2.7 Labview ...........................................................................................................45 
2.7.1 Instrumentos virtuales (VI) ...........................................................................46 
2.7.2 Metodología de programación en Labview ...................................................47 
2.7.3 NI MYRIO 1900 ...........................................................................................48 
2.7.4 EPC – Entrenador de Planta de Control .......................................................49 
2.8 Plataformas de desarrollo en la nube ..............................................................51 
2.8.1 Amazon AWS IoT ........................................................................................51 
2.8.2 IBM Watson IoT para Bluemix .....................................................................51 
2.8.3 PTC ThingWorx ...........................................................................................52 
2.8.4 Microsoft Azure IoT Suite .............................................................................52 
2.8.5 Ubidots ........................................................................................................53 
2.9 Wireshark ........................................................................................................55 
2.9.1 Características .............................................................................................56 
CAPÍTULO III ................................................................................................................57 
3. DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN ..............................................................57 
3.1 Creación de una Cuenta en la Plataforma Ubidots ..........................................58 
3.1.1 Visualización de Api Keys y Tokens de la cuenta ........................................59 
3.2 Creación de un Dispositivo ..............................................................................60 
3.3 Creación de Variables en Ubidots ...................................................................61 
3.4 Creación de Dashboards y asignación de variables a los Widgets. .................65 
3.4.1 Creación Dashboards ..................................................................................65 
3.4.2 Asignación de Variables a Widgets ..............................................................67 
3.5 Desarrollo del código de conexión LabVIEW - Ubidots ....................................71 
3.5.1 Abrir y Cerrar conexión. ...............................................................................73 
3.5.2 Credenciales de Escritura y Lectura. ...........................................................74 
12 
 
3.5.3 Conversión de variables numéricas, boleanas y Strings. .............................75 
3.5.4 Escritura de los datos (Write_Data.vi) ..........................................................77 
3.5.5 Lectura de variables boleanas, numéricas y strings. ....................................77 
3.6 Programa PING desde PC a la Plataforma Ubidots .........................................78 
3.7 Programa que Escribe Datos a la Plataforma de Ubidots ................................81 
3.8 Programa que Recibe Datos desde la Plataforma de Ubidots .........................85 
3.9 Eventos dentro de Ubidots ..............................................................................88 
3.10 Creación de Reportes en Ubidots ....................................................................94 
3.11 Programa Control Motor DC con Lectura y Escritura de Variables desde NI 
myRIO en conjunto con planta EPC a Ubidots. ..........................................................98 
3.11.1 Configuración del Sistema Embebido NI myRIO. .....................................98 
3.11.2 Programa para comprobar la conexión a la plataforma Ubidots desde      
NI myRIO…........................................................................................................... 102 
3.11.3 Programa control Velocidad Motor DC de la planta EPC conexión con 
Ubidots… .............................................................................................................. 104 
3.12 Interactuar con Dashboards desde un web browser y desde un 
Smartphone…… ...................................................................................................... 114 
3.12.1 Crear Organización. ............................................................................... 114 
3.12.2 Creación Usuario.................................................................................... 119 
3.12.3 Web Browser .......................................................................................... 123 
3.12.4 Smartphone ............................................................................................ 124 
CAPÍTULO IV .............................................................................................................. 126 
4. PRUEBAS Y RESULTADOS DEL PROYECTO ............................................... 126 
4.1 Pruebas de funcionamiento ........................................................................... 126 
4.1.1 Programa Enviar datos desde PC a Ubidots. ............................................. 126 
4.1.2 Programa Recibir datos desde Plataforma Ubidots a la PC ....................... 127 
4.1.3 Programa Control de Velocidad del Motor DC del EPC conectado a la 
Plataforma Ubidots ............................................................................................... 128 
4.2 Pruebas de Latencia de PC y NI myRIO en relación a la conexión con la 
Plataforma Ubidots ................................................................................................... 129 
4.3 Pruebas de Trafico de Red ............................................................................ 130 
4.3.1 Programa Enviar datos desde PC a Ubidots. ............................................. 130 
4.3.2 Programa Recibir datos desde Plataforma Ubidots a la PC ....................... 131 
4.3.3 Programa Control de Velocidad del Motor DC del EPC conectado a la 
Plataforma Ubidots ............................................................................................... 132 
4.4 Validación de la hipótesis .............................................................................. 133 
13 
 
CAPÍTULO V ............................................................................................................... 135 
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................... 135 
5.1 Conclusiones ................................................................................................. 135 
5.2 Recomendaciones ......................................................................................... 136 
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 138 
ANEXOS ..................................................................................................................... 141 
 
 
  
14 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
Figura 1 El Internet de las cosas (IoT) ..........................................................................25 
Figura 2 Arquitectura IoT ..............................................................................................28 
Figura 3 Arquitectura IoT de tres capas (IEEE) .............................................................29 
Figura 4 Modelo de referencia IoT (UIT) .......................................................................30 
Figura 5  La industria 4.0 engloba varios campos dentro de la industria .......................31 
Figura 6 Internet Industrial de las cosas .......................................................................32 
Figura 7 IoT vs IIoT .......................................................................................................34 
Figura 8 Modelo cliente/servidor ...................................................................................35 
Figura 9 Patrón petición-respuesta de las comunicaciones entre procesos ..................36 
Figura 10 Modelo publicación / suscripción ..................................................................38 
Figura 11 Componentes de un instrumento virtual (vi) ..................................................47 
Figura 12 Distribución de pines NI myRIO ....................................................................49 
Figura 13 Diagrama esquemático del EPC ...................................................................50 
Figura 14 Estructura Plataforma Ubidots ......................................................................55 
Figura 15 Esquema de integración de los componentes ...............................................58 
Figura 16 Interfaz sing up Ubidots ................................................................................59 
Figura 17 Interfaz creación de cuenta Ubidots ..............................................................59 
Figura 18 Interfaz Api credentials .................................................................................60 
Figura 19 Creación de un dispositivo ............................................................................61 
Figura 20 Panel del dispositivo .....................................................................................61 
Figura 21 Panel de dispositivos creados .......................................................................62 
Figura 22 Creación variable ..........................................................................................63 
Figura 23 Añadir variable ..............................................................................................63 
Figura 24 Modificar nombre de la variable ....................................................................64 
Figura 25 Panel de variables creadas ...........................................................................64 
Figura 26 Ingreso sección dashboards .........................................................................65 
Figura 27 Panel demo dashboard .................................................................................66 
Figura 28 Agregar nuevo dashboard ............................................................................66 
Figura 29 Interfaz propiedades del nuevo dashboard ...................................................67 
Figura 30 Interfaz dashboard creada ............................................................................67 
Figura 31 Panel de widgets ..........................................................................................68 
Figura 32 Interfaz widget gauge....................................................................................69 
Figura 33 Asignación de variables al widget .................................................................69 
Figura 34 Selección de variables ..................................................................................70 
Figura 35 Propiedades del gauge .................................................................................70 
Figura 36 Dashboard con diferentes widgets ................................................................71 
Figura 37 Paleta de funciones http ...............................................................................72 
Figura 38 Estructura post ..............................................................................................72 
Figura 39 Estructura get ...............................................................................................73 
Figura 40 Sub vi inicio de conexión ..............................................................................74 
Figura 41 Sub vi cierre de conexión ..............................................................................74 
Figura 42 Sub vi credenciales de escritura ...................................................................75 
Figura 43 Sub vi credenciales de lectura ......................................................................75 
Figura 44 Sub vi conversión boleano a string ...............................................................76 
15 
 
Figura 45 Sub vi conversión dato numérico a string ......................................................76 
Figura 46 Sub vi escribir datos a Ubidots ......................................................................77 
Figura 47 Sub vi lectura de dato boleano desde Ubidots ..............................................78 
Figura 48 Sub vi lectura de datos numéricos desde Ubidots .........................................78 
Figura 49 Panel frontal programa ping desde pc ..........................................................80 
Figura 50 Diagrama de bloques programa ping pc a Ubidots .......................................80 
Figura 51 Diagrama de bloques programa enviar datos desde pc a Ubidots ................82 
Figura 52 Entramado de datos .....................................................................................83 
Figura 53 Panel frontal del programa enviar datos desde pc a Ubidots ........................84 
Figura 54 Dashboard plataforma Ubidots .....................................................................84 
Figura 55 Diagrama de bloques programa recibir datos ...............................................86 
Figura 56 Panel frontal programa recibir datos .............................................................87 
Figura 57 Dashboard Ubidots .......................................................................................87 
Figura 58 Creación eventos ..........................................................................................88 
Figura 59 Interfaz crear evento .....................................................................................89 
Figura 60 Interfaz de condición de evento ....................................................................90 
Figura 61 Selección de variable para el evento ............................................................90 
Figura 62 Ingreso de condiciones para evento .............................................................91 
Figura 63 Ingresar una nueva acción ............................................................................91 
Figura 64 Acciones para el evento ................................................................................92 
Figura 65 Configuración sms ........................................................................................92 
Figura 66 Días y frecuencia que se produce la acción ..................................................93 
Figura 67 Sms de texto que llega al celular ..................................................................94 
Figura 68 Creación reporte ...........................................................................................95 
Figura 69 Adición de reporte .........................................................................................95 
Figura 70 Configuración de reporte ..............................................................................96 
Figura 71 Configuración de tablas y gráficos ................................................................97 
Figura 72 Reporte variable temperatura en excel .........................................................97 
Figura 73 Interfaz NI Max .............................................................................................98 
Figura 74 Network Settings ...........................................................................................99 
Figura 75 Software instalado en NI myRIO ...................................................................99 
Figura 76 Interfaz de Log in ........................................................................................ 100 
Figura 77 Interfaz de instalación ................................................................................. 101 
Figura 78 Finalización de instalación .......................................................................... 101 
Figura 79 Panel frontal programa ping NI myRIO ....................................................... 103 
Figura 80 Diagrama de bloques programa ping NI myRIO .......................................... 104 
Figura 81 Esquema de funcionamiento programa control de velocidad EPC .............. 105 
Figura 82 Dashboard programa control de velocidad de motor dc del EPC ................ 106 
Figura 83 Controles e indicadores programa control de velocidad EPC ...................... 107 
Figura 84 Recepción de variable setpoint desde dashboard Ubidots .......................... 108 
Figura 85 Escritura de velocidad rpm al dashboard de Ubidots .................................. 109 
Figura 86 Lazo de comunicación programa control de velocidad motor dc del EPC ... 109 
Figura 87 Conversión medición encoder a rpm ........................................................... 110 
Figura 88 Diagrama del lazo de control de velocidad motor dc ................................... 111 
Figura 89 Diagrama de bloques del lazo de control .................................................... 111 
Figura 90 Conexión de NI myRIO con el EPC ............................................................ 112 
Figura 91 Panel frontal del programa control de velocidad motor dc en ejecución ...... 113 
16 
 
Figura 92 Dashboard de Ubidots programa control de velocidad en ejecución ........... 113 
Figura 93 Crear organización ..................................................................................... 114 
Figura 94 Nombre de la organización ......................................................................... 115 
Figura 95 Seleccionar la aplicacion para la organización ............................................ 115 
Figura 96 Editar organización ..................................................................................... 116 
Figura 97 Enlazar un dashboard a la organización ..................................................... 116 
Figura 98 Selección del dashboard para la organización ............................................ 117 
Figura 99 Dashboard asignado a la organización ....................................................... 117 
Figura 100 Selección de dispositivo para la organización ........................................... 118 
Figura 101 Organización creada con todos sus elementos ......................................... 118 
Figura 102 Creación de usuario .................................................................................. 119 
Figura 103 Ingreso de nombre de usuario y email ...................................................... 120 
Figura 104 Asignar una organización a un usuario ..................................................... 120 
Figura 105 Selección de rol para el usuario ................................................................ 121 
Figura 106 Guardar el usuario .................................................................................... 122 
Figura 107 Establecer contraseña de usuario ............................................................. 122 
Figura 108 Web browser para ingresar al dashboard de forma remota....................... 123 
Figura 109 Dashboard del programa visualizado de forma de remota ........................ 124 
Figura 110 Acceso al dashboard desde un smartphone en forma remota .................. 125 
Figura 111 Resultados tráfico de red programa Wireshark al enviar datos ................. 130 
Figura 112 Resultados tráfico de red en el programa Wireshark al recibir datos ......... 131 
Figura 113 Código para determinar la veces que se enciende la escritura remota ..... 132 
Figura 114 Código para medir cantidad de datos recibidos ........................................ 133 
 
  
17 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
Tabla 1 Tabla comparativa sobre algunos de los protocolos .........................................41 
Tabla 2 Resultados de la prueba del programa enviar datos desde pc a Ubidots ....... 126 
Tabla 3 Resultados de funcionamiento programa recibir datos desde Ubidots a pc .... 127 
Tabla 4 Pruebas de funcionamiento programa control de velocidad del motor DC ...... 128 
Tabla 5 Prueba de latencia en pc y NI myRIO conexión Ubidots ................................. 129 
Tabla 6 Prueba tráfico de red en envío y recepción de datos pc-Ubidots .................... 131 
Tabla 7 Resultados de tráfico del control de velocidad del motor dc ........................... 133 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
18 
 
RESUMEN 
Se desarrolló un conjunto de Sub VI’s en el Software LabVIEW que permiten la conexión 
de una PC y del Sistema Embebido NI myRIO con la Plataforma de Servicios en la Nube 
Ubidots, se logró realizar la conexión utilizando el protocolo de comunicación HTTP 
(Paleta de Funciones HTTP Client Software LabVIEW) y el formato de texto JSON, con 
estos Sub VI’s fueron desarrollados 3 programas; el primero envía datos desde la PC 
hacia la Plataforma Ubidots, el segundo recibe datos desde la Plataforma Ubidots a la PC 
y por último se realizó el Control de un motor DC, de forma local que puede manipular el 
setpoint y visualizar la velocidad del motor en RPM, de igual manera  esto se lo puede 
hacer de forma remota en la Plataforma de Ubidots. Además, se hicieron pruebas de 
concepto aplicables al IoT (Internet de las Cosas) e IIoT (Internet Industrial de las cosas). 
Los resultados encontrados después de las pruebas en torno a latencia fueron de 220 ms 
para la PC y de 261.65 ms para el Sistema Embebido NI myRIO, para tráfico de datos en 
una hora de ejecución del programa fueron de 2.375 kB en la PC y de en 42,93 kB el 
Sistema Embebido NI myRIO.  
 
