{"id":16270,"date":"2022-04-12T02:00:14","date_gmt":"2022-04-12T02:00:14","guid":{"rendered":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=16270"},"modified":"2022-04-12T02:00:14","modified_gmt":"2022-04-12T02:00:14","slug":"machine-learning-federado-y-metaarquitectura-la-formula-del-proyecto-iot-ngin-para-impulsar-la-proxima-generacion-de-iot","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=16270","title":{"rendered":"Machine learning federado y metaarquitectura, la f\u00f3rmula del proyecto IoT-NGIN para impulsar la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de IoT"},"content":{"rendered":"
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Con el objetivo de establecer el \u2018motor\u2019 que impulsar\u00e1 la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de IoT, el proyecto europeo IoT-NGIN<\/a> llevar\u00e1 a cabo nuevos conceptos de investigaci\u00f3n e innovaci\u00f3n a trav\u00e9s de un enfoque de machine learning (ML) federado y una metaarquitectura basada en patrones.<\/p>\n

\"Logotipo
El proyecto IoT-NGIN pretende ofrecer una nueva soluci\u00f3n para impulsar la nueva generaci\u00f3n de IoT.<\/figcaption><\/figure>\n

El proyecto est\u00e1 liderado por Capgemini Technology Services (Francia) y respaldado por un consorcio compuesto por 22 entidades procedentes de Espa\u00f1a, Alemania, Finlandia, Luxemburgo, Italia, Chipre, Grecia y Francia. La participaci\u00f3n espa\u00f1ola est\u00e1 representada por la Fundaci\u00f3n i2CAT y las compa\u00f1\u00edas Atos Spain, Bosch Sistemas de Frenado y Robert Bosch Espa\u00f1a, f\u00e1brica de Aranjuez.<\/p>\n

El consorcio est\u00e1 inmerso en cuatro l\u00edneas de trabajo que se desarrollar\u00e1n en tres a\u00f1os (octubre de 2020 a septiembre de 2023). La primera l\u00ednea se focaliza en la creaci\u00f3n de una metaarquitectura basada en patrones que abarca arquitecturas de IoT en evoluci\u00f3n, heredadas y futuras. La segunda l\u00ednea se centra en la optimizaci\u00f3n de las comunicaciones IoT\/M2M y 5G\/MCM, incluido el uso de microservicios seguros por dise\u00f1o, para ampliar el paradigma de la nube perimetral.<\/p>\n

\"Proyectos
La soluci\u00f3n del proyecto se validar\u00e1 en siete ensayos repartidos en Europa.<\/figcaption><\/figure>\n

La tercera l\u00ednea de trabajo es la habilitaci\u00f3n de los sistemas IoT aut\u00f3nomos y autoconscientes para el usuario a trav\u00e9s de ML federado, que preserva la privacidad e inteligencia ambiental, con soporte de realidad aumentada (AR) para humanos. Por \u00faltimo, las investigaciones de IoT-NGIN se focalizar\u00e1n en la ciberseguridad y privacidad de IoT distribuida, por ejemplo, utilizando identidades autosoberanas y DLT interconectados para implementar gemelos digitales de nivel meta.<\/p>\n

Con un presupuesto de 7.998.622 euros, \u00edntegramente financiados por el programa de investigaci\u00f3n Horizonte 2020 de la Comisi\u00f3n Europea, los nuevos conceptos y soluciones resultantes del proyecto IoT-NGIN se probar\u00e1n en siete ensayos, que involucran cinco laboratorios vivientes, un laboratorio de IoT\/5G y una federaci\u00f3n de laboratorios vivientes y tecnolog\u00eda IoT-NGIN.<\/p>\n

Metaarquitectura IoT-NGIN<\/h2>\n

Para entender la metaarquitectura IoT-NGIN, hay que saber que la metaarquitectura se construye a partir de patrones arquitect\u00f3nicos, que incluyen analog\u00edas conceptuales del dise\u00f1o de arquitectura de referencia, como el desarrollo de diferentes grupos funcionales y conjuntos de software, hardware y componentes del sistema. Asimismo, los cuatro aspectos que caracterizan la metaarquitectura son la escalabilidad, la apertura, la seguridad y la monetizaci\u00f3n.<\/p>\n

\"Metaarquitectura
Esquema de la metaarquitectura del proyecto IoT-NGIN.<\/figcaption><\/figure>\n

