En los últimos años se han generado avances significativos en la tecnología, esto se puede evidenciar en la modificación de los wearables, los cuales cada vez son más pequeños e imperceptibles [1]. El uso de estos dispositivos es relevante en la creación de ropa inteligente debido a que pueden recopilar información del usuario en tiempo real, siendo utilizados para el monitoreo de signos vitales o una herramienta adicional para mejorar el estilo de vida o entretenimiento. El presente trabajo tiene como objetivo presentar un Roadmap de proyectos para el desarrollo de prendas de vestir con tecnología wearable en 4 sectores: entretenimiento, deporte, salud y militar. Para la elaboración del diseño se propone un método de 5 fases y 16 pasos que permite la construcción de un Roadmap de forma simple, considerando las dimensiones: diseño, viabilidad, innovación y rentabilidad. Su aplicación dió como resultado los 11 prototipos mostrados en este proyecto, cada uno con los sensores relacionados en su arquitectura. En total, se consideró la evaluación de 30 especialistas, quienes brindaron una calificación entre alta y muy alta; confirmando y resaltando la probabilidad exitosa de su implementación en los años considerados. / In recent years there have been significant advances in technology, this can be evidenced in the modification of wearables, which are becoming smaller and more imperceptible [1]. The use of these devices is relevant in the creation of smart clothing because they can collect information from the user in real time, being used for monitoring vital signs or an additional tool to improve lifestyle or entertainment. The present work aims to present a Roadmap of projects for the development of clothing with wearable technology in 4 sectors: entertainment, sports, health and military. For the elaboration of the design, a method of 5 phases and 16 steps is proposed that allows the construction of a Roadmap in a simple way, considering the dimensions: design, feasibility, innovation and profitability. Its application resulted in the 11 prototypes shown in this project, each with related sensors in its architecture. In total, the evaluation of 30 specialists was considered, who gave a rating between high and very high; confirming and highlighting the successful probability of its implementation in the years considered. / Trabajo de investigación

El presente trabajo busca proponer una arquitectura de ciberseguridad para la implementación de dispositivos que hacen uso del Internet Of Things (IoT). En los últimos años, la cantidad de dispositivos conectados a internet por persona ha aumentado de 0.08 en el 2003 a un total de 6.58 en el 2020, lo cual sugiere un aumento del 8,225% en 7 años. Mejoramos la estructura de una arquitectura funcional IoT mediante la inclusión de componentes que permitan asegurar el cumplimiento de los controles propuestos dentro de un framework de ciberseguridad más la inclusión de un modelamiento de amenazas de IoT. Nuestra arquitectura se enfoca en disminuir la cantidad de vulnerabilidades presentes en dispositivos IoT puesto a que, en promedio, el 57% de estos dispositivos son vulnerables a ataques. La arquitectura tiene una estructura de 3 capas: negocio, aplicaciones y tecnología, donde se describe componentes tales como políticas, servicios y nodos respectivamente. La arquitectura fue validada a través de un ambiente simulado de un sistema para el control y seguimiento del proceso de gestación de mujeres utilizando dispositivos wearables. Los resultados evidencian una reducción del índice de la probabilidad y el impacto de los riesgos en un 14.95% y 6.81% respectivamente. / The present work seeks to propose a cybersecurity architecture for the implementation of devices that make use of the Internet of Things (IoT). In recent years, the number of devices connected to the internet per person has increased from 0.08 in 2003 to a total of 6.58 in 2020, which suggests an increase of 8.225% in 7 years. We improve the structure of a functional IoT architecture by including components that ensure compliance with the proposed controls within a cybersecurity framework plus the inclusion of IoT threat modeling. Our architecture focuses on reducing the number of vulnerabilities present in IoT devices since, on average, 57% of these devices are vulnerable to attacks. The architecture has a 3-layer structure: business, applications and technology, where components such as policies, services and nodes are described respectively. The architecture was validated through a simulated environment of a system for the control and monitoring of the pregnancy process of women using wearable devices. The results show a reduction in the probability index and the impact of risks by 14.95% and 6.81% respectively. / Trabajo de investigación

[ES] El Internet de las Cosas (IoT) ha experimentado un gran crecimiento en los últimos años. El incremento en el número de dispositivos, una mayor miniaturización de la capacidad de computación y las técnicas de virtualización, han favorecido su adopción en la industria y en otros sectores. Asimismo, la introducción de nuevas tecnologías (como la Inteligencia Artificial, el 5G, el Tactile Internet o la Realidad Aumentada) y el auge del edge computing preparan el terreno, y formulan los requisitos, para lo que se conoce como Internet de las Cosas de Nueva Generación (NGIoT). Estos avances plantean nuevos desafíos tales como el establecimiento de arquitecturas que cubran dichas necesidades y a la vez resulten flexibles, escalables y prácticas para implementar servicios que aporten valor a la sociedad. En este sentido, el IoT puede resultar un elemento clave para