[ES] El Internet de las cosas (IoT, del inglés, \textit{Internet of Things}) está revolucionando la manera en que percibimos todo lo que nos rodea. La gran cantidad de objetos conectados a Internet diariamente revela el grado de aceptación de las tecnologías habilitadoras de IoT en los diferentes entornos de aplicación. De la misma manera, el gran volumen de datos generado por estos objetos, conocidos como dispositivos IoT, está llegando a valores inimaginables. Como resultado, las metodologías y técnicas tradicionales presentan limitaciones para la gestión de los datos recolectados por los dispositivos IoT. Este problema es conocido como Big Data y ha sido analizado en las dos últimas décadas en otro tipo de ámbitos (buscadores de páginas web, redes sociales, entre otros.). Sin embargo, la falta de conocimientos y estrategias claras para integrar las metodologías, técnicas y soluciones de Big Data con entornos de IoT está afectando directamente a los potenciales beneficios de IoT. La gestión del Big Data es uno de los desafíos que afrontan actualmente los entornos de IoT. La presente tesis doctoral especifica una arquitectura para la gestión del Big Data generado por entornos IoT. La arquitectura fue diseñada utilizando los requerimientos planteados en las recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU-T) y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnologías (NIST) para la implementación de ecosistemas IoT y la interoperabilidad de \textit{frameworks} de Big Data, respectivamente. De esta manera, la arquitectura es lo suficientemente genérica para adaptarse a cualquier entorno IoT. La arquitectura Big Data es capaz de recopilar datos de dispositivos IoT, \textit{gateways} IoT, plataformas IoT y espacios de datos virtuales en entornos industriales. Además, la arquitectura brinda el soporte para la generación de servicios innovadores basados en las tendencias actuales en el área de la Inteligencia Artificial. Finalmente, la arquitectura aprovecha los recientes avances en la tecnología de \textit{fog computing} y los modelos de servicios de \textit{cloud computing} para implementar sus funcionalidades. La arquitectura presentada ha sido aplicada en tres casos de uso derivados de los proyectos Europeos ACTIVAGE y PixelPort financiados por la Unión Europea. El primero de ellos tiene el objetivo de monitorizar, controlar y guiar durante el tratamiento de la apnea del sueño en adultos mayores. El segundo persigue la detección temprana de caídas en adultos mayores basado en algoritmos de Inteligencia Artificial. Y el último tiene el objetivo de explotar el Big Data compartido en el espacio de datos industriales para entornos marítimos con el fin de proporcionar información relevante para la planificación de las operaciones de los buques de contenedores. / [EN] The Internet of Things (IoT) is revolutionizing the way we perceive everything around us. The large number of objects connected to the Internet reveals the degree of acceptance of IoT-enabling technologies in several domain applications. In the same way, the large volume of data generated by these objects, also known as IoT devices, is reaching unimaginable values. As a result, traditional methodologies and techniques are not capable of managing the large amount of data collected by IoT devices. This problem is known as Big Data, and it has been analyzed in the last two decades in other applications contexts (i.e., web page search engines, social networks, among others). However, the lack of clear knowledge and strategies to integrate Big Data methodologies, techniques and solutions with IoT environments is directly affecting the potential benefits of IoT. Nowadays, Big Data management is one of the challenges that IoT environments are facing. For this reason, this doctoral thesis specifies an architecture for the management of Big Data generated by IoT environments. The Big Data architecture proposed was designed using the requirements outlined in the recommendations of the International Telecommunication Union (ITU-T) and the National Institute of Standards and Technologies (NIST) for the implementation of IoT ecosystems and the interoperability of Big Data frameworks. In this way, the architecture is generic enough for adapting to any IoT environment. Big Data architecture is capable of collecting data from IoT devices, IoT gateways, IoT platforms, and the industrial virtual data spaces. Also, the architecture provides support for the generation of innovative services based on current trends in Artificial Intelligence. Finally, the architecture takes advantage of the recent advances in fog computing technology and the cloud computing model services for implementing its functionalities. The architecture presented has been applied in three use cases derived from the European ACTIVAGE and PixelPort projects funded by the European Union. The first of these uses cases aims to monitor, control, and guide during the treatment of sleep apnea in elderly. The second one pursues the early detection of the elderly's fall based on Artificial Intelligence algorithms. The last one has the objective of exploiting shared Big Data in industrial data space for maritime environments to provide relevant information for the planning of shipping container operations. / [CA] La Internet de les coses (IoT, del anglès, Internet of Things) està revolucionant la manera en que percebem tot el que ens rodeja. La gran quantitat d\textquotesingle objectes connectats diàriament a Internet revela el grau de acceptació de les tecnologies facilitadores de IoT en els diferents entorns de la aplicació. De la mateixa manera, el gran volum