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CapítuloII
MARCO TEÓRICO
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CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
A continuación, se exponen tanto los antecedentes como las teorías que
sustentan la investigación, asimismo se apoya en el perfil de competencias y
práctica profesional, enfocadas al problema tratado requerido como insumo
para el alcance de los objetivos, igualmente se presenta la fundamentación
conceptual y la operacionalización de las variables.
1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Para la elaboración de este estudio de investigación se necesitó la revisión
y consulta de algunos estudios realizados con anterioridad y relacionados
con las variables; bien por ser iguales o por similares al estudio de
investigación brindando aportes importantes para su desarrollo hasta
alcanzar este propósito. Al respecto se seleccionaron los siguientes
antecedentes:
La de Borondo (2015), presentó ante la Universidad Autónoma de Madrid
el trabajo de fin de máster titulado: “Implementación de una solución Internet
Of Things base para futuros desarrollos de aplicaciones verticales enfocadas
a hacer eficientes, optimizar y gestionar ámbitos o negocios concretos”.
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Su objetivo fundamental fue el desarrollo de una nueva solución integral
para el Internet of Things que integrara los parámetros recogidos por
dispositivos físicos a través de sensores en una aplicación de usuario en la
que éste pudiera gestionar y monitorizar dichos dispositivos, y que sirviera de
base para futuras implementaciones de soluciones verticales en este
contexto.
En este trabajo se ha llevado a cabo una investigación sobre la tendencia
tecnológica del IoT y del ecosistema M2M, compuesto por objetos físicos
(móviles, sensores, chips RFID, tabletas, entre otros…) conectados enviando
señales interpretadas, de modo que, mediante una inteligencia de negocio,
se genera información enviada al usuario final del sistema.
De igual modo, se utiliza un enfoque propio como metodología para
abordar el problema a través de siete (07) fases muy parecidas a las
utilizadas en el desarrollo de software convencional. No contempla la
definición de variables objetos de estudio. Aunque no menciona los lenguajes
de programación utilizados, se sobreentiende que se utilizan los lenguajes
asociados a las interfaces (API’s) de los “firmware” de las cosas que
estuvieron bajo estudio y los módulos de la solución se hicieron utilizando la
plataforma de desarrollo ThingWorx.
Como resultado se muestra una propuesta de solución basada en tres
(03) módulos que utilizan el protocolo Sigfox para la capa de comunicaciones
y demuestran su aplicabilidad a través de dos ejemplos concretos
pertenecientes a dos contextos muy diferentes, que han sido descritos
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detalladamente en esta memoria: el de la agricultura y producción inteligente
del vino y el de un sistema de telemetría de boyas y estaciones
meteorológicas.
El estudio, no presenta recomendaciones y en su lugar sugiere como
trabajo futuro la ampliación a otro tipo de dispositivos y su aplicación a otro
tipo de industrias.
Esta investigación aporta a este trabajo una importante recopilación
bibliográfica y revisión teórica sobre los aspectos básicos relacionados con el
tema del internet de las cosas. Sirviendo como referencia para cubrir los
objetivos de análisis de conceptos y da una orientación en la determinación
de los requerimientos funcionales.
Por otro lado, Tabassum (2016), publicó en la revista “Indian Journal of
Science and Technology”, un artículo bajo el título: “Internet of Things
Architecture and Applications: A Survey”. El objetivo principal de este trabajo
fue discutir las diversas arquitecturas de IoT desde la perspectiva de la RFC
y el enfoque en capas. También se centra en las aplicaciones de IoT en
diversas áreas y el análisis de los protocolos de seguridad de IoT para los
dispositivos de recursos limitados.
El estudio se lleva a cabo usando una metodología basada en el análisis
sobre una revisión sistemática de artículos académicos y trabajos de
investigación. No se mencionan lenguajes de programación por tratarse de
arquitecturas de capas. Sin embargo, se mencionan protocolos de
comunicación como TPC/IP para clasificar las cosas entre dispositivos con
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recursos restringidos y recursos ricos. Así mismo, se mencionan esquemas
de direccionamiento IPv6 y consideraciones arquitectónicas en “Smart Object
Networking”.
Como resultado se muestra que cuando se utilizan los servicios en la nube
para comunicarse, la interoperabilidad entre los dispositivos basados en IP y
no IP es la principal preocupación. En el caso de la arquitectura en capas, el
número de capas determina la complejidad de la arquitectura.
Por otro lado, se sugiere que cinco capas de arquitectura es lo ideal desde
la perspectiva de la seguridad, así como la compatibilidad. En todas las
arquitecturas discutidas se observa que, hay una necesidad de centrarse
más en interoperabilidad y estandarización que es esencial para las
características de seguridad. El trabajo concluye sin recomendaciones pero
dejando claro que la estandarización a nivel arquitectónico y la
interoperabilidad es necesaria, ya que cada proveedor está utilizando
tecnología diferente.
