{"id":3249,"date":"2021-11-09T15:50:30","date_gmt":"2021-11-09T14:50:30","guid":{"rendered":"https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/?p=3249"},"modified":"2023-05-24T09:21:24","modified_gmt":"2023-05-24T08:21:24","slug":"interoperabilidad-en-el-internet-de-las-cosas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/es\/noticias\/interoperabilidad-en-el-internet-de-las-cosas","title":{"rendered":"Interoperabilidad en el Internet de las Cosas"},"content":{"rendered":"<p class=\"rtejustify\">En 1999, Kevin Ashton acu\u00f1\u00f3 el t\u00e9rmino &#8216;Internet de las Cosas&#8217; (Internet of Things &#8211; IoT). Lo hizo hablando sobre el RFID (Radio-Frequency IDentification) como ejemplo. Y lo defini\u00f3 tal que as\u00ed:<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">&#8211; \u00abUna &#8216;Cosa&#8217; es, en este contexto, un objeto f\u00edsico que tiene como objetivo conectar e intercambiar informaci\u00f3n con otros dispositivos v\u00eda Internet.\u00bb<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">En la actualidad, existen m\u00e1s de 10 billones de dispositivos IoT comunicando datos de forma peri\u00f3dica, heterog\u00e9nea y globalizada [1]. De hecho, seg\u00fan [2] &nbsp;el IoT se trata como uno de los eventos m\u00e1s importantes del siglo XXI.<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">En gran medida, un dispositivo IoT es un sensor inteligente conectado a Internet. Estos se utilizan, en parte, como dispositivos personales, port\u00e1tiles o rastreadores de salud, pero tambi\u00e9n son clave para el \u00e9xito de aplicaciones industriales como &#8216;Industry 4.0&#8217; o &#8216;Smart Industry&#8217;, &#8216;Connected Cars&#8217;, &#8216;Smart Cities&#8217;, &#8216;Smart Energy&#8217; o &#8216;Healthcare&#8217; [3]. En estos tiempos, casi todos los entornos industriales dependen, en alg\u00fan punto, del IoT.<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">Los dispositivos y sistemas IoT est\u00e1n pensados para recoger y procesar datos incluso de los sitios menos esperados. Su expansi\u00f3n est\u00e1 permitiendo operar sensores en una amplia gama de aplicaciones: gesti\u00f3n energ\u00e9tica, movilidad, fabricaci\u00f3n, ciudades inteligentes, dispositivos inteligentes en el hogar o incluso asistencia sanitaria. En este \u00faltimo, donde existe la necesidad de servicios capaces de controlar el estado m\u00e9dico de un paciente; o en el anterior, en el uso privado en casa, por ejemplo, para controlar la seguridad del hogar.<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">El objetivo de un dispositivo IoT es obtener informaci\u00f3n sobre un elemento del mundo f\u00edsico. Este dispositivo tiene la habilidad de comunicarse con el entorno para el que ha sido dise\u00f1ado, como m\u00ednimo. \u00bfPero qu\u00e9 ocurre cuando el objetivo es interconectar diferentes dispositivos de diferentes empresas en un mismo entorno?<\/p>\n<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;<img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\" size-full wp-image-3222\" alt=\"\" src=\"https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-1.png\" style=\"width: 625px; height: 365px;\" width=\"602\" height=\"308\" srcset=\"https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-1.png 602w, https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-1-300x153.png 300w, https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-1-370x189.png 370w\" sizes=\"(max-width: 602px) 100vw, 602px\" \/><\/p>\n<p class=\"rtejustify\">En la Figura 1 se observa como hay tres compa\u00f1\u00edas diferentes. Cada una de las cuales <span style=\"text-align: justify;\">utiliza<\/span> un formato <span style=\"text-align: justify;\">diferente<\/span> de datos para enviar informaci\u00f3n. <span style=\"text-align: justify;\">Transmitiendo<\/span> informaci\u00f3n a la nube, de forma peri\u00f3dica, pero sin tener una misma periodicidad. Este escenario es muy com\u00fan: se trata de un escenario totalmente <span style=\"text-align: justify;\">heterog\u00e9neo<\/span> en cuanto formato y periodicidad de datos. Y para el caso <span style=\"text-align: justify;\">de uso indicado<\/span>&nbsp;en la Figura 1, funciona.