el establecimiento de políticas y la toma de decisiones. Una herramienta muy útil para ello es la definición y cálculo de indicadores compuestos, que representan un impacto en un fenómeno real a través de un único valor. La generación de estos indicadores es un aspecto promovido por entidades oficiales como la Unión Europea, aunque su automatización y uso en entornos de tiempo real es un campo poco explorado. Este tipo de índices deben seguir una serie de operaciones matemáticas y formalidades (normalización, ponderación, agregación¿) para ser considerados válidos. Esta tesis doctoral plantea la unión de ambos campos en alza, proponiendo una arquitectura de Internet de las Cosas de nueva generación orientada al servicio de cálculo y predicción de indicadores compuestos. Partiendo de la experiencia del candidato en proyectos de investigación europeos y regionales, y construyendo sobre tecnologías open source, se ha incluido el diseño, desarrollo e integración de los módulos de dicha arquitectura (adquisición de datos, procesamiento, visualización y seguridad) como parte de la tesis. Dichos planteamientos e implementaciones se han validado en cinco escenarios diferentes, cubriendo cinco índices compuestos en entornos con requisitos dispares siguiendo una metodología diseñada durante este trabajo. Los casos de uso están centrados en aspectos de sostenibilidad en entornos urbano y marítimo-portuario, pero se ha destacado que la solución puede ser extrapolada a otros sectores ya que ha sido diseñada de una manera agnóstica. El resultado de la tesis ha sido, además, analizado desde el punto de vista de transferencia tecnológica. Se ha propuesto la formulación de un producto, así como una posible financiación en fases de madurez más avanzadas y su potencial explotación como elemento comercializable / [CA] La Internet de les Coses (IoT) ha experimentat un gran creixement en els últims anys. L'increment en el nombre de dispositius, una major miniaturització de la capacitat de computació i les tècniques de virtualització, han afavorit la seua adopció en la indústria i en altres sectors. Així mateix, la introducció de noves tecnologies (com la Intel·ligència Artificial, el 5G, la Internet Tàctil o la Realitat Augmentada) i l'auge del edge computing preparen el terreny, i formulen els requisits, per al que es coneix com a Internet de les Coses de Nova Generació (NGIoT). Aquests avanços plantegen nous desafiaments com ara l'establiment d'arquitectures que cobrisquen aquestes necessitats i resulten, alhora, flexibles, escalables i pràctiques per a implementar serveis que aporten valor a la societat. Ací, el IoT pot resultar un element clau per a l'establiment de polítiques i la presa de decisions. Una eina molt útil en aquest sentit és la definició i càlcul d'indicadors compostos, que representen un impacte en un fenomen real a través d'un únic valor. La generació d'aquests indicadors és un aspecte promogut per entitats oficials com la Unió Europea, encara que la seua automatització i ús en entorns de temps real és un camp poc explorat. Aquest tipus d'índexs han de seguir una sèrie d'operacions matemàtiques i formalitats (normalització, ponderació, agregació¿) per a ser considerats vàlids. Aquesta tesi doctoral planteja la unió de tots dos camps en alça, proposant una arquitectura d'Internet de les Coses de nova generació orientada al servei de càlcul i predicció d'indicadors compostos. Partint de l'experiència del candidat en projectes d'investigació europeus i regionals, i construint sobre tecnologies open source, s'ha inclòs el disseny, desenvolupament i integració dels mòduls d'aquesta arquitectura (adquisició de dades, processament, visualització i seguretat) com a part de la tesi. Aquests plantejaments i implementacions s'han validat en cinc escenaris diferents, cobrint cinc índexs compostos en entorns amb requisits dispars seguint una metodologia dissenyada durant aquest treball. Els casos d'ús estan centrats en aspectes de sostenibilitat en entorns urbà i marítim-portuari, però s'ha destacat que la solució pot ser extrapolada a altres sectors ja que ha sigut dissenyada d'una manera agnòstica. El resultat de la tesi ha sigut, a més, analitzat des del punt de vista de transferència tecnològica. S'ha proposat la formulació d'un producte, així com un possible finançament en fases de maduresa més avançades i la seua potencial explotació com a element comercialitzable / [EN] The Internet of Things (IoT) has experienced tremendous growth in recent years. The increase in the number of devices, greater miniaturization of computing capacity and virtualization techniques have favored its adoption in industry and other sectors. Likewise, the introduction of new technologies (such as Artificial Intelligence, 5G, Tactile Internet or Augmented Reality), together with the rise of edge computing, are paving the way, and formulating the requirements, for what is known as the Next Generation Internet of Things (NGIoT). These advances pose new challenges such as the establishment of proper architectures that meet those needs and, at the same time, are flexible, scalable, and practical for implementing services that bring value to society. In this sense, IoT could be a key element for policy and decision making. A very useful tool for this is the definition and calculation of composite indicators, which represent an impact on a real phenomenon through a single value. The generation of these indicators is an aspect promoted by official entities such as the European Union, although their automation and use in real-time environments is a rather uncharted research field. This type of indexes must follow a series of mathematical