Proyecto:
Arquitectura de Servicios Domóticos basado
en Internet de las Cosas para Ciudades
Inteligentes
Architecture Domotics to Based Services
Internet of Things for Smart Cities
Resumen:
En la actualidad y gracias al avance que se han tenido en cuanto a la tecnología, está ha sido empleada para facilitar la vida del hombre y ha sido aplicada a diversas áreas como: educación, medicina, transporte y entretenimiento entre otras. “La tecnología aplicada al hogar o a los entornos habitacionales”, conocida como Domótica, integra automatización y sistemas dirigidas a mejorar la comodidad, seguridad y el bienestar de los hogares.
En la actualidad los sistemas domóticos han sobrepasado el ámbito de los hogares y han empezado a generar servicios en entornos habitacionales más abiertos y con interacción con muchas más personas, entidades y tecnologías. La tendencia actual gira hacia su aplicación en las llamadas Ciudades Inteligentes o Smart Cities, espacios capaces de responder adecuadamente a las necesidades básicas de instituciones, empresas, y sobre todo de los habitantes, tanto en el plano económico, como en los aspectos operativos, sociales y ambientales.
Por otro lado el Internet de las Cosas (Internet of Things) es un concepto que busca la interconexión de todas las cosas en un entorno por medio de etiquetas o sensores se usa con una denotación de conexión avanzada de dispositivos, sistemas y servicios que va más allá del tradicional cliente servidor y cubre una amplia variedad de protocolos, dominios y aplicaciones.
A simple vista se puede observar la relación entre estos tres conceptos y la necesidad de establecer nuevas arquitecturas que permitan que los esquemas y servicios domóticos puedan brindar soluciones para espacios operables, configurables y adaptables en ciudades inteligentes aprovechando las bondades que brinda la conectividad, dominios y aplicaciones del Internet de las cosas. Es por esta razón que se propone diseñar e implementar una arquitectura configurable y personalizable de interconexión de dispositivos que permitan identificar a los usuarios de acuerdo a diversos perfiles y que de acuerdo a su perfil
tengan a su disposición diversos servicios, esta arquitectura permitirá establecer el vínculo entre una serie de sensores y actuadores de acuerdo a las necesidades del perfil que lo solicite en un lugar específico y con las condiciones configurables que le ofrezca el lugar. Eso es por ejemplo en un entorno médico que un usuario de la arquitectura que sea identificado como paciente, puede interconectarse con los sensores y actuadores de su habitación para configurar la luz, el sonido, subir persianas, etc. El perfil identificado como médico, puede interconectarse con los sensores que tiene en su cuerpo el paciente y obtener la información de su estado físico y sus signos vitales para su constante revisión o generar alguna alerta, así mismo el espacio habitacional cuenta con información que le ayuda a otros perfiles para saber si todo está bien o existe algún problema en cuanto al espacio, a los usuarios o a los servicios.
Es por ello que el proyecto busca desarrollar un modelo configurable en el cual el usuario pueda cambiar la programación del sistema acorde a sus gustos y necesidades, que se configuren localmente desde cualquier dispositivo móvil de media y alta prestación y puedan ser controlados remotamente dentro de la misma red, es decir, el usuario tendrá la capacidad de agregar dispositivos al sistema para mantener el control sobre estos sin necesidad de reprogramar el sistema.
La aplicación de esta arquitectura puede ser utilizada en muchos aspectos, desde educativos, hasta sociales y podría ser la base para la interconexión de muchos servicios en entornos habitacionales que nos acerquen a la automatización que buscan las ciudades inteligentes.
Resumen Ingles:
Today, thanks to advances that have been taken in terms of technology, it is has been used to facilitate the life of man and has been applied to various areas such as education, medicine, transportation and entertainment among others. "The technology applied to home or residential environments", known as Home Automation, integrates automation and to improve the comfort, safety and welfare of household systems.
Currently home automation systems have exceeded the level of households and have begun to build housing services in more open environments and interaction with many more people, organizations and technologies. The current trend turns to its application in the Smart Cities, spaces able to respond adequately to the basic needs of institutions, businesses, and especially of the people, both economically and in the operational aspects, social and environmental.
On the other hand, the Internet of Things is a concept that seeks the interconnectedness of all things in an environment by labels or sensors used with a denotation of advanced connecting devices, systems and services that goes beyond
the traditional client-server and covers a wide variety of protocols, domains and applications.
At first glance you can see the relationship between these three concepts and the need for new architectures that allow schemes and home automation services can provide solutions for operable, configurable and adaptable spaces in smart cities taking advantage of the benefits offered connectivity, domains and Internet applications of things.