<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">En este mismo contexto, como se observa en la Figura 2, aparece como &#8216;Compa\u00f1\u00eda 4&#8217;. Esta quiere conectarse a la vez a las tres nubes de IoT de las compa\u00f1\u00edas anteriores. Y para hacer esto se encuentra con 3 formatos distintos de datos, dado que cada compa\u00f1\u00eda utiliza un formato concreto, distinto a cualquier otro. Es decir, esta compa\u00f1\u00eda, para su caso de uso, deber\u00e1 compatibilizar el sistema con los 3 formatos de datos de los dem\u00e1s, sumado con el suyo propio. Todo esto dificulta el hecho de compartir informaci\u00f3n entre diferentes entornos, generando m\u00e1s trabajo que hacer que el del mismo caso de uso a realizar.<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">&nbsp;<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; <img decoding=\"async\" class=\" size-full wp-image-3225\" alt=\"\" src=\"https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-2.png\" style=\"width: 636px; height: 365px;\" width=\"602\" height=\"303\" srcset=\"https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-2.png 602w, https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-2-300x151.png 300w, https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-2-370x186.png 370w\" sizes=\"(max-width: 602px) 100vw, 602px\" \/><\/p>\n<p class=\"rtejustify\">La problem\u00e1tica con la que nos encontramos, es la de proveer informaci\u00f3n de una forma gen\u00e9rica y que al mismo tiempo pueda aplicarse a diferentes dominios. As\u00ed, una de las posibles soluciones es la homogeneizaci\u00f3n de los datos y formatos de informaci\u00f3n, en otras palabras, generar un vocabulario com\u00fan.<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">Para homogeneizar lo m\u00e1ximo posible el contenido de los datos y la forma en que estos se est\u00e1n comunicando debe abstraerse la sintaxis particular y el formato de datos utilizados en los diferentes dispositivos. Tambi\u00e9n proveer un vocabulario com\u00fan para el dominio en el que se est\u00e1 desarrollando. Este concepto de vocabulario se denomina sem\u00e1ntica.<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">Haciendo uso de sem\u00e1nticas u ontolog\u00edas se consigue, entre otros [4]:<\/p>\n<ul>\n<li class=\"rtejustify\">Compartir una comprensi\u00f3n com\u00fan de la estructura de la informaci\u00f3n entre los agentes software.<\/li>\n<li class=\"rtejustify\">Permite la reutilizaci\u00f3n del conocimiento del dominio.<\/li>\n<li class=\"rtejustify\">Los supuestos de dominio se hacen expl\u00edcitos.<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"rtejustify\">Existen diversas ontolog\u00edas, sem\u00e1nticas o est\u00e1ndares en la actualidad, que pueden acercarse a las necesidades de cada caso de uso o dominio. Pero si nos enfocamos en el Internet de las Cosas, lo que encontramos es un abanico m\u00e1s reducido. A continuaci\u00f3n se enumeran algunas de las m\u00e1s conocidas:<\/p>\n<h5 class=\"rtejustify\"><strong>Est\u00e1ndares:<\/strong><\/h5>\n<ol>\n<li class=\"rtejustify\">Observations and Measurements (O&amp;M): Define un XML Schema y modelos para &nbsp;observaciones y propiedades extraidos a partir de lecturas de sensores.<\/li>\n<li class=\"rtejustify\">Sensor Model Language (SensorML): Proporciona una sem\u00e1ntica para definir las caracter\u00edsticas y las propiedades de sensores y actuadores.<\/li>\n<li class=\"rtejustify\">Sensor Observation Service (SOS): Proporciona un servicio web para consultar y manipular observaciones y sensores.