Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias
Volumen 3, Número 3, 2026, julio-septiembre
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
GEMELOS DIGITALES Y METAVERSO EN LA EDUCACIÓN STEAM: UNA
REVISIÓN SISTEMÁTICA DEL ESTADO DEL ARTE
DIGITAL TWINS AND METAVERSE IN STEAM EDUCATION: A SYSTEMATIC
STATE-OF-THE-ART REVIEW
Lubeimar Eduardo Gallego Ruiz
Edwin Eduardo Millán Rojas
Richard de Jesús Gil Herrera
Lucelly Correa Cruz
Colombia
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
118 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
Gemelos digitales y metaverso en la educación STEAM: una revisión sistemática
del estado del arte
Digital twins and metaverse in STEAM education: a systematic state-of-the-art
review
Lubeimar Eduardo Gallego Ruiz
a,*
lu.gallego@udla.edu.co
https://orcid.org/0000-0001-9117-6420
Edwin Eduardo Millán Rojas
b
edwineduardo.millan@unir.net
e.millan@udla.edu.co
https://orcid.org/0000-0002-4258-4601
Richard de Jesús Gil Herrera
c
richard.dejesus@unir.net
https://orcid.org/0000-0003-4481-7808
Lucelly Correa Cruz
d
l.correa@udla.edu.co
https://orcid.org/0000-0002-4781-0305
*
Autor de correspondencia: lu.gallego@udla.edu.co,
a
Universidad Americana de Europa
(UNADE), México, Universidad de la Amazonia, Colombia,
b
Fundación Universitaria
Internacional de La Rioja (UNIR), Colombia,Universidad de la Amazonia, Colombia,
c
Universidad Internacional de La Rioja (UNIR), Logroño, España,
d
Universidad de la Amazonia,
Colombia
RESUMEN
El avance de las tecnologías de realidad virtual (VR) y aumentada (AR) ha hecho posible la
incorporación de espacios digitales inmersivos como metaversos; a estos desafíos se le suma
el Internet de las cosas (IoT) que permite la implementación de soluciones de control remoto.
Este avance ha dado lugar a los gemelos digitales, representaciones virtuales de sistemas
físicos, que permiten simular y predecir comportamientos en tiempo real. Estas tecnologías
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
119 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
están transformando la industria 4.0, con mejoras en eficiencia y personalización. Los retos
como la interoperabilidad de sistemas, protección de la privacidad y escalabilidad, además de
su aplicación en el sector educativo para potenciar el aprendizaje de Ciencia, Tecnología,
Ingeniería, Arte y Matemáticas (STEAM). Este artículo presenta una investigación del estado
del arte, sintetizando los principales hallazgos encontrados acerca de los Metaversos y
Gemelos digitales, aplicados al desarrollo de aprendizajes mediante STEAM. Se implementó
una metodología sistemática de literatura, encontrando de forma general que la combinación
del IoT y el metaverso en el ámbito educativo ha facilitado la creación de plataformas más
interactivas y conectadas, que estimulan la participación de los estudiantes en entornos de
aprendizaje virtual.
Palabras Clave: gemelos digitales; metaversos; STEAM; aprendizaje e internet de las cosas.
ABSTRACT
The advancement of virtual reality (VR) and augmented reality (AR) technologies has made it
possible to incorporate immersive digital spaces as metaverses; alongside these is added the
Internet of Things (IoT), which enables remote control solutions. This breakthrough has given
rise to digital twins, virtual representations of physical systems, which allow real-time behavior
simulation and prediction. These technologies are transforming Industry 4.0 by improving
efficiency and customization. Challenges such as system interoperability, privacy protection,
and scalability, as well as its application in the education sector to enhance learning of Science,
Technology, Engineering, Art, and Mathematics (STEAM). This article presents state-of-the-art
research, synthesizing the main findings on the Metaverse and Digital Twins as applied to the
development of STEAM-based learning. A systematic literature review was conducted, which
generally found that the integration of IoT and the metaverse in education has facilitated the
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
120 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
development of more interactive and connected platforms that encourage student participation
in virtual learning environments.
Keywords: digital twins; metaverses; STEAM; learning; internet of things.