El aporte de este trabajo a esta investigación son las consideraciones
arquitectónicas desde la perspectiva de la seguridad y la compatibilidad que
sirvieron de referencia para cubrir el objetivo de diseñar la arquitectura
tecnológica basada en el ecosistema Internet de las cosas en el B.O.D a
partir de los requerimientos establecidos.
Por último, se considera una publicación de Harding (2016), avalada por
“The Open Group” bajo el título: “Reference Architectures and Open Group
Standards for the Internet of Things”. El objetivo principal gira entorno a tres
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puntos: En primer lugar discute cómo los arquitectos pueden usar estándares
para definir sistemas, soluciones y productos IoT. En segundo punto,
compara cuatro estándares emergentes de arquitecturas de referencia IoT.
Finaliza con una explicación del papel de los estándares IoT adoptados por
“The Open Group”.
La metodología empleada estuvo orientada al establecimiento de
comparaciones tomadas desde los puntos de vista de negocio, uso,
funciones, información, comunicación, componentes y tipos de industria. Las
arquitecturas de referencia comparadas fueron: Draft ISO IoT RA, IIC
Industrial Internet Reference Architecture (IIRA), RAMI 4.0 y Web of Things.
Por ser un documento a nivel de arquitecturas de referencia no se
menciona de manera explícita lenguajes de programación. Sin embargo, al
momento de definir los estándares para “The Open Group” sugiere la
utilización de lenguajes orientados a objeto de manera muy general. El
resultado muestra una descripción detallada de las diferencias y similitudes
encontradas por el autor. Donde resalta la superposición significativa, y las
diferencias en cobertura y énfasis, que existe entre las arquitecturas
estudiadas.
Este artículo aporta una variedad de arquitecturas de referencia con
énfasis en aspectos de interoperabilidad que son de gran valor para los
arquitectos y sirve de soporte para lograr el objetivo de modelar escenarios
de aplicación de IoT en el B.O.D y analizar las arquitecturas de referencia
manejadas actualmente en la industria.
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2. BASES TEÓRICAS
Este apartado, como se presenta el basamento teórico el cual está
sustentado por un conjunto de conceptualizaciones sobre la variable
arquitectura tecnológica, por lo que se presentan las definiciones de diversos
autores, para su desarrollo y comprensión, fijándose posición en las que se
consideran relevantes.
2.1. Internet de las cosas.
2.1.1. Concepto
Al dar inicio a este punto, se consideró pertinente consultar el concepto de
Internet de las Cosas expuesto por Higginbottom y Rajchel (2014) quienes
definen el internet de las cosas como "Una infraestructura de objetos
interconectados, personas, sistemas y recursos de información junto con
servicios inteligentes que les permitan procesar y reaccionar a la información
del mundo físico y virtual".
Por otra parte CASAGRAS (2009) define Internet de las cosas como “Una
infraestructura de red global, enlazando objetos virtuales y físicos a través de
la explotación de captura de datos y capacidades de comunicación. Esta
infraestructura incluye desarrollos de redes existente y en evolución.
Ofrecerá identificación de objetos específicos, sensores y capacidades de
conexión como la base del desarrollo de servicios independientes y
aplicaciones. Estarán caracterizadas por un alto grado de actividades
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autónomas: captura de datos, transferencias de eventos, conectividad de red
e interoperabilidad.”
Asimismo, contrastando los planteamientos de los autores abordados
Higginbottom y rajchel (2014), CASAGRAS (2009), queda entendido para el
presente estudio que el Internet de las cosas se refiere a un ecosistema que
comprende cosas, conectividad y servicios, incluyendo análisis de datos y las
implicaciones de seguridad.
Esto es relevante para este estudio, considerando que el IoT está
trayendo consigo nuevas fuentes de información procedente de un universo
de cosas interconectadas que permitirán ofrecer nuevas experiencias de
cliente personalizadas. Concretamente se convertirá en un motor que
acelerará la creación de nuevos espacios en la transformación digital del
B.O.D.
2.1.2. Tecnologías relacionadas
En este punto se definirán las tecnologías que están relacionadas con el
Internet de las cosas por Gartner (2016), las cuales son:
A) Redes IoT de baja potencia y de corto alcance: la selección de una red
inalámbrica para un dispositivo IoT supone el equilibrio de muchos requisitos
en conflicto, como el rango, la duración de la batería, el ancho de banda, la
densidad, el costo del punto final y el costo operativo. Las redes de corto
alcance y de baja potencia dominarán la conectividad IoT inalámbrica hasta
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2025, superando en número las conexiones que utilizan redes IoT de área
amplia.