operations and formalities (normalization, weighting, aggregation...) to be considered valid. This doctoral thesis proposes the union of both fields, proposing a new generation Internet of Things architecture oriented to the calculation and prediction of composite indicators. Based on the candidate's experience in European and regional research projects, and building on open source technologies, the design, development and integration of the modules of such architecture (data acquisition, processing, visualization and security) has been included as part of the thesis. These approaches and implementations have been validated in five different scenarios, covering five composite indexes in environments with disparate requirements following a methodology designed during this work. The use cases are focused on sustainability aspects in urban and maritime-port environments, but it has been highlighted that the solution can be extrapolated to other sectors as it has been designed in an agnostic way. The result of the thesis has also been analyzed from the point of view of technology transfer. A tentative product definition has been formulated, as well as a possible financing in more advanced stages of maturity and its potential exploitation as a marketable element / Lacalle Úbeda, I. (2022). Diseño y desarrollo de una arquitectura de Internet de las Cosas de Nueva Generación orientada al cálculo y predicción de índices compuestos aplicada en entornos reales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/190634

En la actualidad, existe una tendencia al crecimiento exponencial de dispositivos conectados a Internet y se estima que para el 2021 sean 21 mil millones los objetos conectados a la red. Además, el acceso al Internet de banda ancha en el Perú se está haciendo cada vez más disponible mientras que los costos de conexión y de la tecnología están disminuyendo. Es así, que todos estos eventos están creando un ecosistema ideal para la adopción de soluciones de Internet de las Cosas. Los diferentes dispositivos conectados a la red, no solo están cambiando la forma en la que los consumidores viven y trabajan, sino que están reorganizando de manera dramática industrias enteras. La industria de retail es uno de los principales sectores que recibirá beneficios de esta nueva tecnología . Se evaluaron las principales dolencias de los retails a través de encuestas a los gerentes de TI de retails nacionales y se determinó que los principales malestares de negocio son las fallas recurrentes de equipos de refrigeración e inventario desactualizado. Además, se concluyó que poseen una estrategia de digitalización y modernización, pero que están en la búsqueda de soluciones que puedan mejorar la experiencia del consumidor. La presente tesis tiene como objetivo el diseño de un sistema de monitoreo en tiempo real de anaqueles y refrigeradoras en un supermercado de Pisco- Perú, basado en una red de sensores utilizando el protocolo Zigbee. Se busca reducir el “out of stock” el cual implica una pérdida en las ventas y decrecimiento en la lealtad de los consumidores; a la vez se busca mecanismos que permitan planear el mantenimiento preventivo de los equipos de conservación para disminuir la probabilidad de que presente fallas. Esto se puede lograr a través de la recolección de datos relevantes de sensores instalados en los anaqueles y coolers, los cuales serán gestionados por una plataforma en la nube que permitirá el procesamiento de eventos, el análisis de datos y la toma de decisión en tiempo real. Además, la totalidad de la información podrá visualizarse desde una interfaz de usuario amigable. En el futuro, la presente tesis puede servir como base para investigaciones y desarrollo de proyectos similares de Internet de las Cosas en ambientes indoor para la industria de retail.

El objetivo de la presente tesis, es realizar el diseño de una red de internet de las cosas para los establecimientos penitenciarios de Lima, con la finalidad de poder contribuir con la gestión de la seguridad penitenciaria, evitando causar interferencias o interrupciones del servicio de telefonía pública y bloqueo de señales de radiofrecuencias (2G, 3G, 4G, WiFi, etc.), que la empresa privada actualmente brinda, dentro de los penales. La metodología usada en la presente tesis, consiste realizar un análisis comparativo de las tecnologías IoT y de las canalizaciones de frecuencias permitidas en el Perú, para poder escoger equipos que operen en frecuencias no licenciadas en redes LPWAN, con el fin de brindar una propuesta de diseño de una red de Internet de las Cosas, así como plantear 03 aplicaciones (monitoreo de temperatura, control de seguridad y control de acceso en los pabellones), que permitan mejorar la gestión de la seguridad en los establecimientos penitenciarios. Ante la demanda constante de internos que ingresan a los establecimientos, estos se encuentran hacinados, lo que conlleva a un riesgo inminente del control interno como externo, a cargo del Instituto Nacional Penitenciario (INPE) y que, en inesperadas ocasiones, las consecuencias llevaron a daños colaterales del personal, debido a que, el control lo hacen de forma manual y rústico. Actualmente, las instituciones públicas y privadas, están en constante desarrollo tecnológico, buscando automatizar sus procesos administrativos y logísticos. En ese sentido, se vio la necesidad de realizar esta tesis, que ofrezca una idea de una nueva canalización dentro del Plan Nacional de Atribución de Frecuencias, bajo la supervisión del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, generando un valor agregado a la gestión de seguridad dentro de las instituciones penitenciarias.