PALABRAS CLAVE: 
 IIOT 
 PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN HTTP 
 PLATAFORMA DE SERVICIOS EN LA NUBE 
 SISTEMAS EMBEBIDO NI MYRIO 
 
 
19 
 
 
ABSTRACT 
A set of SubVIs was developed using LabVIEW. They allow communication between a 
PC, an embedded system known as MyRio and the IoT platform Ubidots. To achieve this 
interaction, HTTP and the open standard file format JSON were used. Once the SubVIs 
were created, three applications were built. The first application collects and sends data 
from the Pc to the platform Ubidots, the second one receives data from Ubidots to the PC 
and finally an application to control a DC motor speed was built, where parameters may 
me manipulated locally as well as remotely by means of Ubidots. In addition, a proof of 
concept applicable to the IoT and the IIOt was developed. After several latency tests the 
results were 220ms for PC and 261.65 ms for the embedded system NI MyRio. On the 
other hand traffic network results were 2375kb for PC and 42.93 kb for NI MyRio. To get 
these results, it was required to execute the applications during at least 60 minutes. 
 
KEYWORDS: 
 IIOT 
 COMMUNICATION PROTOCOL HTTP 
 CLOUD SERVICES PLATFORM 
 EMBEDDED SYSTEMS NI MYRIO 
  
20 
 
CAPÍTULO I 
1. INTRODUCCIÓN 
1.1 Planteamiento del problema 
Con la llegada de System Link Cloud al mundo de los servicios en la nube y como 
reemplazo del fallido toolkit IoT Education Beta, se comenzó a trabajar con el servicio en 
la Empresa Datalights, conjuntamente con la tarjeta NI myRIO, después varios meses de 
pruebas, comenzaron a existir problemas en el funcionamiento, problemas relacionados 
a pérdida de conexión, al realizar la consulta con el departamento encargado en National 
Instruments, y al tener esos problemas muchos de los usuarios del nuevo servicio, se 
llegó al a conclusión por parte de National Instruments, que el servicio System Link Cloud 
es recomendable usarlo en tarjetas con una memoria RAM superior a 550MB, dejando 
de lado tarjetas como NI myRIO y NI MyDAQ que tienen memoria RAM de 250MB. 
1.2 Antecedentes 
En la próxima década, con la implementación de nuevas aplicaciones habilitadas 
para Internet, la economía mundial cambiará considerablemente. Es posible que algunas 
de estas aplicaciones provoquen grandes cambios, sean innovadoras y tengan, también, 
un gran impacto económico. Esto afectará a muchas industrias y sectores, tal como ya se 
ha visto en los sectores de consumo, como hoteles (Airbnb) y taxis (Uber). 
Esta tendencia también se puede observar en la industria; por ejemplo, la 
iniciativa Industria 4.0 de Alemania. Tanto en Industria 4.0 como en Internet Industrial de 
las Cosas (Industrial Internet of Things, IIoT), el enfoque se centra en la integración de 
las tecnologías existentes y en un mejor uso de ellas. En este sentido, la industria, las 
máquinas, los productos y las personas están todos conectados digitalmente. Los 
fabricantes están produciendo en masa productos individuales, hechos a medida. 
21 
 
Software inteligente en la nube conecta los sistemas de TI de las empresas con el mundo 
operativo, las máquinas, los dispositivos y los sensores para controlar y optimizar el flujo 
de producción. (National Instruments, 2020) 
Siguiendo la tendencia mundial National Instruments lanzo el toolkit IoT Education 
Beta, un toolkit que permitía la conexión con la plataforma de servicios en la nube 
Thingworx de PTC, que en sus inicios funciono de manera rápida e intuitiva para sus 
usuarios, pero que después de cierto tiempo de pruebas se determinó que no cumplía 
con las expectativas que se tenían.  
Posterior a este toolkit se lanzó el servicio de NI System Link Cloud, una 
plataforma de servicios en la nube propia de National Instruments, que permite 
monitorear e interactuar de manera segura con aplicaciones desde cualquier parte del 
mundo sin la carga de hospedar y administrar un servidor, servicio que actualmente se 
encuentra trabajando correctamente. 
De acuerdo a los distintos oficios que se han realizado mediante las pruebas que 
se han efectuado para las diversas plataformas de servicios de internet en la nube varias 
de estas están orientadas al control y monitoreo de las mismas, muchas de ellas han 
adquirido cierta denotación por lo que se requiere hacer una orientación para las distintas 
acciones lo que permite acceder a ciertos privilegios muchos de estos antecedentes son 
descritos por algunas de las siguientes propuestas  
1.3 Justificación e importancia 
Al tener un servicio completamente levantado y probado como lo es System Link 
Cloud, pero limitado en el sentido de correcto funcionamiento a partir de requisitos como 
lo son RAM en los sistemas embebidos, nace la necesidad de poder tener una conexión 
que no presente inconvenientes y que se pueda usar en todo tipo de DAQs y sistemas 
embebidos sin limitaciones de requisitos en RAM, en el ámbito académico es importante 
22 
 
ya que muchas Universidades poseen tarjetas y sistemas embebidos de National 
Instruments cuya RAM es menor a 550MB (requisito para el correcto funcionamiento de 
System Link Cloud) y cuyo costo es menor a aquellas con RAM superior , así que tener 
un método de conexión sin fallas de comunicación es ideal. 
En el ámbito profesional, como solución industrial, se torna importante en el 
sentido de libre elección de la Plataforma de Servicios en la Nube, permitiendo ajustarse 
al presupuesto y necesidades específicas del cliente, evitando así tener una única opción 
en Plataforma de Servicios en la Nube y permitiendo que la Empresa tenga mayor oferta 
al momento de vender sus servicios.  
1.4 Objetivos 
1.4.1 Objetivo general 
 Desarrollar una prueba de concepto aplicable al Internet Industrial de las Cosas 
(IIoT) utilizando Sistemas Embebidos de National Instruments, lenguaje de nivel 
de abstracción medio y una plataforma de servicios en la nube para aplicabilidad 
tanto académica y profesional en Datalights Distribuidor Autorizado de National 
Instruments. 
1.4.2 Objetivos específicos 
 Realizar una investigación bibliográfica acerca de Protocolos de aplicaciones 
comunes para la conectividad de IoT. 
 Realizar una investigación bibliográfica de Plataformas de desarrollo en la nube. 
 Desarrollar el código, en ambiente de programación Labview, que permita probar 
conexión de un sistema embebido con una Plataforma de servicios en la Nube, 
usando lenguaje de abstracción medio. 
 Realizar pruebas de concepto de la conexión de los sistemas embebidos con 
23 
 
diversas Plataformas de Servicios en la Nube. 
 Determinar si es posible usar un lenguaje de abstracción medio para conectar un 
sistema embebido con una plataforma de servicios en la nube y de ser posible 
cuál de estos servicios funciona de la manera más adecuada.  
1.5 Variables de la investigación 
1.5.1 Variable independiente 
Lenguaje Labview de Nivel de Abstracción Medio 
1.5.2 Variable dependiente  
Prueba de concepto aplicable al Internet Industrial de las Cosas (IIoT) 
1.6 Hipótesis 
Realizar la conexión de un Sistema Embebido de National Instruments con una 
plataforma de Servicios en la Nube, utilizando lenguaje LabVIEW de nivel de 
abstracción medio. 
 
 
  
24 
 
CAPITULO II 
2. MARCO TEÓRICO 
2.1 Internet de las cosas (IoT)  
La recomendación de la UIT-T, Y.2060 (UIT, 2012), define IoT como “una 
infraestructura global de la sociedad de la información, que propicia la prestación de 
servicios avanzados mediante la interconexión de objetos (físicos y virtuales) gracias a 
la interoperabilidad de tecnologías de la información y la comunicación presentes y 
futuras”. 
Se puede definir IoT, como una red global encargada de interconectar objetos 
tanto físicos como virtuales capaces de interactuar entre sí y con el ser humano. 
Consiste en la integración de dispositivos y sensores que pueden establecer una 
interconexión mediante internet a través de redes fijas o inalámbricas de tal manera de 
que las cosas puedan ser monitorizadas en cualquier momento y lugar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
25 
 
Figura 1  
El Internet de las cosas (IoT) 
  
Nota: El gráfico representa un esquema de Internet de las cosas que muestra los 
usuarios finales y las áreas de aplicación en función de los datos. Tomado de Internet of 
Things (IoT): A vision, architectural elements, and future directions (p.3), por J. Gubbi et 
al, 2013, Elsevier B.V. 
Las características fundamentales de IoT, como se describen en (UIT, 2012) son 
las siguientes:  
 Interconectividad: La característica primordial que provee al IoT de toda su 
importancia, que permite el acceso y compatibilidad con la infraestructura 
mundial de la información y la comunicación.  
 Heterogeneidad: Los dispositivos en IoT se basan en diferentes plataformas 
hardware y redes por lo que podrán interactuar con otros dispositivos o 
plataformas de servicios a través de diferentes redes.  
 Cambios dinámicos: El estado (conectado, desconectado, activo, inactivo), 
contexto (velocidad, ubicación, nivel, temperatura, etc) de los dispositivos 
pueden variar dinámicamente. 
26 
 
 Escalabilidad: Los dispositivos IoT interconectados pueden incrementarse de 
manera significativa durante los próximos años por lo que es esencial una mayor 
gestión, interpretación y manipulación eficiente de los datos generados. 
Dentro de la amplia gama de aplicaciones de los sistemas IoT que se describen 
en (Serpanos & Wolf, 2018) se encuentran:  
 En la industria hoy en día es muy común el uso de sensores para el monitoreo 
tanto de los procesos industriales en sí, la calidad del producto, así como el 
estado del equipo. Por ejemplo, actualmente se ha incrementado el número de 
motores eléctricos los cuales incluyen sensores que recopilan datos para 
predecir inminentes fallas del motor. 
 Los edificios inteligentes cuentan con sensores para identificar el estado en el 
que éste se encuentra. Estos datos pueden utilizarse para controlar sistemas de 
calefacción, ventilación y sistemas de iluminación para disminuir costos 
operativos.  
 Las ciudades inteligentes usan sensores que monitorean tanto el tráfico de 
peatones como de vehículos y su vez son capaces de integrar datos de edificios 
inteligentes. 
 Los vehículos incorporan una red de sensores para monitorear el estado del 
vehículo, localización y selección de rutas, identificación de objetos y señales de 
tránsito, así como una alta potencia de cálculo para administrar estos datos. Los 
sistemas médicos implementan una amplia gama de sensores para la 
monitorización de pacientes que se encuentran en sus hogares, en vehículos de 
emergencia o en el hospital. 
27 
 
2.1.1 Arquitectura IoT 
Desde una perspectiva tecnológica, la implementación de un producto 
conectado a IoT requiere la combinación de componentes tanto de software como de 
hardware en una pila de varias capas de tecnologías de IoT. Como se muestra en la 
Figura 2, dicha pila de tecnología de IoT, se compone de tres capas centrales, la capa 
de dispositivo, la capa de conectividad y la capa de nube de IoT. En la capa de 
dispositivo, se puede agregar hardware específico de IoT, como sensores, actuadores o 
procesadores y el software integrado se puede modificar o integrar nuevamente para 
administrar y operar la funcionalidad de los dispositivos. En la capa intermedia de 
conectividad, los protocolos de comunicación como TCP, HTTP, MQTT permiten la 
comunicación entre un dispositivo y la nube. Y en última capa de nube de IoT, el 
software de gestión y comunicación se utiliza para comunicar y administrar los 
dispositivos conectados a la nube, mientras que una plataforma de aplicaciones permite 
el desarrollo y ejecución de aplicaciones de IoT. ( Wortmann & Flüchter, 2015) 
 
28 
 
Figura 2  
Arquitectura IoT 
 
Nota: La gráfica muestra las tres capas centrales que frecuentemente se mencionan en 
la arquitectura IoT. Tomado de Internet of Things Technology and Value Added (p.3), 
por F. Wortmann & K. Flüchter, 2015, Springer Fachmedien Wiesbade. 
Según (RS , 2018), existen tres elementos fundamentales que normalmente se 
indican en la arquitectura IoT.  
 Dispositivos IoT: Los Dispositivos IoT son aquellos que se pueden conectar 
mediante cable o a través de manera inalámbrica a una red, pequeña o amplia; 
estos dispositivos pueden ser motores, elementos actuadores o sensores. 
29 
 
 Redes: Se encargan de ser las puertas de enlace a la red, o la nube con otros 
dispositivos conectados a la red.  
 Nube: Son centros de datos que se alojan en servidores web remotos que 
almacenan y consolidan la información con seguridad. 
Se presentan distintas propuestas de arquitectura dependiendo de la organización que 
trata de estandarizar IoT: 
La IEEE propone una arquitectura basada en tres capas, como se muestra en la Figura 
3. (IEEE, 2015) 
Figura 3  
Arquitectura IoT de tres capas (IEEE) 
 