B) IoT Security: El IoT introduce una amplia gama de nuevos riesgos y
desafíos de seguridad para los dispositivos IoT, sus plataformas y sistemas
operativos, sus comunicaciones e incluso los sistemas a los que están
conectados. Se necesitarán tecnologías de seguridad para proteger los
dispositivos y plataformas de IoT de ataques de información y manipulación
física, para encriptar sus comunicaciones y para enfrentar nuevos desafíos,
como la suplantación de "cosas" o ataques de denegación de servicio que
agotan las baterías. La seguridad IoT se complicará por el hecho de que
muchas "cosas" usan procesadores simples y sistemas operativos que
pueden no soportar enfoques de seguridad sofisticados. "Especialistas de
seguridad IoT experimentados son escasos y las soluciones de seguridad
están actualmente fragmentadas e involucran a varios proveedores", El Sr.
Jones dijo. "Nuevas amenazas surgirán a través de 2021 como hackers
encontraran nuevas formas de atacar dispositivos IoT y protocolos, por lo
que “cosas” de larga vida pueden necesitar actualización de hardware y
software para adaptarse durante su vida útil.
C) Procesamiento de secuencias de eventos: Algunas aplicaciones de IoT
generarán tasas de datos extremadamente altas que deben ser analizadas
en tiempo real. Los sistemas que crean decenas de miles de eventos por
segundo son comunes y millones de eventos por segundo pueden ocurrir en
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algunas situaciones de telecomunicaciones y telemetría. Para abordar estos
requisitos, han surgido plataformas de computación de flujo distribuido
(DSCP). Normalmente utilizan arquitecturas paralelas para procesar flujos de
datos de muy alta velocidad para realizar tareas tales como análisis en
tiempo real e identificación de patrones.
D) Sistemas operativos IoT: Los sistemas operativos (SO) tradicionales
como Windows e iOS no estaban diseñados para aplicaciones IoT.
Consumen demasiada potencia, necesitan procesadores rápidos y, en
algunos casos, carecen de características tales como una respuesta en
tiempo real garantizada. También tienen una huella de memoria demasiado
grande para dispositivos pequeños y pueden no soportar los chips que
utilizan los desarrolladores de IoT. Por lo tanto, una amplia gama de sistemas
operativos específicos de IoT se ha desarrollado para adaptarse a diferentes
huellas de hardware y necesidades de características.
E) Plataformas IoT: Las plataformas IoT incorporan muchos de los
componentes de infraestructura de un sistema IoT en un solo producto. Los
servicios provistos por estas plataformas se dividen en tres categorías
principales:
Control de dispositivos de bajo nivel y operaciones tales como
comunicaciones, supervisión y administración de dispositivos, seguridad y
actualizaciones de firmware.
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Adquisición, transformación y gestión de datos de IoT.
Desarrollo de aplicaciones IoT, incluyendo lógica de eventos, programación
de aplicaciones, visualización, análisis y adaptadores para conectarse a
sistemas empresariales.
F) Ecosistemas y estándares IoT: Aunque los ecosistemas y los estándares
no son precisamente tecnologías, la mayoría eventualmente se materializan
como interfaces de programación de aplicaciones (API). Los estándares y
sus APIs asociadas serán esenciales porque los dispositivos IoT tendrán que
interoperar y comunicarse, y muchos modelos de negocio IoT dependerán
del intercambio de datos entre múltiples dispositivos y organizaciones.
Aparecerán muchos ecosistemas de IoT, y las batallas comerciales y
técnicas entre estos ecosistemas dominarán áreas como la casa inteligente,
la ciudad inteligente y la atención sanitaria. Las organizaciones que crean
productos pueden tener que desarrollar variantes para soportar múltiples
estándares o ecosistemas y estar preparadas para actualizar productos
durante su vida útil a medida que los estándares evolucionan y surgen
nuevos estándares y APIs relacionados.
2.1.3. Arquitecturas de referencia
Desde la Perspectiva de Chris Harding (2016) Una arquitectura de
referencia es “Una arquitectura genérica que proporciona directrices y
opciones para tomar decisiones en el desarrollo de arquitecturas más
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específicas y la implementación de soluciones. Una arquitectura de
referencia puede estar en cualquier punto del continuo de la arquitectura.”
Tomando en consideración que existen muchas arquitecturas de
referencia, se hace énfasis a las mencionadas posteriormente por tener
relación con el trabajo de investigación.
Microsoft Azure IoT reference architecture.