Recibido: 15 junio 2026 | Aceptado: 2 julio 2026 | Publicado: 3 julio 2026
INTRODUCCIÓN
A lo largo del tiempo, el concepto de metaverso ha tenido sus raíces en la ciencia
ficción, específicamente con la obra "Snow Crash" de Neal Stephenson (Kim, 2022). Sin
embargo, en los últimos años, los avances en tecnologías como la realidad virtual (VR) y la
realidad aumentada (AR) han llevado a una evolución significativa del metaverso,
transformándolo en un espacio en el que las personas pueden interactuar con entornos
completamente digitales. Este desarrollo ha dado lugar al concepto de gemelos digitales, que
son representaciones virtuales de sistemas físicos que permiten simular y predecir
comportamientos en tiempo real. Estos avances están revolucionando la digitalización en
industrias y servicios, incluyendo el ámbito educativo, al ofrecer herramientas que permiten una
mayor precisión en la simulación de procesos y experimentos (Zhang et al., 2023). La Industria
4.0 busca implementar de manera integral la comunicación y la información, con el objetivo de
mejorar la capacidad de respuesta, aumentar la eficiencia en la producción y personalizar
productos y servicios a gran escala (Guiffo Kaigom, 2024). A nivel global, el desarrollo del
metaverso y los gemelos digitales enfrenta retos importantes, como la interoperabilidad entre
sistemas y la integración de datos de diversas fuentes. Además, existen desafíos en torno a la
escalabilidad de las infraestructuras necesarias y la protección de la privacidad de los usuarios,
ya que estos entornos requieren manejar grandes cantidades de datos personales. Este
panorama ha llevado a reflexionar sobre aspectos éticos y legales para asegurar que la
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
121 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
adopción masiva de estas tecnologías no ponga en riesgo la seguridad de los usuarios ni
incremente la brecha tecnológica en regiones con acceso limitado a estas innovaciones
(Sánchez-Adame et al., 2023). El metaverso se presenta como un entorno digital persistente e
inmersivo que difumina las líneas entre lo físico y lo virtual, integrando tecnologías como la
realidad extendida (XR) (Aliyu et al., 2024). A pesar de los avances, aún existen dificultades
importantes, especialmente en lo que respecta a la creación de dispositivos portátiles y ligeros,
como pantallas montadas en la cabeza y sistemas de realidad aumentada móvil, capaces de
satisfacer las exigencias tecnológicas de la realidad extendida. Estos dispositivos enfrentan
limitaciones relacionadas con la potencia de procesamiento, el almacenamiento y la vida útil de
la batería, lo que sigue siendo un reto significativo (Aliyu et al., 2024). En el ámbito educativo, el
metaverso se ha destacado como una plataforma que combina lo físico y lo digital,
proporcionando un potencial considerable para mejorar los métodos de enseñanza. Esta
herramienta permite crear entornos de aprendizaje inmersivos y adaptados a las necesidades
del estudiante, favoreciendo la interacción con simulaciones avanzadas que facilitan la
comprensión de conceptos complejos en las áreas de ciencia, tecnología, ingeniería, artes y
matemáticas (STEAM). Los gemelos digitales complementan estas simulaciones al permitir
realizar experimentos que, de otra forma, serían demasiado costosos o difíciles de llevar a cabo
en la vida real (Al-Ghareeb et al., 2023). El metaverso puede ser entendido como un
ecosistema de espacios de colaboración virtuales interconectados, habitados por gemelos
digitales que representan activos físicos y sus aplicaciones, interactuando con avatares que
reflejan a los usuarios (Guiffo Kaigom, 2024). El metaverso, entendido como una plataforma
que conecta los mundos físico y digital, ofrece nuevas oportunidades para la educación a
través de la realidad extendida (XR), que incluye realidad virtual (VR), aumentada (AR) y mixta
(MR); es de aclarar que este entorno facilita la creación de espacios de aprendizaje interactivos
y personalizados, donde los estudiantes pueden involucrarse en actividades educativas
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
122 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
inmersivas, lo que favorece la comprensión de conceptos complejos y promueve la
colaboración en entornos virtuales (Kuo & Choi, 2024).
De manera particular, el metaverso es percibido como un espacio donde niños y
jóvenes construyen identidades digitales mediante avatares personalizados en plataformas
como Roblox y Fortnite; este tipo de ambientes les permiten vivir experiencias inmersivas que,
dependiendo del contexto, pueden tener efectos positivos o negativos sobre su socialización y
el desarrollo de habilidades creativas (Bonales-Daimiel et al., 2024). En cuanto a los gemelos
digitales, su aplicación dentro del metaverso permite una representación fiel de los usuarios y
sus comportamientos a través de la utilización de datos multimodales; lo expuesto es clave
para proporcionar experiencias personalizadas en aplicaciones inteligentes dentro del
metaverso (Zhou et al., 2024). Así mismo, dado que los gemelos digitales generan datos
heterogéneos en diversas plataformas, se hace necesario el uso de sistemas avanzados de
aprendizaje federado personalizado para combinar estos datos de manera eficiente y reducir
los costos asociados al procesamiento computacional. Desde esta perspectiva, se resalta que
los gemelos digitales también se pueden entender como representaciones virtuales de
sistemas físicos que permiten la simulación y análisis de procesos en tiempo real. Este tipo de
tecnología es especialmente útil para replicar el comportamiento de sistemas físicos, como
robots o fábricas, para realizar pruebas en un entorno controlado antes de implementar dichos
sistemas en el mundo real (Martínez-Gutiérrez et al., 2024). En el campo de la educación
STEAM, la combinación de este enfoque con el metaverso está transformando la manera en
que los estudiantes aprenden, ya que les permite participar en actividades prácticas como
laboratorios virtuales y simulaciones de alta precisión; lo planteado, no solo potencia su
creatividad, sino que también desarrolla habilidades críticas para resolver problemas complejos
(Murala, 2024). Asimismo, Bonales-Daimiel et al. (2024) destacan que los entornos del
metaverso pueden estimular la innovación y la creatividad en la educación STEAM, al permitir
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
123 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
que los usuarios personalicen y diseñen sus propios espacios de juego; esta perspectiva se
alinea con la teoría del "aprendiz héroe", en la cual los estudiantes trabajan hacia metas
individuales y colectivas, mejorando tanto su pensamiento crítico como sus habilidades de
resolución de problemas en un entorno colaborativo. El Internet de las cosas (IoT) ha tenido un
impacto notable en el ámbito educativo, ya que permite el desarrollo de laboratorios remotos
que posibilitan a los estudiantes realizar experimentos desde cualquier lugar, analizando datos
en tiempo real sin necesidad de estar presentes físicamente: el IoT, ofrece soluciones que
