Interoperabilidad para la Internet de las Cosas

Guest Editors' Introduction • Giancarlo Fortino, Maria Ganzha, Carlos Palau, and Marcin Paprzycki • December 2016

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Translations by Osvaldo Perez and Tiejun Huang


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service robotics

La Internet de las Cosas (IoT) es una red omnipresente de objetos físicos y virtuales y recursos que están equipados con capacidades de sensado, computación, actuación y comunicación. Aunque miles de millones de estos dispositivos se han desplegado actualmente, algo esta retardando la adopción de la IoT: la incompatibilidad entre dispositivos.

La visión original de la IoT incluye a un ecosistema global híper conectado en el cual las “cosas” se comunican con otras “cosas”, ya sea por la necesidad de entregar servicios altamente diversificados al usuario. Tales comunicaciones deben ser independientes del creador de un determinado fragmento de infraestructura. En la realidad, sin embargo, cada vendedor posee su propia solución de IoT que es incompatible con otras soluciones, generando silos IoT locales.

Esto es por lo cual, hoy, muchos investigadores y líderes industriales de la IoT se están enfocando en la interoperabilidad. El proyecto de la Unión Europea Unify-IoT, por ejemplo, ha analizado recientemente más de 300 plataformas IoT disponibles y encontrado que cerca de 20 son “populares o bastante populares”. A partir de este análisis, este análisis, la Unión Europea ha decidido fondear a siete proyectos de investigación a siete proyectos de investigación (ver la barra lateral de Proyectos de IoT), que busca considerar la interoperabilidad entre o dentro de los ecosistemas IoT.

El tema de este mes de diciembre de 2016 de Computing Now presenta seis artículos en esta importante área de investigación. Dada la amplia variedad de tópicos relacionados con la interoperabilidad de la IoT, hemos también incluido un video de los representantes de la industria, entrevistas con seis expertos del negocio orientado a la IoT y tres barras laterales con enlaces adicionales a artículos (Lecturas adicionales), websites relevantes (Proyectos IoT), y material de aprendizaje (material educacional)

Los Artículos

Un enfoque para la interoperabilidad de la IoT es el de considerarla a través de la pila de capas de hardware y software:
La capa de dispositivo, para poder integrar a los nuevos dispositivos en el ecosistema de IoT existente en forma transparente;
La capa de red, para manejar la movilidad de objetos y la información de enrutamiento;
La capa de middleware, para facilidad el servicio transparente de descubrimiento y gestión de los objetos inteligentes
La capa de servicio de aplicación, para reutilizar los servicios de aplicaciones heterogéneas desde plataformas heterogéneas, y;
La capa semántica y de datos, para incorporar un entendimiento integrado de los datos y la información.
Los cinco primeros artículos tratan a la interoperabilidad de estas capas. El sexto articulo discute la confianza entre las partes interesadas de la IoT.

Capa de Dispositivo

En el artículo “Un Gateway Movil de Multi-Tecnologia para Potenciar a la Interoperabilidad de laIoT,” G Aloi y sus colaboradores describen a su gateway de IoT basado en teléfono inteligente, el cual soporta la integración y la interoperabilidad de tecnologías múltiples, normas múltiples y múltiples interfaces de comunicación a través de los dispositivos de IoT. La arquitectura propuesta se compone de dos módulos: una GUI de Gestión, que le permite a los usuarios recibir las notificaciones desde diferentes dispositivos de IoT, y el cerebro de gestión de la coordinación de comunicación que adquiere y analiza los flujos de datos que llegan desde diferentes interfaces. Los resultados de desempeño demuestran la viabilidad de la solución para su integración en la arquitectura IoT, aunque el enfoque propuesto podría estar limitada por la capacidad de la batería.

Capa de Red

En el artículo de Kuljaree Tantayakul, Riadh Dhaou y Beatrice Paillassa "Impacto de la SDN en la Gestión de la Movilidad"  presenta un nuevo servicio de movilidad adaptado para las redes definidas por software sin el uso del enfoque IPv4 tradicional. Los autores arguyen que el servicio de movilidad no solo iguala en calidad al de Proxy Móvil IPv6 (PMIPv6), que es la solución adoptada por el Proyecto de Socios de Tercera Generación  (3GPP), sino que también mejora el desempeño del despliegue.

Capa de Middleware

El artículo "MOSDEN: Un Middleware de la Internet de las Cosas Middleware para los Dispositivos Móviles con Recursos Limitados", presenta un enchufable basado en el middleware de IoT para los dispositivos móviles que permite la recolección y procesamiento de datos desde sensores múltiples y heterogéneos. Los autores Charith Perera y sus colegas asienten que MODSEN es completamente compatible con la Red de Sensores Global (GSN) y proporciona un alto nivel de interoperabilidad entre los dispositivos des proveedores diferentes y con diferentes recursos computacionales.

Capa de Servicio de Aplicación

Yang Zhang, Li Duan y Jun Liang Chen discuten como integrar la Arquitectura Orientada a Eventos, (EDA) y la Arquitectura Orientada a Servicio (SOA) para los servicios de IoT en el artículo "SOA Orientado a Eventos para los Servicios de la IoT.". En donde SOA particiona a las aplicaciones en servicios múltiples independientes descriptos por la especificación estándar de interfaces, el EDA coordina los servicios independientes basados en el flujo de eventos. Los autores consideran como lograr un EDSOA escalable que pueda utilizar la información de los recursos para crear los servicios IoT, aplicar eventos independientes y compartidos para correr tales servicios y luego utilizar sesiones de eventos para coordinar los servicios.