de dades generades per aquests objectes, coneguts com dispositius IoT, està arribant a valors inimaginables. Com a resultat, les metodologies i tècniques tradicionals presenten limitacions per a la gestió de les dades recol·lectades pels dispositius IoT. Aquest problema es conegut com a Big Data i ha sigut analitzat durant les dos últimes dècades en tot tipus d\textquotesingle àmbits (buscadors de pàgines web i xarxes socials entre altres). No obstant, la falta de coneixements i estratègies clares per a integrar les metodologies, tècniques i solucions de Big Data en entorns de IoT està afectant directament als potencials beneficis de IoT. La gestió del Big Data es un dels desafius que afronten actualment els entorns de IoT. Aquesta tesis doctoral especifica una arquitectura per a la gestió del Big Data generat pels entorns IoT. L\textquotesingle arquitectura ha sigut dissenyada utilitzant els requeriments plantejats en les recomanacions de la Unió Internacional de Telecomunicacions (ITU-T) i el Institut Nacional d\textquotesingle Estàndards i Tecnologies (NIST) per a la implementació d\textquotesingle ecosistemes IoT i la interoperabilitat de frameworks de Big Data. D\textquotesingle aquesta manera, l\textquotesingle arquitectura es lo suficientment genèrica per a adaptar-se a qualsevol entorn IoT. L\textquotesingle arquitectura Big Data es capaç de recopilar dades de dispositius IoT, gateways IoT, plataformes IoT i espais de dades virtuals en entorns industrials. Així mateix, l\textquotesingle arquitectura brinda el suport per a la generació de serveis innovadors basats en les tendències actuals en l\textquotesingle àrea de la Intel·ligència Artificial. Finalment, l\textquotesingle arquitectura aprofita els recents avanços en la tecnologia de \textit{fog computing} i els models de serveis de \textit{cloud computing} per a implementar les seues funcionalitats. L\textquotesingle arquitectura presentada ha sigut aplicada a tres casos d\textquotesingle usos derivats dels projectes europeus ACTIVAGE i PixelPort finançats per la Unió Europea. El primer d\textquotesingle ells té l\textquotesingle objectiu de monitoritzar, controlar i guiar durant el tractament de la apnea del somni en adults majors. El segon persegueix la detecció primerenca de caigudes en adults majors basat en algoritmes de Intel·ligència Artificial. I l\textquotesingle Últim té l\textquotesingle objectiu de explotar el Big Data compartint en l\textquotesingle espai de dades industrials per a entorns marítims amb el fi de proporcionar informació rellevant per a la planificació de les operacions dels vaixells de contenidors. / Al Estado Ecuatoriano y a la Secretaría de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT) por haber apoyado la realización de esta tesis doctoral a través de su programa de Becas. / Sarabia Jácome, DF. (2020). Arquitectura de análisis de datos generados por el internet de las cosas IoT en tiempo real [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149398 / TESIS

En la historia de la humanidad las comunicaciones siempre han sido de vital importancia, pero es en estos últimos años que la necesidad de la hiperconectividad se ha vuelo una realidad. Diversos dispositivos, ya sean electrónicos o no, cuentan con elementos que les permiten conectarse a internet y ser monitoreados. Es a partir de estos conceptos que nace el paradigma de Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT). Esta intrincada red de comunicaciones plantea varios desafíos en términos de conectividad y alimentación, y más aún, cuando se espera que el número de estos dispositivos llegue a los casi 100 mil millones en un futuro muy cercano. Considerando este enorme y acelerado incremento del número de dispositivos de IoT se hace necesaria la implementación de técnicas eficientes para proveerlos de energía para su funcionamiento. Una manera alternativa al uso de las clásicas baterías, tan contaminantes para el medio ambiente, es por medio de la cosecha de energía a través de señales de radio frecuencia (RF). En este sentido, y tratándose de señales RF, pueden aprovecharse las mismas tanto para la transferencia de energía como para la de información. Para poder realizar simultáneamente esta transferencia de energía e información es necesario aplicar ciertas técnicas que permitan separar estos dos tipos de señales, tanto en la transmisión como en la recepción. En la práctica, esta transferencia de energía no es un asunto trivial, debido a las limitaciones que existen en la transmisión y recepción de este tipo de señales, como así también a las grandes pérdidas que provocan los canales inalámbricos. Es por esto que es necesario proveer técnicas que mejoren la eficiencia desde el punto de vista tanto del transmisor como del cosechador de energía, localizado en el receptor. Por otro lado, desde el punto de vista de las pérdidas ocasionadas por el canal, pueden aprovecharse técnicas nuevas que mitiguen esta problemática, extendiendo el rango de trabajo de los sistemas. Como requisito adicional en el camino hacia las tecnologías de Sexta Generación (6G), la provisión de seguridad es una preocupación importante en el contexto de las futuras redes inalámbricas, y aquellas que operan bajo el paradigma de la cosecha de energía no son una excepción. La inherente naturaleza de las comunicaciones inalámbricas de esparcir la señal en todas direcciones (broadcast) las hace vulnerables a amenazas de agentes externos capaces de robar información. Pero, en el contexto de IoT donde los nodos de bajo costo/complejidad, con limitaciones estrictas de energía y recursos, son los componentes principales, las técnicas tradicionales