Figura 2. Arquitectura de Microsoft Azure IoT.
Fuente: DominicBetts (2017)
A) Conectividad de dispositivos:
En esta arquitectura de solución de IoT, los dispositivos envían telemetría
(como lecturas de sensor de un centro de bombeo) a un punto de conexión
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de la nube para su almacenamiento y procesamiento. Los dispositivos
también pueden recibir y responder a los mensajes de la nube a dispositivo
mediante la lectura de mensajes desde un punto de conexión en la nube.
B) Procesamiento de datos y análisis:
En la nube, un back-end de soluciones de IoT es el lugar en el que se
produce la mayor parte del procesamiento de datos como, por ejemplo, el
filtrado y la incorporación de telemetría y su enrutamiento a otros servicios.
El back-end de soluciones de IoT:
o Recibe la telemetría a escala de los dispositivos y determina cómo
procesar y almacenar esos datos.
o Puede permitirle enviar comandos desde la nube a dispositivos
específicos.
o Proporciona funcionalidades de registro de dispositivos que le permiten
aprovisionar dispositivos y controlar qué dispositivos pueden conectarse a
la infraestructura.
o Le permite realizar un seguimiento del estado de los dispositivos y
supervisar sus actividades.
C) Presentación y conectividad empresarial:
El nivel de presentación y conectividad empresarial permite a los usuarios
finales interactuar con la solución de IoT y con los dispositivos. Permite a los
usuarios ver y analizar los datos recopilados desde sus dispositivos. Estas
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vistas pueden adoptar la forma de paneles o informes de BI que pueden
mostrar tanto datos históricos como datos prácticamente en tiempo real. Este
nivel también permite la integración del back-end de soluciones de IoT con
las aplicaciones de línea de negocio existentes para conectarse con los
procesos empresariales o flujos de trabajo.
Google Cloud Platform (Cloud IoT Core).
Cloud IoT Core es un servicio totalmente administrado que le permite
conectarse, administrar e ingerir de manera fácil y segura datos de millones
de dispositivos dispersados a nivel mundial.
Figura 3. Plataforma de Google Cloud.
Fuente: https://cloud.google.com/solutions/iot(2017)
A) Administrador de dispositivos
El gestor de dispositivos permite que los dispositivos individuales se
configuren y gestionen de forma segura en una forma de grano grueso; La
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gestión se puede realizar a través de una consola o mediante programación.
El gestor de dispositivos establece la identidad de un dispositivo y
proporciona el mecanismo para autenticar un dispositivo cuando se conecta.
También mantiene una configuración lógica de cada dispositivo y puede
utilizarse para controlar remotamente el dispositivo desde la nube.
B) Puente de Protocolo
El puente de protocolo proporciona extremos de conexión para protocolos
con equilibrado automático de carga para todas las conexiones de
dispositivos. El puente de protocolo tiene soporte nativo para la conexión
segura a través de MQTT, un protocolo IoT estándar de la industria. El
puente de protocolo publica toda la telemetría del dispositivo a Cloud Pub /
Sub, que luego puede ser consumida por sistemas analíticos downstream.
Samsung Artik Cloud.
Samsung Artik Cloud no es una arquitectura de referencia en sí, pero se
menciona ya que se toma en consideración los componentes que utiliza ésta
solución de una plataforma abierta para el intercambio de datos en el Internet
de las Cosas.
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Figura 4 Arquitectura de Samsung Artik Cloud.
Fuente: https://developer.artik.cloud/documentation/(2017)
ARTIK Cloud es un dispositivo agnóstico y escala a todas las aplicaciones
de IoT, incluyendo casas inteligentes, ciudades inteligentes e IoT industrial.
Los desarrolladores pueden pensar más allá de un solo dispositivo y
concentrarse en crear nuevas conexiones alrededor de los datos. Llamamos
a este desarrollo impulsado por datos.
Los clientes pueden acceder y agregar datos históricos de diferentes
fuentes, abriendo así una nueva perspectiva sobre los grandes datos.
Los clientes pueden usar muchos protocolos diferentes para enviar y
recibir datos, incluyendo REST, WebSockets, MQTT y CoAP.
ARTIK Cloud es el único servicio que ofrece a los usuarios un control total
sobre sus datos. Al otorgar acceso a dispositivos y aplicaciones, los usuarios
promueven un ecosistema de servicios alrededor de los datos
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2.1.4. Consideraciones
Con respecto a las consideraciones de una arquitectura de referencia,
Kumar B., Malla S. (2016) refieren que, aunque el IoT aporta innumerables
beneficios, también conlleva algunos riesgos asociados. Tomar decisiones
correctas podría ser un gran desafío para instituciones bancarias y
financieras. Los bancos necesitan profundizar en la gestión de los datos, la
seguridad y en la necesidad de proteger la información de los clientes y a la
vez mantener estándares de privacidad.
