A presentation of my thesis proposal (2011/04/15)

1. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Triple Space adaptation for IoT
Aitor G´mez-Goiri
o
DeustoTech - Deusto Institute of Technology, University of Deusto
http://www.morelab.deusto.es
29 de junio de 2012
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

2. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Presentaci´n
o
1 Motivaci´n
o
2 Propuesta
Internet of Things
Triple Space
API b´sica
a
Semantic Overlay Networks
3 Recapitulando...
4 Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

3. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Un poco de historia
Todos me conocer´is como el de Triple Space.
e
ISMED trataba, entre otras cosas, de usar Triple Space como
soporte para la comunicaci´n entre distintos dispositivos
o
embebidos y m´viles.
o
Estamos siguiendo por esa l´ınea trabajo en ACROSS para
continuar esfuerzo realizado hasta ahora:
http://code.google.com/p/otsopack/
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

4. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

5. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

6. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Motivaci´n
o
¿C´mo se lleva a cabo la coordinaci´n entre dispositivos en
o o
IoT?
¿No pueden los dispositivos m&e utilizar sem´ntica?
a
¿Siempre hay que plantear una arquitectura C/S cuando se
habla de m´viles?
o
¿Es necesario usar gateways en el caso de dispositivos
embebidos?
M´s all´ de comunicar cacharros que hablan distintos
a a
protocolos...
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

7. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Motivaci´n (no tecnol´gica)
o o
Frente a la tendencia de dar nuestros datos a todo el mundo:
quiero tener mis datos.
Por qu´ en muchos casos es apropiado: en sensores donde los
e
datos se generan en cada consulta.
Pero tambi´n porque me pertenecen: en el caso de m´viles
e o
personales.
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

8. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

9. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

10. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
3 ejes
Quiero proponer una soluci´n de coordinaci´n entre dispositivos
o o
heterog´neos que gire en torno a 3 ejes:
e
Internet of Things.
Triple Space.
Semantic Overlay Network.
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

11. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Internet of Things
¿Qu´ es?
e
Objetos cotidianos
Con conectividad
Comparten sus datos con Internet
¿Soluciones de comunicaci´n de alto nivel?
o
Web of Things
Device Profile for Web Services
¿Y la coordinaci´n?
o
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o Triple Space adaptation for IoT

12. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Tuplespace
Linda coordination language
Coordinaci´n independiente de lenguaje de comunicaci´n
o o
Lectura y escritura de tuplas en un espacio de memoria
compartido
Primitivas in, out y read.
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o Triple Space adaptation for IoT

13. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

14. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

15. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Triple Space
Todo esto est´ muy bien, pero... ¿y los Triple Spaces?
a
tripletas RDF como tuplas (agrupadas en grafos)
espacio distribuido
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o Triple Space adaptation for IoT

16. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Write
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17. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Query
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18. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Read
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19. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Take
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20. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Autonom´ en TS
ıa
De esta forma conseguimos nodos altamente aut´nomos
o
Autonom´
ıa de tiempo
Autonom´
ıa de localizaci´n
o
Autonom´
ıa del esquema de datos
Autonom´
ıa de referencia
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o Triple Space adaptation for IoT

21. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
¿C´mo lo distribuimos?
o
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

22. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Ventajas e inconvenientes
Se adapta redes din´micas con muchos cambios
a
Permite que cada dispositivo gestione la informaci´n que
o
comparte con otros y esta deja de ser accesible en el espacio
en el momento en el que este abandona el mismo.
Flooding es ineficiente
Las consultas se propagan a todos los nodos de un espacio
Baja escalabilidad
Consumo energ´tico
e
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o Triple Space adaptation for IoT

23. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

24. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
¿Qu´ son las Semantic Overlay Networks?
e
Proviene del mundo del P2P
Un nodo suele estar conectado a un n´mero peque˜o de
u n
nodos aleatorios (vecinos) y las consultas se propagan a trav´s
e
de ellos
Esto suele ser costoso
Crear conexiones entre nodos en base al contenido
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o Triple Space adaptation for IoT

25. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Recall
Es la m´trica m´s importante para medir lo adecuado de la
e a
reorganizaci´n
o
Se define como fracci´n de recursos relevantes devueltos por
o
la consulta
|{relevant responses}∩{retrieved responses}|
|relevant responses|
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26. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Ejemplo
Nodos comparten ficheros de m´sica
u
Nodos que contienen muchos ficheros de Jazz se conectar´n a
a
nodos similares
Las consultas se mejoran dado que se interroga a nodos m´s
a
relevantes
Aitor G´mez-Goiri
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27. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

28. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Lo que propongo
Nodos se auto-organizen en grupos (subespacios) de
informaci´n semejante
o
Cuenta con la ventaja de que la sem´ntica de la informaci´n
a o
compartida es explicita en nuestro caso
Esto permitir´ dirigir consultas m´s espec´
ıa a ıficas y reducir el
n´mero de peticiones atendidas por cada nodo
u
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29. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

30. Motivaci´n
o
Internet of Things
Propuesta
Triple Space
Recapitulando...
Semantic Overlay Networks
Conclusiones
Problemas
¿C´mo crear esas redes de forma distribuida?
o
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31. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Hip´tesis
o
El uso adecuado de SONs en Triple Space para separar el
contenido sem´ntico de un espacio dado puede reducir
a
significativamente el consumo energ´tico de los nodos
e
reduciendo las peticiones que cada nodo tendr´ que atender
a
sin necesidad de disminuir con ello el recall.
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32. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Objetivos
Objetivo principal: reducir el consumo de energ´ en los nodos
ıa
que hacen uso de TS usando SON
Objetivos secundarios:
Mejorar escalabilidad
Realizar consultas distribuidas (a nivel muy b´sico)
a
Reducir el tiempo de consulta (emisor procesa menos
respuestas)
Simplificaci´n del API de TS para el desarrollador
o
Determinar qu´ acciones son las que m´s afectan al consumo
e a
energ´tico de un dispositivo en nuestra soluci´n.
e o
Objetivo estrat´gico: adecuar TS a IoT y proponerlo como
e
soluci´n de coordinaci´n en dichos entornos
o o
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33. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Variables independientes
N´mero medio de tripletas en cada grafo
u
N´mero medio de grafos por nodo
u
N´mero de nodos
u
Tipo de consulta realizada
Tipo de comunicaci´n entre nodos
o
´
Unico espacio
Uso de SONs. Idealmente con distintas heur´ ısticas y en base a
distintas pol´
ıticas (por ejemplo, conservadora, normal y
agresiva).
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34. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
¿Qu´ es necesario?
e
Entorno de simulaci´n
o
Muy parametrizable
Para establecer distintos variables de entrada
Para obtener, al menos, las siguientes variables de salida
N´mero de tripletas relevantes que se esperaban recibir.
u
N´mero de tripletas relevantes recibidas por el nodo emisor de
u
cada consulta.
N´mero de acciones: en cada nodo, cuantas veces ha ocurrido
u
cada acci´n o evento cuyo consumo energ´tico se ha estimado
o e
previamente.
Benchmarking
Sint´tico: LUBM (Lehigh University Benchmark)
e
DBPedia
Crear contenidos para una ontolog´ propia
ıa
100 simulaciones por cada combinaci´n
o
Aitor G´mez-Goiri
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35. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Hasta ahora
Se ha definido el problema
Se ha analizado con relativo detalle c´mo se abordar´
o a
Framework de base (ISMED => ACROSS)
Entorno de simulaci´n (en curso)
o
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

36. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Siguientes pasos
1 Taaanto...
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

37. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Dudas
De qu´ forma recoger el trabajo realizado hasta ahora en la
e
tesis
¿Medir consumo energ´tico? ¿C´mo?
e o
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT

38. Motivaci´n
o
Propuesta
Recapitulando...
Conclusiones
Aitor G´mez-Goiri
o Triple Space adaptation for IoT