La Transformacion Digital se est ´ a agilizando debido al COVID-19 y la necesidad de ´ realizar actividades remotas a traves de Internet. Las empresas empiezan a adoptar este ´ cambio de paradigma y aplicarlo en los problemas de sus negocios. A partir de ello, se explota el concepto Internet de las Cosas (por sus siglas en ingles, IoT). IoT hace ´ referencia a sistemas embebidos con sensores asociados a cosas y que tienen conectividad a Internet. Se puede acceder a los datos de los sensores desde cualquier dispositivo conectado a Internet; estos proveen informacion que ayuda a mejorar la toma ´ de decisiones para crear soluciones mas inteligentes. Existe una empresa de lacteos que entrega en calidad de pr ´ estamo refrigeradores de ´ exhibidor a terceros para promocionar sus productos y agilizar sus ventas. Sin embargo, es complicado tener un control real de estos activos tangibles. La empresa requiere un sistema que les permita establecer una geocerca (una cerca virtual delimitada por coordenadas geograficas) y enviar una alerta en caso el refrigerador sea trasladado fuera. ´ Asimismo, se propone integrar un sistema de adquisicion de datos, de tal manera que se ´ env´ıe de forma periodica la temperatura en la cabina interna, la temperatura en el motor ´ y la cantidad de aperturas y cierres de su puerta. Los refrigeradores estan distribuidos en ´ la ciudad de Lima, lo que exige una cobertura de red en la escala de los kilometros. ´ Para solucionar lo planteado se propone un sistema IoT con el uso de sensores como: acelerometro, un receptor GNSS (para la geolocalizaci ´ on) y sensores de temperatura ´ (disenados con RTDs). Adem ˜ as, se necesita LEDs indicadores y un ´ reed switch para el monitoreo de uso de la puerta. Se propone desplegar este sistema con la tecnolog´ıa LoRaWAN porque la antena de un Gateway brinda cobertura mayor a los 10 km con un bajo consumo de energ´ıa electrica. En general, se propone un esquema de red donde ´ cientos de nodos (los dispositivos asociados al refrigerador) se conectan mediante un transceptor LoRa al Gateway mas cercano que, a su vez, est ´ a conectado a Internet. Estos ´ Gateways son administrados por un servidor de Back-end que preprocesa la informacion, ´ identifica su origen, decodifica y lo reenv´ıa a un servidor de aplicacion que alojar ´ a un ´ programa para visualizar los datos y alertas en una plataforma Web tipo dashboard.

En los últimos años, el uso de la tecnología en deportes se ha multiplicado. La inteligencia artificial, y el procesamiento de imágenes y datos a gran escala son algunos de los avances más resaltantes. Gracias a estas tecnologías, muchos productos han surgido para deportistas de élite. Los atletas las usan para evaluar su rendimiento y mantener un reporte de todos sus entrenamientos. A pesar de esta explosión de tecnologías, el box, siendo un deporte con abundantes aficionados, cuenta con escasas investigaciones en sistemas de entrenamiento. En esta investigación se explorará y se analizarán las diferentes técnicas de detección de movimiento en deportes. Así mismo, se identificarán las arquitecturas de estos sistemas y se propondrá oportunidades de mejora. Finalmente, revisaremos las aplicaciones más recientes de box para comparar sus funcionalidades. / In the past few years, technology used in sports has multiplied. Artificial intelligence, image and data processing at large scale are some of the most notable advancements. These technologies have allowed for several new products to flood the elite athlete market. These athletes use them to gage their performance and to keep a record of all their training sessions. Despite this new renaissance, and despite having a huge fanbase, boxing still has little research on training systems. In this investigation, various movement detection techniques will be explored and analyzed. Then, the architecture of these systems will be identified, and improvements will be suggested. Finally, we will review and compare the latest applications for boxing training. / Trabajo de investigación

[ES] La complejidad en la gestión de las redes de comunicación tradicionales, así como su poca escalabilidad y flexibilidad, supone un obstáculo para el desarrollo y consolidación de nuevas tecnologías emergentes como es el caso del Internet de las Cosas (Internet of Things), dónde la facilidad para el intercambio y manejo de grandes volúmenes de datos heterogéneos procedentes de sensores es un requisito clave para el correcto funcionamiento del sistema. El Internet de las Cosas se define cómo la interconexión digital de objetos cotidianos dotados de inteligencia (Smart devices) a través de redes de comunicación de datos ya sean públicas (Internet) o privadas. Sin embargo, el Internet de las Cosas no sólo está compuesto por estos dispositivos, toda la infraestructura, plataformas, aplicaciones y servicios que ayudan a los datos a viajar desde los dispositivos origen y hacia sus diferentes destinos, y la gestión de estos también forman parte del denominado Internet de las Cosas. El almacenamiento, análisis, procesado y gestión masiva de dichos datos es lo que se denomina Big Data, y está compuesto de grandes cantidades de datos (massive data) estructurados en diferentes formatos, modelos de datos y protocolos, lo que dificulta su tratamiento y su intercambio a través de las redes de datos convencionales. Ante esta problemática la implementación de redes virtuales definidas por software se presenta como una posible solución para dotar de flexibilidad, escalabilidad y sencillez de gestión a las redes que interconectan estos dispositivos, plataformas y otros elementos IoT, permitiendo una visión global, una gestión centralizada y un desarrollo de servicios a nivel de red específicos para los entornos de Internet de las Cosas. Este proyecto se presenta como una aproximación de estas dos tecnologías y tendrá como objetivo el diseño de una solución donde probar las herramientas de control de redes definidas por software o programables (SDN) y las funciones virtuales de redes (NFV) aplicadas a despliegues de Internet de las Cosas (IoT) de forma que se puedan demostrar sus ventajas e implicaciones y se puedan descubrir nuevas líneas de desarrollo sobre esta base. / [CA] La complexitat en la gestió de les xarxes de comunicació tradicionals, així com la seua poca escalabilitat i flexibilitat, suposa un obstacle per al desenvolupament i consolidació de