Privacidad: Como parte del IoT, todos los datos de transacción, incluyendo
la información enviada a través de dispositivos inteligentes estará disponible
para los bancos. Junto con estos datos, los bancos tendrán acceso también
a la ubicación de los clientes, lo cual podría llevar a una violación de
privacidad.
Riesgo de seguridad de los datos: Los bancos y otras instituciones
financieras recolectan una gran cantidad de información de los clientes a
través de varios canales. Cualquier filtración de los datos podría traer
severas repercusiones a los bancos. La exposición de los datos privados
causaría daños masivos a los clientes y a la relación de los mismos con sus
respectivos bancos.
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Los bancos deben incorporar las mejores y últimas tecnologías de
seguridad de datos y deben tomar medidas preventivas y correctivas para
asegurarse que la información está segura.
2.1.5. El impacto del internet de las cosas en los servicios financieros
Desde la perspectiva de Kumar B. y Malla S. (2016) Miles de millones de
dispositivos están conectados unos a los otros, convirtiéndose así en sistema
inteligente de sistemas. Cuando estos dispositivos y sistemas inteligentes
comparten información en la nube y empiezan a analizar, transforman
negocios, vidas y al mundo propio en infinitas maneras.
Los clientes hacen uso de dispositivos inteligentes para acceder a la
información, lo cual permite a los bancos proveer una vista completa de las
finanzas del cliente en tiempo real. Los bancos pueden anticipar las
necesidades de sus clientes a través de los datos recolectados y ofrecer
soluciones y consejos que pueden ayudar a los clientes a tomar decisiones
financieras e importantes de forma inteligente. De esta manera, el “banco de
las cosas” puede convertirse en un facilitador muy poderoso para
incrementar la lealtad del cliente y, a cambio, producir mayores ingresos.
Uno de los beneficios más importante del IoT en el sector bancario es
proveer servicios de fácil acceso a los clientes de tarjetas de crédito y débito.
Los bancos podrán analizar frecuencia y uso de los ATM en áreas
específicas y aumentar o disminuir la instalación de los mismos dependiendo
del uso. Además de los ATM, los bancos también podrán hacer uso de la
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información generada por los servicios IoT para acercar aún más los
servicios en demanda al cliente, proveyendo quioscos e incrementado la
accesibilidad a los servicios.
Otra característica importante que los bancos podrían beneficiarse al usar
un ecosistema IoT, es prediciendo posibles fraudes en las transacciones de
tarjetas de crédito y débito. Cuando un cliente utiliza su tarjeta, y se compara
la ubicación del dispositivo móvil del dueño con la ubicación de la
transacción, el banco puede con gran confidencia aprobar o declinar la
transacción acordemente.
La información del cliente disponible a través del IoT ayudará a los bancos
a identificar las necesidades de negocio del cliente, el valor de la cadena –
como proveedores, revendedores, distribuidores – y además obtener
información extra del cliente. La información del cliente ayudará también los
bancos a proveer servicios de valor agregado, asistencia financiera y
productos personalizados para asegurar una situación ganar-ganar para
ambas partes.
2.2. Sistema de pago
2.2.1. Concepto.
Con el fin de indagar sobre el concepto del término sistema de pago, se
consultó a Bank for International Settlements(BIS) and International
Organization of Securities Commissions(IOSCO) (2016) donde definen un
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sistema de pago como “Un conjunto de instrumentos, procedimientos y
reglas para la transferencia de fondos entre los participantes; El sistema
incluye a los participantes ya la entidad que opera el acuerdo.”
2.2.2. Actores
Según Payfirma (2016) estos son los actores que participan en un sistema
de pago:
Adquirente: Asume el riesgo de procesar tarjetas de crédito. El adquirente
solicita, asegura y mantiene la cuenta mercantil. Pueden proporcionar la
tecnología y el hardware que permite al comerciante procesar la transacción.
Agregador: Los agregadores permiten a los comerciantes procesar los
pagos sin configurar una cuenta de comerciante. Agrupan varios
comerciantes y les permiten procesar los pagos con una cuenta comercial
conjunta. La configuración es simple y directa.
Tarjetahabientes: Los tarjetahabientes son consumidores con tarjetas de
crédito utilizadas para comprar bienes y servicios. Son aprobados por el
emisor basado en la solvencia crediticia.