Nota: El gráfico muestra la arquitectura propuesta por la IEEE la cual consiste en tres 
capas, la primera capa de sensado, una capa intermedia de redes y comunicaciones de 
datos, y finalmente una capa de aplicación. 
UIT propone un modelo de referencia que se muestra en la Figura 4. Dispone de 
cuatro capas: capa de dispositivo, capa de red, capa de apoyo a servicios y 
aplicaciones, y capa de aplicación; y dos capacidades: capacidad de seguridad y 
30 
 
capacidad de gestión. Estas dos capacidades se asocian con las cuatro capas antes 
mencionadas. (UIT, 2012). 
Figura 4  
Modelo de referencia IoT (UIT) 
 
Nota: En la gráfica se observa un modelo referencial IoT que consta de cuatro capas y 
de capacidades de gestión y de seguridad relacionadas con estas cuatro capas. 
2.2 Industria 4.0 
La industria 4.0 es una iniciativa estratégica que nace en Alemania cuyo objetivo 
es llevar las tecnologías IoT a los sectores de fabricación y producción.  
Este concepto “Industria 4.0” hace referencia a la cuarta revolución de la 
producción industrial. Es sumamente aceptado que hasta el día de hoy la producción 
industrial ha pasado por tres revoluciones. La primera revolución industrial, impulsada 
por la producción mecanizada en la cual su principal fuente de energía era aportada por 
agua y vapor. Durante la segunda revolución se introdujo la energía eléctrica, lo que 
llevó a la producción masiva, puesto que, gracias a la electricidad, la productividad se 
incrementó notablemente. Después de la Segunda Guerra Mundial, la inclusión de la 
31 
 
electrónica, a los componentes eléctricos y mecánicos condujo a la tercera revolución 
que permitió una producción automatizada. Actualmente, se cree que estamos al borde 
la cuarta revolución industrial, a través de la incorporación y uso de sistemas 
ciberfísicos que no solamente conducen a niveles de automatización superiores, sino 
que también permiten la fabricación y producción masiva, debido a la flexibilidad que 
ofrecen las líneas de fabricación fácilmente programables, configurables y controlables. 
(Serpanos & Wolf, 2018) 
Figura 5   
La industria 4.0 engloba varios campos dentro de la industria 
 
Nota: El gráfico muestra algunos de los diferentes campos abracados de la industria 4.0 
tales como: edificios y productos   inteligentes, Big Data, Cloud Computing, 
automatización robótica, realidad aumentada, etc. Tomada de Estandarización para la 
Industria 4.0 por Asociación Española de Normalización (p.15). 
32 
 
2.3 Internet Industrial de las Cosas (IIoT)                
La Internet Industrial de las Cosas (IIoT) está basada en la aplicación de 
tecnologías de Internet de Cosas (IoT) en los sectores industriales. Es una 
generalización de la industria 4.0 la cual se enfoca en la eficiencia de los procesos 
industriales. La visión de la IIoT abarca todos los aspectos dentro de las operaciones de 
una industria, no se enfoca solamente en la eficiencia del proceso, sino también en el 
mantenimiento, la gestión de activos, entre otros. (Serpanos & Wolf, 2018) 
Figura 6  
Internet Industrial de las cosas 
 
Nota: En la figura se muestra algunas de las principales características del IIoT. 
Tomado de What is Industrial Internet of Things: Overview por Altizon, 2020. 
2.3.1 Características de la IIoT 
 Una de las características esenciales es la inteligencia, ya que es posible 
interconectar múltiples dispositivos de un determinado proceso en entidades 
inteligentes con capacidad de auto organización, y actuar de forma 
33 
 
independiente de acuerdo a las circunstancias que se encuentren. (Optical 
Networks , 2020) 
 La arquitectura, al ser un concepto nuevo, la tendencia es que sea una 
“arquitectura basada en eventos” la cual tenga la capacidad de tomar decisiones 
en función de los datos. (Optical Networks , 2020) 
 Es un sistema complejo, esto se debe a que se produce una gran cantidad de 
enlaces e interacciones de un gran número de agentes autónomos, es decir se 
considera compleja su estructura la existir una gran cantidad de subredes dentro 
de una gran red que es internet. (Optical Networks , 2020) 
 Los dispositivos IIoT están expuestos a condiciones extremas y deben funcionar 
bajo esas condiciones por lo que son construidos más resistentes justamente 
para trabajar a nivel industrial. (Llanos, 2020) 
 La seguridad es un punto clave en estos dispositivos por lo que los sistemas de 
seguridad son más robustos que los de IoT, ya que un ciberataque puede 
resultar fatal debido a que IIoT conecta infraestructura y redes para el 
funcionamiento industrial. (Llanos, 2020) 
2.4 Diferencias entre IoT e IIoT 
Tecnológicamente, el IoT del consumidor y el IoT industrial son más diferentes 
de lo que son similares. La principal diferencia es que la IIoT hace referencia 
especialmente a dispositivos industriales, mientras que IIoT se enfoca en dispositivos y 
aplicaciones como hogares inteligentes y dispositivos personales cotidianos, los cuales 
no crean una situación de emergencia en caso de que algo salga mal. (Schneider, 
2016) 
34 
 
Figura 7  
IoT vs IIoT 
 
 
Nota: La figura muestra las competencias de la IoT e IIoT. Las aplicaciones de IoT son 
varias: hogares inteligentes, edificios inteligentes y ciudades inteligentes, así como 
dispositivos personales cotidianos. Mientras que IIoT cuenta con aplicaciones 
enfocadas en los sectores industriales y de fabricación. Tomada de IoT & IIoT in Real 
Life por L. Grasso, 2019.  
Ambos dispositivos, tanto los IoT como los IIoT generan variables que pueden 
ser monitorizadas remotamente a través de su propia red o a través de una red pública. 
En el caso de los dispositivos IIoT, nos referimos a dispositivos más sofisticados que 
abarcan más datos, más conexiones y en general un funcionamiento mucho más 
complejo. A su vez, suelen ser mucho más robustos, y, por lo tanto, tiene un costo 
mayor, dado que habitualmente estarán sometidos a unas condiciones y ambientes 
diferentes que los dispositivos IoT. (Llanos, 2020) 
35 
 
2.5 Paradigmas de la comunicación  
Existen varios protocolos para interconectar dispositivos y maquinas que 
trabajan bajo la filosofía del internet de las cosas. Cliente /Servidor y Publicador/ 
Suscriptor son los tipos de paradigmas de comunicación más utilizados. 
2.5.1 Modelo Cliente / Servidor  
Los protocolos cliente / servidor requieren que el cliente se conecte al servidor y 
realice las solicitudes. En este modelo, el servidor retiene los datos y responde a los 
pedidos o solicitudes que el cliente realice. Previamente es necesario que el cliente 
conozca al servidor para que pueda conectarse a la sesión. (Semle, 2016) 
Figura 8  
Modelo cliente/servidor 
 
Nota: En la figura se muestra e modelo cliente/ servidor en el que las tareas se reparten 
entre los proveedores de recursos o servicios, llamados servidores, y los demandantes, 
llamados clientes. Tomado de El Modelo Cliente/Servidor por E. Marini (p.1), 2012. 
En el modelo cliente / servidor, la interacción entre los procesos sigue un patrón 
de petición - respuesta como se muestra en la Figura 9. En una sesión de servicio, un 
cliente realiza una petición al servidor, que contesta con una respuesta El cliente puede 
36 
 
hacer una petición subsiguiente, seguida por una respuesta del servidor. Este proceso 
puede repetirse de manera indefinida hasta que caduque la sesión. (Damian, 2020) 
Por cada petición realizada, el cliente debe esperar por la respuesta del servidor 
antes de continuar. 
Figura 9  
Patrón petición-respuesta de las comunicaciones entre procesos 
 
Nota: En la figura se muestra le patrón petición respuesta en la interacción de procesos 
del modelo cliente/ servidor. Tomado de El paradigma cliente-servidor de O. Damián 
(p.1),2020. 
2.5.2 Modelo Publicación / Suscripción 
Un protocolo de publicación / suscripción requiere menos acoplamiento entre el 
cliente y el servidor, como se ilustra en la figura 10. Este modelo requiere que los 
37 
 
dispositivos se conecten y publiquen datos en un topic. Los consumidores pueden 
conectarse al agente y suscribirse a los datos del topic. (Semle, 2016) 
Las partes implicadas en la comunicación son: 
 Un consumidor o suscriptor, recibe información de los Topics a los que está 
suscrito. 
 Un publicador, puede publicar tantos Topics diferentes como crea preciso. 
 Un Broker o mediador, es el encargado de recoger la información de los Topics y 
enviarla a los suscriptores. 
 Los clientes se suscriben a las categorías que les interesan. Los sistemas de 
publicación / suscripción suelen estar mediados por intermediarios que reciben 
mensajes publicados de los editores y los envían a los suscriptores. Los mensajes 
pueden estar organizados por tema o topics; todos los mensajes de un topic 
determinado son distribuidos por los intermediarios a los suscriptores de ese topic. El 
broker conoce las identidades de los suscriptores, pero el editor no. Los brokers pueden 
interactuar entre sí mediante un protocolo puente. Un puente permite la publicación 
indirecta de mensajes, con un mensaje que va del editor a un primer broker, luego a un 
segundo broker y finalmente a los suscriptores que no están conectados al primer 
broker. (Serpanos & Wolf, 2018) 
 
 
 
 
 
38 
 
Figura 10  
Modelo publicación / suscripción 
 
Nota: En el gráfico se muestra el modelo publicación/ suscripción en el cual el suscriptor 
puede estar suscrito a uno o varios Topics, de un mismo publicador o de varios. El 
publicador es el responsable de definir los diferentes tipos de Topics a los cuáles se 
pueden suscribir los suscriptores. Tomado de Internet of Things (IoT) Systems por 
Serpanos & Wolf (p.8), 2018, Springer International Publishing. 
Los protocolos que manejan el modelo cliente/servidor son más compatibles y 
seguros porque se basan en conexiones punto a punto. Sin embargo, son menos 
escalables porque las conexiones punto a punto son más difíciles de manejar y mayores 
demandantes de recursos. Por otro lado, los protocolos que se manejan bajo el modelo 
publicación / suscripción son más escalables porque el separar a productores de 
consumidores permite que cada uno se agregue y se quite de forma independiente. 
También pueden aparecer cuestiones de compatibilidad dada la separación entre 
productor y consumidor. Por ejemplo, un cambio en el formato del mensaje enviado por 
el productor requiere que los consumidores se ajusten a dicho formato (Semle, 2016) 
39 
 
2.6 Protocolos de comunicación IIoT 
El protocolo de IoT que se utilice dependerá del nivel de arquitectura del sistema 
en el que deban moverse los datos. El modelo de interconexión de sistemas abiertos 
(OSI) proporciona un mapa de los distintos niveles que envían y reciben datos. Cada 
protocolo de la arquitectura del sistema de IoT permite la comunicación de dispositivo a 
dispositivo, de dispositivo a puerta de enlace, de puerta de enlace a datos o de puerta 
de enlace a la nube, así como la comunicación entre centros de datos. (Microsoft Azure, 
2020) 
2.6.1 Nivel de aplicación 
El nivel de aplicación actúa como interfaz entre el usuario y el dispositivo. 
a) HTTP (REST/JSON)  
El Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) es un protocolo basado en el 
modelo cliente / servidor ubicuo en la web. Debido a que existen un sin número de 
herramientas de código abierto que usan HTTP y resulta muy accesible. (National 
Instruments, 2019) 
El enfoque en HTTP y en IoT se basa en la Transferencia de Estado 
Representacional (REST), el cual es un modelo en el que los clientes pueden acceder a 
los recursos en el servidor a través de solicitudes. (National Instruments, 2019) 
La industria tiene cierta experiencia en el uso de HTTP para la configuración de 
dispositivos y productos, pero no para el acceso a datos. Como tal, muchas plataformas 
de IoT y de TI admiten el consumo y el suministro de datos en forma HTTP, pero pocas 
plataformas industriales lo hacen. Esto está cambiando a medida que más puertas de 
40 
 
enlace y PLC comienzan a agregar soporte nativo de HTTP. (National Instruments, 
2019) 
b) MQTT  
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport, 'Cola de mensajes telemetría y 
transporte') es un protocolo publicación/suscripción diseñado para SCADA y redes 
remotas. (National Instruments, 2019) 
Este protocolo de mensajería está diseñado para la comunicación ligera entre 
dispositivos el cual es usado comúnmente para las conexiones con ubicaciones remotas 
y poco ancho de banda. MQTT es ideal para dispositivos pequeños que requieren un 
uso eficiente del ancho de banda y de la batería. (Microsoft Azure, 2020) 
c) CoAP  
CoAP (Constrained Application Protocol, 'protocolo de aplicación restringida') fue 
creado para proveer la compatibilidad de HTTP con una mínima carga. Es un protocolo 
muy similar a HTTP, pero hace uso de UDP en lugar de TCP. (National Instruments, 
2019) 
Además, simplifica el encabezado HTTP y reduce el tamaño de cada 
requerimiento. Hoy en día es uno de os protocolos más utilizados por las plataformas de 
IoT, después de HTTP y MQTT. (Microsoft Azure, 2020) 
d) DDS 
DDS (Data Distribution Service, ‘servicio de distribución de datos’) es un 
protocolo basado en el modelo publicación/suscripción. DDS es un estándar abierto 
para tiempo real, confiable y de alto rendimiento operado por OMG (Object 
Management Group, ‘Grupo de Gestión de Objetos’). A diferencia del protocolo MQTT, 
41 
 
que necesita de un agente centralizado, DDS está descentralizado. Esto hace que sea 
un protocolo de comunicación punto a punto muy versátil, veloz y con una resolución 
por debajo del milisegundo, que tiene la capacidad de ejecutar dispositivos pequeños 
hasta conectar redes de alto rendimiento. Este protocolo optimiza la implementación, 
cuenta con una arquitectura flexible y adaptable, aumenta la confiabilidad y reduce la 
complejidad. (Microsoft Azure, 2020) 
e) AMQP  
AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) es otro protocolo basado en el 
modelo publicación/suscripción el cual proviene del sector financiero. Las principales 
características de este protocolo son a orientación a mensajes, encolamiento, 
enrutamiento, exactitud, seguridad una de las más importantes su transmisión sólida y 
robusta de datos. Y siendo su mayor desventaja, que se trata de un protocolo pesado. 
(National Instruments, 2019) 
Nivel de software que crea interoperabilidad entre el middleware de mensajería. 
Ayuda a que una gran variedad de aplicaciones y sistemas funcionen juntos, lo que 
permite crear una mensajería normalizada a escala industrial. (Microsoft Azure, 2020) 
Tabla 1  
Tabla comparativa sobre algunos de los protocolos 
 Transp
orte 
Modelo  Ámbito de 
aplicacion 
Conocimie
nto del 
contenido 
Datos 
princip
ales 
Seguridad Prioridad 
de los 
datos 
Tolerancia a 
fallos 
AMQP TCP/I
P 
Intercam
bio de 
mensaje
s punto 
a punto  
D2D 
D2C 
C2C 
Ninguno  Codific
ados  
TLS Ninguno Especifica de 
la 
implementaci
ón 
CoAP UDP/I
P 
Petición/
Respues
D2D Ninguno  Codific
ados  
DTLS Ninguno Descentraliz
ado  
42 
 
