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Title: Diseño de una arquitectura para el monitoreo de los signos vitales en entornos restringidos
Author: Guevara Riveros, Adriana Yolanda
Advisor: Salcedo Parra, Octavio José
Subjects: Maestría en Ciencias de la Información y las Comunicaciones - Tesis y disertaciones académicas
Internet de las cosas
Máquina a máquina (M2M)
Arquitectura de referencia
Keywords: Internet de las cosas (IoT)
Arquitectura IoT
Arquitectura de referencia
Modelo de referencia
Máquina a máquina (M2M)
Date: 2019
Abstract: The low cost and miniaturization of electronic devices has allowed the evolution of embedded systems, which together with the ubiquity of the internet, has led to the rise of the internet of things paradigm. Under this paradigm, everyday objects can be intelligent in such a way that, through their interconnection over the internet, they are able to perceive the environment in which they are and in turn modify it. This has required using various technologies with a high degree of heterogeneity in terms of devices, functionalities and network protocols. Therefore, a reference architecture model is required to homogenize this diversity and define a set of basic components for IoT environments. Several organizations worldwide have been responsible for working on the architecture and protocols that must be taken into account to develop IoT applications in order to have compatibility between devices. However, a standard definition for the Internet architecture of things has not been identified for the construction of this class of systems that describes the basic components that should be included. In this work a reference architecture is proposed for the construction of internet of things solutions whose objective is that software engineers have a structure on which to base themselves and be able to reuse. In particular, a systematic approach is presented to design the reference architecture, integrating the experience of existing IoT platforms, based on an inductive reasoning, analyzing and comparing three IoT platforms to derive the architecture. Then the reference architecture is validated by mapping it into two architectures proposed in the scientific literature. The objective of the reference architecture is to provide a universal basis for the design of concrete IoT architectures. In addition, a reference model was built to identify the parts that make up an IoT solution and which served as the basis for constructing the reference architecture. To validate the model and reference architecture, a prototype based on ZigBee and another based on WIFI and MQTT were built. These prototypes allow demonstrating the validity of the reference architecture to be applied in a wide range of situations.
Description: El bajo costo y la miniaturización de los dispositivos electrónicos ha permitido la evolución de los sistemas embebidos, que junto con la ubicuidad de internet, ha originado el auge del paradigma internet de las cosas. Bajo este paradigma, los objetos cotidianos pueden ser inteligentes de forma tal que, mediante su interconexión a través de internet, sean capaces de percibir el entorno en el que se encuentran y a su vez modificarlo. Esto ha requerido emplear diversas tecnologías con un alto grado de heterogeneidad en cuanto a dispositivos, funcionalidades y protocolos de red. Por lo tanto, se requiere un modelo de arquitectura de referencia para homogeneizar esta diversidad y definir un conjunto de componentes básicos para los entornos IoT. Varias organizaciones a nivel mundial se han encargado de trabajar en la arquitectura y los protocolos que se deben tener en cuenta para desarrollar aplicaciones IoT con el fin de que exista compatibilidad entre dispositivos. Sin embargo, no se ha identificado una definición estándar para la arquitectura de internet de las cosas para la construcción de esta clase de sistemas que describa los componentes básicos que se deben incluir. En este trabajo se propone una arquitectura de referencia para la construcción de soluciones de internet de las cosas cuyo objetivo es que los ingenieros de software tengan una estructura en la cual basarse y poder reutilizar. En particular, se presenta un enfoque sistemático para diseñar la arquitectura de referencia integrando la experiencia de plataformas IoT existentes, con base en un razonamiento inductivo, se analizan y comparan tres plataformas IoT para derivar la arquitectura. Luego se valida la arquitectura de referencia mapeándola en dos arquitecturas propuestas en la literatura científica. El objetivo de la arquitectura de referencia es proporcionar una base universal para el diseño de arquitecturas IoT concretas. Además, se construyó un modelo de referencia que permitió identificar las partes que componen una solución IoT y que sirvió como base para construir la arquitectura de referencia. Para validar el modelo y la arquitectura de referencia, se construyó un prototipo basado en ZigBee y otro basado en WIFI y MQTT. Estos prototipos permiten demostrar la validez de la arquitectura de referencia para ser aplicada en un amplio rango de situaciones.
URI: http://hdl.handle.net/11349/14494
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