Crowdsensing en smart cities. Propuesta arquitectónica para un sistema de crowdsensing

Abstract

La irrupción de dispositivos que incorporan sensores de toda clase en la sociedad actual, como smartphones, pulseras electrónicas y otros wearables presenta un potencial extraordinario para la creación de aplicaciones y servicios con el fin de mejorar la calidad de vida, principalmente, de las personas que viven en zonas urbanas. Por una parte, la presencia muy extendida desde hace años de smartphones tanto en países desarrollados como en vías de desarrollo, y por otra la gran concentración de personas en zonas urbanas nos permite extraer volúmenes de información suficientemente grandes de estos dispositivos para poder crear modelos de aspectos diversos como puede ser el estado del tráfico o la contaminación acústica. Esto a su vez nos permitirá crear servicios o aplicaciones sin tener que hacer uso de hardware dedicado, con menos capacidad de computación y memoria, menos eficiente y mucho más caro. Este documento tiene dos objetivos principales. El primero es entender la técnica del crowdsensing; sus aspectos técnicos, sus usos y aplicaciones en el mundo real y los retos y obstáculos a los que se enfrenta actualmente esta técnica. El segundo es proponer una arquitectura adaptable a cualquier sistema crowdsensing, centrada en los principales intereses de un sistema de este tipo: rendimiento, interoperabilidad, escalabilidad y seguridad. Se describirá esta arquitectura desde las vistas de despliegue, implementación, procesos y lógica. Esta propuesta describirá los componentes que encontraremos tanto en el servidor como en el dispositivo móvil, basados en capas con propósitos únicos. En el caso del dispositivo móvil estos componentes estarán separados en dos niveles: aplicación de usuario final y middleware para tareas de toma de medidas.
Abstract:
The recent and sudden appearance of devices that include all kinds of sensors in the world, such as smartphones, smart wear amongst others, presents an extraordinary potential for the development of applications and services that have as an objective the betterment of day to day life, especially in urban zones. This opportunity is born firstly from the fact that the use of these devices has reached and spread completely over both wealthy and developing countries, and secondly the fact that the density of citizens (potential device owners) has risen exponentially over the last few decades. This enables us to obtain massive amounts of information to create models of different aspects such as acoustic pollution or the traffic in our city. The creation of these services is thus unburdened from the use of dedicated devices that are less capable in data storage, processing, are more expensive and less efficient. This document has two main objectives: the first one is to understand crowdsensing, its technical aspects, its uses and real-world applications and its current and future challenges. The second objective is to propose an architecture easy to export to the majority of crowdsensing systems, with the main interests of this type of system in mind: interoperability, performance, scalability and security. This architecture will be presented through deployment, implementation, process and logical views. The components found on both the server side and the device side of the architecture will be described, alongside the single purposed layers that build them. In the case of the device, these components will be separated into two levels: user application and sensing middleware.