 Transp
orte 
Modelo  Ámbito de 
aplicacion 
Conocimie
nto del 
contenido 
Datos 
princip
ales 
Seguridad Prioridad 
de los 
datos 
Tolerancia a 
fallos 
 ta 
(REST) 
DDS UDP/I
P 
(unica
st + 
mcast) 
TCP/I
P 
Publicac
ión/Susc
ripción  
Petición/
Respues
ta 
D2D 
D2C 
C2C 
Enrutamie
nto 
basado en 
el 
contenido, 
consultas 
Declar
ados 
codific
ados  
TLS, 
DTLS, 
DDS 
Prioridade
s de 
transporte  
Descentraliz
ado  
MQTT TCP/I
P 
Publicac
ión/Susc
ripción  
D2D Ninguno  No 
definid
os 
TSL Ninguno El nodo 
central 
(bróker) es el 
punto único 
de fallo 
(SPoF) 
 
Nota: En esta tabla se resume algunas de las principales características de algunos 
protocolos. Recuperado de INCIBE.  
2.6.2 Nivel de transporte 
El nivel de transporte habilita y protege la comunicación de los datos a medida 
que viajan entre niveles. 
a) Protocolo de control de transmisión (TCP) 
Protocolo dominante y uno de los fundamentales en internet. Permite conexiones 
entre hosts, para lo que divide grandes agrupaciones de datos en paquetes individuales 
que reenvía y vuelve a ensamblar según sea necesario. Esto garantiza que los datos 
enviados lleguen a su destino en el orden que fueron transmitidos y sin errores.   
(Microsoft Azure, 2020)   
 
43 
 
b) Protocolo de datagramas de usuario (UDP) 
Protocolo de comunicaciones muy utilizado en internet que permite la 
comunicación entre procesos sin necesidad de una conexión previa como ocurre con 
TCP. Al no disponer de un control de flujo o de congestión puede existir perdida de 
información lo que lo convierte en un protocolo no fiable.  (Microsoft Azure, 2020) 
2.6.3 Nivel de red 
El nivel de red permite la comunicación entre los dispositivos individuales y el 
enrutador. 
a) 6LoWPAN 
Redes de área inalámbricas de bajo consumo en donde cada nodo tiene su 
propia dirección IPv6 que reduce los tiempos de transmisión. 
b) IPv6 
Esta actualización reciente de IP redirige el tráfico a través de Internet e identifica 
y localiza dispositivos en la red. 
c) IEEE 802.15.4 
Estándar para redes inalámbricas de bajo poder. Se usa con Zigbee, 6LoWPAN 
y otros estándares. 
d) LPWAN 
Redes de área amplia y de baja potencia, este tipo de red permite la 
comunicación de dispositivos separados por distancias en el rango de kilómetros. 
LoRaWAN es un ejemplo de este tipo de red optimizada para un consumo de energía 
muy bajo. 
44 
 
2.6.4 Nivel físico 
El nivel físico establece un canal de comunicación que permite que los 
dispositivos se conecten dentro de un entorno especificado. 
a) Bluetooth Low Energy (BLE) 
Proporciona un reducido consumo de energía a un considerablemente bajo 
costo, manteniendo una distancia de conectividad muy similar a la del Bluetooth clásico. 
Los tiempos de conexión disminuyeron tan solo a unos pocos milisegundos, a diferencia 
de lo que se tardaba anteriormente. Gracias a su bajo costo y a la   larga duración de la 
batería, BLE se ha convertido en el favorito de la electrónica de consumo.  (Microsoft 
Azure, 2020) 
b) Ethernet 
Es un protocolo de conexión por cable lo que viene a ser una opción no muy 
costosa que proporciona una conectividad rápida para datos con una baja latencia.  
(Microsoft Azure, 2020) 
c) Evolución a largo plazo (LTE) 
Tecnología de comunicación inalámbrica de banda ancha con la que se pueden 
transmitir datos a dispositivos móviles y terminales de datos. LTE se destaca por 
aumentar la capacidad y la velocidad de las redes inalámbricas.  (Microsoft Azure, 
2020) 
d) Transmisión de datos en proximidad (NFC) 
Conjunto de protocolos de comunicación que utilizan campos electromagnéticos 
y permiten comunicaciones entre dispositivos a muy corta distancia, no mayor a los 5 
45 
 
centímetros. Suelen utilizarse comúnmente para realizar pagos móviles. (Microsoft 
Azure, 2020) 
e) Identificación por radiofrecuencia (RFID) 
Es una tecnología que permite la identificación y transmisión de información de 
un objeto a través de etiquetas RFID mediante ondas de radio frecuencia. El hardware 
compatible se comunica con estas etiquetas para leer su información. (Microsoft Azure, 
2020) 
f) Wi-Fi/802.11 
Es una tecnología que permite acceder a internet de manera inalámbrica a 
varios dispositivos al conectarse a una red determinada, muy usada en hogares y 
oficinas. A pesar de ser una opción muy económica, puede que no se ajuste a todos los 
escenarios por su alcance limitado.  (Microsoft Azure, 2020) 
2.7 Labview 
Labview es un lenguaje de programación gráfica y una poderosa herramienta 
que permite a los programadores desarrollar aplicaciones de software de manera rápida 
y sencilla. (Bitter , Mohiuddin, & Nawrocki, 2007) 
Es un software desarrollado por National Instruments y lo definen como 
“LabVIEW es un software de ingeniería de sistemas que requiere pruebas, medidas y 
control con acceso rápido a hardware e información de datos.” (National Instruments, 
2020) 
Algunos campos de trabajo con Labview son: 
 Comunicaciones 
 Tiempo Real 
 Adquisición y tratamiento de imágenes 
46 
 
 FPGAs 
 Sincronización de dispositivos 
 Etc. 
2.7.1 Instrumentos virtuales (VI) 
Un instrumento virtual (VI) es un elemento de programación de Labview. Consta 
de un diagrama de bloques, un panel frontal y un icono. El diagrama de bloques 
contiene el código del VI. El panel frontal, muestra controles e indicadores para el 
usuario y el icono es una representación visual del VI que tiene los conectores para las 
entradas y salidas del programa. (Bitter , Mohiuddin, & Nawrocki, 2007) 
Los controles e indicadores son las entradas y salidas de un VI, respectivamente, 
que aparecen en el panel frontal y que están asociados con una ubicación de terminal 
en el conector del VI. Cada control e indicador en el panel frontal tiene un terminal de 
origen y destino asociado en el diagrama de bloques del VI. Los controles e indicadores 
tienen nombres únicos y etiquetas visibles para facilitar la identificación del terminal de 
diagrama asociado. (Kodosky, 2020) 
 
 
 
 
 
 
 
47 
 
 
Figura 11  
Componentes de un instrumento virtual (vi) 
 
Nota: la figura muestra las relaciones entre el panel frontal, el diagrama de bloques y el 
icono de un VI. Tomado de LabVIEW por J. Kodosky (p.23), 2020. 
2.7.2 Metodología de programación en Labview 
La programación en Labview se la realiza de manera secuencial, por lo tanto, es 
relevante que la ubicación de las entradas se lo haga a la izquierda y las salidas a la 
derecha, para conseguir posteriormente una correcta lectura y depuración. (National 
Instruments, 2020) 
La metodología básica de programación de los VI’s es la siguiente: 
a) Adquisición 
Se obtienen datos mediante los controladores que se encuentran en la página 
oficial de National Instruments. De esta forma se configura las entradas y el tipo de 
datos que se quieran adquirir para un hardware especifico, ya sea de NI como de otros 
fabricantes. Los VI’s Express son frecuentemente utilizados en este punto debido a que 
facilitan la tarea de configuración de un dispositivo. 
48 
 
b) Análisis 
Para analizar los datos, existen múltiples controles en la biblioteca de Labview. 
También se pueden emplear VI Express. 
c) Presentación 
Para la presentación de los datos, se tiene varios tipos de indicadores como: 
graficas, tablas, reportes, leds o secuencia de estados. En caso de que se quiera algo 
más específico como la creación de texto posteriormente, registrar datos en un fichero o 
generar una señal es recomendable usar VI Express. 
2.7.3 NI MYRIO 1900 
El NI myRIO 1900 es un Sistema Embebido de National Instruments diseñado 
para el trabajo con estudiantes enfocados o involucrados en el diseño de sistemas de 
control, mecatrónicos y robóticos. (Instruments, USER GUIDE AND SPECIFICATIONS 
NI myRIO-1900, 2020) 
Cuenta con entradas y salidas reconfigurables, “incluye 10 entradas analógicas, 
6 salidas analógicas, 40 líneas de E/S digitales, WiFi, LEDs, un push‑button, un 
acelerómetro interno, un FPGA Xilinx y un procesador dual‑core ARM Cortex‑A9”. 
(Instruments, NI, 2020) 
49 
 
Figura 12  
Distribución de pines NI myRIO 
 
Nota: la figura muestra la distribución de pines del NI myRIO. Tomado de USER GUIDE 
AND SPECIFICATIONS NI myRIO-1900 por National Instruments (p.6), 2020. 
2.7.4 EPC – Entrenador de Planta de Control  
La EPC es una planta construida por la empresa Datalights, con el fin de brindar 
un entorno que simule plantas reales de temperatura, velocidad y posición. 
Esta planta está diseñada para conectarse con tarjetas DAQ o Sistemas 
Embebidos de National Instruments y de esta manera poder desarrollar aplicaciones en 
el Software LabVIEW. 
50 
 
Figura 13  
Diagrama esquemático del EPC 
 
Nota: la figura muestra los sensores y actuadores del EPC. Tomado de Manual EPC por 
Datalights, 2020. 
El EPC posee los siguientes elementos: 
 Entradas Digitales  
o Bombillo  
o Ventilador  
o Relé  
o Stepper  
 Entradas Analógicas 
o Motor DC 
 Salidas Analógicas 
o Temperatura  
o Micrófono (Dataligths, 2020) 
51 
 
2.8 Plataformas de desarrollo en la nube 
Las plataformas de IoT brindan varias capacidades en la industria, IoT industrial 
emergente y la cuarta revolución industrial (Industria 4.0) proporciona la flexibilidad para 
los planificadores e implementadores y conduce a una mejor toma de decisiones. 
Además, la supervisión de la máquina y los servicios en la nube, además de las 
aplicaciones proporcionadas contribuyen al crecimiento y la producción. (Hejazi, Rajab, 
Cinkler, & Lengyel, 2018) 
Algunas de las plataformas de desarrollo en la nube son: 
2.8.1 Amazon AWS IoT 
Amazon Web Services (AWS) ofrece infraestructura de tecnología de la 
información, como almacenamiento, base de datos, redes, potencia de cómputo, entre 
otras. Dentro de las principales ventajas que ofrece esta plataforma se encuentra su bajo 
costo, mientras más usuarios hagan uso del servicio, más económico es. Se factura solo 
por los servicios que se utiliza y por ultimo su escalabilidad, el usuario puede contratar y 
utilizar un servicio según como necesite. (National Instruments, 2019)  
2.8.2 IBM Watson IoT para Bluemix 
La plataforma de desarrollo en la nube de IBM, Bluemix, es una PaaS. Con 
Bluemix, puede acceder al software de IBM para servicios, como análisis de grandes 
volúmenes de datos, almacenamiento, bases de datos, seguridad, IoT, aplicaciones 
cognitivas y muchos más. (National Instruments, 2019) 
 