para la transmisión segura de información no son compatibles. Por esto, es necesario proveer técnicas que no necesiten de un costo computacional tan elevado y puedan ser aprovechadas por cualquier dispositivo. / In the history of mankind, communications have always been of vital importance, but it is in recent years that the need for hyperconnectivity has become a reality. Various devices, whether electronic or not, have elements that allow them to connect to the Internet and be monitored. It is from these concepts that the Internet of Things (IoT) paradigm is born. This intricate communications network poses several challenges in terms of connectivity and power, and even more so, when the number of these devices is expected to reach almost 100 billion in the very near future. Considering this huge and accelerated increase in the number of IoT devices, it becomes necessary to implement efficient techniques to provide them with power for their operation. An alternative to the use of classic batteries, so polluting for the environment, is by means of energy harvesting through radio frequency (RF) signals. In this sense, RF signals can be used for both energy and information transfer. In order to carry out this energy and information transfer simultaneously, it is necessary to apply certain techniques that allow separating these two types of signals, both in transmission and reception. In practice, this energy transfer is not a trivial matter, due to the limitations that exist in the transmission and reception of this type of signals, as well as the high losses caused by wireless channels. This is why it is necessary to provide techniques that improve efficiency from the point of view of both the transmitter and the energy harvester, located at the receiver. On the other hand, from the point of view of the losses caused by the channel, new techniques can be used to mitigate this problem, extending the working range of the systems. As an additional requirement on the road to Sixth Generation (6G) technologies, the provision of security is a major concern in the context of future wireless networks, and those operating under the energy harvesting paradigm are no exception. The inherent nature of wireless communications to spread the signal in all directions (broadcast) makes them vulnerable to threats from external agents capable of stealing information. But, in the context of IoT where low-cost/complexity nodes, with strict energy and resource constraints, are the main components, traditional techniques for secure information transmission are not compatible. Therefore, it is necessary to provide techniques that do not require such a high computational cost and can be exploited by any device.

En la presente tesis, se realiza el diseño de un sistema capaz de la medición de experiencia de usuario en una red de área local inalámbrica que pueda ser implementado para su uso en la Pontificia Universidad Católica del Perú mediante un dispositivo programable IoT y servicios en la nube que complementan el funcionamiento del sistema. Para ello, se elaboran programas encargados de la medición y cálculo de parámetros, despliegue de recurso de cómputo en la nube, configuración de base de datos e implementación de una interfaz gráfica web para visualización de resultados. La presente tesis está estructurada de la siguiente manera: en el primer capítulo, se detalla la situación actual de las redes WiFi y su aplicación en redes de campus, junto con el alcance y los objetivos de la tesis; en el segundo capítulo, se desarrolla el estudio de los indicadores de medición de experiencia de usuario definiéndolos inicialmente desde la calidad de experiencia y explicando los modelos de evaluación existentes; en el tercer capítulo, se desarrolla el diseño del sistema, sus requerimientos, explicación de los algoritmos utilizados, el proceso de elección de sus componentes, la configuración de cada componente, diagrama funcional y esquemático y un análisis del costo de implementación del prototipo; y, en el cuarto capítulo, se desarrollan las pruebas de funcionamiento integral del sistema y otras pruebas adicionales sobe el rendimiento y operación del sistema.

[ES] Internet of Things (IoT) se ha convertido en una realidad omnipresente que está transformando la forma en la que interactuamos con el entorno y cómo los dispositivos y objetos se conectan, comunican e intercambian información, abriendo un abanico de posibilidades y oportunidades sin precedentes. Sus aplicaciones son casi infinitas y gracias a su gran potencial, hoy en día está presente en todo tipo de ámbitos. Artificial Internet of Things (AIoT) se considera la siguiente etapa de Internet. Se trata de un nuevo paradigma de red que combina IoT con la inteligencia artificial (IA) dando lugar a sistemas altamente inteligentes y autónomos, capaces de comprender, razonar y aprender de manera similar a los seres humanos. Sin embargo, a pesar de su potencial, uno de los desafíos clave que enfrenta AIoT desde sus inicios es la falta de una arquitectura de referencia estandarizada que proporcione un conjunto de funcionalidades básicas, estructuras de información y mecanismos que sirvan de modelo para desarrollar e implementar estos sistemas. Esta falta de estandarización está dando lugar a una serie de problemas y desafíos en su implementación y adopción generalizada. En primer lugar, la falta de estándares comunes dificulta la interoperabilidad entre diferentes dispositivos y sistemas AIoT. Además, la ausencia de una arquitectura de referencia complica el desarrollo coherente y eficiente. Por último, se observan dificultades para escalar los