Recuperación de Información en la Internet de Objetos

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Ponencia presentada en el evento FIET 50 años el 02 de junio de 2011. Presenta información actualizada de la Internet de Objetos, además de una propuesta inicial de mi tesis de Doctorado.

Ponencia presentada en el evento FIET 50 años el 02 de junio de 2011. Presenta información actualizada de la Internet de Objetos, además de una propuesta inicial de mi tesis de Doctorado.

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  • 1. Recuperación de la Información en la Internet de Objetos“Internet of Things” - IoT
    Ponente: Miguel Ángel Niño Zambrano
    Docente Departamento de Sistemas
    Estudiante de doctorado en Ingeniería Telemática
    Universidad del Cauca
  • 2. AGENDA
    Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    ¿Qué es la IoT?
    Evolución de la IoT
    Ejemplos de la IoT
    Problemas a Resolver (los Datos)
    Propuestas de Solución
    Conclusiones
  • 3. Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    Alam es un estudiante de 23 años de Ingeniería de la Universidad del Cauca.
    Alam ha peleado con su novia y decide tomar un poco de tiempo para sí mismo. Decide escalar el volcán Purace, para ello se dirige en su Camioneta Toyota Inteligente al pueblo de Coconuco el cual se encuentra cerca al volcán.
    Iniciando el viaje, coloca su música favorita, para lo cual por comando de voz indica al radio inteligente que se conecte a íTUNES en la Web, que haga play de su lista de canciones llamada “despechado”.
    Adicionalmente, indica a GooGleTrips (obvio por comando de voz) le presente un mapa con la ruta, estado del tiempo y le mantenga informado de noticias acerca de sucesos en la población y del volcán.
  • 4. Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    De pronto, uno de los sensores RFID (Radio FrequencyIDentification) de la llanta delantera derecha, indica en la pantalla de su computadora abordo que la misma tiene una falla y debe ser revisada antes del viaje.
    Alam, va a su concesionario favorito en Popayán y cuando llega allí lo recibe el supervisor de taller y le indica que lo estaban esperando, que su Smart Toyota modelo 2020, ya había indicado las fallas y además había recopilado la información de los demás sensores de la camioneta, con un diagnóstico previo, enviando la información por la red EPCglobal Network (EPC es ElectronicProductCode) y de la cual también, habían obtenido todos los datos de la camioneta desde el mismo momento de su pedido, ensamblaje hasta su entrega y posterior seguimiento de uso por parte de Alam, para verificar si el error era por garantía o por el desgaste normal.
  • 5. Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    El supervisor le dijo a Alam que la falla era por desgaste normal y que se demorarían 10 minutos hasta que los robots de la fábrica hicieran los ajustes.
    Alam fue a la sala de espera y en ella lo recibe una mesera con un tinto, tal como le gusta a él, bien negro y sin azúcar, él pregunta extrañado a la muchacha, ¿cómo ella sabe su gusto? y ella le dice, que cuando compro su carro en línea, él autorizo a la fabrica a tener acceso a su perfil en Facebook, de allí pudieron obtener sus gustos y que por ello su carro estaba adaptado a los mismos. Él recordó aquello y procedió a esperar a que su carro saliera del taller, no sin antes notar que su celular estaba haciendo play de su lista de música “despechado” de íTunes Web, esto lo hizo el celular al darse cuenta que Alam ya no estaba en su camioneta y había recibido el mensaje en CloudThings, por parte del radio de la camioneta de lo que estaba escuchando Alam.
  • 6. Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    Mientras toma el tinto, decide verificar en su Celular Comcel con tecnología 4GSM (Global Systemfor Mobile Communications), el cual proyecta en tres dimensiones sus aplicaciones de SkypeIP (video-Telefonía), GMail (Correo y Chat), Internet de Personas (IoP con sus redes sociales), Internet de Mis Objetos (IoTCluodThings) y demás aplicaciones en la Web. Despliega el teclado laser en la mesa y coloca en Twitter un mensaje que dice: “Estoy despechado… y quiero pensar”, este mensaje se replica en todas sus plataformas de Servicios Web colocando los avatares de despechado en los mismos.
  • 7. Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    Al momento, recibe una alerta de su sensor GPS (Global PositioningSystem) incorporado en el celular, el cual le indica que dos personas (su novia y su madre), le quiere monitorear, él deniega la petición a su novia y habilita a su madre sólo para que le pueda seguir, más no interactuar, ya que desea estar sólo, esta petición es notificada a todas plataformas que permiten seguimiento: Messenger 2020 coloca un icono de no disponible, la cuenta de Facebook hace lo mismo y así con todas las demás aplicaciones, excepto a su camioneta en CloudThings ya que necesita que esta si le acompañe.