<\/li>\n<\/ol>\n<h5 class=\"rtejustify\">\n<strong>Sem\u00e1nticas\/Ontolog\u00edas:<\/strong><\/h5>\n<ol>\n<li class=\"rtejustify\">SSN\/SOSA Ontology [5]: Ontolog\u00eda para utilizar cuando existe la necesidad de juntar vocabularios de IoT con la Semantic Web y Linked Data. Desarrollada por Semantic Sensor Network Incubator Group (SSN-XG). Reconocida desde 2017 por el World Wide Web Consortium (W3C). En la Figura 3 se observa la vista general de las clases desde la perspectiva de la observaci\u00f3n.<\/li>\n<li class=\"rtejustify\">M3 Ontology: Desarrollada a partir de la ontolog\u00eda SSN. Extensi\u00f3n que a\u00f1ade razonamiento cross-domain Machine-To-Machine.<\/li>\n<li class=\"rtejustify\">IoT-Lite: Extensi\u00f3n de SSN. Como objetivo, tiene que definir m\u00e1s conceptos a a\u00f1adir al vocabulario.<\/li>\n<li class=\"rtejustify\">FIESTA-IoT: Tiene como base las 3 anteriores, entre otras. Y tiene por objetivo mejorar la interoperabilidad en general<\/li>\n<\/ol>\n<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;<img decoding=\"async\" class=\" size-full wp-image-3228\" alt=\"\" src=\"https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-3.png\" style=\"width: 612px; height: 400px;\" width=\"601\" height=\"393\" srcset=\"https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-3.png 601w, https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-3-300x196.png 300w, https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/article-nov-3-370x242.png 370w\" sizes=\"(max-width: 601px) 100vw, 601px\" \/><\/p>\n<p class=\"rtejustify\">Si est\u00e1is interesados en el tema y en saber m\u00e1s detalles, en el marco de la tesis doctoral e industrial que estoy cursando, he realizado (hasta ahora) dos papeles que pueden ser \u00fatiles:<\/p>\n<ul>\n<li class=\"rtejustify\">Vila, M., Sancho, M.R., Teniente, E.: XYZ Monitor: IoT Monitoring of Infrastructures using Microservices. In: Service-Oriented Computing \u2013 ICSOC 2020 Workshops. pp. 472-484 (2021).<\/li>\n<li class=\"rtejustify\">Vila, M., Sancho, M.R., Teniente, E., Vilajosana, X.: Semantics for Connectivity Management in IoT Sensing. In: Conceptual Modeling \u2013 ER 2021. pp. 297-311 (2021).<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"rtejustify\">Y tambi\u00e9n pod\u00e9is encontrar m\u00e1s informaci\u00f3n en mi perfil, en esta misma web de InLab:&nbsp;<a href=\"https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/ca\/supervisio-basada-en-semantiques-de-les-infraestructures-iot-mitjancant-microserveis\">https:\/\/inlab.fib.upc.edu\/ca\/supervisio-basada-en-semantiques-de-les-infraestructures-iot-mitjancant-microserveis<\/a><\/p>\n<h3 class=\"rtejustify\"><strong>Referencias:<\/strong><\/h3>\n<p class=\"rtejustify\">[1] Statista &#8211; IoT Connected Devices Worldwide: <a href=\"https:\/\/www.statista.com\/statistics\/1183457\/iot-connected-devices-worldwide\/\">https:\/\/www.statista.com\/statistics\/1183457\/iot-connected-devices-worldwide\/<\/a><\/p>\n<p class=\"rtejustify\">[2] SmartDataCollective &#8211; IoT Is The Most Important Development Of The 21st Century: <a href=\"https:\/\/www.smartdatacollective.com\/iot-most-important-development-of-21st-century\/\">https:\/\/www.smartdatacollective.com\/iot-most-important-development-of-21st-century\/<\/a><\/p>\n<p class=\"rtejustify\">[3] Zanella, A., Bui, N., et al.: Internet of Things for Smart Cities. IEEE Internet of Things Journal 1(1), 22\u201332 (2014)<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">[4] Noy, N.F., McGuiness, D.L.: Ontology development 101: A guide to creating your first ontology. Tech. rep., Knowledge Systems &#8211; Stanford University (2001)<\/p>\n<p class=\"rtejustify\">[5] Semantic Sensor Network Ontology &#8211; W3C Recommendation <a href=\"https:\/\/www.w3.org\/TR\/vocab-ssn\/\">https:\/\/www.w3.org\/TR\/vocab-ssn\/<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En 1999, Kevin Ashton acu\u00f1\u00f3 el t\u00e9rmino &#8216;Internet de las Cosas&#8217; (Internet of Things &#8211; IoT). Lo hizo hablando sobre el RFID (Radio-Frequency IDentification) como ejemplo. 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