[en] The Internet of Things (IoT) involves a wide variety of heterogeneous technologies and resource-constrained devices that interact with each other. Due to such constraints, IoT devices usually require lightweight protocols that optimize the use of resources and energy consumption. Among the di erent commercial IoT devices, Bluetooth and BLE based beacons, which broadcast periodically certain data packets to notify their presence, have experienced a remarkable growth, specially due to their application in indoor positioning systems. As a solution to this problem, this thesis contributes with a general architecture of telemetry, di erent scenarios to access the cloud computing, guidelines for the selection of components in the di erent domains of an IoT-based architecture and examples of implementation of a WSN through a testbed based on the use of smart sensors with Bluetooth Low Energy. In the example shown, an IoT gateway is developed on an Android smartphone. This gateway integrates an MQTT client and has the necessary functionalities to pack the data from the sensors and send them to the MQTT broker residing in a cloud computing. There is also a friendly interface available for a local user to monitor and control the WSN created. Some experiments were carried out to demonstrate the functionality, speed and stability of the proposed gateway, to be used in this and other application domains. This thesis proposes a family of protocols named LP4S that provides fast responses and enables plug-and-play mechanisms that allow IoT telemetry systems to discover new nodes and to describe and auto-register the sensors and actuators connected to a beacon. Thus, three protocols are de ned depending on the beacon hardware characteristics: LP4S-6 (for resource-constraint beacons), LP4S-X (for more powerful beacons) and LP4S-J (for beacons able to run complex rmware). In order to demonstrate the capabilities of the designed protocols, the most restrictive (LP4S-6) is tested after implementing it for a telemetry application in a beacon based on Eddystone (Google's open beacon format). Thus, the beacon speci cation is extended in order to increase its ability to manage unlimited sensors in a telemetry system without interfering in its normal operation with Eddystone frames. The performed experiments show the feasibility of the proposed solution and its superiority, in terms of latency and energy consumption, with respect to approaches based on Generic Attribute Pro le (GATT) when multiple users connect to a mote or in scenarios where latency is not a restriction, but where low-energy consumption is essential. This thesis also presents a Virtual Transducer Electronic Data Sheet (VTEDS) based framework for the development of intelligent sensor nodes with plug-and-play capabilities in order to contribute to the evolution of the Internet of Things (IoT) towards the Web of Things (WoT). It makes use of new lightweight protocols that allow the sensors to self-describe, auto-calibrate and auto-register. Such protocols enable the development of novel IoT solutions while guaranteeing low latency, low power consumption and the required QoS. In order to evaluate the performance of the system, it was tested when using Bluetooth Low Energy (BLE) and Ethernet-based smart sensors in di erent scenarios. Speci cally, user experience was quanti ed empirically (i.e., how fast the system show collected data to a user). The obtained results show that the proposed VTED architecture is really fast, being some smart sensors (located in Europe) able to self-register and self-con gure in a remote cloud (in South America) in less than 3 s and to display data to remote users in less than 2 s. Finally, technological trends for the development of intelligent sensors in the eld of the current Internet of things are shown, based on communication technologies and protocols, hardware, multi-protocol and multi-network devices, operating systems, on-line development environments and programming languages of the rmware of said sensor nodes. All the scienti c contributions of this thesis are re ected in the design of a precision agriculture project, to control the irrigation of a banana plantation in an automated way. The aforementioned project is still in execution, although progress in its implementation is shown in the last chapter.