For this reason it is important to design and implement a configurable and customizable architecture interconnect devices that can identify users according to different profiles and according to their profile at their disposal various services, this architecture will establish the link from a number of sensors and actuators according to the needs of the profile request in a specific place and with the configurable conditions offered the place. That is for example in a medical environment that a user of architecture that is identified as a patient, can be interfaced with sensors and actuators of your room to set light, sound, up blinds, etc. The profile identified as a doctor, can be interfaced with sensors you have in your body the patient and obtain information on their physical condition and his vitals for constant revision or generate any warning, so does the living space has information that helps you other profiles to see if everything is fine or there is a problem in terms of space, users or services. That is why the project seeks to develop a configurable model in which the user can change the programming of the system according to your tastes and needs, which are set locally from any mobile medium and high performance and can be controlled remotely within the same network, ie, the user will have the ability to add devices to the system to maintain control over these without reprogramming the system.
Objetivo:
Analizar, diseñar y desarrollar una Arquitectura domótica configurable y personalizable de interconexión de dispositivos por medio de Internet de las cosas que permitan identificar a los usuarios de acuerdo a diversos perfiles y que de acuerdo a su perfil tengan a su disposición diversos servicios de comunicación e interacción con el ambiente.
Objetivos Específicos:
Desarrollar una arquitectura de interconexión de dispositivos.
Desarrollar los servicios de comunicación e interacción entre usuario y dispositivos.
Implementar un prototipo basado en la Arquitectura como caso de estudio. Desarrollar pruebas sobre la Arquitectura por medio del prototipo.
Producto Final:
Arquitectura domótica configurable y personalizable de interconexión de dispositivos que trabaje con diversos perfiles para acceder a servicios de comunicación e interacción con el ambiente.
SubProductos Esperados:
Congresos: 2 Nacional 2 Internacionales
Software: 3 Registros de derechos de Autor a nombre de IPN. Tesistas: 3 Tesistas nivel Superior, 1 nivel Maestría.
Alumnos PIFI: 3 Alumnos por semestre. Alumnos de Servicio Social: 3 Alumnos. Conferencia Ponencia : 1 Conferencia. Articulo: 2 Revista.
Investigadores Participantes:
Chadwick Carreto Arellano - Fabiola Ocampo Botello – Rolando Menchaca Garcia Eduardo Bustos Farias
Alumnos Participantes:
Elizabeth Moreno ESCOM - (Maestría) Francisco Javier Cerda ESCOM - (Maestría) Angel Sarmiento ESCOM - (Maestría)
Erick ESCOM – (Ingeniería - Superior)
Harold Antonio ESCOM – (Ingeniería - Superior) Daniel ESCOM – (Ingeniería - Superior)
Luz ESCOM – (Ingeniería - Superior) Karen ESCOM – (Ingeniería - Superior)
Número de meta
Valor % de cada meta
Descripción de actividades Mes de inicio Mes de terminación
1 10
Investigación y
Propuesta de Solución
Investigación del Problema, estado del arte y propuesta de solución basada en la investigación realizada. Enero 2016 Febrero 2016 2 20 Análisis de la Propuesta de Solución Análisis y definición formal de la solución propuesta. Marzo 2016 Abril 2016
Diseño de la estructura estándar y diseño de los módulos principales de la Arquitectura. 4 30 Desarrollo de Arquitectura Desarrollo de casos de prueba de Arquitectura y caso de estudio para realizar la prueba de la arquitectura. Julio 2016 Septiembre 2016 5 10 Pruebas e Implementación Pruebas de implementación de la Arquitectura sobre el caso de prueba definido para tales fines. Octubre 2016 Noviembre 2016 6 10 Documentación del Proyecto Documentación de Análisis y Diseño, documentación Técnica de la arquitectura. Enero 2016 Diciembre 2016 Porcentaje: 100 %
Presupuesto:
Capítulo Descripción / Concepto Total
(Pesos)
2000
Concepto 2100. Adquisición de insumos utilizados en el procesamiento,
grabación e impresión de datos, tales como: medios ópticos y magnéticos, papelería, apuntadores, protectores de video, fundas, solventes y otros. Concepto 2300. Adquisición de
componentes o dispositivos internos o externos que se integran al equipo de cómputo, tales como: tarjetas
electrónicas, "drivers" internos, circuitos, bocinas, pantallas y teclados, entre otros.
70000
3000 Servicios y Asesoría Técnica. 10000 4000
Pasajes y viáticos para asistir a congresos nacionales e internacionales con la finalidad de presentar los resultados y avances del Proyecto.
20000