mejoran el acceso a la educación, especialmente en áreas donde los recursos son limitados, y
promueve una forma de aprendizaje más flexible y personalizada (Martínez-Gutiérrez et al.,
2024). Desde esta perspectiva, Zhou et al. (2024) subrayan el papel fundamental del IoT en la
integración de datos heterogéneos dentro del metaverso; por ende, el aprendizaje federado, en
este contexto, permite conectar y fusionar datos multimodales provenientes de diversos
dispositivos IoT, mejorando la precisión de los modelos de recomendación personalizados y
facilitando la rápida convergencia en la entrega de servicios en tiempo real. El impacto de las
tecnologías como los gemelos digitales y el Internet de las Cosas (IoT) no se limita al ámbito
educativo, sino que también ha revolucionado el sector industrial. La combinación de estas
herramientas ha permitido a las empresas supervisar y controlar sus operaciones en tiempo
real, mejorando de manera significativa la eficiencia operativa. Esta sinergia tecnológica está
impulsando el cambio hacia la Industria 5.0, donde la colaboración entre humanos y máquinas
se vuelve más efectiva gracias a la interconexión de estos sistemas avanzados (Martínez-
Gutiérrez et al., 2024). Las tecnologías inmersivas, como la realidad aumentada (AR) y la
realidad virtual (VR), también han sido ampliamente adoptadas en las fases de madurez de la
Industria 4.0 para proporcionar mayor visibilidad y transparencia (Guiffo Kaigom, 2024). En el
contexto de países como Colombia, donde aún persisten desafíos relacionados con la brecha
digital, la adopción de tecnologías como el metaverso, el IoT y los gemelos digitales representa
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
124 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
una oportunidad significativa para mejorar el acceso a la educación en áreas rurales o
desatendidas. Estas plataformas virtuales permiten a los estudiantes participar en experiencias
educativas sin la necesidad de infraestructura física costosa, lo que contribuye a disminuir las
desigualdades en el acceso a la educación y fomenta el desarrollo de competencias técnicas
en regiones con acceso limitado a recursos tecnológicos (Zhang et al., 2023). La adopción de
estas innovaciones tecnológicas será clave para el avance digital y tecnológico del país. El
paradigma educativo tradicional está experimentando una transformación profunda gracias a la
integración del metaverso, el IoT y los gemelos digitales. Estas tecnologías permiten crear
experiencias de aprendizaje más personalizadas, adaptadas a las necesidades individuales de
cada estudiante. La educación moderna se está enfocando en que los estudiantes no solo
reciban información de manera pasiva, sino que también participen activamente en la creación
de conocimiento a través de la interacción con estas herramientas tecnológicas avanzadas
(Sánchez-Adame et al., 2023).
METODOLOGÍA
El proceso de revisión sistemática de literatura se basó en la estrategia de investigación
desarrollada por Kitchenham y Barbara, en su artículo titulado: una revisión sistemática de la
investigación del proceso de revisión sistemática en ingeniería de software (Kitchenham &
Brereton, 2013), en él se describen la estrategia a implementar a través de tres fases: Fase 1:
planificación y revisión, en su fase 2: conducir la revisión y la Fase 3: Documentar la revisión
(Ver Figura 1), además el proceso de selección de estudios se realizó conforme a las
directrices del modelo PRISMA, garantizando la transparencia y reproducibilidad de la revisión
sistemática (Page et al., 2021).
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
125 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
Figura 1
Procesos para la implementación de la Metodología sistemática de literatura.
Note: This diagram illustrates the key steps in carrying out a systematic methodology,
from planning to synthesis of results.
Para el proceso de búsquedas de información se desarrollaron tres preguntas de
investigación: ¿Qué metaversos han implementados gemelos digitales?, ¿Qué metaversos han
desarrollado procesos de aprendizaje de Internet de las cosas? Y ¿Qué procesos de
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
126 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
aprendizaje se han desarrollado en Internet de las cosas e implementen STEAM? Además de
presentar los algoritmos de búsquedas los metadatos de búsquedas, las bibliotecas utilizadas y
los criterios de selección e inclusión. (Ver tabla 1)
Tabla 1.
Proceso de revisión sistemática de literatura.
Pregunta de
investigación
¿Qué metaversos han implementados gemelos digitales?
¿Qué metaversos han desarrollado procesos de aprendizaje de Internet de las
cosas?
¿Qué procesos de aprendizaje se han desarrollado en Internet de las cosas e
implementen STEAM?
Criterios de
búsqueda
Cadena de búsqueda
TITLE-ABS-KEY (metaverses AND "digital twins”)
TITLE-ABS-KEY (metaverses AND learning "internet
of things" )
TITLE-ABS-KEY (steam AND learning "Internet of
Things" )
Metadatos de búsqueda
Título, Documento final, palabras clave
Selección de bibliotecas
Scopus, Web of Science
Criterios de
selección
Criterios de inclusión
Que el trabajo haya sido publicado en los últimos 5
años.
Que el trabajo se encuentre en el área de ingeniería.
Adema que se incluyan temas derivadas como
metaverse, virtual reality, internet of thing.
Trabajos en inglés.
Criterios de exclusión
Que el trabajo no se encuentre en la ventana de
observación.
Que el trabajo permita descargas
Nota: Proceso de revisión sistemática, pregunta de investigación, criterios de búsqueda,
criterios de selección final de artículos para análisis de investigación.
Los principales hallazgos identificados en el proceso de revisión sistemática de la
literatura presentado en la Tabla 1 son los siguientes: En la base de datos de Springer, se
identificaron siete artículos relacionados con STEAM y educación en IoT (véase la Tabla 3),
que exploran la integración del IoT en este ámbito, destacando cómo esta combinación mejora
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
127 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
el aprendizaje práctico y el desarrollo de competencias tecnológicas en áreas como la
informática. También destaca el aumento de la participación femenina en STEAM, apoyado por
el uso de kits interactivos con textiles inteligentes, así como la influencia histórica de diferentes
materiales en los avances tecnológicos globales. Por otro lado, se encontraron diecisiete
artículos en Scopus que abordan temas como la protección de datos en el metaverso mediante
el uso de inteligencia artificial emocional y algoritmos diferenciales de privacidad. Además, se
explora el impacto del 5G en la conectividad y la automatización industrial, utilizando enfoques
combinados como los gemelos digitales y la computación en la nube para optimizar la vigilancia
y gestión de las ciudades inteligentes. Del mismo modo, se discuten sistemas inteligentes de
recomendación que buscan fomentar hábitos alimenticios saludables mediante "empujones
digitales".
