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    Avances en línea de investigación sobre el Internet de las Cosas

    Por John Anzola y Lida Fonseca

     

    Importantes avances en la línea de investigación en Internet de la Cosas y el fortalecimiento de varias áreas de estudio hemos logrado gracias al trabajo colaborativo entre la Facultad de Ingeniería y Ciencias Básicas de la Fundación Universitaria Los Libertadores y la Facultad de Informática de la Universidad de Oviedo.

    Esta relación inicia en el año 2017 mediante una estancia de investigación realizada por dos docentes del programa de Ingeniería Electrónica. Durante esta estancia se consolidaron dos sublíneas de trabajo, que son: Robótica Cooperativa y Redes de Sensores Inalámbricas. Estas sublíneas de investigación permitieron permear el currículo de nuestro programa de Ingeniería Electrónica y sumar esfuerzos en la distinción que se le otorgó, acreditándolo como programa de alta calidad.

    En el año 2018 se realizó una segunda instancia de investigación. Fruto de ella se ejecutó el proyecto “Análisis de desempeño de modelos energéticos en esquemas de modelamiento jerárquico en WSN”, de financiación interna y con colaboración Internacional de investigadores de la Universidad de Oviedo.

    Como resultado se obtuvo un protocolo de comunicación basado en algoritmos de partición de área, el cual se divulgó en el artículo titulado “A clustering WSN routing protocol based on kd tree algorithm”[1]. Paralelamente, se trabajó en la línea de Robótica cooperativa mediante el desarrollo de un framework de simulación multiagente, el cual se divulgó en el artículo titulado “A decentralized framework for multi-agent robotic systems”[2]. Como caso de aplicación del framework desarrollado, se utilizó la tarea de localización de agentes, divulgando sus resultados en el artículo “Decentralized Online Simultaneous Localization and Mapping for Multi-Agent Systems”[3].    

    A mediados del año 2018, la sinergia colaborativa desencadena la creación del semillero de investigación en Internet de las Cosas y la incorporación de la electiva de profundización en Internet de las Cosas en el plan de estudios del programa de Ingeniería Electrónica, que permanecen vigentes en la actualidad.

    Como producto del semillero y de la electiva, se realizó el acompañamiento de un estudiante en su pasantía profesional en la empresa Green High Technology S.A.S. Bajo los requerimientos de la empresa, en zonas alejadas de la ciudad, sumando la problemática de una cobertura de red celular inestable, se trabajó como proyecto de grado un modelo de medición para equipos de medición que no cuentan con conectividad a Internet. Los resultados de este trabajo fueron divulgados en el artículo “A vision-based measurement model for instruments without internet connectivity”[4].

    Los resultados obtenidos hasta el momento permitieron formular el proyecto titulado “Diseño de un sistema para la estimación de tráfico vehicular basado en IoT”, teniendo su desarrollo en el año 2019. En sus resultados se obtuvo un algoritmo de conteo de cajas que, al evaluarlo, presentó mejores resultados en personas que en vehículos, dada que la fractalidad en personas fue mayor.

    Los resultados se divulgaron en el artículo “Pedestrian counting estimation based on fractal dimension”[5]. El proyecto del año anterior permitió trabajar en el diseño de un nodo sensor con autonomía energética [6], con el fin de aportar en el diseño de un protocolo de conectividad inalámbrico jerárquico como proyecto desarrollado en el año 2020.

    Dentro de los trabajos desarrollados en el área de Robótica Cooperativa, se ha empleado como herramienta el diseño de lenguajes de dominio específico (DSL) que permiten modelar módulos que conforman un espacio de tareas en sistemas multiagente, soportado su diseño en la ingeniería dirigida por modelos (MDE). Como fruto de este trabajo colaborativo con la Universidad de Oviedo, se obtuvo durante el año 2020, en el área de Robótica, el DSL PyDSLRep[7] y un trabajo de expansión del DSL Midgar[8] en el Internet de las Cosas.

    Dentro de los trabajos futuros para la línea se espera abordar temáticas de control en Robótica Cooperativa, analizando el impacto de la latencia en la respuesta de control de un sistema multiagente en un ambiente inalámbrico, con la concepción de sensor/controlador como agente dentro de un sistema multiagente para redes de sensores.

    Referencias

    [1]       J. Anzola, J. Pascual, G. Tarazona, and R. González, “A Clustering WSN Routing Protocol Based on k-d Tree Algorithm,” Sensors, vol. 18, no. 9, p. 2899, Sep. 2018.

    [2]       A. Jiménez, V. García-Díaz, and S. Bolaños, “A Decentralized Framework for Multi-Agent Robotic Systems,” Sensors, vol. 18, no. 2, p. 417, Feb. 2018.

    [3]       A. Jiménez, V. García-Díaz, R. González-Crespo, and S. Bolaños, “Decentralized Online Simultaneous Localization and Mapping for Multi-Agent Systems,” Sensors, vol. 18, no. 8, p. 2612, Aug. 2018.

    [4]       E. Bojaca, J. Anzola, A. Jiménez, and V. García-Díaz, “A vision-based measurement model for instruments without internet connectivity,” Comput. Electr. Eng., vol. 71, pp. 533–545, Oct. 2018.

    [5]       A. C. Jiménez, J. Anzola, and A. Jimenez-Triana, “Pedestrian counting estimation based on fractal dimension,” Heliyon, vol. 5, no. 4, p. e01449, Apr. 2019.

    [6]       J. Anzola, A. Jiménez, and G. Tarazona, “Self-sustainable power-collecting node in IoT,” Internet of Things, vol. 7, p. 100082, Sep. 2019.

    [7]       A. C. Jiménez, J. P. Anzola, V. García-Díaz, R. González Crespo, and L. Zhao, “PyDSLRep: A domain-specific language for robotic simulation in V-Rep,” PLoS One, vol. 15, no. 7, p. e0235271, Jul. 2020.

    [8]       C. G. Garcia, D. Meana-Llorian, V. Garcia-Diaz, A. C. Jimenez, and J. P. Anzola, “Midgar: Creation of a Graphic Domain-Specific Language to Generate Smart Objects for Internet of Things Scenarios Using Model-Driven Engineering,” IEEE Access, vol. 8, pp. 141872–141894, 2020.

     

     

     

     

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