noves tecnologies emergents com és el cas de la Internet de les Coses (Internet of Things), on la facilitat per a l'intercanvi i maneig de grans volums de dades heterogènies procedents de sensors és un requisit clau per al correcte funcionament del sistema. La Internet de les Coses es defineix com la interconnexió digital d'objectes quotidians dotats d'intel·ligència (Smart devices) a través de xarxes de comunicació de dades ja siguen públiques (Internet) o privades. No obstant això, la Internet de les Coses no sols està compost per aquests dispositius, tota la infraestructura, plataformes, aplicacions i serveis que ajuden les dades a viatjar des dels dispositius d'origen i cap a les seues diferents destinacions, i la gestió d'aquests també formen part de la denominada Internet de les Coses. L'emmagatzematge, anàlisi, processament i gestió massiva d'aquestes dades és el que es denomina Big Data, i està compost de grans quantitats de dades (massive data) estructurats en diferents formats, models de dades i protocols, la qual cosa dificulta el seu tractament i el seu intercanvi a través de les xarxes de dades convencionals. Davant aquesta problemàtica la implementació de xarxes virtuals definides per software es presenta com una possible solució per a dotar de flexibilitat, escalabilitat i senzillesa de gestió a les xarxes que interconnecten aquests dispositius, plataformes i altres elements IoT, permetent una visió global, una gestió centralitzada i un desenvolupament de serveis a nivell de xarxa específics per als entorns d'Internet de les Coses. Aquest projecte es presenta com una aproximació d'aquestes dues tecnologies i tindrà com a objectiu el disseny d'una solució on provar les eines de control de xarxes definides per software o programables (SDN) i les funcions virtuals de xarxes (NFV) aplicades a desplegaments d'Internet de les Coses (IoT) de manera que es puguen demostrar els seus avantatges i implicacions, i es puguen descobrir noves línies de desenvolupament sobre aquesta base. / [EN] Nowadays, the complexity of traditional network administration, together with the lack of scalability and flexibility, has been a challenge for the proper development and integration of new emerging technologies which make use of this network. As an example, we have the so-called Internet of Things (IoT). The principal IoT network requirement that enables the growth of this paradigm is the need to facilitate high data volume exchange and administration, from very heterogeneous sources. The IoT concept is defined as the digital interconnection of daily objects endowed with more "intelligence" (Smart devices) through a data communication network either public (Internet) or private. However, this technological trend does not only depend on the "smart devices", but on the whole infrastructure, platforms, frameworks, services, and applications that helps data to travel from the source devices to their different destinations. Also, the handling of the massive volumes of data extracted from those smart devices, their storage, processing, and analysis, known as Big Data, is a key part of this paradigm. This data is gathered from very different sources, and hence, it has diverse data structures and formats. Moreover, it is exchanged using various network protocols (LoRa, CoAp, etc.) which hinder its management and communication through conventional networks, that were not created for such data traffic. Given this problem, several technological approaches have emerged to solve it. Virtual software-defined networking is presented as a possible solution to provide flexibility, scalability, and simplicity of management to the networks that interconnect these devices, platforms, services, and other IoT elements. The virtualization of the network infrastructure, includes an extra layer of abstraction, thus providing a holistic vision of the network and centralizing the administration of its elements and the development of specific network services for IoT deployments. This project is presented as an approximation of these two technological paradigms and will have as the main objective the design of an architectural blueprint and testbed were testing the control tools of software-defined networks (SDN) and the virtualized network functions (NFV) applied to IoT deployments. Thereby, its advantages and implications can be evaluated, and new lines of development can be discovered on this base. / Suárez De Puga García, J. (2022). Especificación e implementación de un sistema de red definida por software con funciones virtuales adaptadas a despliegues de Internet de las cosas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181555 / TESIS

[ES] Internet de las Cosas (IoT) es un paradigma tecnológico que está transformando y revolucionando el mundo en el cual vivimos, liderando la transformación digital y generando enormes posibilidades desde el punto de vista tecnológico que pueden solucionar grandes problemas y retos en nuestra sociedad y efectuar cambios profundos en nuestra economía e industria, y transformar nuestra vida cotidiana . Sin embargo, para poder obtener estos grandes beneficios y explotar todo su potencial todavía hace falta abordar y resolver grandes retos tecnológicos asociados. La interoperabilidad es el mayor reto tecnológico del paradigma IoT, conjuntamente con la seguridad, a causa de la vasta heterogeneidad inherente del universo IoT a todos los niveles y la falta de una estandarización global aceptada de facto capaz de alinear sus diferentes elementos y aspectos, que actualmente no se considera viable conseguir. La capacidad de elementos y sistemas de comunicarse y compartir información de manera efectiva entre ellos habilita intercambios de información relevante, coordinación o cooperación entre sí y sinergias. La fragmentación de la información de sistemas IoT y falta inherente de interoperabilidad en este paradigma causa graves problemas económicos y tecnológicos, e impide las sinergias entre sistemas. Se considera que la carencia de interoperabilidad es el mayor obstáculo para la formación de un ecosistema global de IoT, un hito en la transformación digital, puesto que impide la integración horizontal de mercados verticales y deja una gran fragmentación entre los sistemas basados en información obtenida con la tecnología IoT. IoT, uno de los paradigmas o habilitadores clave de la transformación digital, está enormemente