Desarrollo de una plataforma para la gestión de contexto en la Internet de las Cosas basada en los estándares OMA NGSI-9 y OMA NGSI-10

Abstract

RESUMEN: El “Internet de las cosas" o “Internet de los objetos" (IoT, por sus siglas en inglés), es un concepto que propuso Kevin Ashton en el Auto-ID Center del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en 1999. Se caracteriza por la incorporación de capacidad de cómputo, sensado y actuación a los objetos que nos rodean en nuestro día día. De este modo, estos dispositivos capaces de adquirir información relevante sobre nuestro entorno y formar una red para transmitirlos habilitan nuevas formas de controlar los espacios que nos rodean. El tamaño de una red perteneciente al \Internet de las cosas" puede ser reducido, si se trata por ejemplo de sólo la interconexión de los objetos que puede haber en un hogar (lavadora, nevera, microondas, etc.) o enorme si se trata por ejemplo de una red de sensores desplegados en un entorno más grande (una ciudad, un bosque, etc.). La cantidad de datos que una red de este tipo puede generar es muy grande y, lo que es más importante, al igual que ocurre con la Internet tradicional, que no es más que la interconexión de múltiples redes, todas estas redes estarán interconectadas a un núcleo de red central con el fin de que la información en ellas generada esté disponible en cualquier lugar y momento. De entre los múltiples retos que plantea el concepto de la “Internet de las Cosas", la gestión de esta información, entendida como la captación, almacenamiento y posterior puesta en disposición de los datos capturados, es clave y ha concentrado un gran esfuerzo por parte de la comunidad investigadora. Como parte de este esfuerzo, dentro de la Open Mobile Alliance (OMA), se han generado dos estándares denominados NGSI-9 y NGSI-10. Estos estándares se concentran en la definición de los interfaces que debe implementar un gestor de contexto, esto es, el habilitador que intermedia entre los productores de información y los consumidores de dicha información. La presente memoria describe en detalle la implementación, que se ha llevado a cabo durante la realización de este Trabajo de Fin de Grado (TFG), de un gestor de contexto basado en las especificaciones de los estándares NGSI-9 y NGSI-10. En este sentido, además de presentar el análisis de los estándares llevado a cabo durante el TFG, aspecto que constituye por sí mismo una de las contribuciones recogidas en esta memoria, se ha resumido la estructura del desarrollo software a través del cual se han implementado las funcionalidades del gestor de contexto (contribución principal del TFG y de la memoria). Asimismo, inherente al propio proceso de desarrollo, la memoria recoge el proceso de validación de las funcionalidades del gestor de contexto que se ha completado mediante la realización de una extensa batería de pruebas que tenían como fin último la certificación del comportamiento del habilitador software desarrollado.

ABSTRACT: The “Internet of Things"(IoT), is a concept proposed by Kevin Ashton in the Auto-ID Center at the Massachusetts Institute of Technology (MIT) in 1999. It is mainly characterized by the ability to incorporate capacity computing, sensing and action to objects around us. Thus, these devices, which are able to get relevant information about our surroundings and to create a network to transmit such information, enable new ways to control our environment. The size of a network that belongs to the “Internet of things" may be small, being for example just the interconnection of objects that can be in a home (washing machine, refrigerator, microwave, etc.) or very large if it is e.g. a network of sensors deployed in a larger environment (a city, a forest, etc.). The amount of data that a network of this kind can generate is enormous and, what is even more important, similarly to what happens with traditional Internet, composed upon many networks, all these networks will be interconnected through the core Internet so that all the information generated can be accessible anywhere at any time. From the multiple challenges that the \Internet of Things" concept pose, the management of all this information, understood as the gathering, storing and subsequent provision of the captured data, is critical and has concentrated many of the efforts from the research community. One of the results coming from this effort is the definition of two standards generated within the Open Mobile Alliance (OMA), called NGSI-9 and NGSI-10. These standards are focused in the definition of the interfaces that must be supported by a context manager, this is, an enabler that intermediates between context producers and context consumers. This document describes in detail the implementation of a context manager based on the speci_cations of the NGSI-9 and NGSI-10 standards. In this sense, besides presenting the analysis of the standards performed during the realization of this Bachelor Science Thesis, which is itself one of the contributions brought forward, the document summarizes the structure of the software development through which the context manager functionalities have been provided (main contribution brought by this BSc. Thesis). Moreover, embedded within the development process, a thorough validation process, aimed at the certification of the correct behavior of the context manager, has been carried out. The procedures followed during this validation are described in the document.