  • 8. Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    Después de los 10 minutos, recibe su camioneta con las llantas reparadas y actualizada con los últimos sensores diseñados de la empresa (esto por disposiciones legales de salud a los clientes), toda la información de su funcionamiento ha sido cargada a la camioneta. Alam paga con su Celular en un dispositivo de la empresa que tiene tecnología NFC (NearFieldComunication), pasándolo por un lector RFID y aceptando la transacción con un comando de voz. El taller se conecta al servicio PSE (Proveedor de Servicios Electrónicos) con el banco de Alam, el Popular, enviando la factura y descontando automáticamente de la cuenta de ahorros autorizada para tales fines. Alam recibe en unos minutos un correo en su celular de la transacción que se acabó de hacer.
  • 9. Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    Alam decide iniciar el viaje hacia Coconuco. Al montarse en su camioneta nota que el aire tiene una aroma agradable que lo relaja, adicionalmente las luces del tablero colocan unos colores que también le provocan pensamientos más positivos y el radio inteligente - que ya ha tomado el control de la música - le pregunta si desea cambiar a otro tipo de música. Alam, extrañado del cambio de ambiente de la camioneta, recuerda que ésta tiene la posibilidad de conectarse a sus redes sociales y las mismas han trasmitido a los sensores de la camioneta el estado de Alam, el microcontrolador inteligente de interfaz, había tomado la decisión de activar los dispositivos internos de olor y color para ayudarle en su estado de ánimo, en CloudThings se envió un mensaje por parte de la camioneta a todos los objetos de Alam y éstos entre ellos su celular habían cambiado sus interfaces a más estados relajantes.
  • 10. Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    Alam más relajado decide primero pasa por Olímpica, en Olímpica compra una nueva ruana (diseñada por los pobladores de Coconuco), equipada con nanotecnología de sensores inteligentes, entre ellos un sensor de temperatura externa, el cual mantiene el interior de la ruana a una temperatura agradable para Alam. La ruana se encuentra conectada a Internet, específicamente al servicio de salud Coomeva EPS, de la cual consulta la historia de Alam, estableciendo de manera autónoma según su salud, que sensores debe sincronizar para mantenerlo a salvo cuando inicie su escalada al volcán. Decide activar el de ritmo cardiaco, niveles de azúcar y ácido láctico. En caso de sobrepasar los niveles indicara esto a Alam con un mensaje a su celular y a su EPS para que estén alertas.
  • 11. Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    Finalmente, cuando Alam emprende el viaje el servicio de Google Trips, le indica que ha habido un derrumbe en el kilometro 25 de la vía, que ya se están desplazando los de la concesión para quitarlo, pero que sin embargo las fotografías satelitales muestran que hay paso restringido para autos pequeños y que hay una serie de personas con palas colaborando y pidiendo monedas. Por si fuera poco, el servicio RSS (Really Simple Syndication) de las noticias en línea del periódico digital EL Liberal, indican que hay un hostigamiento guerrillero en las cercanías del volcán.
  • 12. Visión de Futuro: Un día en la vida de Alam Brito, el Popayán de hoy en el 2020
    Con todo esto, Alam decide regresar a Popayán y piensa que es mejor hablar con su novia y resolver la dificultad que tuvieron. Quita la restricción de privacidad y casi al momento recibe una llamada de Carla su novia, pidiéndole perdón, enviándole un video que había subido el YouTube. Alam, le dice que se reconcilien y que pronto se verán en Popayán y almorzarán juntos, que él hace la reservación desde su camioneta al restaurante La Cosecha, los cuales ya conocen sus gustos y entre ellos una caneca de aguardiente caucano de la Industria Licorera del Cauca.
    FIN
  • 13. Reflexiones del Futuro en la IoT
    ¿A quien le gustaría tener esa camioneta, o mejor ese celular? .
    ¿Qué tecnologías, servicios identificamos?
    Sensores RFID (todo tipo de objetos)
    Sensores & Nanotecnología.
    Productos Inteligentes.
    Sensores y productos con capacidad de procesamiento
    Redes Sociales de Objetos.
    Aplicaciones Web 2.0
    Convergencia de Servicios de Telecomunicaciones y la Información.
    Objetos interconectados y compartiendo información.
    Reglamentación legal, privacidad y protección.
    Servicios y productos personalizados al cliente
  • 14. ¿Qué es la IoT?
    La Internet de los Objetos es una red de objetos físicos o su representación digital con acceso a Internet, junto con servicios online que interactúan con dichos objetos y sus eventos en el espacio y tiempo.