 
52 
 
Esta plataforma permite que una aplicación establezca comunicación con los 
dispositivos disponibles y haga uso de los datos recibidos desde esos dispositivos y los 
gateways de dispositivo. La forma más segura de conexión de los dispositivos con esta 
plataforma se lo realiza mediante el protocolo MQTT con TLS. (National Instruments, 
2019) 
2.8.3 PTC ThingWorx 
ThingWorx es una plataforma de desarrollo de aplicaciones de IoT basada en un 
modelo que proporciona un diseño de aplicación completo, tiempo de ejecución y 
entorno. ThingWorx proporciona componentes para conectividad, análisis, colaboración 
y visualización, incluida la realidad aumentada. Principales características de desarrollo 
de la plataforma: 
 Composer: Es un entorno para modelado de aplicaciones el cual permite el 
desarrollo de aplicaciones de manera rápida y fácil.  
 Mezclas sin código: La plataforma utiliza una tecnología “arrastrar y soltar” que 
permite construir aplicaciones sin la necesidad de escribir código.  
 Motor de ejecución y almacenamiento: Esta funcionalidad tiene el propósito de 
almacenar, relacionar y exponer grandes cantidades de datos para darles valor y 
que sean fácil de utilizar. (National Instruments, 2019) 
2.8.4 Microsoft Azure IoT Suite 
Azure IoT Suite permite recoger datos de los dispositivos y proporciona un 
conjunto de servicios, como análisis de datos, almacenamiento de datos, visualización 
de datos históricos y en tiempo real, e integración con los sistemas de administración. El 
concentrador Azure IoT recibe los datos desde los dispositivos de IoT. Los datos de los 
53 
 
dispositivos se pueden almacenar o transmitir para más procesamiento, análisis y 
administración. Los dispositivos se pueden comunicar con el concentrador de IoT 
mediante los protocolos HTTP, MQTT o AMQP. Microsoft ofrece un conjunto de SDK de 
dispositivos Azure IoT a través de GitHub. (National Instruments, 2019) 
2.8.5 Ubidots 
Ubidots es una plataforma que ofrece una experiencia segura y con API fáciles 
de usar a las que se accede a través de protocolos como: HTTP / MQTT / TCP / UDP 
para conectar de manera simple y segura hardware y entradas digitales a la nube que 
proporciona Ubidots, donde se puede analizar y formular en soluciones de mejora 
empresarial. Ubidots es útil para emprendedores, integradores de sistemas, 
instituciones educativas y permite conectar dispositivos de manera eficiente, administrar 
datos y visualizar con facilidad en un entorno virtual. (IoTONE, 2020) 
La plataforma Ubidots for Education es creada para ofrecer a los entusiastas y 
estudiantes de IoT un lugar para construir, desarrollar, probar, aprender y explorar el 
futuro de las aplicaciones y soluciones conectadas a Internet. (IoTONE, 2020) 
Esta plataforma nos ofrece:  
 Bibliotecas de dispositivos que nos permite conectar rápidamente cualquier 
dispositivo habilitado para Internet a la plataforma Ubidots. (IoTONE, 2020) 
 Paneles de control en tiempo real para para el análisis y control de dispositivos. 
Permite compartir datos a través de aplicaciones móviles o en la web. (IoTONE, 
2020) 
 Data Analytics, permite a los usuarios de Ubidots ver los resultados de su trabajo 
y facilita la toma de decisiones gracias a Ubidots Analytics Engine. Este motor 
de cálculo permite a los usuarios calcular funciones matemáticas, estadísticas y 
54 
 
lógicas programadas para entregar los datos y la información impulsando a 
mejora de eficiencia en una empresa. (IoTONE, 2020) 
 Ubidots Events Engine permite a los usuarios mantenerse informados mediante 
la función de eventos y alarmas. Proporciona un sistema de envío de mensajes 
de texto, correos electrónicos, telegramas a personas y M2M para recibir 
notificaciones de datos y controles de automatización eficientes. (IoTONE, 2020) 
 Acceso de usuario permite acceder a sus aplicaciones de IoT directamente a 
aquellos que necesitan con la autenticación y administración de usuarios de 
Ubidots. (IoTONE, 2020) 
Dentro de Ubidots se cuenta con una estructura detallada de la siguiente manera: 
 Una organización tiene dispositivos y dashboards dentro de ella, por último 
tendrá usuarios que dependiendo el rol que se les asigne tendrán acceso a 
visualizar estos dispositivos y Dashboards.  
 Los dispositivos tienen variables donde se alojan los datos que captan o envían 
al exterior. 
 Los dashboards permiten alojar estas variables dentro de widgets que reciben 
datos o envían datos. 
 
55 
 
Figura 14  
Estructura Plataforma Ubidots 
USUARIOS
ORGANIZACIÓN 
DISPOSITIVOS
Sistemas 
Embebidos , 
DAQ
DASHBOARDS
VARIABLES
Temperatura - Caudal  - Velocidad
WIDGETS
Gauge – Slider- Tank – Manual 
Input
 
2.9  Wireshark  
Wireshark es un analizador de paquetes de red. Un analizador de paquetes de 
red presenta los datos de los paquetes capturados con el mayor detalle posible. 
Se podría pensar en un analizador de paquetes de red como un dispositivo de 
medición para examinar lo que está sucediendo dentro de un cable de red. (Wireshark, 
2020) 
Hace algunos años, las herramientas de este tipo eran costosas, propietarias o 
ambas cosas. Sin embargo, con la llegada de Wireshark, eso ha cambiado ya que se 
encuentra de disponible totalmente gratis, es de código abierto y hoy en día es uno de 
los mejores analizadores de paquetes. (Wireshark, 2020) 
Estas son algunos de los beneficios que proporciona Wireshark: 
 Los administradores de red lo utilizan para solucionar problemas de red. 
 Los ingenieros de seguridad de redes lo utilizan para examinar problemas de 
seguridad. 
56 
 
 Los ingenieros de control de calidad lo utilizan para verificar aplicaciones de red. 
 Los desarrolladores lo utilizan para depurar implementaciones de protocolos. 
 La gente lo usa para aprender los aspectos internos del protocolo de red. 
Wireshark también puede ser útil en muchas otras situaciones. 
2.9.1 Características  
Las siguientes son algunas de las muchas características que proporciona Wireshark: 
 Disponible para UNIX y Windows. 
 Capturar de paquetes de datos en vivo desde una interfaz de red. 
 Mostrar paquetes con información de protocolo muy detallada. 
 Guardar los paquetes de datos capturados. 
 Exportar algunos o todos los paquetes en varios formatos de archivo de captura. 
 Filtrar paquetes según muchos criterios. 
  
57 
 
CAPÍTULO III 
3. DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN 
En este capítulo se describe el desarrollo del código e implementación del 
mismo en el software LabVIEW, que permite la conexión de la PC, Sistema Embebido 
NI myRIO y el EPC (Entrenador de Planta de Control) con la Plataforma de servicios en 
la Nube Ubidots bajo el marco tecnológico IoT usando el protocolo de comunicación 
HTTP y el formato de transmisión de datos JSON. 
Al igual que la utilización de la Plataforma Ubidots, en el sentido de creación de 
una cuenta, dispositivos variables, dashboards, widgets, usuarios y organizaciones. En 
la Figura 15 se muestra el esquema de integración de los componentes.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
58 
 
Figura 15  
Esquema de integración de los componentes 
 
Nota.  El gráfico representa el esquema de integración de los componentes de la prueba 
de concepto en la conexión con la Plataforma Ubidots. Adaptado de DemoScript 
SystemLink Cloud – Versión Publica (p.3), por S.Orellana , 2020, Dataligths. 
3.1 Creación de una Cuenta en la Plataforma Ubidots 
Para iniciar la cuenta en Ubidtos, se  ingresó  a https://ubidots.com en la sección 
“SIGN UP”. En la siguiente interfaz seleccionamos una cuenta For Businnes ya que así 
tendremos un poco más de opciones habilitadas. A continuación, damos clic en 
“CONTINUE” (Figura 16) y luego de llenar los datos correspondientes de manera 
personal (Figura 17), queda creada la cuenta en la Plataforma.  
59 
 
Figura 16  
Interfaz sing up Ubidots 
 
Figura 17  
Interfaz creación de cuenta Ubidots 
 
3.1.1 Visualización de Api Keys y Tokens de la cuenta  
Una vez ingresado a la cuenta de Ubidots que se ha creado, nos dirigimos al 
icono de usuario y se ingresa en Api Credentials, se podrá visualizar el API Key y el 
Token.  Como se observa en la Figura 18.  
60 
 
API Key: BBFF-ef2937f9c72fca5590b84fc9693b334bf5d 
Default token: BBFF-xb2m1ekp8NxU862NImxdbEopLPWggl 
Figura 18  
Interfaz Api credentials 
 
3.2 Creación de un Dispositivo  
Se ingresa a la pestaña “DEVICES”, a continuación, damos clic en el símbolo “+” 
para agregar un dispositivo nuevo como se observa en la Figura 19. A continuación se 
establece un nombre para el dispositivo, en este caso el nombre es “Labview1” y el 
label es “labview1”. Al ingresar en el dispositivo creado se puede observar la imagen 
que aparece en la Figura 20. 
Al dar clic en “SET LOCATION” aparecerá la ubicación de nuestro dispositivo. 
61 
 
Figura 19  
Creación de un dispositivo 
 
Figura 20  
Panel del dispositivo 
 
3.3 Creación de Variables en Ubidots 
Para la creación de variables es necesario dirigirse a la pestaña “DEVICES” y 
seleccionar el dispositivo creado. En este caso Labview 1 como se observa en la Figura 
21. Al seleccionar el dispositivo creado aparece la siguiente interfaz como muestra la 
62 
 
Figura 22, consecutivamente se debe seleccionar “+ Add Variable”. Posteriormente al 
seleccionar la opción “RAW” como se observa en la Figura 23, aparecerá el recuadro 
con la leyenda “New Variable” que se mira en la Figura 24, aquí se puede modificar el 
nombre de la variable y todos los parámetros necesarios. De esta manera se crean 
todas las variables para las aplicaciones que se deseen crear, esto se observa en la 
Figura 25. 
Figura 21  
Panel de dispositivos creados 
 
63 
 
Figura 22  
Creación variable 
 
Figura 23  
Añadir variable 
 
64 
 
Figura 24  
Modificar nombre de la variable 
 
Figura 25  
Panel de variables creadas 
 
 
 
 
65 
 
3.4 Creación de Dashboards y asignación de variables a los Widgets 
3.4.1 Creación Dashboards  
Al dirigirse a la sección “DATA” y dar clic en la opción “Dashboards”, tal y como 
se observa en la Figura 26. 
Figura 26  
Ingreso sección dashboards 
 
Por defecto nos aparecerá un Demo Dashboard, al dar clic en el símbolo de 
menú que esta junto al nombre DEMO DASHBOARD (Figura 27). 
66 
 
Figura 27  
Panel demo dashboard 
 
Aparecerá la siguiente interfaz (Figura 28), aquí se puede dar clic en el símbolo 
“+” para agregar un nuevo Dashboard. En esta sección se establece un nuevo nombre y 
se puede modificar ciertos parámetros como se observa en la interfaz de la Figura 29, al 
finalizar los cambios que se deseen se debe dar clic en el símbolo check. 
Figura 28  
Agregar nuevo dashboard 
 
67 
 
Figura 29  
Interfaz propiedades del nuevo dashboard 
 
3.4.2 Asignación de Variables a Widgets  
Al guardar el Dashboard, se presenta la siguiente interfaz, se puede añadir un 
Widget con el cual se visualiza las variables creadas, para agregar un nuevo widget se 
debe dar clic en “Add new Widget” o en el símbolo “+”, como se observa en la Figura 30. 
Figura 30  
Interfaz dashboard creada 
 
68 
 
Se tendrá la siguiente interfaz (Figura 31) donde se escogen los widgets que se 
ajusten a la necesidad de la aplicación y que guarden relación con las variables 
creadas, es decir si se recibe un dato booleano lo más correcto sería visualizarlo en el 
widget “Indicator” y si se envía un dato booleano sería necesario usar el widget “Switch”. 
Figura 31  
Panel de widgets 
 
Seleccionar un Gauge en este caso como en la Figura 32, para la variable 
temperatura, lo más lógico y siguiendo el consejo anterior seria colocar un “termometer” 
pero no se encuentra disponible en esta versión de prueba. Dar clic en “+ Add 
Variables” y seleccionar el dispositivo creado donde se encuentran las variables 
creadas, en este caso el dispositivo es Labview1, tal y como aparece en la Figura 33. 
69 
 
Figura 32  
Interfaz widget gauge 
 
Figura 33  
Asignación de variables al widget 
 
Se debe seleccionar el dispositivo y buscar la variable que se quiera asignar al 
widget como se mira en la Figura 34, en este caso se asigna la variable temperatura y 
damos clic en el símbolo check. 
70 
 
Figura 34  
Selección de variables 
 
De esta manera se tiene ya asignada la variable al widget, uno de los 
parámetros más importantes que se puede modificar es el rango y se lo puede hacer 
navegando más abajo en el apartado “Range Value” de la Figura 35. Cuando se tiene 
todo acorde a las necesidades de la aplicación daremos clic en el símbolo check. 
Figura 35  
Propiedades del gauge 
 
71 
 
En la Figura 36 se observa un conjunto de Widgets creados de ejemplo que son: 
 Gauge: variable temperatura 
 Indicator: variable led 
 Switch: variable Switch 
 Slider: variable RPM 
Figura 36  
Dashboard con diferentes widgets 
 
3.5 Desarrollo del código de conexión LabVIEW - Ubidots 
Para establecer la comunicación entre el software LabVIEW alojado en el PC de 
Desarrollo y del Sistema Embebido NI myRIO con la plataforma Ubidots, se utiliza el 
protocolo de comunicación HTTP, este protocolo posee un conjunto de herramientas en 
la paleta de Funciones Data Comunications > Protocols> HTTP Client como se muestra 
en la Figura 37. 
 
