[en] The advent of the Internet of Things (IoT) technology has become increasingly important in recent years. By offering a means of linking devices and establishing real-time connections, IoT has facilitated the monitoring and management of tangible entities, such as appliances, vehicles, and buildings. Typically, an IoT system consists of numerous devices that communicate with one another via gateways, and cloud servers that host web and mobile applications. The end-users can seamlessly interact with their IoT devices, thereby granting greater accessibility and convenience. Given its capacity for providing real-time control and automation, IoT presents numerous opportunities for cost savings and increased efficiency across various sectors, including healthcare, manufacturing, and transportation. As such, IoT has the potential to improve our lives and create new prospects for businesses, making it an essential technology for the future. However, as IoT applications continue to become increasingly complex and diverse, there is an growing demand for sensors capable of accurately and reliably collecting highly specific data and transmitting it to other devices within the network. Additionally, the IoT landscape is constantly evolving, with new technologies emerging at a rapid pace. Therefore, to effectively address the need for highly specialized and customized IoT solutions, it is necessary to study and analyze the communication technologies employed, and remain up-to-date with the latest developments in order to ensure effective design, implementation, and management of these applications. Furthermore, developing new sensors from scratch can offer a solution to this problem by optimizing the design for specific use cases, thereby achieving optimal performance and functionality in IoT systems. By developing a sensor from scratch, greater control can be exercised over the hardware and software, thereby allowing for greater flexibility. This thesis presents a systematic analysis of IoT systems in terms of communication, power consumption, and security. The study analyzed the communication technologies used in IoT systems, including short-range systems based on protocols such as Wi-Fi and Bluetooth, as well as long-range systems based on technologies like LoRa. The thesis includes the development of new sensors from scratch for specific applications, enabling greater control over the hardware and software. Additionally, the thesis addresses the security risks associated with cloud-centric IoT systems by incorporating blockchain technology, which provides a decentralized database infrastructure, thereby adding an extra layer of security. These studies help to better understand IoT systems and optimize their deployment, resulting in improved performance and functionality, and offers valuable insights into the design, implementation, and management of IoT systems for researchers, industry practitioners, and stakeholders.

[es] En los últimos años, la tecnología del Internet de las cosas (IoT) se ha vuelto cada vez más importante. Al ofrecer un medio para conectar dispositivos y establecer conexiones en tiempo real, el IoT ha facilitado el monitoreo y la gestión de entidades tangibles, como electrodomésticos, vehículos y edificios. Típicamente, un sistema IoT incorpora numerosos dispositivos que se comunican entre sí a través de gateways y servidores en la nube que alojan aplicaciones web y móviles. Los usuarios finales pueden interactuar sin problemas con sus dispositivos IoT, lo que les otorga una mayor accesibilidad y conveniencia. Dado su capacidad para proporcionar control y automatización en tiempo real, el IoT presenta numerosas oportunidades para ahorrar costos e incrementar la eficiencia en varios sectores, incluyendo salud, manufactura y transporte. Como tal, el IoT tiene el potencial de mejorar nuestras vidas y crear nuevas oportunidades para los negocios, convirtiéndolo en una tecnología esencial para el futuro. Sin embargo, a medida que las aplicaciones IoT continúan volviéndose cada vez más complejas y diversas, hay una creciente demanda de sensores capaces de recopilar datos altamente específicos de manera precisa y confiable, y transmitirlos a otros dispositivos dentro de la red. Además, IoT está en constante evolución, con nuevas tecnologías emergiendo a un ritmo acelerado. Por lo tanto, es necesario estudiar y analizar las tecnologías de comunicación empleadas, y mantenerse al día con los últimos desarrollos para abordar de manera efectiva la necesidad de soluciones IoT altamente especializadas y personalizadas y para garantizar un diseño, implementación y gestión efectivos de estas aplicaciones. Además, el desarrollo de nuevos sensores puede ofrecer una solución a este problema al optimizar el diseño para casos de uso específicos, logrando así un rendimiento y funcionalidad óptimos en los sistemas IoT. Al desarrollar un sensor novedoso, se puede ejercer un mayor control sobre el hardware y software, lo que permite una mayor flexibilidad y personalización. En esta tesis se presenta un análisis detallado de los sistemas IoT en cuanto a su comunicación, consumo de energía y seguridad. El estudio analizó las tecnologías de comunicación utilizadas en los sistemas IoT, incluidos los sistemas de corto alcance basados en protocolos como Wi-Fi y Bluetooth, así como los sistemas de largo alcance basados en tecnologías como LoRa. Además, se desarrollaron nuevos sensores específicos para aplicaciones particulares. Asimismo, se abordaron los riesgos de seguridad asociados con los sistemas IoT centrados en la nube mediante la incorporación de la tecnología blockchain, que proporciona una infraestructura descentralizada de base de datos y añade una capa extra de seguridad. Los resultados de estos estudios pueden ayudar a mejorar la comprensión y la optimización de los sistemas IoT, mejorando su rendimiento y funcionalidad, y proporcionando información valiosa sobre el diseño, implementación y gestión de sistemas IoT para investigadores, profesionales de la industria y otros interesados en esta tecnología.