    Flicker: SymplioLifestyle Technologies
    Galeriacmpalmer, Dr_speed
  • 15. Otras visiones de la IoT
    Blogject: Julian Bleecker.
    NeoObjetos: Jean-Pierre Benghozi y Françoise Massit-Folléa
    Sobras de información: Kuniavsky. Cofundador de AdaptivePath y ThingM
    Desafortunadamente nacimos en el lado incorrecto de la pantalla: RafiHalajian es el cofundador de Violet.
    Personificación como diseño de la IoT: BetinaLippenholtz.
  • 16. Evolución de la IoT
    Kuniavsky:
    • De lo General a lo Específico
    • 17. De lo Local a lo Remoto
    • 18. ServiceAvatars = Hw & Sw & Servicios
    Tomado del libro: “TheEvolution of the Internet of Things”,
    Autor: CasaleggioAssociati, Febrero de 2011
  • 19. Ejemplos de la IoT
    Sensores y Dispositivos
    RFID Implantes
    RFID
    RFI Textil
    HP Tarjeta Inteligente
    RFID FEDex
    RFID Pets
    RFID Tráfico
    Arduino
  • 20. Ejemplos de la IoT
    Objetos Inteligentes
    No So White Walls
    Servicios
  • 21. Problemas a Resolver en la IoT
    Privacidad, protección y autenticación de la información personal.
    La estandarización tecnológica.
    Sincronizar los dispositivos frente a un sensor móvil.
    Depende de la evolución de la nanotecnología, computación ubicua.
    Problema de la Explosión de Datos cuando los Objetos estén conectados a al internet.
  • 22. Problema de los Datos
    Según la VP Search & UserExperience de Google Marissa Mayer hizo el pasado agosto de 2010 en el Xerox PARC una presentación y dijo que la “explosión de datos supera con creces la Ley de Moore””. La exposición fue titulada: “La física de los datos”, habla que se paso de cinco (5) exabytes (10^18 bytes) de datos online en 2002, que han crecido hasta los (281) exabytes en 2009. Es decir, se han multiplicado por 56 en 7 años.
    Cuando los objetos del mundo real estén conectados a Internet, la cantidad masiva de datos nuevos que habrá en Internet será mayor que lo anterior.
  • 23. Problema de los Datos
    Mayer señala los elementos importantes a tener en cuenta con respecto de los datos en Internet:
    La rapidez (datos a tiempo real)
    La escala (un proceso de poder sin precedentes)
    Los sensores (nuevos tipos de datos)
    Mayer Afirma finalmente: “Todavía no sabemos qué empresas de ordenadores o de Internet serás más exitosas durante los próximos 5-10 años, pero una cosa sí es segura. Tendrán que saber cómo procesar y dar sentido a cantidades masivas de datos en la Web, y hacerlo en tiempo real”
  • 24. Propuestas de Soluciones en la IoT
    (Kosmatos, Tselikas et al., 2011) presentan una arquitectura para la IoT.
    Capas bien definidas para manejar la complejidad.
    Redes Sociales de Blogjecs
  • 25. Propuestas de Soluciones en la IoT
    (Ruta, Noia et al.) Hablan de un problema de los actuales sensores RFID e Inalambricos debido principalmente a restricciones de costo, éstos son dotados con:
    Muy poco espacio de almacenamiento.
    Poca o nula capacidad de procesamiento.
    Enlaces inalámbricos de bajo rendimiento.
    La arquitectura maneja como tema innovador una base de conocimiento ubicua - uKB, con acceso a ontologías.
    Trata de solucionar problemas de integración y descubrimiento de Sensores.
  • 26. Propuestas de Soluciones en la IoT
    (Guinard, Trifa et al., 2010), plantean una arquitectura que tienen en cuenta los principios REST como estrategia para la escalabilidad de la IoT:
    Presentan la adecuación de REST con un API.
    Proponen los Mashups físicos.
  • 27. Propuestas de Soluciones en la IoT
    (Broll, Rukzio et al., 2009), proponen una arquitectura para generar servicios desde dispositivos móviles con la IoT.:
    Proponen Servicios Web como fuentes de información.
  • 28. Soluciones en Búsqueda de Información en la IoT
    (Ostermaier, Romer et al., 2010) La contribución de este trabajo es un motor de búsqueda (Dyser) en tiempo real para la Web de las Cosas. El principal reto es diseñar una búsqueda escalable, mientras se aprovecha la infraestructura actual de la Red, sus principales aportes son:
    El indexado tradicional es insuficiente.