Tabla 2.
Proceso de identificación, cribado, elegibilidad e inclusión de estudios según el modelo
PRISMA.
Fase PRISMA
Descripción
n
Identificación
Registros identificados en bases de datos (Springer, Scopus, Web of
Science, ACM Digital Library, EBSCO, MDPI, Elsevier)
320
Cribado
Registros tras eliminación de duplicados
245
Registros excluidos tras lectura de título y resumen
180
Elegibilidad
Artículos evaluados a texto completo
65
Artículos excluidos tras evaluación a texto completo
27
└ No alineados con los objetivos del estudio
15
└ Enfoque no educativo / no IoT / no STEAM
8
└ Texto completo no disponible
4
Inclusión
Estudios incluidos en la revisión sistemática final
38
Nota. El proceso de selección de estudios se llevó a cabo siguiendo las directrices del
modelo PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses).
El proceso de identificación, cribado, elegibilidad e inclusión de los estudios se llevó a
cabo conforme a las directrices establecidas por el modelo PRISMA (Preferred Reporting Items
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
128 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
for Systematic Reviews and Meta-Analyses), el cual constituye un estándar internacional para
la elaboración de revisiones sistemáticas y metaanálisis. En la fase de identificación se
recuperaron 320 registros procedentes de múltiples bases de datos académicas.
Posteriormente, se realizó la eliminación de duplicados y la aplicación de criterios de
inclusión y exclusión mediante la evaluación de títulos y resúmenes. Los estudios
potencialmente elegibles fueron sometidos a una revisión a texto completo, lo que permitió
seleccionar finalmente 38 artículos que cumplieron con los objetivos y criterios metodológicos
definidos para la presente revisión sistemática (Page et al., 2021).
Table 2.
Findings by bibliographic database
Thematic category
Database
Number of items
Digital twins and metaverses
Springer
2
Scopus
4
Elsevier
1
EBSCO
2
Web of Science
2
Metaversos have developed
Internet of
Things learning
Springer, Scopus
2
MDPI (Future Internet), Scopus
2
Technical Report, Scopus
1
processes.
ACM Digital Library, Web of science.
1
Learning processes on the
Internet of
Things and implement STEAM
Springer
3
ACM Digital Library
2
Future Internet
2
Journal of Intelligent Manufacturing, Web
of Science
1
Wireless Personal Communications
1
Sustainability
1
Scopus
11
Note: The table shows the number of articles reviewed and selected in each
bibliographic database, with comments on the subject matter covered.
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
129 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
Elsevier por su parte, proporcionó un análisis de los retos y oportunidades que plantea
la integración de la IA en IoT, ciberseguridad y sanidad, utilizando el análisis de datos de
inversión como herramienta de evaluación. EBSCO revisó dos artículos centrados en la
creación de materiales educativos basados en IoT, como sistemas de aprendizaje con
microordenadores similares a Arduino, diseñados para mejorar la enseñanza en los niveles de
primaria y secundaria. También aborda la inclusión de cuestiones ambientales locales en los
planes de estudio escolares, con el fin de promover la ciudadanía activa y participativa. Se
encontraron tres artículos en la base de datos Web of Science que discuten la optimización de
algoritmos predictivos en entornos industriales, utilizando retroalimentación en tiempo real, y
propuestas para lograr una fabricación más sostenible mediante IoT y blockchain en el contexto
de la Industria 5.0. La Biblioteca Digital de ACM contribuyó con tres artículos centrados en el
uso del aprendizaje profundo multiagente para la migración de tareas en metaversos
vehiculares y en la optimización del control del nivel de agua en generadores nucleares
mediante la mejora del aprendizaje humano. El repositorio de Future Internet presentó dos
publicaciones: una que examinaba los retos y oportunidades del metaverso y otra que
exploraba el uso de gemelos digitales y la computación en la nube para la gestión de ciudades
inteligentes. Finalmente, el Journal of Intelligent Manufacturing destacó un artículo sobre la
incorporación de tecnologías inmersivas y blockchain en el sector manufacturero, con el
objetivo de mejorar la sostenibilidad. En las Comunicaciones Personales Inalámbricas y la
Sostenibilidad, se abordaron temas como el impacto del 5G en la Industria 4.0 y la eficacia del
modelo STEAM-6E en la educación tecnológica para adultos mayores.
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
130 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
RESULTADOS
Los documentos seleccionados, ofrecen una visión integral sobre el impacto del
metaverso y las tecnologías relacionadas en diversos campos. El Microverso se presenta como
una solución práctica orientada a tareas específicas dentro de ciudades inteligentes, resaltando
cómo la integración de tecnologías como los gemelos digitales y la computación en el borde y
la niebla puede facilitar la toma de decisiones en tiempo real y mejorar la vigilancia pública.
Este enfoque contrasta con el análisis teórico de la ingeniería digital en los metaversos
industriales, que explora cómo la evolución de las herramientas asistidas por computadora
hacia los gemelos digitales y los metaversos industriales está transformando el diseño y
desarrollo de sistemas complejos, con un enfoque particular en abordar desafíos climáticos.
