Estudi dels paradigmes de ICN i DTN en entorns de IoT

Abstract

La tecnologia de Internet of Things (IoT) promet connectar milers de milions d'objectes a Internet. Avui dia, el paisatge de IoT està molt fragmentat tant des de la perspectiva de la tecnologia com del servei. Com a conseqüència, és difícil integrar i correlacionar les dades provinents de contextos heterogenis igenerar serveis de valor agregat en la part superior. Aquesta raó ha motivat la tendència actual de desenvolupar una arquitectura de IoT desfragmentada unificada perquè els objectes puguin ser accessibles a les aplicacions en organitzacions i dominis. Perabordar aquest problema, s'ha proposat una arquitectura de IoT unificada,basada en l'arquitectura de la Information Centric Networking (ICN).Un altre dels reptes del IoT és poder fer front a l'alt nivell de dinamisme de la xarxa, d’aquesta manera una deles propostesperpoder administrarla connectivitat intermitent en IoT és mitjançant una comunicació tolerant al retard, ambel modell’arquitectura de xarxa Delay Tolerant Networking (DTN).El present document presenta un repte tecnològic de recol·lecció d'informació mitjançant un sistema IoT, que permeti actuar de forma distribuïda i no depenent d’un node central, utilitzant l'aplicació d'arquitectures de xarxa ICN i DTN en aquest entorn IoT, per l'intercanvi d'informació entre els diferents objectes de la xarxa. Aquest sistemaes plantejacom a alternativa allà on la cobertura dels canals habituals és limitada.L’estudi ha escollit com a escenari realitzar una control intel·ligent de la temperatura d’un edifici, de manera que es pugui accionar remotamentel termòstat. S’ha treballat amb una xarxa mallada de sensors de temperatura, la qual està interconnectada per poder orquestrar de manera autònoma els diferents punts, sense necessitat d’una gestió centralitzada des del centre de control.

La tecnología de Internet of Things (IoT) promete conectar miles de millones de objetos a Internet. Hoy en día, el paisaje de IoTestá muy fragmentado tanto desde la perspectiva de la tecnología como del servicio. Como consecuencia, es difícil integrar y correlacionar los datos que provienende contextos heterogéneos y generar servicios de valor agregado en la parte superior. Esta razón ha motivado la tendencia actual de desarrollar una arquitectura de IoTdesfragmentada unificada para que los objetos puedan ser accesibles a las aplicaciones en organizaciones y dominios. Para abordar este problema, se ha propuesto una arquitectura de IoTunificada,basada en la arquitectura de la Information Centric Networking (ICN).Otro de los retos del IoTes poder hacer frente al alto nivel de dinamismo de la red, de este modo una de las propuestas para poder administrar la conectividad intermitente en IoTes mediante una comunicación tolerante al retraso, con el modelo la arquitectura de red Delay TolerantNetworking (DTN).El presente documento presenta un reto tecnológico de recolección de información mediante un sistema IoT, que permita actuar de forma distribuida y no dependiente de un nodo central, utilizando la aplicación de arquitecturas de red ICN y DTN en este entorno IoT, parael intercambio de información entre los diferentes objetos de la red. Este sistema se plantea como alternativa allá donde la cobertura de los canales habituales es limitada.Para el estudioseha escogido como escenario realizar el control inteligente de la temperatura de un edificio, de maneraque se pueda accionar remotamente el termostato. Se ha trabajado con una red mallada de sensores de temperatura, la cual está interconectada para poder orquestar de manera autónoma los diferentes puntos, sin necesidad de una gestión centralizada desde el centro de control.

The Internet of Things (IoT) technology promises to connect billions of objects to the Internet. Nowadays, the IoT landscape is very fragmented from both the technology and service perspectives. Therefore, it is difficult to integrate and correlate the data that comes from heterogeneous contexts and generate value-added services at the top. This reason has motivated the current trend of developing a unified defragmented IoTarchitecture so that objects can be accessible to applications in organizations and domains. To address this problem,it has been proposeda unified IoT architecture,based on the Information Centric Networking (ICN) architecture.Another of the challenges of the IoT is to be able to face the high level of dynamism of the network, in this way one of the proposals to be able to manage the intermittent connectivity in IoT is through a tolerant communication to the delay, with the network architecture model Delay Tolerant Networking (DTN).This document presents a technological challenge of gathering information through an IoT system, which allows to act in a distributed way and not dependent on a central node, using the application of network architectures ICN and DTN in this IoT environment, for the exchange of information between the different objects ofthe network. This system is considered as an alternative where the coverage of the usual channels is limited.For the study,it has been chosen as a scenario to perform the intelligent control of the temperature of a building, so that the thermostat can be operated remotely. We have worked with a meshed network of temperature sensors, which is interconnected to be able to independently orchestrate the different points, without the need for centralized management from the control centre.