[en] The Internet of Things (IoT) presents a communication network where heterogeneous physical devices such as vehicles, homes, urban infrastructures or industrial machinery are interconnected and share data. For these communications to be successful, it is necessary to integrate and embed electronic devices that allow for obtaining environmental information (sensors), for performing physical actuations (actuators) as well as for sending and receiving data (network interfaces). This integration of embedded systems poses several challenges. It is needed for these devices to present very low power consumption. In many cases IoT nodes are powered by batteries or constrained power supplies. Moreover, the great amount of devices needed in an IoT network makes power e ciency one of the major concerns of these deployments, due to the cost and environmental impact of the energy consumption. This need for low energy consumption is demanded by resource constrained devices, con icting with the second major concern of IoT: security and data privacy. There are critical urban and industrial systems, such as tra c management, water supply, maritime control, railway control or high risk industrial manufacturing systems such as oil re neries that will obtain great bene ts from IoT deployments, for which non-authorized access can posse severe risks for public safety. On the other hand, both these public systems and the ones deployed on private environments (homes, working places, malls) present a risk for the privacy and security of their users. These IoT deployments need advanced security mechanisms, both to prevent access to the devices and to protect the data exchanged by them. As a consequence, it is needed to improve two main aspects: energy e ciency of IoT devices and the use of lightweight security mechanisms that can be implemented by these resource constrained devices but at the same time guarantee a fair degree of security. The huge amount of data transmitted by this type of networks also presents another challenge. There are big data systems capable of processing large amounts of data, but with IoT the granularity and dispersion of the generated information presents a new scenario very di erent from the one existing nowadays. Forecasts anticipate that there will be a growth from the 15 billion installed devices in 2015 to more than 75 billion devices in 2025. Moreover, there will be much more services exploiting the data produced by these networks, meaning the resulting tra c will be even higher. The information must not only be processed in real time, but data mining processes will have to be performed to historical data. The main goal of this Ph.D. thesis is to analyze each one of the previously described challenges and to provide solutions that allow for an adequate adoption of IoT in Industrial, domestic and, in general, any scenario that can obtain any bene t from the interconnection and exibility that IoT brings.

[es] La internet de las cosas (IoT o Internet of Things) representa una red de intercomunicaciones en la que participan dispositivos físicos de toda índole, como vehículos, viviendas, electrodomésticos, infraestructuras urbanas o maquinaria y dispositivos industriales. Para que esta comunicación se pueda llevar a cabo es necesario integrar elementos electr onicos que permitan obtener informaci on del entorno (sensores), realizar acciones f sicas (actuadores) y enviar y recibir la informaci on necesaria (interfaces de comunicaciones de red). La integración y uso de estos sistemas electrónicos embebidos supone varios retos. Es necesario que dichos dispositivos presenten un consumo reducido. En muchos casos deberían ser alimentados por baterías o fuentes de alimentación limitadas. Además, la gran cantidad de dispositivos que involucra la IoT hace necesario que la e ciencia energética de los mismos sea una de las principales preocupaciones, por el coste e implicaciones medioambientales que supone el consumo de electricidad de los mismos. Esta necesidad de limitar el consumo provoca que dichos dispositivos tengan unas prestaciones muy limitadas, lo que entra en conflicto con la segunda mayor preocupación de la IoT: la seguridad y privacidad de los datos. Por un lado existen sistemas críticos urbanos e industriales, como puede ser la regulación del tráfi co, el control del suministro de agua, el control marítimo, el control ferroviario o los sistemas de producción industrial de alto riesgo, como refi nerías, que son claros candidatos a benefi ciarse de la IoT, pero cuyo acceso no autorizado supone graves problemas de seguridad ciudadana. Por otro lado, tanto estos sistemas de naturaleza publica, como los que se desplieguen en entornos privados (viviendas, entornos de trabajo o centros comerciales, entre otros) suponen un riesgo para la privacidad y también para la seguridad de los usuarios. Todo esto hace que sean necesarios mecanismos de seguridad avanzados, tanto de acceso a los dispositivos como de protección de los datos que estos intercambian. En consecuencia, es necesario avanzar en dos aspectos principales: la e ciencia energética de los dispositivos y el uso de mecanismos de seguridad e ficientes, tanto computacional como energéticamente, que permitan la implantación de la IoT sin comprometer la seguridad y la privacidad de los usuarios. Por otro lado, la ingente cantidad de información que estos sistemas puede llegar a producir presenta otros dos retos que deben ser afrontados. En primer lugar, el tratamiento y análisis de datos toma una nueva dimensión. Existen sistemas de big data capaces de procesar cantidades enormes de información, pero con la internet de las cosas la granularidad y dispersión de los datos plantean un escenario muy distinto al actual. La previsión es pasar de 15.000.000.000 de dispositivos instalados en 2015 a más de 75.000.000.000 en 2025. Además existirán multitud de servicios que harán un uso intensivo de estos dispositivos y de los datos que estos intercambian, por lo que el volumen de tráfico será todavía mayor. Asimismo, la información debe ser procesada tanto en tiempo real como a posteriori sobre históricos, lo que permite obtener información estadística muy relevante en diferentes entornos. El principal objetivo de la presente tesis doctoral es analizar cada uno de estos retos (e ciencia energética, seguridad, procesamiento de datos e interacción con el usuario) y plantear soluciones que permitan una correcta adopción de la internet de las cosas en ámbitos industriales, domésticos y en general en cualquier escenario que se pueda bene ciar de la interconexión y flexibilidad de acceso que proporciona el IoT.