Tecnologías Específicas

Computación
Ingeniería de Computadores
Tecnologías de la Información

Descripcion y Objetivos

Descripción y Objetivos

La cantidad de datos generados ha aumentado notablemente en los últimos años, gracias en parte a aparición y al bajo cose de diferentes dispositivos IoT. Para poder aprovechar los datos generados, y extraer información de los mismos, es necesario diseñar un almacenamiento eficiente, el cual permita realizar análisis en tiempo real. Estos análisis facilitarán la monitorización del envío de datos, detectando fallos (que pueden venir en la generación y/o envío) o anomalías en los valores recibidos. 

A través del TFG se pretende desarrollar una arquitectura en la nube, usando los servicios de cualquier proveedor, para centralizar la gestión de datos generados por diferentes dispositivos IoT. Esta gestión incluirá almacenamiento del dato original, transformaciones para futuras consultas, y el desarrollo de herramientas de monitorización y detección de anomalías. Además, la arquitectura debe ser escalable, de forma que su diseño permita trabajar con un par de nodos generadores de datos, o con miles de los mismos, sin sufrir cambios de diseño.

La validación de la herramienta se realizará a través del uso de datos generados por dispositivos IoT reales, utilizados en un proyecto de investigación. Además, se evaluará el uso de datos simulados que permita evaluar la arquitectura ante diferentes escenarios.

Objetivos:

El objetivo principal del TFG es el diseño y despliegue de una herramienta en la nube con las siguientes funcionalidades:

• Permitirá la ingesta de datos generados por dispositivos IoT
• Almacenará los datos originales sin ninguna transformación usando el servicio adecuado
• Almacenará un subconjuto de datos en una base de datos NoSQL que facilite consultas específicas
  •  ¿Cuándo se ha recibido el último dato?
  • ¿Cuáles son los últimos valores recibidos?
• Integrará procesos síncronos que monitoricen la recepción de datos 
• Integrará procesos asíncronos que permitan detectar anomalías en los datos recibidos
• Integrará herramientas de visualización 
• Integrará notificaciones
• Será escalable

 

Metodología y Competencias

Metodología

Se trabajará a través de un prototipo que evolucionará a través de las siguientes fases en el plan de trabajo:

1. Diseño inicial de la arquitectura, estudiando y eligiendo los mejores servicios a utilizar

2. Desarrollo del procesamiento del dato, incluyendo almacenamiento y transformaciones

3. Desarrollo de procesos síncronos y asíncronos para la monitorización del proceso, así como notificaciones

4. Diseño de un panel de control para visualizar y monitorizar los procesos más importantes

5. Evaluación a través de datos reales y/o simulados

6. Generación de informes y documentación

 

Competencias

• [IC4] Capacidad de diseñar e implementar software de sistema y de comunicaciones.

• [IC5] Capacidad de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real.

• [CM1] Capacidad para tener un conocimiento profundo de los principios fundamentales y modelos de la computación y saberlos aplicar para interpretar, seleccionar, valorar, modelar, y crear nuevos conceptos, teorías, usos y desarrollos tecnológicos relacionados con la informática.

• [CM3] Capacidad para evaluar la complejidad computacional de un problema, conocer estrategias algorítmicas que puedan conducir a su resolución y recomendar, desarrollar e implementar aquella que garantice el mejor rendimiento de acuerdo con los requisitos establecidos.

• [CM4] Capacidad para conocer los fundamentos, paradigmas y técnicas propias de los sistemas inteligentes y analizar, diseñar y construir sistemas, servicios y aplicaciones informáticas que utilicen dichas técnicas en cualquier ámbito de aplicación.

• [TI5] Capacidad para seleccionar, desplegar, integrar y gestionar sistemas de información que satisfagan las necesidades de la organización, con los criterios de coste y calidad identificados.

• [TI6] Capacidad de concebir sistemas, aplicaciones y servicios basados en tecnologías de red, incluyendo Internet, web, comercio electrónico, multimedia, servicios interactivos y computación móvil.

 

Medios a utilizar

• Un PC
• Plataformas open-source IoT
• Créditos para utilizar servicios de AWS a través del servicio Academy (https://aws.amazon.com/training/awsacademy/)
• Datos generados por nodos IoT en el marco de un proyecto de investigación

 

Bibliografía

• Wittig, M., & Wittig, A. (2018). Amazon web services in action. Simon and Schuster.
• Cook, A. A., Mısırlı, G., & Fan, Z. (2019). Anomaly detection for IoT time-series data: A survey. IEEE Internet of Things Journal, 7(7), 6481-6494.