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Internet de las cosas

Plazo estimado para su implementación: de dos a tres años

Resumen ejecutivo

Introducción

Tendencias clave que aceleran la adopción de nuevas tecnologías en la educación superior

Tendencias a largo plazo: avance en la adopción de nuevas tecnologías en la educación superior en cinco o más años

 > El avance de las culturas de innovación
 > Enfoques de aprendizaje más profundo

Tendencias a medio plazo: avance en la adopción de nuevas tecnologías en la educación superior en los próximos tres a cinco años

 > Crecimiento del interés en la analítica del aprendizaje
 > Rediseño de los espacios de aprendizaje

Tendencias a corto plazo: avance en la adopción de nuevas tecnologías en la educación superior en los próximos uno o dos años

 > Diseños de aprendizaje híbrido
 > Aprendizaje colaborativo

Desafíos significativos que impiden la adopción de tecnologías en la enseñanza superior

Desafíos solucionables: aquellos que entendemos y sabemos cómo solucionar

 > Mejora de la alfabetización digital
 > Combinación de aprendizaje formal e informal

Desafíos difíciles: aquellos que entendemos pero cuyas soluciones son imprecisas

 > Diferencia de rendimiento
 > Avance de la equidad digital

Desafíos muy difíciles: aquellos que son difíciles incluso de definir y mucho más de solucionar

 > Gestión del conocimiento obsoleto
 > Replanteamiento del rol del educador

Desarrollos importantes en la tecnología educativa para la educación superior

Plazo estimado para su implementación: un año o menos

 > Tecnologías de aprendizaje adaptativo
 > Aprendizaje móvil

Plazo estimado para su implementación: de dos a tres años

 > Internet de las cosas
 > La próxima generación de LMS

Plazo estimado para su implementación: de cuatro a cinco años

 > Inteligencia artificial
 > La interfaz natural de usuario

Metodología

El panel de expertos en educación superior 2017

El Internet de las Cosas (IoT) es un concepto que describe objetos dotados de la potencia de un ordenador a través de procesadores o sensores empotrados capaces de transmitir información a través de las redes. Estas conexiones permiten una gestión remota, un seguimiento del estado, localización y alertas.[i] Los gobiernos municipales y las instituciones educativas están aplicando las capacidades del IoT, utilizando los datos para agilizar los procesos y promover la sostenibilidad. Los dispositivos conectados pueden generar información sobre el aprendizaje de los estudiantes y la actividad del campus, informando sobre la dirección de la oferta de contenidos y la planificación institucional. A medida que llegan a los campus más dispositivos inteligentes, las instituciones pueden examinar las implicaciones para la privacidad y la seguridad.[ii] Algunos tecnólogos predicen un crecimiento explosivo en esta área, lo que influirá en los objetivos de la enseñanza de ingeniería.[iii] Las instituciones se asocian con la industria para proporcionar a los estudiantes experiencias prácticas que diseñan y construyen dispositivos IoT, dotándolos de las habilidades necesarias para satisfacer las necesidades del mundo del trabajo.

Visión general

Muchas personas ya están familiarizadas con el Internet de las Cosas a través de su experiencia con tecnología wearable como Apple Watches, Fitbits, y productos caseros inteligentes como termostatos de Nest. Gartner ha pronosticado que en 2020, habrá cerca de 21 mil millones de objetos conectados,[iv] , mientras que International Data Corporation prevé que el gasto mundial en IoT llegará a 1,29 billones de dólares en 2020.[v] Otro aspecto creciente de este campo es el movimiento de ciudades inteligentes (smart cities), que utilizan dispositivos conectados para obtener y analizar datos con el fin de mejorar los servicios públicos y conservar los recursos. Por ejemplo, Copenhague utiliza farolas LED inteligentes que disminuyen la luz de acuerdo con la hora del día, y brillan más cuando pasan peatones o ciclistas.[vi] El Dubai Plan 2021 tiene como objetivo abordar la gestión del transporte a través de sensores de tráfico inteligentes, aplicaciones de tráfico móvil y potencialmente automóviles sin conductor; la ciudad también instalará 250.000 parquímetros inteligentes en 2018.[vii]