sistemas. Sin una estructura común y estándares interoperables, resulta más complicado integrar y administrar grandes cantidades de dispositivos y datos. En esta tesis se presenta una arquitectura de referencia AIoT multidominio. El diseño de la arquitectura considera las recomendaciones de la ITU propuestas en UIT-T Y.2066. Además, la arquitectura propuesta se alinea a su vez con otras dos arquitecturas de referencia: IIRA y RAMI 4.0. Como consecuencia, la arquitectura presenta una naturaleza versátil y adaptable, lo que le permite ajustarse a las necesidades y requerimientos de diferentes contextos y dominios. La arquitectura presentada ha sido implementada y validada en cuatro casos de uso desarrollados en el contexto de cuatro proyectos de investigación. En los proyectos ACTIVAGE - H2020 LSP y DIATOMIC Open Call nº2 - H2020 la arquitectura facilita la implementación de servicios cognitivos de asistencia para personas mayores. En el proyecto COSIBAS - Programa Internacional ITEA3 incorpora a un sistema IoT heredado capacidades cognitivas para mejorar la gestión del tráfico marino. Por último, en OPTIMAI - H2020 se incorporan capacidades cognitivas a una línea de producción de antenas para detectar anomalías. / [CA] Internet of Things (IoT) s'ha convertit en una realitat omnipresent que està transformant la manera com interactuem amb l'entorn i com els dispositius i objectes es connecten, comuniquen i intercanvien informació, obrint un ventall de possibilitats i oportunitats sense precedents. Les seves aplicacions són quasi infinites i gràcies al seu gran potencial, avui dia és present en tot tipus d'àmbits. Artificial Internet of Things (AIoT) es considera la següent etapa de la Internet. Es tracta d'un nou paradigma de xarxa que combina IoT amb la intel·ligència artificial (IA) donant lloc a sistemes altament intel·ligents i autònoms, capaços de comprendre, raonar i aprendre de manera similar a els éssers humans. Tot i això, malgrat el seu potencial, un dels desafiaments clau que enfronta AIoT des dels seus inicis és la manca d'una arquitectura de referència estandarditzada que proporcioni un conjunt de funcionalitats bàsiques, estructures d'informació i mecanismes que serveixin de model per desenvolupar implementar aquests sistemes. Aquesta manca d'estandardització dona lloc a una sèrie de problemes i desafiaments en la seva implementació i adopció generalitzada. En primer lloc, la manca d'estàndards comuns dificulta la interoperabilitat entre diferents dispositius i sistemes AIoT. A més a més, l'absència d'una arquitectura de referència complica el desenvolupament coherent i eficient. Per acabar, s'observen dificultats per escalar els sistemes. Sense una estructura comuna i estàndards interoperables, és més complicat integrar i administrar grans quantitats de dispositius i dades. En aquesta tesi es presenta una arquitectura de referència AIoT multidomini. El disseny de l'arquitectura considera les recomanacions de la ITU proposades a UIT-T Y.2066. A més, l'arquitectura proposada s'alinea alhora amb dues arquitectures de referència més: IIRA i RAMI 4.0. Com a conseqüència, l'arquitectura presenta una naturalesa versàtil i adaptable, cosa que permet ajustar-se a les necessitats i requeriments de diferents contextos i dominis de la IoT. L'arquitectura presentada ha estat implementada i validada en quatre casos d'ús desenvolupats en el context de quatre projectes de recerca. Als projectes ACTIVAGE - H2020 LSP i DIATOMIC Open Call nº2 - H2020 l'arquitectura facilita la implementació de serveis cognitius d'assistència per a gent gran. Al projecte COSIBAS - Programa Internacional ITEA3 incorpora a un sistema IoT heretat capacitats cognitives per millorar la gestió del trànsit marí. Per acabar, a OPTIMAI - H2020 s'incorporen capacitats cognitives a una línia de producció d'antenes per detectar anomalies. / [EN] Internet of Things (IoT) has become an omnipresent reality that is transforming the way we interact with the environment and how devices and objects connect, communicate, and exchange information, opening a range of unprecedented possibilities and opportunities. Its applications are almost infinite, and thanks to its tremendous potential, it is now present in all kinds of fields. Artificial Internet of Things (AIoT) is considered the next stage of the Internet. It is a new network paradigm that combines IoT with Artificial Intelligence (AI), resulting in highly intelligent and autonomous systems capable of understanding, reasoning, and learning similar to humans. However, despite its potential, one of the key challenges that AIoT has faced since its inception is the lack of a standardized reference architecture that provides a set of basic functionalities, information structures, and mechanisms to serve as a model for developing and implementing these systems. This lack of standardization has led to a series of problems and challenges in its implementation and widespread adoption. Firstly, the lack of common standards hinders interoperability between different AIoT devices and systems. Additionally, the absence of a reference architecture complicates coherent and efficient development. Lastly, scaling the systems poses difficulties. Without a common structure and interoperable standards, integrating and managing large amounts of devices and data becomes more complex. This thesis presents a multidomain AIoT reference architecture that incorporates recommendations from the ITU, as proposed in UIT-T Y.2066. Furthermore, the proposed architecture aligns with two other reference architectures: IIRA and RAMI 4.0. As a result, the architecture exhibits versatility and adaptability, allowing