limitada por carencias de interoperabilidad, que impiden su crecimiento, evolución y despliegue de todo su potencial. Es absolutamente crítico resolver el problema de falta intrínseca de interoperabilidad entre plataformas IoT para poder avanzar tecnológicamente hacia el Internet del Futuro, la Nueva Generación de IoT y la digitalización del mundo. La habilitación de la interoperabilidad entre sistemas y a lo largo de los sistemas, para conseguir un ecosistema interconexionado global, es un reto complejo y de múltiples facetas. Entre ellas, la interoperabilidad semántica, que implica el entendimiento completo, automático y sin ambigüedades de la información compartida entre sistemas, es singularmente compleja de obtener entre plataformas IoT a causa de la alta heterogeneidad entre sus modelos de información. En esta tesis se abarca el estudio, diseño, especificación, implementación y validación de habilitadores digitales (herramientas tecnológicas que promueven la digitalización del mundo) para establecer interoperabilidad en IoT en diferentes niveles (técnico, sintáctico, semántico) con especial enfoque en la interoperabilidad semántica entre plataformas heterogéneas, uno de los retos técnicos más complejos actualmente en IoT. También se abordan en el estudio y construcción de estos habilitadores temas a resolver de Internet del Futuro y la Nueva Generación de Internet de las Cosas. / [CA] Internet de les Coses (IoT) és un paradigma tecnològic que està transformant i revolucionant el món en el qual vivim, liderant la transformació digital i generant enormes possibilitats des del punt de vista tecnològic que poden solucionar grans problemes i reptes en la nostra societat i efectuar canvis profunds en la nostra economia i indústria, i transformar la nostra vida quotidiana. No obstant això, per a poder obtindre aquests grans beneficis i explotar tot el seu potencial encara fa falta abordar i resoldre grans reptes tecnològics associats. La interoperabilitat és el major repte tecnològic del paradigma IoT, conjuntament amb la seguretat, a causa de la vasta heterogeneïtat inherent de l'univers IoT a tots els nivells i la falta d'una estandardització global acceptada de facto capaç d'alinear els seus diferents elements i aspectes, que actualment no es considera viable aconseguir. La capacitat d'elements i sistemes de comunicar-se i compartir informació de manera efectiva entre ells habilita intercanvis d'informació rellevant, coordinació o cooperació entre si i sinergies. La fragmentació de la informació de sistemes IoT i falta inherent d'interoperabilitat en aquest paradigma causa greus problemes econòmics i tecnològics, i impedeix les sinergies entre sistemes. Es considera que la manca d'interoperabilitat és el major obstacle per a la formació d'un ecosistema global de IoT, una fita en la transformació digital, ja que impedeix la integració horitzontal de mercats verticals i deixa una gran fragmentació entre els sistemes basats en informació obtinguda amb la tecnologia IoT. La IoT, un dels paradigmes o habilitadors clau de la transformació digital, està enormement limitada per manques d'interoperabilitat, que impedeixen el seu creixement, evolució i desplegament de tot el seu potencial. És absolutament crític resoldre el problema de falta intrínseca d'interoperabilitat entre plataformes IoT per a poder avançar tecnològicament cap a la Internet del Futur, la Nova Generació de IoT i la digitalització del món. L'habilitació de la interoperabilitat entre sistemes i al llarg dels sistemes, per a aconseguir un ecosistema interconnectat global, és un repte complex i de múltiples facetes. Entre elles, la interoperabilitat semàntica, que implica l'enteniment complet, automàtic i sense ambigüitats de la informació compartida entre sistemes, és singularment complexa d'obtindre entre plataformes IoT a causa de l'alta heterogeneïtat entre els seus models d'informació. En aquesta tesi s'abasta l'estudi, disseny, especificació, implementació i validació d'habilitadors digitals (eines tecnològiques que promouen la digitalització del món) per a establir interoperabilitat en IoT en diferents nivells (tècnic, sintàctic, semàntic) amb especial enfocament en la interoperabilitat semàntica entre plataformes heterogènies, un dels reptes tècnics més complexos actualment en IoT. També s'aborden en l'estudi i construcció d'aquests habilitadors temes a resoldre d'Internet del Futur i la Nova Generació d'Internet de les Coses. / [EN] The Internet of Things (IoT) is a technological paradigm that is transforming and revolutionising the world we live in, leading the digital transformation and generating enormous technological possibilities that could solve major challenges in our society, effect profound changes in our economy and industry and transform our daily lives. However, in order to realise these great benefits and exploit IoT's full potential, there are major associated technological challenges to be addressed and solved. Interoperability is the biggest technological challenge of the IoT paradigm, together with security, because of the vast inherent heterogeneity in IoT at all levels and the lack of a de facto global standard capable of aligning its different elements and aspects, which is currently not considered feasible to achieve. The ability of elements and systems to communicate and share information effectively with each other enables exchanges of relevant information, coordination or cooperation with each other and synergies. The fragmentation of information in IoT systems and inherent lack of interoperability in this paradigm causes serious economic and technological problems, and prevents synergies between systems. The lack of interoperability is considered to be the biggest obstacle to the formation of a global IoT ecosystem, a milestone in the digital transformation, as it prevents horizontal integration of vertical markets and leaves a large fragmentation between systems based on IoT-derived information. IoT, one of the key paradigms or enablers of digital transformation, is severely constrained by interoperability gaps, which impede its growth, evolution and deployment of its full potential. It is absolutely critical to solve the problem of intrinsic lack of interoperability between IoT platforms in order to move technologically towards the Future Internet, the Next Generation IoT and the digitisation of the world. The enablement of interoperability