Diferentes propuestas han aparecido hasta la fecha en el área de la Computación Móvil y Pervasiva que persiguen alcanzar el principio enunciado por Mark Weisser (Xerox Park, 1990): conseguir que la tecnología sea utilizada por el usuario sin que éste perciba su uso. Diferentes propuestas persiguen que se dote a los diferentes objetos físicos en el entorno del usuario de capacidades de comunicación y computación de manera que el usuario interactúe de forma explícita y simultánea tanto con el mundo físico como con el ciber-mundo, es decir, se proporcione una experiencia física aumentada. Pero no sólo se dota a los objetos físicos de dichas capacidades, sino que el propio usuario interactúa también de forma implícita proporcionando información personal (por ejemplo, mediante su smartphone) para facilitar esa interacción en ambos mundos, confluyendo hacia lo que se ha denominado la Convergencia Ciber–Física (Conti et al., 2012).
Así, dotando al mundo físico de sensores, los sistemas que integran el ciber-mundo son capaces de monitorizar constantemente qué ocurre en el mundo físico (ver Figura 1). Esa información es procesada por los sistemas del ciber-mundo para razonar acerca de qué ocurre en el mundo físico y poder determinar qué operaciones son necesarias. Finalmente, mediante los actuadores dichos sistema son capaces de actuar sobre el mundo físico. Este tipo de sistemas son conocidos como Sistemas Ciber-Físicos (Cyber-Physical Systems, CPS (Rajkumar, Lee, Sha, & Stankovic, 2010)). Dichos CPS están siendo utilizados en dominios tan diversos como infraestructuras críticas o sistemas aeroespaciales y ferroviarios, así como en el cuidado de la salud o en los denominados vehículos autónomos.
Uno de los aspectos que ha de ser considerado de forma ineludible es el relativo a la detección del Comportamiento del Usuario (Rajkumar et al., 2010). Éste persigue comprender e identificar sus acciones considerando otras dimensiones como sus emociones, el estado afectivo, etc., a fin de predecir cuáles son sus intenciones o cuáles son sus expectativas. La mayoría de los trabajos relativos a este aspecto consideran lo que se ha denominado Situational-Awareness (Teruel et al., 2016). Por ejemplo, una de las propuestas en el ámbito de los CPSS (Hussein et al., 2015) utiliza Situational-Awareness para determinar las intenciones del usuario y así optimizar la búsqueda de los objetos y servicios sociales a ofrecerle.
Así, los objetivos del presente TFG son:
- Comprender qué son los CPS y los diferentes elementos que los conforman.
- Identificar y comprender las diferentes aproximaciones para el desarrollo de sistemas para la detección de eventos
- Justificar qué aproximación seguir para el soporte a Situation Awareness en el contexto del presente TFG considerando que el contexto es: (a) dinámico, dado que nuestros usuarios y objetos sociales pueden entrar y salir del mismo; (b) completamente/parcialmente observable dado que puede tener información incompleta.
- Desarrollar un prototipo de sistema CPS utilizando Azure Digital Twins (Microsoft Corporation, 2020) como framework de desarrollo.
- Desarrollar un prototipo de un sistema de detección de situaciones integrado en dicho CPS.
Diferentes propuestas han aparecido hasta la fecha en el área de la Computación Móvil y Pervasiva que persiguen alcanzar el principio enunciado por Mark Weisser (Xerox Park, 1990): conseguir que la tecnología sea utilizada por el usuario sin que éste perciba su uso. Diferentes propuestas persiguen que se dote a los diferentes objetos físicos en el entorno del usuario de capacidades de comunicación y computación de manera que el usuario interactúe de forma explícita y simultánea tanto con el mundo físico como con el ciber-mundo, es decir, se proporcione una experiencia física aumentada. Pero no sólo se dota a los objetos físicos de dichas capacidades, sino que el propio usuario interactúa también de forma implícita proporcionando información personal (por ejemplo, mediante su smartphone) para facilitar esa interacción en ambos mundos, confluyendo hacia lo que se ha denominado la Convergencia Ciber–Física (Conti et al., 2012).
Así, dotando al mundo físico de sensores, los sistemas que integran el ciber-mundo son capaces de monitorizar constantemente qué ocurre en el mundo físico (ver Figura 1). Esa información es procesada por los sistemas del ciber-mundo para razonar acerca de qué ocurre en el mundo físico y poder determinar qué operaciones son necesarias. Finalmente, mediante los actuadores dichos sistema son capaces de actuar sobre el mundo físico. Este tipo de sistemas son conocidos como Sistemas Ciber-Físicos (Cyber-Physical Systems, CPS (Rajkumar, Lee, Sha, & Stankovic, 2010)). Dichos CPS están siendo utilizados en dominios tan diversos como infraestructuras críticas o sistemas aeroespaciales y ferroviarios, así como en el cuidado de la salud o en los denominados vehículos autónomos.
Uno de los aspectos que ha de ser considerado de forma ineludible es el relativo a la detección del Comportamiento del Usuario (Rajkumar et al., 2010). Éste persigue comprender e identificar sus acciones considerando otras dimensiones como sus emociones, el estado afectivo, etc., a fin de predecir cuáles son sus intenciones o cuáles son sus expectativas. La mayoría de los trabajos relativos a este aspecto consideran lo que se ha denominado Situational-Awareness (Teruel et al., 2016). Por ejemplo, una de las propuestas en el ámbito de los CPSS (Hussein et al., 2015) utiliza Situational-Awareness para determinar las intenciones del usuario y así optimizar la búsqueda de los objetos y servicios sociales a ofrecerle.
Así, los objetivos del presente TFG son:
- Comprender qué son los CPS y los diferentes elementos que los conforman.
- Identificar y comprender las diferentes aproximaciones para el desarrollo de sistemas para la detección de eventos
- Justificar qué aproximación seguir para el soporte a Situation Awareness en el contexto del presente TFG considerando que el contexto es: (a) dinámico, dado que nuestros usuarios y objetos sociales pueden entrar y salir del mismo; (b) completamente/parcialmente observable dado que puede tener información incompleta.
- Desarrollar un prototipo de sistema CPS utilizando Azure Digital Twins (Microsoft Corporation, 2020) como framework de desarrollo.
- Desarrollar un prototipo de un sistema de detección de situaciones integrado en dicho CPS.
Atzori, L., Carboni, D., & Iera, A. (2014). Smart things in the social loop: Paradigms, technologies, and potentials. Ad Hoc Networks, 18, 121–132. https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2013.03.012
Conti, M., Das, S. K., Bisdikian, C., Kumar, M., Ni, L. M., Passarella, A., … Zambonelli, F. (2012). Looking ahead in pervasive computing: Challenges and opportunities in the era of cyber–physical convergence. Pervasive and Mobile Computing, 8(1), 2–21. https://doi.org/10.1016/j.pmcj.2011.10.001
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