Redes de marcas de Pago: Las redes marcas de pago son coloquialmente
conocidas como tarjetas de crédito y tarjetas de débito. Su trabajo
consiste en gobernar las políticas de cumplimiento relativas a sus tarjetas
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de pago, supervisar la actividad de procesamiento, desarrollar nuevos
productos y supervisar la compensación y liquidación de transacciones.
Banco Emisor: El banco emisor emite tarjetas de crédito en nombre de las
marcas de las tarjetas. Proporcionan a los consumidores tarjetas de
crédito, envían estados de cuenta de tarjetas de crédito y ofrecen crédito
al consumidor. El emisor también es responsable de la seguridad de la
tarjeta y compensa a los clientes por las pérdidas debidas al fraude.
Comerciantes: Los comerciantes son dueños de negocios que aceptan
pagos a cambio de bienes o servicios.
Procesador de pago: Los procesadores de pago negocian el
procesamiento, la configuración y las tarifas de equipos, así como
configuran la cuenta de comerciante. Actúan como intermediarios entre
comerciantes y adquirentes. También pueden proporcionar la tecnología y
el hardware que permite al comerciante procesar la transacción.
2.2.3. ISO-8583
ISO-8583 es un estándar definido por la Organización Internacional de
Estándares (ISO) utilizado para el intercambio de mensajes en transacciones
financieras. Este estándar define un formato de mensaje y un flujo de
comunicación para que diferentes sistemas puedan realizar estas
transacciones.
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A pesar de que ISO-8583 es un estándar común, no es utilizado en forma
estricta por sistemas o redes. Sino que más bien es adaptado a las
necesidades particulares de cada constructor. (Luis Gil, 2014).
2.2.4. Funcionamiento
En la siguiente figura se muestra como es el funcionamiento del sistema de pago.
Figura. 5 Funcionamiento de Sistema de pago
Fuente: Payfirma (2016)
1. El tarjetahabiente presenta la tarjeta para hacer la compra.
2. El comerciante procesa la transacción y envía la solicitud al procesador de
pagos.
3. El procesador de pago envía la autorización para la marca de pago
4. La marca de pago envía la solicitud al emisor de la tarjeta.
5. El emisor de la tarjeta aprueba o rechaza la transacción y devuelve el
mensaje a la marca de pago.
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6. La marca de pago envía la respuesta de autorización al procesador de
pago.
7. El procesador de pago transmite la respuesta al comerciante.
8. El comerciante reciba la respuesta y complete la transacción.
2.3. Arquitectura Empresarial
2.3.1. Conceptos básicos
Una definición interesante por Jeanne Ross, Peter Weill y David
Robertson, investigadores del MIT Sloan Center for Information System
Research (CISR), citado por Camarena Karina y Candela Oscar (2016).
Donde expresa a la arquitectura empresarial como “La lógica organizacional
para procesos de negocio claves e infraestructura de TI que refleja la
estandarización e integración del modelo de negocio de una compañía”
En éste punto se tomará en consideración los conceptos que son básicos
para comprender una arquitectura empresarial y que hacen referencia para
éste trabajo de investigación.
Marco de trabajo: Una estructura conceptual usado para desarrollar,
implementar y sustentar una arquitectura.
Gobernanza de la arquitectura: Es la práctica y orientación por la cual las
arquitecturas empresariales y otras arquitecturas son administradas y
controladas a un nivel empresarial.
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Visión de la arquitectura: Una breve descripción sobre el valor de negocio y
los cambios producidos en la empresa por la implementación de una
arquitectura.
Dominio de arquitectura: Es el área de la arquitectura a considerar. Por lo
general son cuatro: Negocio, datos, aplicación y tecnología.
Capacidad: Es la habilidad que una organización, persona o sistema posee.
Las capacidades son típicamente expresadas en términos generales y de
alto nivel, y requieren de una combinación de personas, procesos,
tecnologías y organizaciones para llevarse a cabo.
Modelo: Es una representación abstracta y simplificada de un tema de
interés. Un modelo es construido como “un medio para un fin”.
Modelo de referencia: Es un marco de trabajo abstracto usado para
entender relaciones interesantes entre entidades de un ambiente, y para el
desarrollo de estándares y especificaciones consistentes. Un modelo de
referencia está basado en un número pequeño de conceptos unificados y
puede ser usado como la base de explicación de los estándares para una
persona no especialista.
Prueba de concepto: Son desarrollos rápidos, y normalmente incompletos,
realizados con el propósito de verificar que un concepto o una teoría es
susceptible de ser llevada a la práctica. El uso de esta técnica resulta muy
útil cuando se busca disminuir el riesgo potencial asociado a alguna dificultad
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técnica o algún problema de diseño con el que se enfrente un equipo de
desarrollo.