A medida que crece el número de objetos conectados, se desafiará a los consumidores a que garanticen la seguridad de los objetos cotidianos. En 2016, Dyn, un proveedor de servicios que descompone direcciones web en direcciones IP para permitir que los navegadores entreguen contenido, fue objeto de un ataque de denegación de servicio repartido (DDoS); cientos de miles de dispositivos conectados con escasa seguridad como DVR y routers fueron hackeados e infectados con malware que sobrecargaron los centros de datos de Dyn con falsas solicitudes de tráfico.[viii] Los usuarios de Internet de Europa y Estados Unidos no pudieron acceder temporalmente a los principales web atendidos por Dyn, como Netflix, Twitter, Spotify y Reddit, así como a las principales agencias de noticias.[ix] Este incidente renovó las preocupaciones sobre los impactos de potenciales infracciones de seguridad a gran escala en el futuro. CyLab de la Carnegie Mellon University ha recibido una subvención de la National Science Foundation para desarrollar una solución de seguridad basada en software que protegen las redes contra malwares en dispositivos individuales.[x]

Las instituciones se enfrentan a la incertidumbre sobre la gran cantidad potencial de dispositivos inteligentes en los próximos años. Al igual que con el acontecimiento de “Trae tu propio dispositivo” (BYOD, Bring Your Own Device), los líderes deben considerar las necesidades de ancho de banda y determinar qué cosas están autorizadas para conectarse a las redes del campus. Además, las aplicaciones educativas de objetos en red están planteando cuestiones relacionadas con la seguridad de los datos y cuestiones éticas que rodean la recopilación y el uso de los datos de los estudiantes. La satisfacción de las necesidades de los estudiantes a medida que proliferan las nuevas tecnologías requerirá esfuerzos coordinados en múltiples departamentos para abordar las implicaciones legales, financieras y técnicas.[xi] Además de la infraestructura, el desarrollo del IoT influirá en los programas de estudios para preparar a los estudiantes para el mundo laboral. La compañía de investigación de mercado Cybersecurity Ventures proyecta un total de seis millones de puestos de trabajo en seguridad global de la información para el año 2019, y el grupo de talentos no llega a esta demanda de 1,5 millones de personas.[xii] El informe de Seguridad Hacking the Skills Shortage recomienda que las instituciones trabajen para aumentar la diversidad en los programas de educación de STEM.[xiii]

Relevancia en la enseñanza, el aprendizaje, o la investigación creativa

Las aplicaciones de IoT tienen potencial para mejorar muchos aspectos de la vida en el campus, incluyendo la seguridad y la eficiencia. A través de su sistema VT Alerts, los estudiantes, profesores y personal de Virginia Tech reciben notificaciones de emergencia vía smartphone o smartwatch.[xiv] Se han empleado sensores en la University of New South Wales para reducir el consumo de energía y mejorar la conectividad. Además, mediante el seguimiento del movimiento y la actividad de los estudiantes, los líderes pueden tomar medidas para facilitar las oportunidades de aprendizaje grupal fuera de las clases. [xv] Las instituciones también pueden usar la información de los dispositivos conectados y el seguimiento de localización para identificar a los estudiantes que necesitan intervenciones específicas. Por ejemplo, un experto describe la posibilidad de monitorizar signos de depresión, combinando información sobre el número de veces que un estudiante se salta una comida en estudiantes que permanecen en sus residencias durante largos períodos de tiempo. Si bien estas innovaciones pueden mejorar la toma de decisiones y la prestación de servicios, los administradores deben tener en cuenta las implicaciones éticas de la recopilación de datos de los estudiantes y dar prioridad a la seguridad, la transparencia y la privacidad.[xvi]

