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DeustoTech Talk: mIO! project

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  • 1. Proyecto mIO!Tecnologías para prestar servicios en movilidaden el futuro universo inteligente
  • 2. Datos sobre el proyectoDuración: 2008 – 2011Subvencionado por: Ministerio de Ciencia e Innovación, CENIT 4ªconvocatoria (CENIT-2008 1019).Participación: OPI subcontratado por Telefónica I+D 1
  • 3. Consorcio Robotiker Empresas U. Deusto Pymes CICtourGUNE U. Rey Juan Carlos U. Granada Telefónica I+D U.P. Madrid iSOCO U.Valladolid U. Cantabria U. Rey Juan U.P. Madrid Carlos Telvent Robotiker Worldnet 21 U. Castilla LaU.P. Valencia Mancha CTTC CTIC U.P. Cartagena Inabensa Treelogic ECSC U. Vigo U. Málaga AT4 wireless EUVE Sugar Factory U. Cantabria Robotiker CEMITEC Caja Navarra TB Solutions ESI Robotiker U. Deusto CICtourGUNE U. Granada U.Valladolid U. Cantabria U.P. Madrid U.P. Valencia U.Rey Juan CarlosU. Castilla La Mancha CTIC ECSC CTTC U.P. Cartagena U.Vigo EUVE U. Málaga ESI CEMITEC 19 OPI’s 2
  • 4. Consorcio RPOs/TCs UBICACIÓN ROBOTIKER PAIS VASCOEMPRESAS % LOCALIZACIÓN U. DEUSTO PAIS VASCOTelefónica I+D 30% MADRID AP2 AP3 AP4 AP7 CICtourGUNE PAIS VASCOTELVENT 15% PAIS VASCO AP5 U. GRANADA ANDALUCIAINABENSA 7% ANDALUCÍA AP6 U. VALLADOLID CASTILLA Y LEÓNAT4 wireless 7% ANDALUCÍA U. CANTABRIA CANTABRIACAJA NAVARRA 6% NAVARRA U.P. MADRID MADRID U.P. VALENCIA C. VALENCIANA Regiones con socios CTIC ASTURIAS Industriales ECSC ASTURIAS EUVE PAIS VASCO Regiones con presencia ESI PAIS VASCO de OPIs U. REY JUAN CARLOS MADRID U. ALBACETE CAST. LA MANCHAPYMES % LOCALIZACIÓN U. VIGO GALICIAiSOCO 11% CATALUÑA AP1 U. P. Cartagena MURCIATREELOGIC 7% ASTURIAS CEMITEC NAVARRATB SOLUTIONS 2% ARAGON U. MÁLAGA ANDALUCÍA CTTC CATALUÑAWORLDNET 21 9% MADRIDSUGAR FACTORY 6% PAIS VASCO 3
  • 5. Síntesis del proyecto ObjetivoEl objetivo del proyecto mIO! es hacer realidad las tecnologías que permitan prestar servicios ubicuos en un entorno inteligente y adaptado a cada individuo y a su contexto, usando el terminalmóvil como base de interacción tanto con servicios proporcionadospor empresas, como con microservicios creados y prestados por los propios usuarios en movilidad “mío”: personal ‘m’: móvil, ‘IO‘: input – output (consumer – producer) ‘!’: instantáneo 4
  • 6. Descripción de Actividades de Proyecto AP1 – Representación e inteligencia Identidad y reputación Ciudad Prosumer Empresa Modelos de Interacción Entorno - UsuarioAP1: Representación e Inteligencia Tecnologías Tecnologías para la creación de servicios personalizados al usuario y adaptados al entorno Descubrimiento, interoperabilidad y orquestación de servicios Gestión de contexto, algoritmos de aprendizaje, asistentes personales Infraestructura Sensores / Gadgets Información de contexto Representación del contexto Aprendizaje Recomendación 7
  • 7. Descripción de Actividades de Proyecto AP2 – InterfacesAP2: Interfaces Experiencia de usuario diferente Identidad y reputación Nuevos dispositivos de acceso, nuevas tecnologías, nuevos conceptos de interacción y nuevas interfaces. Usabilidad y Accesibilidad Ciudad Prosumer Empresa Modelos de Interacción Entorno - Usuario Tecnologías Descubrimiento, interoperabilidad y orquestación de servicios Interfaces Infraestructura Sensores / Gadgets Información de contexto Representación del contexto Aprendizaje Recomendación 8
  • 8. Descripción de Actividades de Proyecto AP3 – AP4: Mundo de servicios Identidad y reputación Ciudad Prosumer Empresa Modelos de Interacción Entorno - Usuario Tecnologías Descubrimiento, interoperabilidad y orquestación de serviciosAP3 – AP4: Mundo de servicios Entorno integral del usuario en movilidad: Definir ecosistema de servicios desarrollados por terceros y por el propio usuario Entornos inteligentes: Modelos de interacción servicios urbanos, financieros, retail. Propuesta de plataforma de creación 9
  • 9. Descripción de Actividades de ProyectoAP5 – Infraestructura inteligente Identidad y reputación Ciudad Prosumer Empresa Modelos de Interacción Entorno - Usuario Tecnologías Descubrimiento, interoperabilidad y orquestación de servicios Infraestructura Sensores / Gadgets AP5: Infraestructura Inteligente Análisis de las tecnologías básicas y caracterización en entornos particulares para establecer la posible evolución futura Experimentación en entornos abiertos (una ciudad) y cerrados 10