Mientras tanto, otros estudios destacan cómo plataformas de metaversos plantean
oportunidades empresariales y retos económicos, vinculando la realidad digital con nuevas
estrategias de negocio. (Ver tabla 3).
Table 3.
Digital twins and metaverses
Authors
Contribution
Methodological techniques
Huike Li, Bo Li
(2024)
It provides a comprehensive analysis of the
current state of metaverse research,
highlighting its evolution, critical points and
possible future directions.
Bibliometric analysis using
CiteSpace, focusing on research
trends and collaborative networks.
Luca
Sabatucci,
Agnese
Augello (2024)
Future Explore how to integrate real-life
social interactions on the Internet into digital
practices and social theories.
Methodological study focusing on
applied to digital twins
Huike Li, Bo Li
(2024)
It analyzes the current landscape of
metaverse research, emphasizing
international collaborations and key trends
through visual maps.
It uses CiteSpace to generate
maps of collaboration networks
between authors, institutions and
countries, as well as citation
analysis.
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
131 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
Guojun Wang,
Qi Liu (2024)
It proposes an authentication protocol based
on chaotic maps that ensures communication
security and privacy in the metaverse,
addressing the challenges of cyber attacks
and reducing latency.
Formal verification, informal
testing, simulation using HLPSL
and C to validate attack
resistance.
Hung Nguyen,
Aya Hussein,
Matthew A.
Garratt,
Hussein
A. Abbass
(2023)
It introduces a metaverse enabled by digital
twins to control robotic swarms in a scalable
manner, integrating virtual agents to facilitate
human-swarm interaction.
Case study using gestural
communication and control of
unmanned robotic swarms using a
virtual UAV at two levels of
autonomy.
Qu, Q.,
Hatami,
M., Xu, R.,
Nagothu, D.,
Chen, Y., Li,
X.,
Blasch, E.,
Ardiles-Cruz,
E., & Chen, G.
(2024).
He presents the concept of "Microverse," a
practical, taskoriented solution for smart city
applications that enables real-time data
processing in a threedimensional digital
environment.
Case study on public surveillance
using digital twins and drones in
an edge and fog computing
framework
Patterson, E.
A. (2024)
Discusses how digital technology, from
digital twins to industrial metaverses, is
revolutionizing the design and evaluation of
complex systems to address climate change
challenges.
Review of concurrent design
methods using digital twins and
environments to evaluate the life
cycle of complex Systems.
Note: The table compares the main characteristics and applications of digital twins and
metaverses, highlighting their differences and areas of convergence in the use of emerging
technologies.
En este contexto, los estudios también abordan los desafíos técnicos que enfrenta la
integración del metaverso con tecnologías como el Internet de las Cosas, blockchain y la
inteligencia artificial. Se destacan problemas de escalabilidad, interoperabilidad, privacidad y
eficiencia energética en entornos urbanos inteligentes. El uso de estos avances tecnológicos,
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
132 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
como se observa en el documento sobre el Microverso, muestra cómo se pueden superar estos
desafíos mediante soluciones más específicas y locales, que permiten la creación de entornos
digitales más manejables y optimizados para tareas particulares. Estos análisis muestran una
tendencia clara hacia la adopción del metaverso en sectores industriales, urbanos y
empresariales, estableciendo el marco para el crecimiento de tecnologías que no solo
transformarán el trabajo y la vida diaria, sino que también se enfrentarán a los problemas del
presente y el futuro.
Table 4.
Metaverses that have developed IoT learning processes.
Authors
Contribution
Methodological techniques
Jamshidi, M.,
Shadroo, S., &
Moztarzadeh, O.
(2023).
It explores the opportunities and challenges of the
metaverse in the creation of an intelligent digital
space, focused on collaboration and virtual reality.
Conceptual proposal, formal
analysis and literature review.
Qu, Q.,
Hatami, et al.
(2024).
Emphasizes the importance of digital twins and
cloud-fog computing for smart cities. Public safety
surveillance systems serve as a case study.
Case study with drones and
surveillance cameras.
Lotmyf, L. & Ilg, R.
(2022).
Synthesizes the main findings of healthy food
recommendation systems and digital nudges,
highlighting the benefits in the prevention of
noncommunicable diseases.
Systematic literature review and
empirical data analysis.
Shi, L., & Zhu, H.
(2024).
This study analyzes privacy leakage risks in the
metaverse using emotional artificial intelligence
and IoT. It proposes a differential privacy algorithm
to protect data.
Risk assessment based on
sensitivity, similarity and attribute
correlation calculations;
simulation algorithms.
Shi, C., Chang,
C. C., AlMasri, E.,
Chen, A. C., H.,
Wang, H.,
Zhang, Q.,
Provides a framework for migration of avatar tasks
in vehicular metaverses based on multi-agent
deep learning. Winner of the best paper at the
workshop.
Review of five papers on IoT
integration, deep learning and
metaverse; experiments on deep
neural networks.
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
133 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
Tseng, H. T., & Kim, T.
(2023).
H., Wang, et al. (2023).
Yao, X., et al.
(2024).
It proposes a metaverse industrial manufacturing
framework that integrates IoT, digital twins and
blockchain to achieve
more humane and sustainable manufacturing.
Comparative analysis of Industry
4.0 and 5.0 paradigms, with
focus on digital twins and smart
manufacturing.
Note: The table presents some metaverses that have integrated learning processes
related to the Internet of Things (IoT), highlighting the IoT technologies employed and the types
of learning offered.