72 
 
Figura 37  
Paleta de funciones http 
 
Nota. El gráfico muestra la paleta de funciones HTPP Client del Software Labview. 
Tomado de Software LabVIEW 2019, 2020. 
Para poder desarrollar este código de comunicación se usan las funciones Open 
Handle, Headers, GET, POST y Close Handle. La plataforma Ubidots requiere un 
formato especial para poder enviar o recibir datos desde un dispositivo estas funciones 
son GET para recibir datos desde la Plataforma y POST para enviar datos hacia la 
Plataforma. La estructura para el comando POST se muestra en la Figura 38. 
Figura 38  
Estructura post 
 
73 
 
Nota. El gráfico muestra la estructura para poder ejecutar el comando POST y enviar 
datos a la Plataforma de Ubidots. Tomado de Ubidots API Docs por Ubidots , 2020, 
Ubidots(https://ubidots.com/docs/hw/#send-data).  
La estructura para el comando GET se muestra en la Figura 39.  
Figura 39  
Estructura get 
 
Nota. El gráfico muestra la estructura para poder ejecutar el comando GET y recibir 
datos desde Plataforma de Ubidots. Tomado de Ubidots API Docs por Ubidots , 2020, 
Ubidots(https://ubidots.com/docs/hw/#retrieve-data).  
Se usó esta Paleta de Funciones HTTP Client que se muestra en la Figura 37 
como base para el desarrollo de un conjunto de Sub VI’s que permiten la conexión con 
la plataforma Ubidots. 
3.5.1 Abrir y Cerrar conexión 
a) Abrir Conexión(Start_Connect.vi) 
Como se observa en la Figura 40 tiene una entrada y 2 salidas que son error in, 
HTTP network connection, out (Refnum out), error out.  
74 
 
Figura 40  
Sub vi inicio de conexión 
 
b) Cerrar Conexión(Close_connect.vi) 
Como se observa en la Figura 41 se tiene solamente 2 entradas y una salida que 
son HTTP network connection in (Refnum in), error in y error out respectivamente. 
Figura 41  
Sub vi cierre de conexión 
 
Estos Sub Vi’s están alojados dentro de una Biblioteca Ini_Connect.lvlib.  
3.5.2 Credenciales de Escritura y Lectura 
a) Credenciales de Escritura (Credenciales_write.vi) 
Como se observa en la Figura 42 se tiene 2 entradas y una salida, las entradas 
son el Label o etiqueta del Dispositivo y el Default Token, en ese orden, la salida es el 
conjunto de estas credenciales conocidas como URL.  
75 
 
Figura 42  
Sub vi credenciales de escritura 
 
b) Credenciales de lectura(Credenciales_read.vi) 
Como se observa en la Figura 43 se tiene 3 entradas y 1 salida, las entradas son 
el Label o etiqueta del Dispositivo, el Default Token Y nombre de la variable, en ese 
orden, y la salida es el conjunto de estas credenciales conocidas como URL.    
Figura 43  
Sub vi credenciales de lectura 
 
Estos Sub Vi’s están alojados dentro de una Biblioteca Credentials.lvlib.  
3.5.3 Conversión de variables numéricas, boleanas y Strings  
a) Datos booleanos (Boolean_write.vi)   
Como se observa en la Figura 44 tenemos 1 entrada y 1 salida, la entrada hace 
referencia al controlador booleano y la salida al valor convertido. 
76 
 
Figura 44  
Sub vi conversión boleano a string 
 
b) Datos Numéricos(Numeric_write.vi)   
Como se observa en la Figura 45 se tiene 1 entrada y 1 salida, el tipo de datos 
numérico establecido por defecto es DBL, ya que la mayoría de datos y sensores que 
se pueden llegar a enviar son de este tipo, pero si se requieren enviar datos numéricos 
de otro tipo no existe ningún problema, además del punto de coerción que aparecerá, la 
entrada es el control numérico que se quiera enviar y la salida el valor convertido.  
Figura 45  
Sub vi conversión dato numérico a string 
 
c) Datos String  
Este tipo de datos no necesitan ningún tratamiento así que no existe un Sub Vi 
para los mismos.  
77 
 
3.5.4 Escritura de los datos (Write_Data.vi) 
Como se observa en la Figura 46 se tiene 4 entradas y 2 salidas, las entradas 
son HTTP network connection in (Refnum in), credenciales de escritura (URL), trama de 
datos(Trama) y el error in, en ese orden, y las salidas son HTTP network connection out 
(Refnum out) y el error out.  
Figura 46  
Sub vi escribir datos a Ubidots 
 
Estos SubVis están alojados dentro de una Biblioteca Write.lvlib.  
Para la trama de datos no existe un Sub Vi como tal para entramar los datos y 
debido a errores con datos booleanos no se usa la función JSON que viene pre 
construida en LabVIEW pero necesariamente se debe usar este formato de datos. 
3.5.5 Lectura de variables boleanas, numéricas y strings 
a) Lectura variable boleana (Boolean_read.vi) 
Tiene 3 entradas y 3 salidas como se observa en la Figura 47, las entradas son 
HTTP network connection in, credenciales de lectura (URL),HTTP error in , en ese 
orden y las salidas son, dato booleano leído , HTTP error out y HTTP network 
connection out en ese orden.  
78 
 
Figura 47  
Sub vi lectura de dato boleano desde Ubidots 
 
b) Lectura variable numérica (Numeric_read.vi) 
Tiene 3 entradas y 3 salidas como se observa en la Figura 48, las entradas son, 
HTTP network connection in, credenciales de lectura (URL), HTTP error in, en ese 
orden y las salidas son, dato numérico leído, HTTP network connection out, HTTP error 
out en ese orden.  
Figura 48  
Sub vi lectura de datos numéricos desde Ubidots 
 
Estos SubVi’s están alojados dentro de una Biblioteca Read.lvlib.  
3.6 Programa PING desde PC a la Plataforma Ubidots 
 Antes de comenzar con el envío y recepción de datos, se debe comprobar la 
conexión de la PC a la plataforma de Ubidots y a la red de Internet en general, para esto 
se realizó un programa para ejecutar un comando PING desde la PC hacia la 
79 
 
Plataforma de Ubidots. Para esto se utiliza la función SYSTEM EXCEC de la Paleta de 
Funciones Connectivity. 
Se deben crear los siguientes Controles e Indicadores: 
Controles 
 String: DIRECCION IP 
  Numérico: Número de Paquetes 
  Numérico: Timeout 
 Control de Error 
Indicadores  
 String: RESPUESTA DEL PING  
 Boleano:  CONEXIÓN ESTABLECIDA 
 Indicador de Error 
La dirección IP de la plataforma Ubidots es 169.55.61.243, esa dirección se 
introduce en el Control String “DIRECCION IP” y en el control numérico “Numero de 
Paquetes” se coloca 4, es el número de paquetes recomendado, el valor del Control 
Timeout es de 1000 ms. 
El programa ejecutará el comando PING a la dirección Especificada y mostrará 
la respuesta en el Indicador RESPUESTA DEL PING, además que se encenderá el 
Indicador Boleano CONEXIÓN ESTABLECIDA como se observa en la Figura 49.  
80 
 
Figura 49  
Panel frontal programa ping desde pc 
 
En la Figura 50 observamos el Diagrama de Bloque del programa, donde se usa 
la ya mencionada función SYSTEM EXCET. 
Figura 50  
Diagrama de bloques programa ping pc a Ubidots 
 
81 
 
3.7 Programa que Escribe Datos a la Plataforma de Ubidots  
Se desarrollará un programa que escriba 2 variables, una numérica y otra 
boleana desde el PC con LabVIEW hacia un Dashboard en la Plataforma Ubidots. 
En la plataforma de Ubidots se debe crear un Dispositivo con el Nombre 
“Labview” y 2 variables: temperatura y otra con el nombre led, como se indicó en la 
sección 3.2 y 3.3 respectivamente, adicionalmente se crea un Dashboard y se asignan 
las variables a los widgets como en la sección 3.4. 
Widgets Creados: 
 Gauge: Asignar variable temperatura 
 Indicator: Asignar variable led 
También se deben crear los siguientes controles en la Interfaz de LabVIEW:  
Controles 
 String: Label Dispositivo 
 String: Default Token 
 Numérico: Temperatura 
 Boleano: LED 
 Boleano: Parar Programa 
 Boleano: CONECTAR AL SERVIDOR 
Es necesario hacer uso de las bibliotecas Credentials.lvlib, Write.lvlib, 
Ini_Connect.lvlib. Estas bibliotecas contienen los siguientes Sub VI’s: 
Start_connect.vi, Close_connect.vi Credenciales_write.vi, Write_Data.vi, 
Boolean_write.vi y Numeric_write.vi 
82 
 
En la Figura 51 se observa el Diagrama de Bloques del Programa.  
Figura 51  
Diagrama de bloques programa enviar datos desde pc a Ubidots 
 
Para iniciar la ejecución del programa abra que ingresar el Label Dispositivo y 
Default Token, datos disponibles en la Creación del Dispositivo en la sección 3.2. Esta 
escritura se activará solamente cuando este activado el control Booleano “CONECTAR 
AL SERVIDOR”.   
Se enviará a través del control numérico valores de temperatura de 0 a 100 ° y 
se escriben en el Dashboard, por otro lado, se tiene un control booleano que prende o 
apaga un led en el Dashboard.  
Entramado de datos (formato Json): Se entrama cada uno de los datos bajo el 
formato JSON de la siguiente manera, como se muestra en la Figura 52. 
{"variable1:","variable2:","variable3:","variableN:"} 
No se utiliza la función JSON directamente por inconveniente en los datos boolean.  
83 
 
Figura 52  
Entramado de datos 
 
En este caso la trama que se armo es la siguiente:   
{"led: estado del led","temperatura: número generado"} 
Un ejemplo de trama enviada seria:  
{"led: 1","temperatura: 45.7"} 
En la Figura 53 se observa el panel frontal del programa. 
84 
 
Figura 53  
Panel frontal del programa enviar datos desde pc a Ubidots  
 
De esta forma se envían datos desde el PC hacia el Dashboard creado en la 
Plataforma Ubidots como se observa en la Figura 54.  
Figura 54  
Dashboard plataforma Ubidots 
 
85 
 
3.8 Programa que Recibe Datos desde la Plataforma de Ubidots  
Se desarrolló un programa que reciba 2 variables, una numérica y otra boleana 
desde un Dashboard en la Plataforma Ubidots hacia el PC con LabVIEW. 
En la plataforma de Ubidots se creó un Dispositivo con el Nombre “Labview” y 2 
variables una es RPM y otra con el nombre Switch, como se mostró en la sección 3.2 y 
3.3 respectivamente, adicionalmente un Dashboard y se asignan las variables a los 
widgets como en la sección 3.4. 
Widgets Creados: 
 Slider: Asignar variable RPM 
 Switch: Asignar variable Switch 
Adicionalmente se crearon los siguientes controles e indicadores en la Interfaz 
de LabVIEW:  
Controles 
 String: Label Dispositivo 
 String: Default Token 
 Nombre Variable 1 
 Nombre Variable 2 
 Boleano: Parar Programa 
 Boleano: CONECTAR AL SERVIDOR 
Indicadores 
 Numérico Gauge: RPM 
 Boleano: Switch 
86 
 
Se necesitan 3 bibliotecas Credentials.lvlib, Read.lvlib, Ini_Connect.lvlib.  
Estas bibliotecas contienen los Sub VI’s: Start_connect.vi, Close_connect.vi 
Credenciales_read.vi, Boolean_read.vi y Numeric_read.vi  
En la Figura 55 se observa el Diagrama de Bloques. 
Figura 55  
Diagrama de bloques programa recibir datos 
 
Para iniciar la ejecución del programa se ingresó el Label Dispositivo y Default 
Token, datos disponibles en la Creación del Dispositivo en la sección 3.2 y el nombre de 
las variables creadas en la Plataforma de Ubidots. Esta escritura se activará solamente 
cuando este activado el control Booleano “CONECTAR AL SERVIDOR”.   
Se lee el valor de una slider conocido como Rpm y se lee el estado de un Switch 
visualizado en un led en el panel frontal, como se observa en la Figura 56.  
87 
 
Figura 56  
Panel frontal programa recibir datos 
 
De esta manera se envían datos desde el Dashboard de Ubidots como se puede 
observar en la Figura 57.  
Figura 57  
Dashboard Ubidots 
 
 
 
88 
 
3.9 Eventos dentro de Ubidots 
La plataforma Ubidots nos proporciona la función de programar eventos cuando 
algunas de las variables entren en una condición especifica. Para crear un evento 
nuevo se debe ir a la sección “DATA” y seleccionar la pestaña “Events”, como muestra 
la Figura 58.  
Figura 58  
Creación eventos 
 
Se debe tener la siguiente interfaz de la Figura 59 y daremos clic en “Create Event”  
89 
 
Figura 59  
Interfaz crear evento 
 
Se obtiene la siguiente interfaz que muestra la Figura 60 donde, se usa la 
estructura IF y THEN para programar el evento requerido los datos requeridos son: 
 Variable  
 Valor  
 Condición  
 Tiempo  
90 
 
Figura 60  
Interfaz de condición de evento 
 
En este caso se debe seleccionar la variable temperatura, como muestra la Figura 61. 
Figura 61  
Selección de variable para el evento 
 
La condición es que se producirá una acción cuando la temperatura sea igual a 
10°C, como se observa en la Figura 62. 
91 
 
Figura 62  
Ingreso de condiciones para evento 
 
 Se debe seleccionar “then actions” y dar clic en “Add new action”, como se 
observa en la Figura 63.  
Figura 63  
Ingresar una nueva acción 
 