  • 10. Descripción de Actividades de Proyecto AP6 – Tecnologías de conectividad AP6: Tecnologías de conectividad Selección de tecnologías de comunicación Identidad y reputación Comunicación con el entorno inteligente a corto y largo alcance, con nuevos dispositivos externos (interfaces), y otro tipo de elementos externos como redes de sensores, dispositivos de localización… Ciudad Prosumer Empresa Modelos de Interacción Entorno - Usuario Tecnologías Descubrimiento, interoperabilidad y orquestación de serviciosWibree, Zigbee, IrDA Interfaces Infraestructura Sensores / Gadgets Información de contexto Redes Representación del contexto Aprendizaje Recomendación 11
  • 11. Descripción de Actividades de ProyectoAP7: El usuario y los escenarios AP7: El usuario y los escenarios Se definen escenarios que permitan alinear el trabajo del resto de actividades de proyecto. Escenario global Escenarios particulares de las AP’s 12
  • 12. Participación de la Universidad de Deusto/DeustoTechAP1 Representación e Inteligencia AP1.1 Modelado de Conocimiento AP1.2 Gestión del ContextoAP3 Entorno integral del usuario en movilidad AP3.1 Definición del entorno integral del usuario AP3.5 Tecnologías de interoperabilidad de servicios AP3.6 Descubrimiento y armonización de capacidades en movilidad 13
  • 13. Modelado de Conocimiento Mecanismos de representación de conocimiento sobre del proyecto mIO! Contexto que influye sobre él Facilitar la formalización de la información de contexto Procesamiento de manera automática Identificar los requisitos de representación y razonamiento de información de contextoen un entorno móvil Definir lo qué se entiende por contexto en mIO! y las entidades que lo conforman:usuario, dispositivo, entorno, etc. Extraer los requisitos de cada entidad Estudiar las ontologías más relevantes existentes que modelen estas entidades con elfin de reutilizarlas en la fase de implementación 14
  • 14. Modelado de ConocimientoCaptura de contexto procedente de distintas fuentes Usuario Servicios mIO! Dispositivos físicos utilizadosUtiliza modelos semánticos definidos Representar la información Almacenarla Permitir la posterior provisión de servicios inteligentes adaptados al usuario. 15
  • 15. Identificación de requisitos de gestión decontexto en un entorno móvil 16
  • 16. Conceptos entorno prosumerEntornos móviles prosumer • Los usuarios proporcionan servicios desde sus dispositivos móviles • Estos servicios son consumidos por dispositivos de otros usuarios – Cercanos – Remotos • Debido a la movilidad del usuario – Los servicios y recursos utilizados cambian (impresoras, GPS). – El proceso de provisión y consumo de los servicios puede ser interrumpido • Los dispositivos son heterogéneos – Proporcionan diferentes recursos (GPS, cameras, pantallas, teclados, etc.) – Diferentes recursos de computación 18
  • 17. Arquitectura prosumer móvilPermite la ejecución dinámica y contínua de serviciosProporciona una visión desacoplada de los distintos elementosparticipantes (servicios, consumidos, productores, recursos, etc.)Posibilita la creación de servicios compuestosPermite ser utilizada en dispositivos con diferentes capacidadescomputacionales. 19
  • 18. Arquitectura prosumer móvil 20
  • 19. Conceptos del entorno prosumer mIO!Servicio mIO! • Creado, proporcionado y consumido por los propios usuarios del entorno prosumer • Creación: – Se lleva a cabo utilizando una herramienta desarrollada por la UPM para entornos móviles o PC. – Como resultado de la creación se obtiene una plantilla – Puede ser publicada en repositorios de servicios – Descubierta, instanciada y ejecutada. 21
  • 20. Conceptos del entorno prosumer mIO!Componentes • Abstraen la funcionalidad proporcionada por las capacidades disponibles (mapa, impresora, pantalla, etc). • Ayudan a los usuarios durante el proceso de creación • Resueltos durante la ejecución del servicio mIO! en capacidades disponibles. 22
  • 21. Conceptos del entorno prosumer mIO!Capacidades • Proporcionan la implementación de los componentes • Proporcionan acceso a la funcionalidad real que representa el componente • Ocultan las características particulares del recurso utilizado (Hardware/Software) • Incluyen metadatos que son utilizados durante el proceso de resolución de componentes en capacidades • Clasificación – Cercanas/Remotas – Internas/Externas 23
  • 22. Motor de ejecución de los servicios mIO!El motor de ejecución ha sido desarrollado por Tecnalia.Las plantillas de servicios mIO! son descargadas de los repositorios mIO! einstanciadas para su ejecuciónUtiliza una arquitectura cliente/servidor para separar la lógica del servicio desu representación visualLos servicios instanciados pueden ser consumidos • Localmente por el propio proveedor del servicio (el propio dispositivo del usuario) • Remotamente por otros usuarios/servicios mIO! 24
