Juan Luis Herrera González
Tesis doctoral: DADO: framework para el despliegue de aplicaciones IoT distribuidas en entornos Edge-Fog-Cloud.
BIOGRAFÍA
Juan Luis Herrera recibió el título de Doctor en la Universidad de Extremadura en 2023. Es investigador en el departamento de Ingeniería de Sistemas Informáticos y Telemáticos, en la Escuela Politécnica.
Principalmente, investiga en temas relacionados con el Internet de las Cosas (IoT), la computación perimetral, y las Redes Definidas por Software (SDN).
PROYECTO
Vivimos en un mundo en el que los dispositivos inteligentes son realmente ubicuos: desde dispositivos ponibles hasta equipamiento de vehículos o electrodomésticos, ya es común que todos ellos integren pequeños y eficientes computadores y conexiones inalámbricas que los conectan a aplicaciones informáticas, pasando a ser parte del Internet de las Cosas (IoT). De hecho, esta posibilidad de unir los mundos real e informático ha generado interés por parte de dominios intensivos, como la industria o la salud, ya que permite que procesos del mundo real sean gestionados, automatizados y monitorizados.
Sin embargo, las características inteligentes de estos dispositivos no suelen venir de software que ejecute el dispositivo, sino de la comunicación con software lanzado en la nube: un conjunto de servidores en centros de datos remotos que procesan la información bajo demanda. Esto es especialmente importante en los dominios intensivos, en los que los requisitos en términos de Calidad de Servicio (QoS) son especialmente estrictos (bajos tiempos de respuesta, bajos costes, etc.). Debido a estos requisitos estrictos y a la distancia entre los dispositivos IoT y la nube, lo que implica una mayor latencia de red, es complejo utilizar la nube para estas tareas intensivas. Consecuentemente, nuevos paradigmas basados en traer recursos de cómputo más cerca de los usuarios finales, creando un continuo de cómputo entre el dispositivo IoT y la nube, empiezan a emerger como el continuo Cloud-to-Thing. Además, las comunicaciones generadas por la masa de dispostivos IoT requiere de escalabilidad, flexibilidad y programabilidad general en redes, requisitos que pueden cumplirse gracias al paradigma de las Redes Definidas por Software (SDN), en el que las redes son programadas a través de controladores. Es más, el propio software de las aplicaciones IoT requiere de flexibilidad, distribución, mantenibilidad e interoperabilidad, lo que está provocando una migración de las arquitecturas monolíticas a las Arquitecturas de Microservicios (MSAs), que permiten que los dispositivos IoT de baja potencia soliciten la ejecución de funcionalidades remotas de forma ligera y sencilla.
No obstante, para obtener una alta QoS en este entorno, es necesario optimizar como se utilizan estos paradigmas: la colocación de microservicios, nodos de cómputo y controladores SDN debe ser optimizada para cumplir las necesidades de la organización. Adicionalmente, como consecuencia del uso de estos tres paradigmas, las organizaciones pueden controlar a la vez las tres dimensiones: aplicación, computación y red. Este hecho atrae interés sobre la optimización holística, que coordina las decisiones en las tres dimensiones para satisfacer los requisitos definidos. Además, estas necesidades pueden incluir varias métricas de QoS, requiriendo de soluciones de compromiso que realicen un trade-off entre las diversas métricas.
En esta tesis doctoral, se presenta un conjunto de modelos, herramientas, técnicas y arquitecturas para atacar el problema de la optimización holística multiobjetivo del despliegue de aplicaciones IoT intensivas. Concretamente, se presentan un total de 14 artefactos software y 23 publicaciones científicas enfocadas en diversos aspectos del problema, incluyendo la optimización holística, la optimización multiobjetivo, la adaptación dinámica de las decisiones de optimización y la integración con prácticas y metodologías de desarrollo de software.