Los documentos analizados ofrecen una perspectiva integral sobre la convergencia del
metaverso, el aprendizaje, y el Internet de las Cosas (IoT), destacando cómo estas tecnologías
pueden transformar múltiples sectores, especialmente la educación y la manufactura. El
documento de Shi y Zhu (2024) explora la protección de la privacidad de los usuarios en el
contexto del metaverso, utilizando algoritmos basados en IA emocional e IoT para evaluar y
mitigar los riesgos de fugas de datos. Este enfoque subraya la importancia de la seguridad en
entornos virtuales donde el aprendizaje personalizado y las interacciones sociales son cada vez
más comunes. A su vez, la investigación de Yao et al. (2024) ofrece un marco de manufactura
industrial orientado al metaverso, resaltando cómo el IoT y los gemelos digitales pueden
optimizar procesos industriales, promoviendo un enfoque más humano y sostenible en la
Industria 5.0. Ambos documentos reflejan la necesidad de integrar avances tecnológicos con la
seguridad y sostenibilidad, y son claves para el desarrollo de plataformas de aprendizaje dentro
del metaverso (Ver tabla 5).
Por otro lado, el trabajo presentado en el 3rd International Workshop on Deep Learning for the
Web of Things (2023) explora las aplicaciones del aprendizaje profundo en el metaverso,
específicamente en la migración de tareas de avatares en metaversos vehiculares. Este estudio
muestra el potencial del IoT y el aprendizaje profundo para transformar la interacción entre el
mundo físico y virtual, abriendo nuevas oportunidades para entornos educativos inmersivos.
Además, Jamshidi et al. (2023) en "The MetaMetaverse: Ideation and Future Directions"
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
134 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
ofrecen una revisión crítica de los desafíos y oportunidades del metaverso como espacio
colaborativo digital, resaltando su capacidad para innovar en el aprendizaje interactivo. En
conjunto, estos estudios presentan una visión del metaverso como un entorno donde el
aprendizaje personalizado, potenciado por el IoT y la IA, puede ser seguro, accesible y
eficiente, transformando tanto la educación como la interacción humana en entornos digitales.
Table 5.
IoT learning processes that implement STEAM
Authors
Contribution
Methodological techniques
Zhang & Sun,
2023
This paper proposes a dual-model optimization for prediction
algorithms in industrial environments, improving real-time
feedback for equipment performance evaluation. It
introduces methods for handling data from multiple sensors,
enabling higher accuracy in performance prediction and
representation.
Data collection, data fusion from
multiple sources and optimization
of dual-model stacking using
algorithms such as PSO and CV-
Grid Search.
Rao &
Prasad, 2022
This paper emphasizes the essential role of 5G in improving
factory-to-factory connectivity globally. It highlights how the
ultra-low latency and reliability of 5G will drive Industry 4.0,
enabling efficient wireless communication and automation of
production processes.
Scenario analysis, global
connectivity case studies, and
socioeconomic forecasting for 5G
adoption.
Todoriki et
al., 2019
The study focuses on designing IoT-based educational
material for STEAM education, with the goal of improving
student engagement through real-time data visualization and
management systems. It explores the use of educational
microcomputers such as Arduino to enhance learning
experiences in primary and secondary education.
Experimental design with IoT
devices, sensor-based data
collection and real-time web-
based monitoring.
Yao et al.,
2016
This paper introduces the concept of manufacturing with
wisdom and explores its potential for integrating human-
centered systems with industrial processes in the
metaverse. It investigates how immersive technologies can
transform manufacturing through collaboration between
humans, machines, and digital systems.
Survey and classification of
manufacturing systems,
comparative analysis of human-
computer interaction models.
Jones, 2022
This paper explores how various materials have played a
transformative role throughout human history, focusing on
Comparative analysis of materials
over different periods, with
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
135 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
their development and their impact on global technological
advances.
emphasis on economic and social
impacts.
Sharma &
Jindal, 2023
This paper reviews the potential and challenges of AI
applications in fields such as IoT, cybersecurity, and
healthcare, providing a SWOT analysis for each domain. It
emphasizes the evolving role of AI in improving these
sectors.
SWOT analysis of emerging
technologies, literature review of
AI applications in various sectors.
Burbaitė &
Gudonienė,
2021
The authors present a model for integrating IoT into STEAM
education, highlighting how IoT can enhance learning in
computer science by providing hands-on experiences with
real-world applications.
Conceptual modeling, scenario-
based learning.
Chen & Lin,
2017
This study introduces a robotics curriculum using smart
textiles to increase female participation in STEAM education,
focusing on hands-on learning and creativity. It examines the
gender gap in technology education and offers solutions to
close it.
Case study, experimental design
with pre- and postsurveys,
interactive toolkits.
Han et al.,
2018
They propose a new virtual reference tuning method based
on human learning optimization to control the water level of
steam generators. The research demonstrates that the
approach improves control performance in nuclear plants.
Simulation method, human
learning optimization (HLO)
techniques, Water-levelcontrol.
Chung et al.,
2018
The study evaluates the effectiveness of a special STEAM-
6E course focused on IoT device design for seniors. The
results indicate that the STEAM-6E teaching model
improves student cooperation, learning, and confidence.
Quasi-experiment with
questionnaires and qualitative
analysis of student interaction.
Smith &
Garcia, 2022
This paper addresses how to integrate community
environmental issues into the school curriculum to foster
participatory citizenship, highlighting the importance of
involving students in solving local problems.
Interviews with experts and
analysis of qualitative data.
Patel &
Kumar, 2020
The authors explore how data science and IoT can be
integrated into STEAM education to enhance students'
technological and analytical skills through hands-on
activities.
Experimental study with control
groups and evaluation of
academic results.