it to meet the needs and requirements of different IoT contexts and domains. The presented architecture has been implemented and validated in four use cases developed in the context of four research projects. In the ACTIVAGE - H2020 LSP and DIATOMIC Open Call nº2 - H2020 projects, the architecture facilitates the implementation of cognitive assistance services for the elderly. In the COSIBAS - International ITEA3 Program, it incorporates cognitive capabilities into a legacy IoT system to improve maritime traffic management. Finally, in OPTIMAI - H2020, cognitive capabilities are integrated into an antenna production line to detect anomalies. / La arquitectura presentada en esta tesis ha sido implementada y validada en cuatro casos de uso desarrollados en el contexto de cuatro proyectos de investigación. En los proyectos ACTIVAGE - H2020 LSP y DIATOMIC Open Call nº2 - H2020 la arquitectura facilita la implementación de servicios cognitivos de asistencia para personas mayores. En el proyecto COSIBAS - Programa Internacional ITEA3 incorpora a un sistema IoT heredado capacidades cognitivas para mejorar la gestión del tráfico marino. Por último, en OPTIMAI - H2020 se incorporan capacidades cognitivas a una línea de producción de antenas para detectar anomalías. / Valero López, CI. (2024). Arquitectura de IoT para la implementación de servicios cognitivos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202613

El presente trabajo tiene como objetivo elaborar una línea base y un plan de desarrollo de un modelo de Smart Campus para la PUCP con el uso de IoT para promover nuevas investigaciones; y en el caso de ser implementado, mejorar el uso de los recursos dentro del Campus. Esta propuesta toma como modelo el concepto de Smart-Cities y utiliza la información recopilada de diferentes universidades para proponer las soluciones tecnológicas adecuadas, tomando como base el plan maestro y plan estratégico de la PUCP, los cuales van a ser estudiados para determinar los requerimientos más importantes a tomar en cuenta. Además, se estudió el estado actual de la universidad, para que con el estudio de investigaciones previas que hayan dado resultados positivos, proponer las soluciones que más se acomoden a la arquitectura tecnológica actual de la universidad, teniendo en consideración cuatro aspectos: mejora del uso de recursos, impacto social positivo, ahorro económico tanto para la universidad como estudiantes y trabajadores, y, por último, que fomenten nuevas investigaciones. Sin embargo, este plan base se enfoca en cinco soluciones inteligentes, las cuales se consideran las más importantes según el estudio de la problemática, pero hay una amplia gama de soluciones IoT para diferentes necesidades. Por último, se determina el alcance, costo y tiempo estimado para implementar dichas soluciones, la cantidad de datos que serían transmitidos, y el posible impacto que generaría, tanto a la universidad como a los estudiantes y trabajadores. Todos estos factores servirán para que se tenga una base para un futuro desarrollo de un Smart Campus que cumpla con los aspectos antes mencionados, y su implementación sea menos complicada.

La sociedad está siendo testigo de una revolución digital que ha generado cambios en diversos ámbitos. Uno de estos cambios es la construcción de o la transformación de edificios comunes a Smart Buildings, lo que puede conseguir que varios aspectos como la seguridad, el consumo energético, entre otros, se gestionen de forma más eficiente. El desarrollo de Smart Buildings es acompañado del desarrollo de las tecnologías IoT (Internet of Things), las cuales son una opción de soporte para convertir un edificio en inteligente. El IoT, entre sus beneficios, permite que los entornos tecnológicos y físicos se puedan integrar y ha sido ampliamente involucrado en diversas industrias e iniciativas. Asimismo, entre sus áreas de aplicación se encuentra el ser utilizado para que los Smart Buildings puedan recopilar datos que les indiquen qué accionar realizar automáticamente. Siendo así, entre aquellas áreas donde el IoT tendría impactos significativos están la construcción, operación y administración de edificios para facilitar servicios, brindar funcionalidades eficientes y avanzar hacia objetivos de sostenibilidad. Por otra parte, el uso de arquitecturas tecnológicas ha permitido que varias empresas hayan logrado aprovechar las tecnologías de la información de forma óptima en sus procesos de mitigación de riesgos, capacidad de cambios en sus sistemas organizacionales, entre otros. Siendo así, la motivación del proyecto yace en brindar una arquitectura tecnológica para las implementaciones de Smart Buildings con IoT que permita a las organizaciones contar con un diseño guía y que puedan cambiar sus componentes según la complejidad y exigencia de sus requerimientos. / Society is witnessing a digital revolution that has caused changes in several fields. One of these changes is the construction of or the transformation of traditional buildings into Smart Buildings, which can ensure that many aspects such as security, energy consumption, among others, are managed efficiently. The development of Smart Buildings is followed by the development of IoT (Internet of Things) technologies, which are a support option to turn a building into a smart one. The IoT, among its benefits, allows technological and physical environments to be integrated and has been widely involved in various industries and initiatives. Also, among its areas of application is being used so that Smart Buildings can collect data that tells them what to do automatically. Thus, among those areas where the IoT would have significant impacts are the construction, operation, and administration of buildings to facilitate services, provide efficient functionalities and advance towards sustainability objectives. On the other hand, the use of technological architectures has conceded various companies to achieve optimal use of information technologies in their risk mitigation processes, the ability to change their organizational systems, among others. Thus, the motivation of the project lies in providing a technological architecture for the implementation of Smart Buildings with IoT that allows organizations to have a guide design and that they can change their components according to the complexity and requirement of their requirements. / Trabajo de investigación