2.3.2. Beneficios
Con respecto a los beneficios de una arquitectura empresarial, Camarena
Karina y Candela Oscar (2016) refieren:
Aplicar Arquitectura Empresarial en su organización brinda:
La alineación de su modelo de negocios con el modelo de operación.
Contribuye a la toma de decisiones empresariales entre Negocio y TI.
Brinda velocidad hacia el mercado para nuevas innovaciones y habilidades.
Optimiza los recursos de la organización y mejora la distribución de
esfuerzos de acuerdo a las necesidades del negocio.
Procesos más consistentes entre las unidades del negocio.
Fortalece el cumplimiento de políticas, procesos y procedimientos.
Mejor confianza, seguridad, así como menos riesgos a todo nivel incluido
en el uso y calidad de la información.
Trazabilidad entre procesos, datos, aplicaciones y tecnología.
2.3.3. Método de desarrollo
Muchas son las metodologías y arquitecturas empresariales usadas en la
actualidad, pero son tres (03) las que están presentes en la mayoría de las
empresas:
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El Marco de Trabajo de Zachman para Arquitecturas Empresariales.
El Marco de Trabajo Arquitectural de Open Group (TOGAF).
La Arquitectura Empresarial Federal.
A continuación, una breve descripción de cada una de ellas.
A) Marco de Trabajo de Zachman para Arquitecturas Empresariales:
Más que un marco de trabajo, es en verdad una taxonomía para organizar
artefactos de arquitectura, es decir, documentos de diseños, especificaciones
y modelos, y toma en cuenta el objetivo del artefacto y a qué problema en
particular está siendo dirigido.
B) El Marco de Trabajo Arquitectural de Open Group (TOGAF):
Divide una arquitectura empresarial en cuatro categorías:
Arquitectura de negocio: Describe los procesos que el negocio utiliza
para lograr los objetivos.
Arquitectura de aplicación: Describe cómo aplicaciones específicas son
diseñadas y cómo interactúan entre sí.
Arquitectura de datos: Describe cómo el almacenamiento de datos es
organizado y accedido.
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Arquitectura técnica: Describe la infraestructura de hardware y software
que soportan las aplicaciones y sus interacciones.
TOGAF ve el mundo empresarial como un continuum de arquitecturas, que
varía desde las más genéricas, hasta las más específicas. Llama a este
continuum como Enterprise Continuum.
TOGAF llama a las arquitecturas más genéricas como Arquitecturas
Bases. Estas son los principios arquitecturales que pueden, en teoría, ser
usado por cualquier organización IT.
El siguiente nivel en el continuum es llamado Arquitecturas de Sistemas
Comunes. Estas arquitecturas son principios que se esperaría ver en
muchos, pero no en todos, tipos de empresas.
TOGAF llama al siguiente nivel Arquitecturas de Industria. Estos son
principios que son específicos a través de varias empresas que forman parte
del mismo dominio, como la industria financiera.
El nivel más específico es llamado Arquitecturas Organizacionales. Estas
son las arquitecturas que son específicas a una empresa dada.
C) Arquitectura Empresarial Federal (FEA):
FEA posee una taxonomía comprensible, como Zachman, y un proceso
arquitectural, como TOGAF. FEA puede ser visto tanto como una
metodología para crear arquitecturas empresariales o como el resultado de la
aplicación de ese proceso a una empresa particular.
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Para otorgar términos y definiciones estándares para los dominios de la
arquitectura empresarial y facilitar la colaboración a través de varias
empresas, FEA posee cinco modelos de referencias:
El Modelo de Referencia de Negocio (BRM) otorga una vista de negocio
sobre las varias funciones de la empresa.
El Modelo de Referencia de los Componentes (CRM) otorga una vista
más tecnológica sobre los sistemas que soportan la funcionalidad del
negocio.
El Modelo de Referencia Técnico (TRM) define las varias tecnologías y
estándares que pueden ser usados para la construcción de sistemas
tecnológicos.
El Modelo de Referencia de Datos (DRM) define las formas estándar de
describir los datos.
El Modelo de Referencia de Rendimiento (PRM) define las formas
estándar de describir el valor entregado por las arquitecturas empresariales.
2.3.4. Arquitecturas de referencia de la industria bancaria
BIAN
BIAN (Banking Industry Architecture Network), Red de arquitectura de la
Industria Bancaria en español) es una asociación de bancos, proveedores de
soluciones e institutos educacionales con el objetivo común de definir un
estándar de operación de servicio semántico para la industria bancaria. Las
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expectativas de BIAN es que una definición estándar de las funciones de
negocios e interacciones de servicios beneficiaría significativamente a la
industria. Cuando se compara distintos diseños propietarios, como los
estándares industriales, BIAN provee los siguientes beneficios:
Permite un desarrollo e integración de soluciones bancarias más eficiente y
efectivo.