92 
 
Figura 64  
Acciones para el evento 
 
Por ejemplo, al enviar un SMS de texto como se observa en la Figura 64, se 
observan las siguientes configuraciones; la que se repite en todas es la frecuencia con 
la que se repetirá la acción que dependerá de nuestra necesidad. Después de tener 
todo listo se selecciona el símbolo check, como se mira en la Figura 65. 
Figura 65  
Configuración sms 
 
93 
 
Dar clic en la flecha que apunta ala derecha, seleccionar los días y el intervalo 
de tiempo en el día que requiera que el evento se produzca, como se observa en la 
Figura 66. Y dar clic en el símbolo check. 
Figura 66  
Días y frecuencia que se produce la acción 
 
En este caso cuando la temperatura sea igual a 10°C por minuto se producirá el 
evento, y llegara un SMS al número celular ingresado, como se evidencia en la Figura 
67.  
94 
 
Figura 67  
Sms de texto que llega al celular 
 
3.10 Creación de Reportes en Ubidots  
Para crear un reporte nuevo se debe ir a la sección “DATA” y seleccionar la 
pestaña “Reports”, como se observa en la Figura 68. 
95 
 
Figura 68  
Creación reporte 
 
Se obtiene la siguiente interfaz como muestra la Figura 69 y se procede a dar 
clic en “Add reports”  
Figura 69  
Adición de reporte 
 
En la siguiente interfaz de la Figura 70, se deben seleccionar los parámetros de 
configuración entre los más importantes se tienen: 
96 
 
 Formato del reporte (Excel, PDF) 
 Frecuencia de envió del reporte 
 Email donde llegara el link de descarga del reporte 
Figura 70  
Configuración de reporte 
 
Al dar clic en “+ Add chart”, como muestra la Figura 71, se puede configurar las 
tablas, gráficos y valores de las variables que sean necesarias, se usa el Type “Widget” 
para realizar el reporte. 
97 
 
Figura 71  
Configuración de tablas y gráficos 
 
Al final se guardará un archivo Excel con la información del Reporte en este caso 
con valores de la variable temperatura, como se muestra en la Figura 72.  
Figura 72  
Reporte variable temperatura en excel 
 
98 
 
3.11 Programa Control Motor DC con Lectura y Escritura de Variables desde NI 
myRIO en conjunto con planta EPC a Ubidots. 
3.11.1 Configuración del Sistema Embebido NI myRIO. 
Antes de empezar con el desarrollo del programa y el código de programación 
del mismo, se configuró el Sistema Embebido NI myRIO de la siguiente manera: 
1. Se conectó la tarjeta NI myRIO al computador mediante el cable USB, 
posteriormente se ingresó a NI MAX.  Ir a la sección Remote Systems, y 
seleccionar el NI myRIO e ingresar a Network Settings, en la sección Wireless 
Mode seleccionar Connect to Wireless network y conectar a la tarjeta a 
nuestra red de Internet. Por ultimo presionar Save para guardar los cambios, 
como se muestra en la Figura 73. 
Figura 73  
Interfaz NI Max 
 
Tener en cuenta la dirección IP que se asigna a la tarjeta al momento que se 
conecte, se puede revisar en la Sección Network Settings que muestra la Figura 74. 
99 
 
Figura 74  
Network Settings 
 
2. Desplegar la pestaña de la tarjeta myRIO y en la sección Software instalar los 
siguientes complementos: HTTP Client with SSL Support y Labview Control 
Desing and Simulation, dar clic derecho en Software y dar clic en 
Add/Remove Software, como se muestra en la Figura 75. 
Figura 75  
Software instalado en NI myRIO 
 
100 
 
En esta sección se puede observar una ventana como en la Figura 76 para 
ingresar usuario y contraseña, el usuario es admin y la contraseña se deja en 
blanco. 
Figura 76  
Interfaz de Log in 
 
Se debe seleccionar la versión de software más actual correspondiente al mes 
en el que se está realizando la configuración y posteriormente dar clic en Next, 
como se puede visualizar en la Figura 77. 
101 
 
Figura 77  
Interfaz de instalación 
 
Seleccionar los complementos HTTP Client with SSL Support y Labview 
Control Desing and Simulation, dar clic en Next como se observa en la Figura 
78 y se procede a finalizar la instalación. 
Figura 78  
Finalización de instalación 
 
102 
 
3.11.2 Programa para comprobar la conexión a la plataforma Ubidots desde NI 
myRIO 
Antes de comenzar con el envío y recepción de datos, se debe comprobar la 
conexión del Sistema Embebido NI myRIO a la plataforma de Ubidots y a la red de 
Internet en general, para esto se debe realizar un programa para ejecutar un comando 
PING. 
Para esto se utiliza la función SYSTEM EXCEC de la Paleta de Funciones 
Connectivity, tomando en cuenta que el SO de la tarjeta NI myRIO es Linux. Se deben 
crear los siguientes Controles e Indicadores: 
Controles 
 String: DIRECCION IP 
  Numérico: Número de Paquetes 
  Numérico: Timeout 
 Control de Error 
Indicadores  
 String: RESPUESTA DEL PING  
 String: IP 
 Numérico: Tiempo de Respuesta 
 Boleano:  CONEXIÓN ESTABLECIDA 
 Indicador de Error 
La dirección IP de la plataforma Ubidots es 169.55.61.243, esa dirección se 
introduce en el Control String “DIRECCION IP” y en el control numérico “Número de 
103 
 
Paquetes” se coloca “4” que es el número de paquetes recomendados, el valor del 
Control Timeout es de 1000 ms. 
El programa ejecutará el comando PING a la dirección especificada y mostrará 
la respuesta en el Indicador RESPUESTA DEL PING, además que se encenderá el 
Indicador Boleano CONEXIÓN ESTABLECIDA como se observa en la Figura 79.  
Figura 79  
Panel frontal programa ping NI myRIO 
 
En la Figura 80 se observa en Diagrama de Bloques del Programa.  
104 
 
Figura 80  
Diagrama de bloques programa ping NI myRIO 
 
3.11.3 Programa control Velocidad Motor DC de la planta EPC conexión con 
Ubidots. 
En el siguiente programa se desarrolló un Control de Velocidad del Motor DC de 
la Planta EPC, el cual enviará los datos de velocidad (RPM) a un Dashboard en 
Ubidots, de igual manera recibirá el valor de SetPoint de forma Remota desde el 
Dashboard en Ubidots, además de también poder cambiar el valor del Setpoint de forma 
local. En la Figura 81 se observa el Esquema del Programa. 
105 
 
Figura 81  
Esquema de funcionamiento programa control de velocidad EPC 
 
Nota.  El gráfico representa el esquema de funcionamiento del Programa. Adaptado de 
DemoScript SystemLink Cloud – Versión Publica , por S.Orellana , 2020, Dataligths 
En la plataforma de Ubidots se creó un Dispositivo con el nombre “Labview” y 2 
variables una es RPM y otra con el nombre SetPoint, como lo hicimos en la sección 3.2 
y 3.3 respectivamente, adicionalmente un Dashboard y se asigna las variables a los 
widgets como en la sección 3.4. 
Widgets Creados: 
 Slider: Asignar variable SetPoint 
 Manual Input: SetPoint 
 Gauge: Asignar variable RPM 
Con esto se puede cambiar el SetPoint de forma remota desde la slider o 
ingresando el valor por teclado y visualizar los datos de Velocidad en RPM en el Gauge. 
106 
 
Las variables creadas y asignadas a los widgets dentro del Dashboard se observan en 
la Figura 82. 
Figura 82  
Dashboard programa control de velocidad de motor dc del EPC 
 
También se crearon los siguientes controles e indicadores en la Interfaz de 
LabVIEW:  
Controles 
 String: Label Dispositivo 
 String: Default Token 
 Boleano: Parar Programa 
 Boleano: HABILITAR SP REMOTO 
 Numérico: Set Point 
 Numérico: PID GAINS 
Indicadores 
 Numérico Gauge: RPM 
107 
 
 Numérico Gauge: Voltaje  
 Boleano: Escritura Remota 
 Chart: Señales  
Estos controles e indicadores se muestran en la Figura 83. 
Figura 83  
Controles e indicadores programa control de velocidad EPC 
 
Se realizó una programación de lazos while paralelos, en un lazo se tiene la 
comunicación con la plataforma Ubidots denominado Lazo de Comunicación y otro lazo 
para realizar el control de velocidad del Motor DC del EPC que se denominó como Lazo 
de Control. 
Se necesitan 4 bibliotecas Credentials.lvlib, Read.lvlib, Ini_Connect.lvlib y 
Write.lvlib.  Estas bibliotecas contienen los Sub VI’s: Start_connect.vi, 
Close_connect.vi, Credenciales_read.vi, Credenciales_write.vi, Write_Data.vi, 
Numeric_write.vi, y Numeric_read.vi. 
108 
 
3.11.3.1 Lazo de Comunicación 
Se necesita recibir la variable SetPoint desde el Dashboard de Ubidots como se 
muestra en la Figura 84. En este caso se usará Start_connect.vi, Close_connect.vi, 
Credenciales_read.vi y Numeric_read.vi. 
Figura 84  
Recepción de variable setpoint desde dashboard Ubidots 
 
Se enviará a la variable RPM al Dashboard como se muestra en la Figura 85. En 
este caso se usará Start_connect.vi, Close_connect.vi, Credenciales_write.vi, 
Write_Data.vi y Numeric_write.vi. 
La escritura solamente se activa cuando el valor de la velocidad cambia de esta 
forma se evita que se escriban datos de forma innecesaria y se produzca saturación de 
la Red. 
109 
 
Figura 85  
Escritura de velocidad rpm al dashboard de Ubidots 
 
De esta manera queda definido el lazo de comunicación del programa como se 
observa en la Figura 86.  
Figura 86  
Lazo de comunicación programa control de velocidad motor dc del EPC 
 
 
110 
 
3.11.3.2 Lazo de Control 
En este lazo se realizará el control de Velocidad del Motor DC del EPC, se 
recibirá la medición del Encoder del EPC y se realizará la conversión para obtener la 
velocidad en RPM, como se muestra en la Figura 87. Esta señal entra al canal DIO 2 
del NI myRIO. 
Figura 87  
Conversión medición encoder a rpm 
 
Se usará la Función PID de la Paleta de Funciones Control & Simulation, sus 
entradas serán: 
- SetPoint: Control Numérico.  
- Variable del Proceso: Señal del Encoder transformada a velocidad en RPM 
- PID Gains: Las constantes PID 
Y su salida es la variable manipulada que en este caso será el Voltaje que sale 
del canal analógico AO 0 del NI myRIO. 
En la Figura 88 se observa el Diagrama del Lazo de Control. En donde la 
variable controlada es la Velocidad y la variable manipulada es el Voltaje. 
111 
 
Figura 88  
Diagrama del lazo de control de velocidad motor dc 
CONTROLADOR 
NI myRIO
Planta 
Motor DC del EPC
Sensor
Encoder
+
-
 
En la Figura 89 se observa el lazo de Control. 
Figura 89  
Diagrama de bloques del lazo de control 
 
Para poder empezar la Ejecución del programa habrá que ingresar el Label del 
Dispositivo y el Default Token del Dashboard de Ubidots, así como las ganancias PID, 
las ganancias utilizadas fueron proporcionadas por la Empresa Datalights, estas 
ganancias fueron calculadas por la empresa en proyectos anteriores a este, en este 
112 
 
caso el motor DC es representado por un Sistema de Primer orden así que se tiene un 
control PI en realidad cuyas constantes son: 
kc= 0.00135 
Ti=0.00283 
Td=0 
Habrá que realizar la conexión del EPC con el myRIO como se muestra en la 
Figura 90.  
Figura 90  
Conexión de NI myRIO con el EPC 
 
Nota.  El gráfico representa el esquema de conexión entre el NI myRIO y el EPC. 
Adaptado de DemoScript SystemLink Cloud – Versión Pública, por S.Orellana , 2020, 
Dataligths 
En la Figura 91 se puede observar el Panel Frontal del programa ejecutándose.  
113 
 
Figura 91  
Panel frontal del programa control de velocidad motor dc en ejecución 
 
En la Figura 92 se observa el Dashboard en Ejecución.  
Figura 92  
Dashboard de Ubidots programa control de velocidad en ejecución 
 
114 
 
3.12 Interactuar con Dashboards desde un web browser y desde un Smartphone. 
Para usar estas funciones se creó una organización que contenga al Dispositivo 
y Dashboard que fueron creados anteriormente y crear un usuario nuevo que pueda 
acceder al Dashboard. 
3.12.1 Crear Organización.  
Dar clic en “USERS” y en la pestaña “Organizations”, como se observa en la 
Figura 93.  
Figura 93  
Crear organización 
 
Dar clic en “Add new Organization” y establecer un nombre, como se muestra en 
la Figura 94. 
115 
 
Figura 94  
Nombre de la organización 
 
A continuación, en la opción de seleccionar aplicación, aparecerá el nombre de 
la aplicación que se haya establecido en la creación de la cuenta de Ubidots, y se debe 
seleccionar esa como se observa en la Figura 95.  
Figura 95  
Seleccionar la aplicacion para la organización 
 
116 
 
Luego de tener la organización creada dirigirse al icono que tiene forma de lápiz 
para editar la organización como se observa en la Figura 96, en la sección Dashboards 
en el símbolo “+”, como se observa en la Figura 97, agregar el Dashboard creado 
anteriormente, como se muestra en la Figura 98. 
Figura 96  
Editar organización 
 
Figura 97  
Enlazar un dashboard a la organización 
 
Dar clic en el símbolo check. 
117 
 
Figura 98  
Selección del dashboard para la organización 
 
A continuación, se asigna el Dashboard a la organización, como se puede 
observar en la Figura 99.  
Figura 99  
Dashboard asignado a la organización 
 
118 
 
En la sección Devices seleccionar el dispositivo creado, como se puede ver en la 
Figura 100 y dar clic en el símbolo check. 
Figura 100  
Selección de dispositivo para la organización 
 
De esta manera queda asignado el dispositivo y el Dashboard a la Organización 
como se observa en la Figura 101.  
Figura 101  
Organización creada con todos sus elementos 
 
119 
 
3.12.2 Creación Usuario 
En la sección Users seleccionar “Users”, dar clic en el símbolo “+” y añadir el 
usuario, como se observa en la Figura 102.  
Figura 102  
Creación de usuario 
 
Colocar un nombre de usuario y un email como se observa en la Figura 103. En 
este caso el usuario creado es “espe1”, la invitación con la dirección llegará al email 
establecido. 
 