Muchas personas no han respetado la distancia social durante la pandemia por Covid-19, lo que ha generado que muchas personas tengan la necesidad de salir a abastecerse de alimentos y productos de primera necesidad, minimizando la frecuencia de salidas, evitando el contacto cercano con otras personas para evitar enfermarse. Por ello, se creó la “Bolso Multi Uso” con sensor de proximidad, la cual avisa mediante un sensor y luz si la distancia social de 1.5m no es respetada. Así, se minimiza el riesgo de contagio y se protege la salud del cliente y su familia. Se dirige un segmento resegmentado, al cual se le ofrece un producto mejorado, que a diferencia de otras maletas o bolsos de mercado, cuenta con un sensor que avisa al cliente de la cercanía de otras personas, recordándole cumplir el protocolo de distancia social. El equipo de trabajo está conformado por profesionales de diversas especialidades como administración de empresas, banca y finanzas y negocios internacionales con amplia experiencia en marketing, ventas y gestión de recursos humanos. Se esperan tener ingreso de hasta S/ 744,369 soles en el quinto año. Asimismo, se obtendría un VANE de S/ 148,099 soles , una TIRE de 52.50% superior al WACC de 14.32%, representando una atractiva alternativa de inversión. Para poder efectuar dicho proyecto se requiere financiar el 40% de la inversión total calculada en de S/ 58,084 soles. Es decir, se requieren S/ 23,233 soles a cambio del 40% de las acciones de la empresa. / Many people have not respected social distance during the Covid-19 pandemic, which has generated that many people have the need to go out to stock up on food and basic necessities, minimizing the frequency of outings, avoiding close contact with others people to avoid getting sick. For this reason, the "Multi Use Bag" with proximity sensor was created, which warns by means of a sensor and light if the social distance of 1.5m is not respected. Thus, the risk of contagion is minimized and the health of the client and his family is protected. A resegmented segment is addressed, to which an improved product is offered, which unlike other suitcases or bags on the market, has a sensor that alerts the customer of the proximity of other people, reminding them to comply with the social distance protocol. The work team is made up of professionals from various specialties such as business administration, banking and finance and international business with extensive experience in marketing, sales and human resource management. They are expected to have an income of up to S / 744,369 soles in the fifth year. Likewise, a NPV of S / 148,099 soles would be obtained, an EIRR of 52.50% higher than the WACC of 14.32%, representing an attractive investment alternative. In order to carry out this project, it is necessary to finance 40% of the total investment calculated at S / 58,084 soles. That is, S / 23,233 soles are required in exchange for 40% of the company's shares. / Trabajo de investigación

El sector automotriz de motocicletas creció sostenidamente dentro del período 2016 al 2018, con crecimientos de ventas acumuladas del 3.42%, mayor al sector de automóviles que decreció en el mismo período. En el marco global existe tendencias de generar eficiencias y ofrecer servicios de valor mediante la digitalización, donde el concepto IoT (Internet de las cosas, siglas en inglés) ofrece soluciones que mejoran experiencias de uso tanto para usuarios finales de motocicletas como para quien las vende. Por ello, se considera usar dispositivos inteligentes, que permiten al usuario ubicar su vehículo, el recorrido histórico, compartimiento de rutas, cortar combustible, entre otros; cubriendo la necesidad de seguridad que requiere alguien que compra una motocicleta, sabiendo que el índice de robo vehicular crece constantemente, y una solución como ésta permite actuar inmediatamente para recuperar el vehículo. En esta situación, es lógico plantear soluciones IoT para que usuarios finales cuenten con alternativas que mejoren su seguridad vehicular, sin embargo, la realidad es que éstas no son tan populares como el mercado indica; debido a fallas de mercado que impiden masificar la venta de motocicletas con esta solución, y sólo está disponible para quienes explícitamente lo soliciten, debido a que la relación valor de la solución frente al valor ticket de motocicleta es alta. Bajo situaciones parecidas, aunque no iguales, el mercado de automóviles tiene normativas que condiciona la venta de principales marcas y modelos al uso de dispositivos inteligentes complementarios al seguro vehicular, y permite recuperar vehículos con menor riesgo ante un robo. / The motorcycle automotive sector grew steadily from 2016 to 2018, with accumulated sales growth of 3.42%, higher than the automobile sector, which decreased in the same period. In the global framework, there are trends to generate