triple space adaptation for iot

MotivacionPropuesta

Recapitulando...Conclusiones

Triple Space adaptation for IoT

Aitor Gomez-Goiri

DeustoTech - Deusto Institute of Technology, University of Deustohttp://www.morelab.deusto.es

29 de junio de 2012

Aitor Gomez-Goiri Triple Space adaptation for IoT

http://www.morelab.deusto.es

MotivacionPropuesta


Presentacion

1 Motivacion

2 PropuestaInternet of ThingsTriple Space

API basica

Semantic Overlay Networks

3 Recapitulando...

4 Conclusiones


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Un poco de historia

Todos me conocereis como el de Triple Space.

ISMED trataba, entre otras cosas, de usar Triple Space comosoporte para la comunicacion entre distintos dispositivosembebidos y moviles.

Estamos siguiendo por esa lınea trabajo en ACROSS paracontinuar esfuerzo realizado hasta ahora:http://code.google.com/p/otsopack/


http://code.google.com/p/otsopack/

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Motivacion

¿Como se lleva a cabo la coordinacion entre dispositivos enIoT?

¿No pueden los dispositivos m&e utilizar semantica?

¿Siempre hay que plantear una arquitectura C/S cuando sehabla de moviles?

¿Es necesario usar gateways en el caso de dispositivosembebidos?

Mas alla de comunicar cacharros que hablan distintosprotocolos...


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Motivacion (no tecnologica)

Frente a la tendencia de dar nuestros datos a todo el mundo:quiero tener mis datos.

Por que en muchos casos es apropiado: en sensores donde losdatos se generan en cada consulta.

Pero tambien porque me pertenecen: en el caso de movilespersonales.


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Internet of ThingsTriple SpaceSemantic Overlay Networks


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3 ejes

Quiero proponer una solucion de coordinacion entre dispositivosheterogeneos que gire en torno a 3 ejes:

Internet of Things.

Triple Space.

Semantic Overlay Network.


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Internet of Things

¿Que es?

Objetos cotidianosCon conectividadComparten sus datos con Internet

¿Soluciones de comunicacion de alto nivel?

Web of ThingsDevice Profile for Web Services

¿Y la coordinacion?


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Tuplespace

Linda coordination language

Coordinacion independiente de lenguaje de comunicacion

Lectura y escritura de tuplas en un espacio de memoriacompartido

Primitivas in, out y read.


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Triple Space

Todo esto esta muy bien, pero... ¿y los Triple Spaces?tripletas RDF como tuplas (agrupadas en grafos)espacio distribuido


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Write


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Query


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Read


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Take


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Autonomıa en TS

De esta forma conseguimos nodos altamente autonomos

Autonomıa de tiempoAutonomıa de localizacionAutonomıa del esquema de datosAutonomıa de referencia


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¿Como lo distribuimos?


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Ventajas e inconvenientes

Se adapta redes dinamicas con muchos cambios

Permite que cada dispositivo gestione la informacion quecomparte con otros y esta deja de ser accesible en el espacioen el momento en el que este abandona el mismo.

Flooding es ineficiente

Las consultas se propagan a todos los nodos de un espacioBaja escalabilidadConsumo energetico


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¿Que son las Semantic Overlay Networks?

Proviene del mundo del P2P

Un nodo suele estar conectado a un numero pequeno denodos aleatorios (vecinos) y las consultas se propagan a travesde ellos

Esto suele ser costoso

Crear conexiones entre nodos en base al contenido


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Recall

Es la metrica mas importante para medir lo adecuado de lareorganizacion

Se define como fraccion de recursos relevantes devueltos porla consulta|{relevant responses}∩{retrieved responses}|

|relevant responses|


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Ejemplo

Nodos comparten ficheros de musica

Nodos que contienen muchos ficheros de Jazz se conectaran anodos similares

Las consultas se mejoran dado que se interroga a nodos masrelevantes


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Lo que propongo

Nodos se auto-organizen en grupos (subespacios) deinformacion semejante

Cuenta con la ventaja de que la semantica de la informacioncompartida es explicita en nuestro caso

Esto permitirıa dirigir consultas mas especıficas y reducir elnumero de peticiones atendidas por cada nodo


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Problemas

¿Como crear esas redes de forma distribuida?


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Hipotesis

El uso adecuado de SONs en Triple Space para separar elcontenido semantico de un espacio dado puede reducirsignificativamente el consumo energetico de los nodosreduciendo las peticiones que cada nodo tendra que atendersin necesidad de disminuir con ello el recall.


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Objetivos

Objetivo principal: reducir el consumo de energıa en los nodosque hacen uso de TS usando SON

Objetivos secundarios:

Mejorar escalabilidadRealizar consultas distribuidas (a nivel muy basico)Reducir el tiempo de consulta (emisor procesa menosrespuestas)Simplificacion del API de TS para el desarrolladorDeterminar que acciones son las que mas afectan al consumoenergetico de un dispositivo en nuestra solucion.

Objetivo estrategico: adecuar TS a IoT y proponerlo comosolucion de coordinacion en dichos entornos


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Variables independientes

Numero medio de tripletas en cada grafo

Numero medio de grafos por nodo

Numero de nodos

Tipo de consulta realizada

Tipo de comunicacion entre nodos

Unico espacioUso de SONs. Idealmente con distintas heurısticas y en base adistintas polıticas (por ejemplo, conservadora, normal yagresiva).


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¿Que es necesario?

Entorno de simulacion

Muy parametrizablePara establecer distintos variables de entradaPara obtener, al menos, las siguientes variables de salida

Numero de tripletas relevantes que se esperaban recibir.Numero de tripletas relevantes recibidas por el nodo emisor decada consulta.Numero de acciones: en cada nodo, cuantas veces ha ocurridocada accion o evento cuyo consumo energetico se ha estimadopreviamente.

Benchmarking

Sintetico: LUBM (Lehigh University Benchmark)DBPediaCrear contenidos para una ontologıa propia

100 simulaciones por cada combinacion


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Hasta ahora

Se ha definido el problema

Se ha analizado con relativo detalle como se abordara

Framework de base (ISMED => ACROSS)

Entorno de simulacion (en curso)


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Siguientes pasos

1 Taaanto...


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Dudas

De que forma recoger el trabajo realizado hasta ahora en latesis

¿Medir consumo energetico? ¿Como?


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triple space adaptation for iot

Technology

tuplas en

y los triple spaces

e internet of things

o es necesario usar

pueden los dispositivos

entre otras cosas

dispositivos embebidos

dar nuestros datos