Mejora eficiencia operacional dentro de un banco y provee las
oportunidades de mayores soluciones y reusabilidad de capacidades dentro
un banco y entre los mismos.
Soporta la adopción servicios de negocios más flexibles y mejora la
evolución y adopción de servicios creados por terceros.
Los principales documentos que conforman el estándar BIAN son:
BIAN Service Landscape – Un mapa de referencia BIAN de alto nivel, que
incluye un conjunto de diseños.
Serie de guía BIAN – Una colección de documentos dirigidos a diferentes
audiencias.
Metamodelo BIAN y documentos de soporte.
Escenarios de negocios BIAN – Los cuales difieren entre bancos.
BIAN Service Domain Definitions – Incluye operaciones de servicio a nivel
semántico.
El objetivo de BIAN es construir un entorno canónico que sea interpretado
consistentemente por cualquier banco en varios escenarios de
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implementación. BIAN busca identificar capacidades de negocios
elementales que existen dentro de cualquier banco. Las capacidades de
negocios elementales son definidas a un nivel granular donde cualquier
descomposición adicional causaría la pérdida del contexto. Cualquier banco
podría mapear cualquier o todos sus procesos que interactúen con estas
capacidades.
Implementation of Financial Message Standards to BIAN Architecture;
Abhijeet Singh, Ghotra, Arun Kumar Thiagarajan, Felipe Soares Faraco,
Rohan Gupta, Yasuyuki Nishihara (2014)
MIRA-B
Microsoft Industry Reference Architecture for Banking (MIRA-B) les otorga
a las instituciones bancarias las herramientas y el marco de trabajo
requeridos para asegurar que los objetivos estratégicos y las necesidades
del cliente en cuanto al área TI sean satisfechas. Provee un puente entre los
objetivos de negocios y los objetivos centrales a la TI en un banco. La
administración de datos y tecnología es la piedra angular de los servicios
financieros, y de la banca, en particular. Las instituciones financieras que
logran administrar los datos y los sistemas de forma óptima y eficiente,
orquestan procesos y transacciones de negocios, y tienen una gran visión de
negocio pueden ganar una ventaja competitiva en la industria en términos de
innovación de productos, eficiencia de operación y gestión riesgo.
Leading Banks Back into the Black. Joe Pagano (2012)
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IBM Banking Industry Framework
El Marco de Trabajo Industrial Bancario de IBM (IBM Banking Industry
Framework) combina las herramientas de software de IBM con extensiones
de software, soluciones y prácticas específicas al sector bancario que
permiten desarrollar soluciones más rápido y a un menor costo y riesgo. Un
enfoque orientado a un marco de trabajo ayuda a migrar a una arquitectura
tecnológica más estratégica y flexible, más alineada a las necesidades del
negocio, un proyecto a la vez.
El Marco incluye mejores prácticas y enfoques de implementación
documentados, basado en proyectos exitosos en la industria bancaria.
Soporta también un ecosistema de aplicaciones desarrollados por empresas
independientes, lo que permite una mayor flexibilidad al escoger las
aplicaciones y herramientas necesarias para el negocio.
IBM Banking Industry Framework: Helping banks build a strategic platform
for growth and innovation. IBM Corporation (2009)
3. SISTEMA DE VARIABLES
Se ubica una variable antes expuesta en este trabajo de investigación,
para definirla de manera nominal, conceptual y operacional. De manera, que
la variable a estudiar es:
Arquitectura tecnológica.
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3.1. DEFINICIÓN NOMINAL
Arquitectura tecnológica basada en el ecosistema Internet de las cosas
(IoT).
3.2. DEFINICIÓN CONCEPTUAL
ARQUITECTURA TECNÓLOGICA
Conceptualmente “Se define Arquitectura Tecnológica como las
capacidades de software y hardware que se requieren para apoyar la
implementación de servicios de negocio, datos y aplicación. Esto incluye
infraestructura de IT, capa de mediación, redes, comunicaciones,
procesamiento y estándares.” The Open Group (2013, p24).
3.3. DEFINICIÓN OPERACIONAL
ARQUITECTURA TECNÓLOGICA
Operacionalmente “Para esta investigación, se busca involucrar las
capacidades de software y hardware de una arquitectura tecnológica, para
diseñar un servicio de negocio para la infraestructura de tecnología de
información del Banco Occidental de Descuento (B.O.D), basado en el
novedoso mundo del Internet de las Cosas (IoT), que permitirá la
optimización de diversos servicios de la entidad bancaria; así como también
servirá de base para futuros proyectos.”