efficiencies and offer value services through digitization, where the IoT (Internet of Things) concept offers solutions that improve user experiences both for end users of motorcycles and for those who sell them. Therefore, it is considered to use smart devices, which allow the user to locate their vehicle, the historical route, route sharing, cut fuel, among others; covering the security need required by someone who buys a motorcycle, knowing that the rate of vehicular theft is constantly growing, and a solution like this allows to act immediately to recover the vehicle. In this situation, it is logical to propose IoT solutions so that end users have alternatives that improve their vehicle safety, however, the reality is that these are not as popular as the market indicates; Due to market failures that prevent the mass sale of motorcycles with this solution, and it is only available to those who explicitly request it, because the value of the solution versus the value of the motorcycle ticket is high. Under similar, although not equal, situations, the car market has regulations that condition the sale of main brands and models to the use of intelligent devices complementary to vehicle insurance, and allow to recover vehicles with less risk in the event of theft / Tesis

La sociedad está siendo testigo de una revolución digital que ha generado cambios en diversos ámbitos, entre los cuales se encuentra la construcción o transformación de edificios comunes a Smart Buildings (SB), lo que puede conseguir que varios aspectos como la seguridad, el consumo energético, entre otros, se gestionen con mayor eficiencia. El desarrollo de SBs es acompañado del desarrollo de las tecnologías IoT (Internet of Things), las cuales son una opción de soporte para convertir un edificio en inteligente. Sin embargo, la implementación de SBs está sujeta a varios riesgos que no se han cubierto en conjunto, destacando tres de ellos que son la incapacidad de escalar el SB para que se adapte a nuevos requisitos (escalabilidad), que los dispositivos IoT (sensores y actuadores) no sean compatibles entre ellos (incompatibilidad), y que la transmisión de datos en el sistema sea vulnerada por agentes maliciosos (seguridad en la transmisión de datos). Siendo así, el presente proyecto propone una arquitectura tecnológica para las implementaciones de SBs con IoT que brinde a las organizaciones un diseño guía que les permita cambiar sus componentes según la complejidad y exigencia de sus requerimientos, y que solucione en conjunto los tres riesgos previamente mencionados. Finalmente, el resultado del proyecto es una arquitectura tecnológica para las implementaciones de SBs validada en el cumplimiento de los requisitos planteados. / Society is witnessing a digital revolution that has generated changes in various areas, among which is the construction or transformation of common buildings to Smart Buildings (SB), which can achieve that various aspects such as security, energy consumption, among other things, are managed more efficiently. The development of SBs is accompanied by the development of IoT (Internet of Things) technologies, which can support the transformation of a regular building into an SB. However, the implementation of SBs is subject to several risks that have not been covered together, highlighting three of them which are the inability to scale the SB to adapt to new requirements (scalability), that IoT devices (sensors and actuators) are not compatible with each other (incompatibility), and that the data transmission inside the system is compromised by malicious agents (security in data transmission). Thus, this project proposes a technological architecture for the implementations of SBs with IoT that provides organizations with a guiding design that allows them to change their components according to the complexity and demand of their requirements, and that jointly solves the three previously mentioned risks. Finally, the result of the project is a technological architecture for the implementations of SBs validated in the fulfillment of the raised requirements. / Tesis

[ES] En los últimos años, Internet de las cosas (``Internet of Things'' o ``IoT'') ha evolucionado de ser simplemente un concepto académico, construido alrededor de protocolos de comunicación y dispositivos, a ser un ecosistema con aplicaciones industriales y de negocio con implicaciones tecnológicas y sociales sin precedentes. Gracias a las nuevas redes de acceso inalámbricas emergentes, sensores mejorados y sistemas embebidos con procesadores cada vez más eficientes y baratos, una gran cantidad de objetos (tanto de nuestra vida cotidiana como de sistemas y procesos industriales) están interconectados entre sí, trasladando la información del mundo físico a las aplicaciones y servicios de Internet. A través de las pasarelas IoT los dispositivos que interactúan con el mundo físico son capaces de conectarse a las redes de comunicación e intercambiar información. Son varios los retos que deben afrontar las pasarelas en su papel dentro del Internet de las Cosas, entre ellas, la escalabilidad, seguridad, la gestión de dispositivos y, recientemente, la interoperabilidad. La falta de interoperabilidad entre los dispositivos provoca importantes problemas tecnológicos y empresariales, tales como la imposibilidad de conectar dispositivos IoT no interoperables a plataformas IoT heterogéneas, la imposibilidad de desarrollar aplicaciones IoT que exploten múltiples plataformas en dominios homogéneos y/o cruzados, la lentitud en la introducción de la tecnología IoT a gran escala, el desánimo en la adopción de la tecnología IoT, el aumento de los