Cheng Shi et
al., 2023
The research explores the integration of deep learning in the
Internet of Things (IoT) and Web of Things (WoT), and
presents innovative applications in vehicular metaverse,
video object detection, and statistical pattern mining.
Literature review and case studies
on deep learning algorithms in
IoT.
Lusheng Shi
& Zhu, 2024
It proposes a risk assessment scheme for privacy data
leakage in the metaverse, using sensitivity and attribute
association calculations, in addition to a differential privacy-
based protection algorithm.
Design of risk assessment
schemes and simulations of
protection algorithms.
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
136 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
Qu et al.,
2024
This paper presents the concept of microverse, a pragmatic
solution for smart cities based on cloud and edge computing,
using digital twins to perform specific tasks and process data
in real time.
Case study with public monitoring
prototypes and proof-of-concept
experiments.
Suja &
Nayahi, 2020
This paper reviews deep incremental learning techniques
applied to large data streams generated by the Internet of
Things (IoT). It proposes solutions for handling concept
changes in non-stationary environments and discusses the
challenges in feature selection and change detection.
Literature review and simulations
of incremental machine learning
algorithms.
Müller, 2024
It explores the evolution of the metaverse from a user-
technology interaction perspective, highlighting the need for
standardization and development of open platforms for
broader collaboration in immersive environments
Theoretical analysis and
exploration of case studies on
metaversal implementations.
Santos et al.,
2023
The study shows how STEAM educational strategies
supported by the Internet of Things (IoT) can promote
participatory citizenship among students through citizen
science projects.
Design-Based Research (DBR)
cycle, qualitative analysis and
classroom observation.
Note: The table shows examples of learning processes related to the Internet of Things
(IoT) that integrate STEAM (Science, Technology, Engineering, Art and Mathematics)
approaches, highlighting the educational platforms used in each case.
Los documentos revisados ofrecen una visión integral de cómo tecnologías emergentes,
como el Internet de las Cosas (IoT), la inteligencia artificial (IA) y el metaverso, están
transformando distintos sectores, desde la educación hasta la industria. Varios estudios, como
el de Alex y Nayahi (2020), resaltan la relevancia del aprendizaje incremental profundo para
procesar grandes flujos de datos en IoT, abordando desafíos críticos como la detección de
cambios de concepto y la selección de características. Por otro lado, Müller (2024) plantea una
perspectiva futurista del metaverso, señalando la necesidad de estandarización para una
adopción más amplia en entornos colaborativos. En el ámbito educativo, Santos et al. (2023)
exploran cómo el IoT puede servir como catalizador en la implementación de estrategias
STEAM, promoviendo la ciudadanía participativa entre estudiantes a través de proyectos de
ciencia ciudadana.
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
137 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
Además de estas perspectivas técnicas y educativas, otros documentos abordan
aplicaciones prácticas en sectores específicos, como la manufactura y la gestión ambiental. Los
estudios también muestran cómo la integración de tecnologías disruptivas, como IA y realidad
aumentada, abre nuevas oportunidades para la resolución de problemas globales. Por ejemplo,
el análisis de Chen et al. (2021) sobre los kits interactivos en clases de robótica destaca cómo
estas herramientas pueden incrementar la participación femenina en campos tecnológicos. En
conjunto, los documentos revelan un panorama multidisciplinario en el que la intersección de
tecnologías como el IoT, el metaverso y la IA está remodelando tanto los procesos industriales
como los educativos, permitiendo una mayor participación ciudadana y la generación de
soluciones innovadoras para desafíos contemporáneos.
CONCLUSIONES
La convergencia entre los gemelos digitales y el IoT es particularmente relevante en las
aplicaciones industriales, donde los gemelos digitales juegan un papel esencial; por ende, al
integrar estos gemelos en los sistemas de IoT en entornos industriales, se logra una mejora
notable en la capacidad de monitorear y gestionar procesos de manufactura en tiempo real.
Esta combinación permite implementar un mantenimiento predictivo y detectar fallos de manera
eficiente, facilitando además la comunicación entre máquinas mediante redes distribuidas,
ofreciendo no solo un intercambio de datos seguro, sino también optimizando la eficiencia
operativa (Khan et al., 2022).
Los gemelos digitales humanos (HDT) han surgido como una herramienta cada vez más
importante, ya que permiten un monitoreo personalizado; de este modo, permite seguir
aprendizajes en tiempo real (El Saddik et al., 2021). Este tipo de tecnología facilita la
recolección de datos instantáneos, lo que se traduce en tratamientos más personalizados más
efectivos, revolucionando el campo de la educación médica.
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
138 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
El potencial de los gemelos digitales también abarca el ámbito educativo, en particular
los entornos STEAM, donde las tecnologías inmersivas, como la realidad aumentada y la
realidad virtual, juegan un rol crucial; de modo que no solo permiten el aprendizaje colaborativo
y remoto, sino que también ofrecen una plataforma interactiva donde los estudiantes pueden
experimentar con simulaciones científicas complejas y modelos tridimensionales (Kravč ík et
al., 2018).
En lo concerniente al metaverso, se comprende como un área en la que convergen los
gemelos digitales y el IoT con la educación STEAM, en donde los estudiantes pueden
interactuar con modelos tridimensionales de fenómenos complejos, lo que les proporciona una
experiencia inmersiva que facilita una comprensión más profunda de los temas; este tipo de
aprendizaje, combinado con la gamificación, ha demostrado mejorar el compromiso de los
estudiantes y aumentar la retención en las materias STEAM, cerrando así la brecha entre la
teoría y la práctica (Jamshidi et al., 2023).