Capa Semántica y de Datos

La capa semántica y de datos puede ser vista como un meta nivel que depende de, y también alimenta a las restantes capas. En el artículo “Conectando a las Ciudades Inteligentes: Interoperabilidad con SEG 3.0 para la Internet de las Cosas”  se propone un enfoque interesante -uno que se ha originado a partir del proyecto de la UE Fiesta-IoT para federar, unificar y facilitar la interoperabilidad semántica. Amelie Gyrard y Martin Serrano contabilizan los casos de uso utilizados en las ciudades inteligentes como comprobaciones de conceptos.

Confianza

Ninguna solución de interoperabilidad de sistemas trabajará sin la confianza entre las entidades de cooperación. El articulo final del tema de este mes reconoce que la gestión de la confianza es una cuestión clave que debe ser considerada cuando se trabaja con partes interesadas independientes. En el artículo “Framework para la Gestión de la Confianza para la Internet de las Cosas,” Yefeng Ruan, Arjan Durresi y Lina Alfantoukh describen un framework de gestión general de la confianza que apunta a ayudar que los agentes que interactúan (dispositivos) puedan evaluar la honestidad. Los autores utilizan una simulación de un análisis nutricional de comida, como un ejemplo. También consideran dos posibles tipos de ataques y muestran cómo utilizar diferentes factores de confianza o ambientes, juntos para aliviar el daño.

Video Perspectives

Representatives of the Port of Valencia, Spain, talk about their need for interoperability among IoT devices.

Perspectiva de la Industria

En este video del Proyecto INTER-IoT los representantes del Puerto de Valencia, en España, conversan sobre sus necesidades de interoperabilidad entre dispositivos IoT. Con una capacidad de trafico anual de cerca de 4,4 millones de contendores despachados, el Puerto de Valencia es uno de los más ocupados de Europa, según el Concejo Mundial de Transporte. El video presenta a Miguel Llop, el directos de ICT en la Fundación ValenciaPort e Ivan Deisdad, el director de proyecto de la Terminal de Contenedores Noatum de Valencia

En estas entrevistas, los seis expertos relacionados con los negocios orientados a la IoT comparten su conocimiento, perspectivas y predicciones sobre el futuro de la interoperabilidad IoT.

Conclusión

La gestión de la heterogeneidad siempre ha sido desafiante, sin importar el área de investigación, pero la tarea es aun de mayor dificulta cuando los contendientes, con miles de millones de dispositivos interconectados se deben comunicar transparentemente. Obviamente, la estandarización puede resolver varias de estas cuestiones, pero tal estandarización no parece que pueda materializarse en el futuro cercado. Sin embargo, la investigación actual se debe enfocar en la interoperabilidad voluntaria, con lo cual se puede disponer de plataformas IoT e integración de dispositivos sin la necesidad de enfoques de estándares aun efectivos. Al remarcar cuantas preguntas abiertas permaneces, tenemos la esperanza que el tema de este mes de Computing Now haya despertado su interés es la búsqueda de las investigaciones relacionadas.

Editores Invitados

Giancarlo Fortino es profesor de ingeniería de la computación en la Universidad de Calabria, y profesor adjunto de ingeniería de la computación en la Wuhan University of Technology, e investigador senior adjunto por el Consejo de Investigación Nacional Italiano. Ha publicado más de 300 ponencias de investigación y es editor asociado de cuatro IEEE Journals. Fortino es co-chair fundador del Comité Técnico en Dispositivos y Computación Interactiva y Usable de la IEEE Systems, Man and Cybernetics Society (SMC) y es Chair del Capitulo Italiano de la IEEE SMC Society. Es co-fundador de CEO de SenSysCal un desprendimiento de la Universidad de Calabria que se concentra en la investigación avanzada aplicada y el desarrollo de los sistemas de IoT. Se lo puede contactar, visitando http://si.deis.unical.it/~fortino/

María Ganzha es profesora asociada en la Facultad de Matemática y Ciencias de la Información en la Universidad Tecnología de Varsovia. Posee un MS y un PhD en Matemática de la Universidad Estatal de Moscú, Rusia y es Doctora en Ciencias de la Academia Polaca de Ciencias. Ganzha ha publicado más de 140 ponencias de investigación, y colabora en los comités de seis journals y series de libros, y ha sido invitada al comité de programa de mas de 100 conferencias. Se la puede contactar en http://pages.mini.pw.edu.pl/~ganzham.

Carlos Palau es profesor de tiempo completo de telecomunicaciones en la Universidad Politécnica de Valencia y posee un Ms y un PhD en ingeniería de telecomunicaciones de la misma Universidad. Palau ha publicado más de 140 ponencias y ha participado en más de 100 conferencias. Está involucrado activamente en proyectos de investigación internacionales y es coordinado del proyecto H2020 INTER-IoT. Se lo puede contactar en http://personales.upv.es/cpalau.

Marcin Paprzycki es profesor asociado en el Instituto de Investigación de Sistema de la Academia Polaca de Ciencias. Posee un MS de la Adam Mickiewicz University en Poznan, Polonia y un PhD de la Southern Methodist University en Dallas, Texas y un Doctorado en Ciencias de la Academia de Ciencias Búlgara. Es miembro senior del IEEE y miembro senior de ACM, Presentado Senior Fullbright y Visitante Distinguido de la IEEE CS. Ha contribuido con más de 400 publicaciones y ha sido invitado a los comités de programa de más de 500 conferencias internacionales. Está en los coites editoriales de 12 journals y series de libros. Se lo puede contactar en http://www.ibspan.waw.pl/~paprzyck/.

 

Lecturas Adicionales

Device:

Networking:

Middleware:

Application Service:

Data and Semantics:

 

IoT Projects

EU-funded projects started on January 1, 2016:

Other EU-funded projects:

International projects:

 

Educational Multimedia

YouTube videos:

SlideShare presentations:

Coursera e-learning courses:

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