[es] El Internet de las cosas (IoT) involucra una amplia variedad de tecnologías heterogéneas y dispositivos con recursos limitados que interactúan entre sÍ. Debido a tales restricciones, los dispositivos de IoT generalmente requieren protocolos livianos que optimicen el uso de los recursos y el consumo de energía. Entre los diferentes dispositivos comerciales de IoT, los beacons basados en Bluetooth y BLE, que transmiten periódicamente ciertos paquetes de datos para notificar su presencia, han experimentado un notable crecimiento, especialmente debido a su aplicación en sistemas de posicionamiento en interiores. Como solución a esta problemática esta tesis aporta con una arquitectura general de telemetría, diferentes escenarios para acceder a la cloud computing, guías de selección de componentes en los diferentes dominios de una arquitectura basada en IoT y ejemplos de implementación de una WSN a través de un testbed basado en el uso de sensores inteligentes con Bluetooth Low Energy. En el ejemplo mostrado se desarrolla un gateway IoT sobre un teléfono inteligente Android. Este gateway integra un cliente MQTT y dispone de las funcionalidades necesarias para empaquetar los datos de los sensores y enviarlos hacia el broker MQTT residente en una cloud computing. También se dispone de una interfaz amigable para que un usuario local pueda monitorear y controlar la WSN creada. Algunas experimentos fueron llevados a cabo paJ'a demostrar la funcionalidad, rapidez y estabilidad del gateway propuesto, para ser usado en este y otros dominios de aplicación. Corno parte de las soluciones planteadas en esta tesis, se propone una familia de protocolos denominada Lightweight Protocol for Sensors (LP4S) que proporciona respuestas rápidas y habilita los mecanismos plug-and-play que permiten a los sistemas de telemetría IoT descubrir nuevos nodos y describir y registrar automáticamente los sensores y actuadores conectados a un beacon. Por lo tanto, se definen tres protocolos dependiendo de las características de hardware del beacon: LP4S-6 (para beacons de recursos restringidos), LP4S-X (para beacons más potentes) y LP4S-J (para beacons capaces de ejecutar firmware complejo). Para demostrar las capacidades de los protocolos diseñados, el más restrictivo (LP4S-6) se prueba después de implementarlo para una aplicación de telemetría en un beacon basado en Eddystone (formato de beacon abierto de Google). Por lo tanto, la especificación del beacon se amplía para aumentar su capacidad de administrar sensores ilimitados en un sistema de telemetría sin interferir en su funcionamiento normal con las tramas Eddystone. Los experimentos realizados muestran la viabilidad de la solución propuesta y su superioridad, en términos de latencia y consumo de energía, con respecto a los enfoques basados en el perfil genérico de atributos (GATT) cuando múltiples usuarios se conectan a un sensor inteligente o en escenarios donde la latencia no es una restricción, pero el bajo consumo de energía es esencial. Se presenta además un framework basado en TEDS virtuales (VTEDS) para el desarrollo de nodos de sensores inteligentes con capacidades plug-and-play para contribuir a la evolución del Internet de las Cosas (IoT) hacia la Web de las Cosas (WoT). En el sistema propuesto se utilizan los protocolos livianos, que hemos desarrollado, para que los sensores se auto-describan, auto-calibren Y se auto-registren automáticamente. Dichos protocolos permiten el desarrollo de nuevas soluciones de IoT al tiempo que garantizan baja latencia, bajo consumo de energía y la QoS requerida. Para evaluar el rendimiento del sistema, se usaron sensores Bluetooth Low Energy (BLE) Y basados en Ethernet en diferentes escenarios. Específicamente, la experiencia del usuario se cuantificó empíricamente (es decir, qué tan rápido el sistema muestra los datos recopilados a un usuario). Los resultados obtenidos muestran que la arquitectura VTED propuesta es realmente rápida, ya que algunos sensores inteligentes (ubicados en Europa) pueden auto-registrarse Y auto-configurarse en una cloud remota (en América del Sur) en menos de 3s y mostrar datos de los sensores a usuarios remotos en menos de 2s. Finalmente, se muestran las tendencias tecnológicas para el desarrollo de sensores inteligentes en el ámbito del Internet de las cosas actual, en función de las tecnologías Y protocolos de comunicación, hardware, dispositivos multi-protocolos, sistemas operativos, ambientes de desarrollo on-line y lenguajes de programación del firmware de dichos nodos sensores. Todos los aportes científicos de esta tesis son reflejadas en el diseño de un proyecto de agricultura de precisión, para controlar el riego de una plantación de banano de forma automatizada. El proyecto citado aún se encuentra en ejecución, no obstante los avances de implementación del mismo son mostrados en el último capítulo.