  • 23. Ciclo de vida de un servicio mIO! - Armonizador de capacidadesArmonizador de Capacidades: • Resuelve los componentes utilizados por un servicio mIO! usando las capacidades disponibles/descubiertas . • Selección de las capacidades utilizando las restricciones contenidas en los componentes y las descripciones de las capacidades. • Cuando un componente está resuelto las invocaciones son dirigidas a la capacidad correspondiente. Los resultados de la invocación son retornados al servicio mIO!. • Monitoriza la ejecución de las capacidades utilizadas para detectar problemas durante su ejecución. • Cuando una capacidad falla se realiza una substitución (si es posible) usando otra capacidad compatible. 25
  • 24. Resolución de capacidadesExiste una taxonomía definida de componentes/capacidadesUtilizando la descripción de componentes contenida en la plantilla delservicio mIO! • El dispositivo móvil inicia un proceso de descubrimiento de capacidades (cercanas/remotas). • Selecciona una capacidad compatible con las restricciones incluidas en la descripción de cada componente.El proceso de monitorización de capacidades es continuo • Aparecen/desaparecen capacidades • Existen errores con las capacidades utilizadasPuede ser aplicado en dispositivos • Capacidades limitadas: proceso de matching sintáctico en XML • Capacidades suficientes para un proceso semántico: se lleva a cabo una transformación de RDF y SPARQL 26
  • 25. Proceso de resolución de componentes en capacidadesRestricciones aplicadas Descripción de la capacidad Matching SPARQL semántico RDF 27
  • 26. Ciclo de vida de un servicio mIO! -Armonizador de capacidades 28
  • 27. Interoperabilidad de datosPosibilita que distintos Servicios mIO! puedan compartir datos entre ellos • Distintas localizaciones (cercanas, remotas, etc.). • Datos de distinto tipo. No siempre son compatibles entre sí. • Subscribirse a la información que les interesa recibir de otros.Se ha propuesto la utilización de una memoria compartida • Proporciona un punto común para la escritura y recuperación de los datos. • La memoria se encuentra integrada en la arquitectura de componentes y capacidades de mIO!. • Implementada como un servlet utilizando Jena. 29
  • 28. Interoperabilidad de datosIntegración en la arquitectura de mIO! • Componente de memoria compartida que puede ser utilizado por los servicios • Capacidad de memoria compartida que proporciona el servicio real • Se llevará a cabo la resolución del componente utilizando una memoria compartida accesible (local, global, etc.)Información anotada semánticamente • Elementos de información • Ontologías OWL y descripciones en RDF • Determinar la compatibilidad entre datos de distintos servicios mIO! 30
  • 29. Interoperabilidad de datos 31
  • 30. Composición de serviciosConstruir un Servicio mIO! con la funcionalidad de otros servicios 32
  • 31. Composición de serviciosIntegración en la arquitectura componentes/capacidades • Los servicios mIO! son encapsulados en capacidades • A partir del SDL del servicio se extrae su información y se genera una capacidad • Existe un componente genérico que representa el acceso a estas capacidades – Es posible utilizar componentes específicos (p.e. GPS) para tipos de servicios mIO! conocidos. 33
  • 32. Publicaciones"Capability access middleware for continuous service execution in mobile prosumer environments,Ramon Alcarria, Unai Aguilera, Tomas Robles, Diego López-de-Ipiña, Augusto Morales, Science ofComputer Programming, 2012, Impact factor: 1.282“Ubiquitous Capability Access for Continuous Service Execution Mobile Environments”. RamonAlcarria, Unai Aguilera, Tomas Robles Valladares, Diego López-De-Ipiña and Augusto Morales.Proceedings of the 5th International Symposium of Ubiquitous Computing and Ambient Intelligence(UCAMI 2011). Riviera Maya, Mexico, December 2011. ISBN:978-84-694-9677-0.“Continuous service execution in mobile prosumer environments”. Unai Aguilera, Aitor Almeida,Pablo Orduña, Diego López-de-Ipiña, Rafael de las Heras, Actas del IV International Symposium ofUbiquitous Computing and Ambient Intelligence, UCAmI 2010, p.p. 229-238, Valencia, Spain,September 7-10, 2010 (ISBN: 978-84-92812-61-5).“Context Management in Mobile Environments: a Semantic Approach”. Alejandro Cadenas, CarlosRuiz, Iker Larizgoitia, Raúl García-Castro, Carlos Lamsfus, Iñaki Vázquez, Marta González, DavidMartín, María Poveda. CIAO09: Proceedings of the 1st Workshop on Context, Information AndOntologies held with the European Semantic Web Conference (2009). 34

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