    Hay dos aproximaciones para crear un motor de búsqueda en la IoT: el Enfoque de inserción y el Enfoque de extracción
    Proponen tres modelos de predicción: (aggregatedpredictionmodel (APM), single periodpredictionmodel (SPPM), multi-periodpredictionmodel (MPPM)).
    Proponen una arquitectura para éste tipo de motores.
  • 29. Soluciones en Búsqueda de Información en la IoT
    Arquitectura:
    Concepto de Entidad.
    Concepto de Página del Sensor.
    El indexador, crea analiza sensores y entidades
    El resolver aplica modelos de predicción con respecto a la precisión de los datos.
  • 30. Propuesta Inicial Proyecto Doctorado de Un Modelo de RI en la IoT
    Objetos del Mundo Real deben existir en una Red Semántica de Objetos (Red Social de Objetos).
    Los Objetos están conectados a una Red Semántica de Personas – Empresas.
    Las interacciones entre ellos dejan “sombras” trazas de información.
    Interacciones
    (1)
  • 31. Propuesta Inicial Proyecto Doctorado de Un Modelo de RI en la IoT
    (1)
    La información es indexada semánticamente.
    A partir de las necesidades de información de los usuarios construir Servicios Web Semánticos a su medida.
    Índice Semántico IoT
    Internet de Servicios Web Semánticos
  • 32. Propuesta Inicial Proyecto Doctorado de Un Modelo de RI en la IoT
    Retos en la Propuesta:
    Establecer las características de las diferentes redes y una caracterización de sus interrelaciones.
    Resolver procedimientos si la información es asíncrona o en tiempo real. Causa un impacto fuerte en la forma de obtenerla e indexarla.
    Creación de Servicios Web Semánticos teniendo en cuenta el perfil de usuario.
    Establecer criterios adecuados de privacidad y protección.
    Proponer un proceso de RI con resultados relevantes para el usuario, teniendo en cuenta los problemas de hardware y software actuales en la IoT.
  • 33. Conclusiones
    Este tipo de tecnologías requieren de la participación de todos, por ello las estrategias libres son las que catapultan el avance vertiginoso de las mismas.
    El procesamiento de la información en los bordes de la red ofrecen la posibilidad de incrementar la capacidad de procesamiento de la misma red y su potencialidad pero depende del avance de la tecnología de sensores y nanotecnología.
    Los países en desarrollo pueden ser los más beneficiados de estas tecnologías, ya que tendrían acceso a servicios esenciales con mayor facilidad, incrementando su calidad de vida. Ejemplos: calidad del agua, alimentos, prevención de desastres.
    La RI puede ser unos de los principales servicios en la IoT, la cual debe presentar datos procesados y adecuados a los usuarios.
  • 34. Muchas Gracias
    ¿PREGUNTAS?
  • 35. Referencias
    Atzori, L., A. Iera, et al. (2010). "The Internet of Things: A survey." Computer Networks 54(15): 2787-2805.
    Broll, G., E. Rukzio, et al. (2009). "Perci: Pervasiveserviceinteractionwiththe internet of things." Internet Computing ….
    FinalcialTech (2006). "Internet de los objetos, la próxima revolución tecnológica." FinalcialTech 68.
    Guinard, D., V. Trifa, et al. (2010). "A resourceorientedarchitectureforthe web of things." Internet of Things (IOT), 2010.
    Hernández-Muñoz, J., J. Vercher, et al. (2011). "SmartCities at the Forefront of theFuture Internet." TheFuture Internet.
    ITU (2005). ITU Internet Reports 2005: The Internet of Things. Geneva, International TelecommunicationUnion.
    Kosmatos, E., N. Tselikas, et al. (2011). IntegratingRFIDs and SmartObjectsinto a Unified Internet of ThingsArchitecture, scirp.org.
    Ostermaier, B., K. Romer, et al. (2010). "A real-time searchengineforthe web of things." Internet of Things ( ….
    ReadWriteWeb (2009). Las 5 principales tendencias en Internet de 2009: Internet de los Objetos. Tecnologías y Tendencias Web. 2011.
    Ruta, M., T. D. Noia, et al. "A ubiquitousknowledge-basedsystemtoenable RFID objectdiscovery in smartenvironments." Proceedings of the 2nd ….
    Scioscia, F. and ... "Building a Semantic Web of Things: issues and perspectives in informationcompression." Semantic Computing, 2009. ICSC'09. IEEE ….
    Vermesan, O., P. Friess, et al. (2008). "Internet of thingsstrategicresearchroadmap." … and Applicationsfor….