No obstante, aunque el aprendizaje impulsado por IoT tiene un potencial considerable,
existen varios retos, como problemas de escalabilidad, seguridad y la brecha digital; por ende,
a medida que los sistemas IoT se integran cada vez más en las plataformas educativas,
asegurar la privacidad y seguridad de los datos se vuelve una cuestión fundamental,
especialmente en entornos donde la transferencia de datos en tiempo real entre dispositivos es
crucial; adicionalmente, se considera que la brecha digital sigue siendo un desafío importante,
ya que los estudiantes en comunidades rurales o marginadas a menudo carecen del acceso a
la infraestructura necesaria para participar en estas avanzadas experiencias educativas
(Alcaraz & Lopez, 2022; Kravč ík et al., 2018).
Acorde con lo planteado, se resalta que la convergencia de los gemelos digitales, el IoT
y el metaverso en el contexto del aprendizaje STEAM, puede ofrecer un futuro prometedor para
la educación; de modo tal que la integración de estas tecnologías permite a los educadores
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
139 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
crear entornos interactivos e inmersivos que aumentan el compromiso estudiantil y promueven
el desarrollo del pensamiento crítico; no obstante, es fundamental abordar los desafíos
relacionados con la seguridad, la escalabilidad y la accesibilidad para garantizar la adopción
generalizada de estas tecnologías en las aulas.
La fusión de tecnologías inmersivas y digitales ha permitido lograr avances
significativos, particularmente en los ámbitos industrial y educativo.
Tendencias Emergentes
Gemelos Digitales en el Metaverso: La implementación de gemelos digitales en el
metaverso facilita la recreación de sistemas ciberfísicos, lo que permite analizar y evaluar
procesos productivos en tiempo real. Esta capacidad es especialmente relevante en la
industria, donde la interacción entre estos sistemas y los activos digitales optimiza los procesos
de manufactura bajo condiciones controladas y dinámicas (Guiffo Kaigom, 2024).
Convergencia de Realidad Aumentada y Realidad Virtual: Las tecnologías inmersivas,
como la realidad aumentada y la realidad virtual, proporcionan una experiencia más cercana a
la realidad en entornos industriales, mejorando tanto la interfaz de usuario como las
capacidades de entrenamiento. Estas tecnologías son esenciales para reducir la distancia entre
la interacción humana y los entornos virtuales, promoviendo un enfoque más centrado en las
personas dentro de la Industria 5.0 (Aliyu et al., 2024).
Impacto del IoT en la Educación y el Metaverso: La combinación del IoT y el metaverso
en el ámbito educativo ha facilitado la creación de plataformas más interactivas y conectadas,
que estimulan la participación de los estudiantes en entornos de aprendizaje virtual. Estas
plataformas no solo enriquecen la experiencia educativa, sino que también impulsan el
desarrollo de habilidades clave en áreas STEM (Martínez-Gutiérrez et al., 2024).
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
140 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
Desafíos
Infraestructura Tecnológica: Para implementar el metaverso a nivel industrial, es
indispensable contar con una infraestructura robusta que permita la interoperabilidad entre
diferentes sistemas y tecnologías. La hiperconectividad es un factor clave para garantizar un
entorno colaborativo en las industrias 4.0 y 5.0, donde los sistemas ciberfísicos, los gemelos
digitales y el IoT juegan roles fundamentales (Guiffo Kaigom, 2024).
Seguridad y Privacidad en el Metaverso: Con el incremento de la hiperconectividad y la
integración de diversas tecnologías, surgen retos relacionados con la ciberseguridad y la
protección de datos. Abordar estos aspectos es esencial para garantizar la adopción sostenible
y a largo plazo de estas tecnologías (Aliyu et al., 2024).
Declaración de conflicto de interés
Los autores declaran no tener ningún conflicto de interés relacionado con esta
investigación.
Declaración de Contribuciones de los Autores
Lubeimar Eduardo Gallego Ruiz: Conceptualization (Conceptualización), Methodology
(Metodología), Software, Investigation (Investigación). Data Curation (Curación de datos),
Formal Analysis (Análisis formal), Visualization (Visualización), Writing – Original Draft
(Redacción del borrador original), Project Administration (Administración del proyecto)
Richard de Jesús Gil Herrera: Methodology (Metodología), Validation (Validación),
Formal Analysis (Análisis formal), Writing – Review & Editing (Revisión y edición), Supervisión
(Supervisión), Resources (Recursos)
Edwin Eduardo Millán Rojas: Methodology (Metodología), Validation (Validación)
Formal Analysis (Análisis formal), Investigation (Investigación), Writing – Review & Editing
(Revisión y edición), Supervisión (Supervisión), Resources (Recursos)
DOI: https://doi.org/10.71112/617ad245
141 Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias | Vol. 3, Núm. 3, 2026, julio-septiembre
Lucelly Correa Cruz: Investigation (Investigación), Data Curation (Curación de datos),
Visualization (Visualización), Writing – Review & Editing (Revisión y edición), Resources
(Recursos).
Declaración de uso de inteligencia artificial
Los autores declaran que utilizaron la inteligencia artificial como apoyo para este
artículo, y también que esta herramienta no sustituye de ninguna manera la tarea o proceso
intelectual. Después de rigurosas revisiones con diferentes herramientas en la que se
comprobó que no existe plagio, los autores manifiestan y reconocen que este trabajo fue
producto de un trabajo intelectual propio.
Funding Acquisition (Obtención de financiación):
Los autores declaran que no hubo financiación externa específica para el desarrollo de
esta investigación.
Declaración de aprobación:
Todos los autores contribuyeron significativamente al desarrollo de la investigación,
revisaron críticamente el manuscrito, aprobaron la versión final y aceptan la responsabilidad por
el contenido publicado.
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