costes, la escasa reutilización de las soluciones técnicas y la insatisfacción de los usuarios. El propósito de esta tesis doctoral es la búsqueda de una solución óptima para la interoperabilidad entre dispositivos de Internet de las Cosas mediante la definición de una pasarela IoT genérica, modular y extensible; sin dejar de lado aspectos esenciales como la seguridad, escalabilidad y la calidad de servicio. Se completa esta tesis doctoral con una implementación software de la pasarela IoT siguiendo la definición propuesta, así como el despliegue y la evaluación de los resultados obtenidos en numerosos casos de uso pertenecientes a pilotos del proyecto de investigación Europeo ``INTER-IoT'' financiado a través del programa marco Horizonte 2020. / [CA] En els últims anys, Internet de les coses (``Internet of Things'' o ``IoT'') ha evolucionat de ser simplement un concepte acadèmic, construït al voltant de protocols de comunicació i dispositius, a ser un ecosistema amb aplicacions industrials i de negoci amb implicacions tecnològiques i socials sense precedents. Gràcies a les noves xarxes d'accés ``wireless'' emergents, sensors millorats i sistemes embeguts amb processadors cada vegada més eficients i barats, una gran quantitat d'objectes (tant de la nostra vida quotidiana com de sistemes i processos industrials) estan interconnectats entre si, traslladant la informació del món físic a les aplicacions i serveis d'Internet. A través de les passarel·les IoT els dispositius que interactuen amb el món físic són capaços de connectar-se a les xarxes de comunicació i intercanviar informació. Són diversos els reptes que han d'afrontar les passarel·les en el seu paper dins de la Internet de les Coses, entre elles, l'escalabilitat, seguretat, la gestió de dispositius i, recentment, la interoperabilitat. La falta d'interoperabilitat entre els dispositius provoca importants problemes tecnològics i empresarials, com ara la impossibilitat de connectar dispositius IoT no interoperables a plataformes IoT heterogènies, la impossibilitat de desenvolupar aplicacions IoT que exploten múltiples plataformes en dominis homogenis i/o croats, la lentitud en la introducció de la tecnologia IoT a gran escala, el descoratjament en l'adopció de la tecnologia IoT, l'augment dels costos, l'escassa reutilització de les solucions tècniques i la insatisfacció dels usuaris. El propòsit d'aquesta tesi doctoral és la cerca d'una solució òptima per a la interoperabilitat entre dispositius d'Internet de les Coses mitjançant la definició d'una passarel·la IoT genèrica, modular i extensible; sense deixar de costat aspectes essencials com la seguretat, escalabilitat i la qualitat de servei. Es completa aquesta tesi doctoral amb una implementació programari de la passarel·la IoT seguint la definició proposada, així com el desplegament i l'avaluació dels resultats obtinguts en nombrosos casos d'ús pertanyents a pilots del projecte d'investigació Europeu ``INTER-IoT'' finançat a través del programa marc Horitzó 2020. / [EN] In recent years, the Internet of Things (``IoT") has evolved from being simply an academic concept, built around communication protocols and devices, to an ecosystem with industrial and business applications with unprecedented technological and social implications. Thanks to new emerging wireless access networks, improved sensors and embedded systems with increasingly efficient and inexpensive processors, a large number of objects (both in our daily lives and in industrial systems and processes) are interconnected with each other, moving information from the physical world to Internet applications and services. Through IoT gateways, devices that interact with the physical world are able to connect to communication networks and exchange information. There are several challenges that gateways must face in their role within the Internet of Things, including scalability, security, device management and, recently, interoperability. The lack of interoperability between devices causes major technological and business problems, such as the impossibility of connecting non-interoperable IoT devices to heterogeneous IoT platforms, the impossibility of developing IoT applications that exploit multiple platforms in homogeneous and/or cross-domains, the slow introduction of IoT technology on a large scale, discouragement in the adoption of IoT technology, increased costs, low utilization of technical solutions and user dissatisfaction. The purpose of this doctoral thesis is the search for an optimal solution for interoperability between Internet of Things devices by defining a generic, modular and extensible IoT gateway; without neglecting essential aspects such as security, scalability and quality of service. This doctoral Thesis is completed with a software implementation of the IoT gateway following the proposed definition, as well as the deployment and evaluation of the results obtained in numerous use cases belonging to the pilots of the European research project ``INTER-IoT'' funded through the Horizon 2020 framework program. / Esta tesis doctoral se completa con una implementación software de la pasarela IoT siguiendo la definición propuesta, así como el despliegue y la evaluación de los resultados obtenidos en numerosos casos de uso pertenecientes a pilotos del proyecto de investigación Europeo “INTER-IoT” financiado a través del programa marco Horizonte 2020. / Olivares Gorriti, E. (2022). Especificación y desarrollo de una pasarela física y virtual para interoperabilidad de dispositivos heterogéneos en el ámbito de Internet de las Cosas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181492 / TESIS