between and across systems to achieve a globally interconnected ecosystem is a complex and multi-faceted challenge. Among them, semantic interoperability, which implies an automatic unambiguous understanding of the information shared between systems, is hardly feasible between IoT platforms due to the high heterogeneity of information models. This thesis covers the study, design, specification, implementation and validation of digital enablers to establish IoT interoperability at different levels (technical, syntactic, semantic) with special focus on semantic interoperability between heterogeneous platforms, one of the most complex technical challenges currently in IoT. The study and construction of these enablers also address issues to solve in the Future Internet and the Next Generation of the Internet of Things. / González Usach, R. (2022). Diseño, especificación, implementación y validación de habilitadores digitales para la interoperabilidad de plataformas de Internet de las cosas (IoT) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181643 / TESIS

[ES] Los sistemas de salud actuales están viendo cómo la cantidad de pacientes a atender y de servicios diferentes que han de prestar, es cada vez mayor, por lo que se cuestiona si serán sostenibles a largo plazo. Uno de los factores importantes de este aumento es el envejecimiento de la población, lo que implica un mayor número de pacientes crónicos y de personas dependientes. Al mismo tiempo, se genera la necesidad de abordar soluciones de prevención sobre la población general. Para hacer frente a estos problemas, se está recurriendo a la aplicación de las TIC en el ámbito de la salud, son los llamados sistemas de eSalud. En el desarrollo de sistemas de eSalud es necesario tener en cuenta que deben trabajar en entornos altamente heterogéneos y cambiantes. Además, han de ser capaces de adaptarse a las nuevas necesidades demandadas por la población, todo ello sin reducir la calidad de los servicios ya prestados y sin disparar los costes del sistema. Al desarrollar un sistema software, el modelo de arquitectura elegido marca qué características se van a potenciar. El paradigma de Arquitectura Orientada a Servicios (SOA) presenta entre sus principales beneficios una alta flexibilidad, reducción de costes y desarrollo rápido, así como permite la escalabilidad de sistemas. Por lo que puede ser un buen candidato a la hora de crear sistemas de eSalud. Existen diferentes formas de construir una arquitectura SOA, atendiendo a cómo se componen sus servicios y a cómo se aplican las directrices SOA. En esta tesis se propone el uso del paradigma de coreografía de procesos, siendo éste un modelo en el que se busca construir la arquitectura del sistema desde el punto de vista de los procesos de negocio de la organización. Este paradigma trabaja desde el concepto de un proceso único definido de forma distribuida, empleando coreografía de servicios para la composición. Es decir, no existe un elemento que centralice la toma de decisiones, donde cada servicio es consciente de qué debe realizar y cómo interactuar con el resto. En la coreografía de procesos se prioriza la eficiencia del sistema, aumentando el acoplamiento entre servicios, lo que puede reducir la flexibilidad del sistema SOA. Pero genera un sistema con mayor rendimiento y con una mejor alineación con los procesos de negocio. Además, la coreografía es más robusta que otros mecanismos de composición y ayuda con la integración de sistemas entre empresas. El objetivo de esta tesis es validar si el paradigma de coreografía de procesos es aplicable al desarrollo de sistemas de eSalud. Para ello se ha realizado la aplicación de este paradigma en tres escenarios de eSalud diferentes. En el primero de los escenarios, se creó un sistema para integrar y evaluar un dispositivo tecnológico puntero, las Google Glass. Esto demostró que se puede crear un sistema de eSalud basado en coreografía de procesos que integre dispositivos tecnológicos complejos. En el segundo de los escenarios, se validó el paradigma en un entorno real, creando un sistema distribuido de ejecución de modelos híbridos para la predicción y detección de diabetes tipo 2. El sistema permitió construir servicios para la ejecución de los modelos híbridos, integrando motores estadísticos externos y sistemas de terceros de acceso a datos clínicos. De esta forma se validó que la coreografía de procesos ayuda a la integración con sistemas externos, permitiendo un desarrollo rápido y la creación de sistemas distribuidos. En el tercero de los escenarios, se aplica el paradigma orientado al modelo de IoT integrando sensores portables para crear un sistema de eSalud. El sistema desarrollado integra un kit de sensores de eSalud para el seguimiento y monitorización remota de pacientes, comparando su rendimiento en un ordenador y en una Raspberry Pi. El resultado refrenda la hipótesis de que la coreografía de procesos permite aplicarse para crear fácilmente sistemas de eSalud orientados a IoT e integrar sensores portables de este ámbito. / [CA] Els sistemes de salut actuals estan veient com la quantitat de pacients a atendre i de servicis diferents que han de prestar, és cada vegada major, per la qual cosa es qüestiona si seran sostenibles a llarg termini. Un dels factors importants d'aquest augment és l'envelliment de la població, la qual cosa implica un major nombre de pacients crònics i de persones dependents. Al mateix temps, es genera la necessitat d'abordar solucions de prevenció sobre la població general. Per a fer front a aquests problemes, s'està recorrent a l'aplicació de les TIC en l'àmbit de la salut, són els cridats sistemes d'eSalut. En el desenvolupament de sistemes d'eSalut és necessari tindre en compte que han de treballar en entorns altament heterogenis i canviants. A més, han de ser capaços d'adaptar-se a les noves necessitats demandades per la població, tot això sense reduir la qualitat dels servicis ja prestats i sense disparar els costos del sistema. En desenvolupar un sistema programari, el model d'arquitectura triat marca quines característiques es potenciaran. El paradigma d'Arquitectura Orientada a Servicis (SOA) presenta entre els seus principals beneficis una alta flexibilitat, reducció de costos i desenrotllament ràpid, així com permet l'escalabilitat de sistemes. Pel que pot ser un bon candidat a l'hora de crear sistemes d'eSalut. Hi ha diferents