En base a esto, el objetivo del trabajo de la metaarquitectura en IoT-NGIN es proporcionar un marco basado en la investigaci\u00f3n para dise\u00f1ar e implementar soluciones de IoT en diferentes escenarios de uso.<\/p>\n

Para ello, la metaarquitectura de IoT-NGIN se basa en un an\u00e1lisis exhaustivo de las plataformas y est\u00e1ndares de IoT de \u00faltima generaci\u00f3n, combinado con los requisitos y el conocimiento experto. Asimismo, est\u00e1 dise\u00f1ada en torno a cuatro aspectos clave: el patr\u00f3n arquitect\u00f3nico vertical de IoT, el dominio horizontal, la calidad vertical y la vista de elementos.<\/p>\n

De todos ellos, cabe destacar la vista de elementos, que proporciona una vista tecnol\u00f3gica general de la metaarquitectura, incluidos los componentes tecnol\u00f3gicos organizados en grupos funcionales, lo que indica el papel y las interrelaciones entre las funcionalidades de IoT.<\/p>\n

\"IoT
El proyecto IoT-NGIN trabajar\u00e1 con diferentes tecnolog\u00edas que ayudar\u00e1n a impulsar la pr\u00f3xima generaci\u00f3n IoT.<\/figcaption><\/figure>\n

Esta nueva arquitectura incluye una definici\u00f3n detallada de los componentes funcionales dentro de los respectivos grupos funcionales y define su distribuci\u00f3n en los nodos de IoT y edge\/cloud. Cabe se\u00f1alar que la metaarquitectura IoT-NGIN no es est\u00e1tica, a medida que evoluciona el IoT y las tecnolog\u00edas relacionadas maduran, algunos elementos pueden quedar obsoletos, por lo que la metaarquitectura tambi\u00e9n debe evolucionar con el tiempo.<\/p>\n

En consecuencia, la metaarquitectura ha sido dise\u00f1ada para ser abierta y extensible para dar cabida a nuevas tecnolog\u00edas y paradigmas inform\u00e1ticos. La evoluci\u00f3n y mejoras continuas de la metaarquitectura ser\u00e1n parte del trabajo del proyecto IoT-NGIN en el futuro.<\/p>\n

Validaci\u00f3n de la metaarquitectura<\/h2>\n

Cinco laboratorios vivientes, un laboratorio de IoT\/5G y una federaci\u00f3n de laboratorios vivientes y tecnolog\u00eda IoT-NGIN, ser\u00e1n los espacios donde se probar\u00e1 y validar\u00e1 la metaarquitectura IoT-NGIN en diferentes aplicaciones.<\/p>\n

\"Laboratorio
Para unos buenos resultados, la tecnolog\u00eda IoT-NGIN se probar\u00e1 primero en el laboratorio de tecnolog\u00eda de infraestructura de integraci\u00f3n OneLab.<\/figcaption><\/figure>\n

El laboratorio de tecnolog\u00eda de infraestructura de integraci\u00f3n IoT-NGIN, OneLab, es el primer escenario de pruebas, donde se garantizar\u00e1 tanto la integraci\u00f3n como la evaluaci\u00f3n integral a lo largo del desarrollo de las tecnolog\u00edas IoT-NGIN, con el fin de que los componentes de IoT-NGIN alcancen el nivel de preparaci\u00f3n tecnol\u00f3gica (TRL) esperado.<\/p>\n

Este laboratorio, que pertenece a la Universidad de la Sorbona (Francia), se utilizar\u00e1 como infraestructura de integraci\u00f3n de IoT-NGIN para validar los requisitos f\u00edsicos de IoT-NGIN, es decir, comunicaciones IoT\/5G y M2M\/MCM y autoconocimiento de recursos, as\u00ed como para validar ML en dispositivos restringidos de IoT y mover nodos, robots y sensores de IoT.<\/p>\n

La instalaci\u00f3n de OneLab es una plataforma de prueba de \u00faltima generaci\u00f3n para explorar el dise\u00f1o de infraestructuras digitales, y proporciona acceso remoto las 24 horas, los 7 d\u00edas de la semana a un conjunto de recursos virtualizados y programables desde IoT hasta la nube.<\/p>\n

Ejemplo de laboratorio viviente<\/h2>\n

El proyecto IoT-NGIN cuenta con cinco laboratorios vivientes, como, por ejemplo, el Living Lab de Industria 4.0, que validar\u00e1 las aplicaciones de la vida real implementadas en las instalaciones de ABB<\/a> en Pit\u00e4j\u00e4nm\u00e4ki, Helsinki. Este banco de pruebas tecnol\u00f3gico permite diagn\u00f3sticos proactivos avanzados y optimizaci\u00f3n de la eficiencia energ\u00e9tica y la productividad, y se utilizar\u00e1 para las demostraciones de casos de uso de clientes.<\/p>\n

