Arquitectura del Modelo

La infraestructura propuesta en la figura 4.1 supone un ambiente de conectividad de diferentes est´andares, como Wifi, Ethernet, LonBus, x10, Bluetooth, Zigbee, etc. Los dispositivos se comunican con la pasarela residencial operando con el framework de OSGi. El framework de OSGi tiene instaladas aplicaciones de control dom´otico y permite la interoperabilidad y cooperaci´on de las aplicaciones y con ello, de los dispositivos. Cada aplicaci´on puede controlar uno o mas dispositivos para proveer en conjunto las caracter´ısticas de los ambientes dom´oticos inteligentes mencionados en el cap´ıtulo 3. Cada aplicaci´on es un componente instalado en la pasarela OSGi, exporta e importa interfaces que son controladas por el framework. Si una aplicaci´on desea utilizar el servicio de alg´un componente en espec´ıfico, solamente tendr´a que importar las interfaces y utilizar los servicios que son publicados en el framework. Los proveedores de aplicaciones pueden instalar las aplicaciones dependiendo del esquema de operaci´on descrito en la secci´on 2.3. Es decir, instaladas de manera local en el hogar, o bien proveerlas mediante el troncal de acceso a internet. De la misma manera, el framework

CAP´ITULO 4. MODELO INTER-TECNOLOG´IAS PROPUESTO

Figura 4.1: Infraestructura General de una Red Dom´otica basada en OSGi.

de OSGi proporciona la integraci´on a internet, incluyendo un servidor web con motor de servlets y webservices para las aplicaciones.

4.2.1.

Esquema de Operaci´on

El dispositivo m´ovil interopera con el frawework de OSGi, como lo muestra la figura 4.2.

Figura 4.2: Interacci´on de Aplicaciones M´oviles con OSGi. (Diagrama de Instalaci´on.)

Se propone una arquitectura general de un cliente m´ovil ligero que se comunica con el servidor de aplicaciones para resolver la l´ogica de la soluci´on.

CAP´ITULO 4. MODELO INTER-TECNOLOG´IAS PROPUESTO

El control de los dispositivos se realiza en las aplicaciones de OSGi y se comunican con el cliente movil a trav´es de las interfaces de los servicios. Los desarrolladores de aplicaciones deben considerar la funcionalidad de las aplicaciones que ser´an registradas en el framework y la aplicaci´on m´ovil que accede a OSGi.

4.2.2.

Arquitectura basada en Componentes

La inteoperabilidad y la adaptabilidad de los dispositivos m´oviles se obtiene mediante el modelo basado en componentes en tres capas de la figura 4.3.

Figura 4.3: Arquitectura del Modelo de Integraci´on de Ambientes M´oviles a OSGi. (Diagrama de Componentes.)

CAP´ITULO 4. MODELO INTER-TECNOLOG´IAS PROPUESTO

dom´otica, tanto en la plataforma de servicios OSGi, como en el cliente m´ovil. La Capa de Enlace es el middleware que se encarga de mantener la comunicaci´on con el driver de la red de acceso personal como Bluetooth, Zigbee o 802.15. Enlaza la informaci´on que llega de los dispositivos o se env´ıa a ellos y se interpreta para ser procesada las capas superiores. La Capa de L´ogica establece el control de los servicios y la adaptaci´on del contexto. Se encarga de controlar el acceso a los servicios solicitados por el cliente movil basado en su contexto. Tambi´en facilita acceder a la siguiente capa de aplicaci´on. La Capa de Aplicaci´on OSGi, se integra por el conjunto de aplicaciones de control dom´otico que est´an instaladas en el framework. Esta capa resuelve el acceso a los servicios desde el dispositivo m´ovil. La Capa de Aplicaci´on M´ovil se encarga de implementar la aplicaci´on del cliente m´ovil que presentar´a la informaci´on proporcionada desde las aplicaciones de OSGi.

Obs´ervese que el modelo de capas especifica una comunicaci´on ´unicamente con la capa n+1 o n-1, con el objetivo de proporcionar mayor portabilidad entre las capas. Adem´as, permite que la interacci´on entre las capas no limite la implementaci´on de ´estas, es decir, la implementaci´on puede realizarse de diferentes maneras. El prop´osito es respetar la interacci´on basada en las interfaces entre las capas, as´ı como entre lo componentes.