Al generar conciencia de los patrones y conectar las acciones con los resultados, las tecnologías de consumo que rastrean el movimiento y el sueño pueden estimular el cambio en los comportamientos.[xvii] Las aplicaciones educativas están igualmente preparadas para influir en el aprendizaje y el bienestar de los estudiantes. Algunos investigadores del LINK lab de University of Texas Arlington están estudiando cómo afectan las emociones al aprendizaje, usando tecnología wearable para supervisar factores biológicos que corresponden a estados emocionales. En la University of the Pacific, los sensores de Kinect en las aulas están rastreando las posiciones de los esqueletos de los estudiantes para investigar las correlaciones entre las posturas y la participación del alumno.[xviii] Los educadores necesitarán apoyo para utilizar las capacidades pedagógicas del IoT. El sistema de la Tennessee Board of Regents ofrece desarrollo profesional en sus instituciones a través de vitrinas llamadas “Education and Workforce Smart Tools and Gadgets for IoE [Internet of Everything]”. Los participantes aplican rúbricas para entender los impactos educativos de nuevas tecnologías, examinando tipos de información generada y métodos para seguir y analizar la información con el fin de dirigir el cambio en el aula.[xix]

A medida que proliferan las IoT, las instituciones se asocian con la industria para fomentar la innovación entre los estudiantes y desarrollar una nueva programación para equipar a los estudiantes con las últimas habilidades. En Aggies Invent: Internet of Things, un concurso de dos días en la Texas A&M University, representantes de Texas Instruments y Accenture, asesoraron a los equipos de estudiantes a medida que conceptualizaban y creaban prototipos con IoT. Los inventos ganadores incluyeron un dispositivo para instalaciones de lavandería compartida que alerta a los usuarios sobre el estado del ciclo de las máquinas y un proyector de LED que integra los datos de los clientes para optimizar el tiempo de los anuncios en los carteles de LED.[xx] Los estudiantes universitarios pueden graduarse en IoT en la University of Sydney. El curso interdisciplinario abarca la ingeniería eléctrica e informática, comunicaciones inalámbricas y análisis de datos. A través de la exposición a las tecnologías de vanguardia, el programa prepara a los estudiantes para desarrollar nuevos productos e ideas para campos tales como salud, servicios públicos, transporte, venta al por menor y gestión de recursos.[xxi]

Internet de las cosas en la práctica

Los siguientes enlaces proporcionan ejemplos de Internet de las cosas que tienen implicaciones directas en entornos de educación superior:

Internet of Things Lab Fosters Student Innovation, Adds Industrial Partners

go.nmc.org/iotwisc

En el Laboratorio Internet of Things de la University of Wisconsin-Madison, los estudiantes obtienen acceso a tecnologías emergentes para transformar ideas en realidad, como Safe Cycle, un dispositivo de detección que alerta a los ciclistas del tráfico de vehículos cercano. Las empresas han unido sus fuerzas con el laboratorio para proporcionar a los estudiantes apoyo al desarrollo empresarial.

IOT-OPEN.EU

go.nmc.org/iotopen

La iniciativa Erasmus + de la Comisión Europea está apoyando la creación de un módulo educativo online centrado en Internet de las cosas. Los estudiantes de varias universidades europeas se conectan a un laboratorio remoto para conocer el hardware, la infraestructura y las aplicaciones móviles de IoT. Los materiales de aprendizaje de acceso abierto pueden integrarse en cursos en varias disciplinas.

National Internet of Things Innovation Competition for Women in Engineering

go.nmc.org/iotwin

Un estudiante de la University of Surrey ha desarrollado un sistema de riego de jardín inteligente que utiliza sensores de tierra. Ha ganado el primer premio en un concurso de IoT patrocinado por Bosch. Como parte de la iniciativa #BetweenUsWeCan de la compañía para aumentar la representación femenina en campos de ingeniería, los ingenieros de Bosch proporcionarán tutoría al estudiante durante un año.