\"Laboratorio
Las instalaciones de ABB en Pit\u00e4j\u00e4nm\u00e4ki (Helsinki) ser\u00e1n uno de los laboratorios vivientes del proyecto.<\/figcaption><\/figure>\n

En Pit\u00e4j\u00e4nm\u00e4ki, ABB fabrica accesorios y equipos el\u00e9ctricos. Con miles de variaciones de productos, la fabricaci\u00f3n est\u00e1 altamente automatizada utilizando rob\u00f3tica y automatizaci\u00f3n de ensamblaje. IoT-NGIN proporcionar\u00e1 una capa de localizaci\u00f3n de IoT de alta precisi\u00f3n que fusionar\u00e1 las localizaciones en tiempo real, obtenidas de los sensores de banda ultraancha (UWB), con una soluci\u00f3n que proporciona posicionamiento de luz visible (VLP).<\/p>\n

Adem\u00e1s, se desplegar\u00e1n c\u00e1maras de seguridad para monitorizar \u00e1reas con visibilidad reducida y se implementar\u00e1 una red de acceso inal\u00e1mbrico de alta velocidad y latencia ultrabaja, que admite notificaciones r\u00e1pidas y cargas masivas de datos, basada en una combinaci\u00f3n de tecnolog\u00eda 5 GNR, utilizando un espectro privado a 3,5 GHz, y wifi de alta velocidad sin licencia, con espectro a 5 GHz. En las instalaciones de ABB, los datos se utilizar\u00e1n para monitorizar la ubicaci\u00f3n y el movimiento de los subensamblajes y para optimizar el flujo de trabajo de producci\u00f3n.<\/p>\n

Basado en inteligencia contextual-IoT, localizaci\u00f3n IoT de alta precisi\u00f3n, sensores RFID y an\u00e1lisis de c\u00e1maras, IoT-NGIN podr\u00e1 reconocer los componentes y la etapa del proceso de ensamblaje utilizando modelos locales entrenados en machine learning y brindar asistencia e instrucciones guiadas, mostrando el procedimiento y siguiente etapa de la fabricaci\u00f3n personalizable, ya sea aplicando realidad aumentada, dispositivos m\u00f3viles o peque\u00f1as pantallas industriales. En las instalaciones de ABB, el sistema se utilizar\u00e1 para la formaci\u00f3n de los empleados.<\/p>\n

Pilotos federados<\/h2>\n

Para permitir el despliegue de servicios cruzados de IoT-NGIN, el proyecto cuenta con un laboratorio de tecnolog\u00eda de infraestructura de integraci\u00f3n IoT-NGIN. De esta forma, los pilotos del proyecto se pueden federar, lo que permitir\u00e1 una adaptaci\u00f3n e interpretaci\u00f3n sobre la marcha de los datos heterog\u00e9neos y mensajes de control; entrenamientos de machine learning federado para preservar la privacidad, y se mantendr\u00e1n los datos en sus ubicaciones originales, entre otros aspectos.<\/p>\n

\"Laboratorios
Uno de los objetivos es federar los proyectos para permitir el despliegue de servicios cruzados de IoT-NGIN.<\/figcaption><\/figure>\n

En este laboratorio, el consorcio puede explorar el mecanismo entre IoT y NGIN para facilitar las interacciones entre la tecnolog\u00eda y los laboratorios vivientes. Sin embargo, se considera de gran importancia para el ecosistema de IoT de pr\u00f3xima generaci\u00f3n la explotaci\u00f3n de la soberan\u00eda de los datos en diferentes ubicaciones para acceder a trav\u00e9s de diferentes plataformas, as\u00ed como la federaci\u00f3n\/agregaci\u00f3n de modelos ML ya entrenados de aplicaciones similares, que se utilizar\u00e1n como punto de partida para el entrenamiento de nuevos modelos de ML centrados en nuevas infraestructuras subyacentes.<\/p>\n

La abstracci\u00f3n de las interfaces IoT-NGIN permitir\u00e1 que las aplicaciones en una prueba sean explotadas por diferentes plataformas, mientras que la sem\u00e1ntica y el an\u00e1lisis de datos facilitar\u00e1n la explotaci\u00f3n de la informaci\u00f3n.<\/p>\n

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