Descripci´on de la Arquitectura.

Los componentes de la arquitectura en el framework de OSGi son: 1. WPA Middleware. Es un componente basado en mensajes que

se encarga de comunicar a OSGi con las redes de acceso personal. Se encarga de empaquetar la informaci´on que ser´a enviada como mensajes. Asimismo, recibe la informaci´on y la interpreta para ejecutar la acci´on solicitada. Esta acci´on puede acceder a los servicios del framework o notificar el cambio de un servicio de OSGi indicado por la capa de aplicaci´on. Tambi´en puede ser una acci´on asociada a un cambio en el contexto, para lo cual notifica al manejador de contexto. Para garantizar interoperabiliad con los drivers de manera gen´erica, establece mecanismos de comunicaci´on basados en patrones de brigde,

CAP´ITULO 4. MODELO INTER-TECNOLOG´IAS PROPUESTO

2. Service Manager. Se encarga de administrar los servicios que pueden ser accesados desde un dispositivo m´ovil que son instalados en OSGi. Mantiene la relaci´on de los servicios disponibles por la aplicaci´on de OSGi dentro de un esquema de servicio, acci´on, variable y valor. Este esquema ofrece flexibilidad en la manera de importar y exportar los servicios, as´ı como la manera de administrarlos dentro de la arquitectura. Resuelve las solicitudes del dispositivo m´ovil y tambi´en notifica los cambios que se realizan sobre los servicios dentro del framework de OSGi. Adem´as, realiza la administraci´on del servicio basada en las restricciones del contexto del dispositivo y del servicio en s´ı. De tal manera, el servicio se ejecuta o notifica, dependiendo de la evaluaci´on del contexto que se mantiene en componenteContext Aware Manager.

3. Context Aware Manager. Se encarga de manipular la informaci´on del contexto del dispositivo m´ovil con el objetivo de proveer la sensibilidad a los cambios de localizaci´on, sesi´on o servicios. Se basa en un conjunto de reglas que son especificadas por el servicio de OSGi y proporcionadas por el ambiente de dispositivo. El administrador recibe informaci´on y la almacena dentro de las estructuras definidas en el componente. Cuando el administrador de los servicios recibe alguna subscripci´on o notificaci´on de un servicio, el administrador del contexto y resuelve las restricciones. Con ello, se determina si el servicio es ejecutado o no din´amicamente. La informaci´on del dispositivo es recibida por el WPA middleware, la interpreta y notifica al Context Aware Manager. Entonces, se actualiza el contexto que ser´a verificado desde el administrador de servicios.

4. OSGi App. Representa una aplicaci´on instalada en OSGi que ofrece servicios de control dom´otico como sensores de temperatura, monitores de aire acondicionado, video en demanda, etc. Estas aplicaciones exportan las interfaces de los servicios publicados que ser´an importadas por el administrador de servicios. La aplicaci´on debe agregar los servicios que pueden ser accesados desde el dispositivo m´ovil; notificar los cambios de los servicios y atender los eventos accionados por el usuario m´ovil. De esta forma, los servicios se ejecutan a solicitud de un cliente m´ovil.

CAP´ITULO 4. MODELO INTER-TECNOLOG´IAS PROPUESTO

1. WPA Middleware. Se encarga de interpretar y definir las acciones que se deben de tomar, en base a los mensajes enviados o recibidos desde los servicios de OSGi. Los mensajes que llegan se interpretan y los que se env´ıan se empaquetan en base al encabezado definido por el protocolo de comunicaci´on. Adem´as, se encarga de la sincronizaci´on de la conexion con la plataforma de OSGi.

2. Mobile OSGi Manager. Define los mensajes que se env´ıan o se reciben en el dispositivo m´ovil, dependiendo de los servicios que ofrece la aplicaci´on. Determina acciones de notificaci´on de los servicios, asi como los cambios de contexto que ocurren el cliente m´ovil.

3. Mobile App. Representa la aplicaci´on m´ovil vista como la interfaz de usuario para ofrecer el uso de los servicios de OSGi. Recibe informaci´on de OSGi manager, mostrando los resultados al usuario. A la vez, recibe las acciones que el usuario desea ejecutar sobre la aplicaci´on m´ovil, lo cual ofrece de manera transparente a los dispositivos de la red dom´otica.