Motivación

Las propuestas actuales de despliegues inteligentes para ámbitos como la agricultura, la domótica en hogares y edificios, o el caso común de las Smart Cities, se han llevado a cabo mediante arquitecturas de red y de tratamiento de datos acoplados a soluciones y aplicaciones concretas. Los nuevos escenarios de inteligencia ambiental deben considerar la movilidad entre espacios inteligentes, además de atender los problemas derivados de la privacidad de los usuarios y la confidencialidad de las comunicaciones, tanto desde los sensores hasta la nube, como a través de los distintos espacios inteligentes atravesados. De hecho, el procesamiento inteligente se está extendiendo más allá de la nube IoT, recayendo a lo largo de los dispositivos de la jerarquía de red mediante técnicas de Fog/Edge Computing. Sin embargo, un problema derivado de estas técnicas es la necesidad de lidiar con dispositivos y tecnologías heterogéneos. Dicho middleware conlleva en muchos casos el tratamiento del contexto del usuario, integrando particularmente información de localización. Y es que la determinación del contexto es clave para la adaptación de los servicios en escenarios “smart”, por lo que nuestra apuesta se centra en ampliar el espectro de dispositivos de la jerarquía de red IoT donde se determina y se almacena esta información contextual.

Reto

De la misma forma que en la mitología clásica los Perseides conformaron una nueva era de conocimiento, en este proyecto con nombre homónimo proponemos el reto general de superar los resultados científicos actuales en la gestión de datos IoT para aplicaciones de ciudad inteligente, y alcanzar un estado donde el aprendizaje profundo y la lógica difusa puedan usarse para cubrir las necesidades de los usuarios y servicios. Por tanto, PERSEIDES está basado en el paradigma de la percepción del contexto para soportar la continuidad de servicios a través de espacios inteligentes mediante el uso de tecnologías de comunicación heterogéneas y computación Fog/MEC.

Propuesta

PERSEIDES propone una arquitectura general para la provisión de nuevos servicios a través de diferentes espacios inteligentes, tal y como se muestra en el diagrama. In esta arquitectura se muestran los principales objetivos parciales como habilitadores tecnológicos que se distribuyen de forma vertical (desde los usuarios/sensores hasta la nube/servicios) y horizontal (a través de entornos inteligentes).

Los cuatro pilares fundamentales de la propuesta son:

1. Integración de Multi-Access Edge Computing (MEC) en la recogida de datos mediante IoT y redes de siguiente generación.
2. Soluciones basadas en minería de datos y adecuación al contexto para el procesamiento inteligente de datos de usuarios.
3. Soporte a la provisión continuada de servicios entre espacios inteligentes.
4. Seguridad y privacidad de datos centrado en el usuario y en marcos IoT de tratamiento de información.

Los resultados principales que se esperan del proyecto se reflejan en la figura en la integración de un marco de análisis de datos (en gris) que es mejorado en PERSEIDES y distribuido entre capas de proceso Fog, Edge y Cloud en la arquitectura. El fin último del sistema es aprovechar la computación distribuida para ofrecer servicios de siguiente generación a usuarios itinerantes en base a la determinación multi-nivel del contexto de forma segura.

El proyecto considera la puesta en funcionamiento de un demostrador integrado donde los usuarios se moverán entre distintos entornos inteligentes como edificios o entornos abiertos de ciudad, a la vez que mantendrán de forma transparente el acceso a los servicios contextuales.