120 
 
Figura 103  
Ingreso de nombre de usuario y email 
 
A continuación, seleccionar la Organización que se observa en la Figura 104, 
aparecerá el nombre de la Organización creada anteriormente. 
Figura 104  
Asignar una organización a un usuario 
 
121 
 
En la interfaz de la Figura 105 se selecciona el rol que le queremos entregar al 
usuario. 
Figura 105  
Selección de rol para el usuario 
 
Al seleccionar el tipo de rol para el usuario dar clic en el símbolo check que se 
observa en la Figura 106.  
122 
 
Figura 106  
Guardar el usuario 
 
Figura 107  
Establecer contraseña de usuario 
 
Al dar clic en la llave como se observa en la Figura 107 se puede establecer una 
contraseña para el acceso del usuario al Dashboard. En este caso los datos son: 
Usuario: espe1 
Contraseña: espe1 
123 
 
Finalmente, con este usuario se puede acceder al Dashboard deseado de 
manera remota desde un Web Browser o Smartphone, y se realiza las acciones 
permitidas respecto al rol que se asignó al usuario.  
3.12.3 Web Browser 
Para hacerlo desde un web browser se tiene que ingresar al dominio conformado 
por el nombre de la aplicación en conjunto con iot.ubidots.com es decir (El nombre de la 
aplicación es el nombre que se asignó en la creación de la cuenta): 
appname.iot.ubidots.com. 
En nuestro caso sería: espdl2020.iot.ubidots.com  
Se ingresa con el usuario y contraseña creados anteriormente para el usuario “espe1”, 
como se observa en la Figura 108. 
Figura 108  
Web browser para ingresar al dashboard de forma remota 
 
En la Figura 109 se observa el dashboard ingresado de una PC en forma remota. 
124 
 
Figura 109  
Dashboard del programa visualizado de forma de remota 
 
3.12.4 Smartphone  
La aplicación está disponible solamente para Smartphone con SO Android, y está 
disponible en la tienda Play Store con el nombre Ubidots Explorer. Se inicia sesión con el 
usuario y contraseña creados anteriormente, como se observa en la Figura 110.  
125 
 
Figura 110  
Acceso al dashboard desde un smartphone en forma remota 
 
 
 
 
 
  
126 
 
CAPÍTULO IV 
4. PRUEBAS Y RESULTADOS DEL PROYECTO 
4.1 Pruebas de funcionamiento 
4.1.1 Programa Enviar datos desde PC a Ubidots.  
En la Figura 53 se puede observar el programa en ejecución, después de 
mantenerlo en Ejecución durante 2 horas y evaluado bajo distintas situaciones se tienen 
los siguientes resultados evidenciados en la Tabla 2. 
Tabla 2  
Resultados de la prueba del programa enviar datos desde pc a Ubidots 
RENDIMIENTO BUENO REGULAR MALO 
Network Delay X   
 
Velocidad de 
Ejecución 
X  
 
 
Ejecución en una 
Red de Internet con 
velocidad baja 
X  
 
 
Ejecución en una 
Red de Internet con 
velocidad alta 
X  
 
 
 
 
Ejecución en una 
Red compartida con 
gran cantidad de 
dispositivos 
 X 
 
 
 
127 
 
RENDIMIENTO BUENO REGULAR MALO 
 
Ejecución en una 
Red compartida con 
pocos dispositivos 
X  
 
 
4.1.2 Programa Recibir datos desde Plataforma Ubidots a la PC 
En la Figura 56 se puede observar el programa en ejecución, después de 
mantenerlo en Ejecución durante 2 horas y evaluado bajo distintas situaciones se tienen 
los siguientes resultados evidenciados en la Tabla 3. 
Tabla 3  
Resultados de funcionamiento programa recibir datos desde Ubidots a pc 
RENDIMIENTO BUENO REGULAR MALO 
Network Delay X   
 
Velocidad de 
Ejecución 
X  
 
 
Ejecución en una 
Red de Internet con 
velocidad baja 
X  
 
 
Ejecución en una 
Red de Internet con 
velocidad alta 
X  
 
 
 
 
Ejecución en una 
Red compartida con 
 X 
 
 
 
128 
 
RENDIMIENTO BUENO REGULAR MALO 
gran cantidad de 
dispositivos 
 
Ejecución en una 
Red compartida con 
pocos dispositivos 
X  
 
 
4.1.3 Programa Control de Velocidad del Motor DC del EPC conectado a la 
Plataforma Ubidots 
En la Figura 91 se puede observar el programa en ejecución, después de 
mantenerlo en Ejecución durante 2 horas y evaluado bajo distintas situaciones se tienen 
los siguientes resultados evidenciados en la Tabla 4. 
Tabla 4  
Pruebas de funcionamiento programa control de velocidad del motor DC  
RENDIMIENTO BUENO REGULAR MALO 
Network Delay X   
 
Velocidad de 
Ejecución 
X   
 
Ejecución en una 
Red de Internet con 
velocidad baja 
 X  
 
Ejecución en una 
Red de Internet con 
velocidad alta 
X  
 
 
 
129 
 
RENDIMIENTO BUENO REGULAR MALO 
 
Ejecución en una 
Red compartida con 
gran cantidad de 
dispositivos 
  
 
 
X 
 
Ejecución en una 
Red compartida con 
pocos dispositivos 
X   
 
Funcionamiento del 
Control del Motor 
X   
 
4.2 Pruebas de Latencia de PC y NI myRIO en relación a la conexión con la 
Plataforma Ubidots 
En la Tabla 5 observamos los resultados de la ejecución del comando PING 
tanto en el PC y el Sistema Embebido NI myRIO.  
Tabla 5  
Prueba de latencia en pc y NI myRIO conexión Ubidots 
Latencia PC myRIO 
 
Paquetes Enviados 
4 4 
 
Paquetes Recibidos 
4 4 
 
Paquetes Perdidos 
0 0 
 
Tamaño Paquetes(bytes) 
32 64 
130 
 
Latencia PC myRIO 
 
TTL 
51 51 
 
Tiempo ida y vuelta MAX 
(ms) 
220 378.149 
 
Tiempo ida y vuelta MIN 
(ms) 
220 220.450 
 
Latencia (Promedio ms) 
220 261.645 
 
4.3 Pruebas de Trafico de Red 
4.3.1 Programa Enviar datos desde PC a Ubidots. 
En la Figura 111 se observa los resultados de la prueba de trafico de red de la 
PC conectada a la Plataforma Ubidots.  
Figura 111  
Resultados tráfico de red programa Wireshark al enviar datos 
 
131 
 
4.3.2 Programa Recibir datos desde Plataforma Ubidots a la PC 
En la Figura 112 se observa los resultados de la prueba de trafico de red de la 
PC conectada a la Plataforma Ubidots.  
Figura 112  
Resultados tráfico de red en el programa Wireshark al recibir datos 
 
En la Tabla 6 observamos los resultados de las pruebas de latencia realizadas, 
ejecutando los programas de envío y recepción de datos hacia y desde la Plataforma 
Ubidots.  
Tabla 6  
Prueba tráfico de red en envío y recepción de datos pc-Ubidots 
 Envío Recepción 
# Paquetes 
Generados 
3696 7205 
 
Cantidad de Datos  
Generados  
 
774 kB 
 
1601 kB 
132 
 
 Envío Recepción 
 
Velocidad Promedio 
 
1.08kB/s 
 
2.25kB/s 
 
4.3.3 Programa Control de Velocidad del Motor DC del EPC conectado a la 
Plataforma Ubidots 
Para medir la cantidad de Datos que el programa escribe al Dashboard de 
Ubidots se usó el número de veces que se activó el indicador Booleano Escritura 
Remota, en conjunto con el tamaño de la trama que se escribe, como se observa en la 
Figura 113.  
Figura 113  
Código para determinar la veces que se enciende la escritura remota 
 
Para medir la cantidad de datos recibidos se midió la longitud del dato recibido 
en cada interaccion de un segundo (Figura 114). 
133 
 
Figura 114  
Código para medir cantidad de datos recibidos 
 
La prueba se realizó por 60 minutos y se obtuvo los resultados que se muestran 
en la Tabla 7.  
Tabla 7  
Resultados de tráfico del control de velocidad del motor dc 
 Envió Recepción Envió y 
Recepción 
Velocidad 120 bits/s 48bits/s  
 
Cantidad de Datos 
Generados  
 
21.33 kB 
 
21.6kB 
 
42.93kB 
 
4.4 Validación de la hipótesis  
La hipótesis “Realizar la conexión de un Sistema Embebido de National 
Instruments con una Plataforma de Servicios en la Nube usando lenguaje de 
Abstracción medio en el Software Labview”, ha sido comprobada a través del conjunto 
134 
 
de Sub VI’s desarrollados que permiten una conexión estable con la Plataforma Ubidots 
utilizando el protocolo de comunicación HTTP y el formato de escritura de datos JSON. 
El desarrollo de este conjunto de Sub VI’s usando únicamente las Funciones 
básicas de la Paleta disponible en el Software LabVIEW nos permite evidenciar, la 
posibilidad de usar un lenguaje de abstracción de nivel medio para realizar conexiones 
entre Sistemas Embebidos de NI y en este caso la Plataforma de Servicios en la Nube 
Ubidots.  
Como podemos observar en la Tabla 5, la latencia del Sistema Embebido NI 
myRIO en conexión con la Plataforma Ubidots es de 261 ms y de los 4 paquetes 
enviados ninguno se perdió, manteniendo de esta forma una conexión estable y exitosa. 
  
135 
 
CAPÍTULO V 
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
5.1 Conclusiones 
Debido al momento actual que vive el mundo en donde la Educación tuvo que 
convertirse forzosamente en Virtual, la aplicabilidad académica del código desarrollado 
tiene un gran potencial para ser implementado en laboratorios remotos y, además, para 
empezar con pruebas que permitan hacer aportes a la aplicación de los nuevos marcos 
tecnológicos ya sea el Internet de las Cosas (IoT) o el Internet Industrial de las Cosas 
(IIoT).  
Se logró desarrollar un conjunto de Sub VI’s que usan como base el protocolo de 
comunicación HTTP y el formato de transmisión de datos JSON que permiten la 
conexión entre el Software LabVIEW, el Sistema Embebido NI myRIO y la Plataforma 
de Servicios en la Nube Ubidots. 
Se realizó únicamente una prueba de concepto aplicable al Internet Industrial de 
las Cosas(IIoT) con la Plataforma Ubidots, debido a que esta plataforma permitió la 
conexión usando un lenguaje de abstracción medio del software LabVIEW. Existen 
otras plataformas que tienen Toolkits predefinidos para entablar comunicación que no 
se pueden modificar ni permiten experimentar con los mismos.  
Se desarrolló el código de conexión usando las Funciones HTTP Client, 
Matemáticas, Comunicación de Datos, entre otros; disponibles en las Paletas 
predefinidas del Software LabVIEW lo que le da al código desarrollado un nivel de 
Abstracción Medio, que permite sin ningún problema establecer la conexión.  
136 
 
El conjunto de Sub VI’s del presente trabajo de investigación, fue desarrollado 
para Sistemas Embebidos de National Instruments, específicamente para la tarjeta NI 
myRIO. Este código permite su reutilización en dispositivos de otros fabricantes que 
tengan compatibilidad de conexión con el Software LabVIEW. 
La aplicabilidad Industrial del código desarrollado, puede ser considerado como 
experimental por el momento, debido a cuestiones de seguridad en la Transmisión de 
Datos. Se usó el protocolo http para la conexión y no el protocolo https ya que el 
Sistema NI myRIO no permitió la instalación del certificado de seguridad del mismo. 
5.2 Recomendaciones 
Para desarrollar pruebas o ejecutar aplicaciones tanto en el ámbito académico 
como industrial, es importante trabajar con una red de Internet exclusiva para evitar cual 
tipo de problemas en la comunicación con la Plataforma de servicios en la Nube.  
Otro factor importante a considerar en el momento de realizar conexiones 
remotas es la velocidad del servicio de Internet, más aún si las aplicaciones que se 
desarrollen con lleven un gran procesamiento de máquina.  
Conjuntamente con lo descrito anteriormente, la Revisión de los niveles de 
seguridad que tiene el proveedor de Internet y el programa Antivirus (en el caso de usar 
un PC para el desarrollo) es significativo para evitar conflictos en la comunicación con 
Plataformas de Servicios en la Nube. 
La investigación realizada abre el camino para una exploración en dos ámbitos. 
En primer lugar, se encuentra el ámbito de seguridad en la transmisión de datos, esta 
debe contar con la encriptación necesaria para poder aplicar el código desarrollado a 
nivel Industrial y en segundo lugar tenemos los protocolos de comunicación, es preciso 
137 
 
utilizar un protocolo mejor adaptado para el uso del Internet de las Cosas (IoT) y el 
Internet Industrial de las Cosas (IIoT).  
 
  
138 
 
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ANEXOS  
 
 
142