Lecturas adicionales

Los siguientes recursos se recomiendan a aquellos que deseen aprender más acerca de Internet de las cosas:

Growing Trend: Internet of Things Expands into College and University Curricula

go.nmc.org/iotcurr

(Laura Devaney, eCampus News, 8 de agosto de  2016.) El crecimiento de IoT hace aumentar la demanda de trabajadores cualificados en áreas como ingeniería de hardware, desarrollo de sensores y diseño e integración de sistemas. Las instituciones y los diseñadores de políticas deben apoyar el desarrollo de programas de estudios multidisciplinarios para abordar estas necesidades de mano de obra.

How IoT in Education is Changing the Way We Learn

go.nmc.org/learniot

(Andrew Meola, Business Insider, 20 de diciembre de 2016.) Los dispositivos conectados permiten añadir datos de aprendizaje que ayudarán a los estudiantes a entender sus trayectorias de aprendizaje, permitiendo que los profesores obtengan un cuadro más claro del progreso académico en el que basar la dirección de la planificación de la clase. Las instituciones están invirtiendo en tecnologías inteligentes para aumentar la eficiencia en infraestructura y mejorar la seguridad en el campus. 

The Internet of Things: Riding the Wave in Higher Education

go.nmc.org/iotwave

(Itai Asseo et al., EDUCAUSE Review, 27 de enero de 2016.) Cinco expertos describen la promesa de IoT en la educación superior. Los entornos de aprendizaje conectados pueden generar perfiles de estudiantes con información sobre asistencia, rendimiento y productividad que proporcionan una visión holística de la participación de estudiantes y el avance de su conocimiento. Las capacidades de aprendizaje automático permitirán un análisis de datos, que ayude a las instituciones a personalizar la experiencia del estudiante.

[i]                                   https://www.theguardian.com/technology/2016/jul/18/what-is-the-internet-of-things-arm-holdings-softbank

[ii]                                  http://er.educause.edu/articles/2016/6/the-internet-of-things-unprecedented-collaboration-required

[iii]                                 http://er.educause.edu/articles/2016/8/iot-and-the-campus-of-things

[iv]                                http://www.gartner.com/newsroom/id/3165317

[v]                                 https://campustechnology.com/articles/2017/01/05/internet-of-things-spending-to-reach-1-29-trillion-by-2020.aspx

[vi]                                http://www.cio.com/article/3137047/internet-of-things/internet-of-things-poised-to-transform-cities.html

[vii]                               http://www.cbronline.com/news/internet-of-things/5-mega-smart-city-projects-from-around-the-world-4881856/

[viii]                              http://www.npr.org/2016/10/22/498954197/internet-outage-update-internet-of-things-hacking-attack-led-to-outage-of-popula

[ix]                                https://www.theguardian.com/technology/2016/oct/21/ddos-attack-dyn-internet-denial-service

[x]                                 http://www.cmu.edu/news/stories/archives/2016/august/nsf-award-internet-of-things.html

[xi]                                https://www.universitybusiness.com/article/higher-prepares-internet-things

[xii]                               http://cybersecurityventures.com/jobs/

[xiii]                              http://www.mcafee.com/us/resources/reports/rp-hacking-skills-shortage.pdf (PDF)

[xiv]                             http://er.educause.edu/articles/2016/6/the-internet-of-things-is-here

[xv]                              https://www.metering.com/news/university-nsw-becomes-testbed-iot-smart-city-tech/

[xvi]                             http://www.edtechmagazine.com/higher/article/2016/08/internet-things-coming-your-campus-sooner-you-think

[xvii]                            https://www.edsurge.com/news/2016-01-04-what-higher-education-can-learn-from-fitbit/

[xviii]                           https://www.edsurge.com/news/2016-11-17-wearable-tech-weaves-its-way-into-learning

[xix]                             https://campustechnology.com/Articles/2016/09/20/From-IoT-to-IoE-Institutions-Connect-to-Everything.aspx

[xx]                              http://engineering.tamu.edu/news/2016/10/28/students-collaborate-on-innovative-solutions-using-the-internet-of-things

[xxi]                             http://sydney.edu.au/courses/bachelor-of-engineering-honours-mechanical/major-internet-of-things