formes de construir una arquitectura SOA, atenent a com es componen els seus servicis i a com s'apliquen les directrius SOA. En esta tesi es proposa l'ús del paradigma de coreografia de processos, sent aquest un model en el qual es busca construir l'arquitectura del sistema des del punt de vista dels processos de negoci de l'organització. Este paradigma treballa des del concepte d'un procés únic definit de forma distribuïda, emprant coreografia de servicis per a la composició. És a dir, no hi ha un element que centralitze la presa de decisions, on cada servici és conscient de què ha de realitzar i com interactuar amb la resta. En la coreografia de processos es prioritza l'eficiència del sistema, augmentant l'adaptament entre servicis, la qual cosa pot reduir la flexibilitat del sistema SOA. Però genera un sistema amb major rendiment i amb una millor alineació amb els processos de negoci. A més, la coreografia és més robusta que altres mecanismes de composició i ajuda amb la integració de sistemes entre empreses. L'objectiu d'aquesta tesi és validar si el paradigma de coreografia de processos és aplicable al desenrotllament de sistemes d'eSalut. Per a això s'ha realitzat l'aplicació d'aquest paradigma en tres escenaris d'eSalut diferents. En el primer dels escenaris, es va crear un sistema per a integrar i avaluar un dispositiu tecnològic punter, les Google Glass. Açò va demostrar que es pot crear un sistema d'eSalut basat en coreografia de processos que integre dispositius tecnològics complexos. En el segon dels escenaris, es va validar el paradigma en un entorn real, creant un sistema distribuït d'execució de models híbrids per a la predicció i detecció de diabetis tipus 2. El sistema va permetre construir servicis per a l'execució dels models híbrids, integrant motors estadístics externs i sistemes de tercers d'accés a dades clíniques. D'aquesta manera es va validar que la coreografia de processos ajuda amb la integració amb sistemes externs, permetent un desenrotllament ràpid i la creació de sistemes distribuïts. En el tercer dels escenaris, s'aplica el paradigma orientat al model d'IoT integrant sensors portables per a crear un sistema d'eSalut. El sistema desenrotllat integra un kit de sensors d'eSalut per al seguiment i monitorització remota de pacients, comparant el seu rendiment en un ordinador i en una Raspberry Pi. El resultat referenda la hipòtesi que la coreografia de processos permet aplicar-se per a crear fàcilment sistemes d'eSalut orientats a IoT i integrar sensors portables d'este àmbit. / [EN] Today's health systems are seeing an increasing number of patients to be cared for, as well as different services to be provided, raising questions as to whether they will be sustainable in the long term. One of the critical factors in this increase is the ageing of the population, which implies a more significant number of chronic patients and dependents. At the same time, there is a need to address prevention solutions in the general population. To address these problems, the application of ICTs in the health field, the so-called eHealth systems, is being used. In the development of eHealth systems, it is necessary to consider that they have to work in highly heterogeneous and changing environments. Moreover, they must be able to adapt to the new needs demanded by the population, without reducing the quality of the services already provided and without increasing the costs of the system. When developing a software system, the architecture model chosen determines which characteristics are to be enhanced. The Service Oriented Architecture (SOA) paradigm has among its main benefits high flexibility, cost reduction and rapid development, as well as allowing the scalability of systems. Therefore, it can be a good candidate when creating eHealth systems. There are different ways to build an SOA architecture, depending on how its services are composed and how SOA guidelines are applied. This thesis proposes the use of the process choreography paradigm, which is a model that seeks to build the architecture of the system from the point of view of the organisation's business processes. This paradigm works from the concept of a single process defined in a distributed way, using service choreography for the composition. In other words, there is no centralised decision-making element, where each service is aware of what it must do and how to interact with the rest. Process choreography prioritises system efficiency by increasing coupling between services, which can reduce the flexibility of the SOA system. But it generates a system with higher performance and better alignment with business processes. In addition, choreography is more robust than other composition mechanisms and helps with cross-company system integration. The aim of this thesis is to validate whether the process choreography paradigm is applicable to the development of eHealth systems. To this end, the application of this paradigm has been carried out in three different eHealth scenarios. In the first scenario, a system was created to integrate and evaluate a cutting-edge technological device, Google Glass. This demonstrated that it is possible to create an eHealth system based on process choreography that integrates complex technological devices. In the second scenario, the paradigm was validated in a real environment, creating a distributed hybrid model execution system for the prediction and detection of type 2 diabetes. The system allowed building services for hybrid model execution, integrating external statistical engines and third-party services to access clinical data. This scenario validated that the process choreography aids integration with external systems, enabling rapid development and the creation of distributed systems. In the third scenario, the paradigm is applied to the IoT model by integrating wearable sensors to create an eHealth system. The developed system integrates an eHealth sensor kit for remote patient tracking and monitoring, comparing its performance on a computer and a Raspberry Pi. The result supports the hypothesis that process choreography can be applied to easily create IoT-oriented eHealth systems and integrate IoT wearable sensors. / Bayo Montón, JL. (2023). Propuesta de uso del paradigma de coreografía de procesos para crear sistemas de eSalud en entornos heterogéneos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192822