Publicación: A WoT Platform for Supporting Full-Cycle IoT Solutions from Edge to Cloud Infrastructures: A Practical Case
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Fecha
2020-07-05
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Resumen
Internet of Things (IoT) learning involves the acquisition of transversal skills ranging from the development based on IoT devices and sensors (edge computing) to the connection of the devices themselves to management environments that allow the storage and processing (cloud computing) of data generated by sensors. The usual development cycle for IoT applications consists of the following three stages: stage 1 corresponds to the description of the devices and basic interaction with sensors.
In stage 2, data acquired by the devices/sensors are employed by communication models from the origin edge to the management middleware in the cloud. Finally, stage 3 focuses on processing and presentation models. These models present the most relevant indicators for IoT devices and sensors.
Students must acquire all the necessary skills and abilities to understand and develop these types of applications, so lecturers need an infrastructure to enable the learning of development of full IoT applications. AWeb of Things (WoT) platform named Labs of Things at UNED (LoT@UNED) has been
used for this goal. This paper shows the fundamentals and features of this infrastructure, and how the different phases of the full development cycle of solutions in IoT environments are implemented using LoT@UNED. The proposed system has been tested in several computer science subjects. Students can perform remote experimentation with a collaborativeWoT learning environment in the cloud, including the possibility to analyze the generated data by IoT sensors.
El aprendizaje del Internet de las Cosas (IoT) implica la adquisición de competencias transversales que abarcan desde el desarrollo basado en dispositivos y sensores IoT (edge computing) hasta la conexión de los propios dispositivos a entornos de gestión que permiten el almacenamiento y procesamiento (cloud computing) de los datos generados por los sensores. El ciclo habitual de desarrollo de aplicaciones IoT consta de las siguientes tres etapas: la etapa 1 corresponde a la descripción de los dispositivos e interacción básica con los sensores. En la etapa 2, los datos adquiridos por los dispositivos/sensores son utilizados por los modelos de comunicación desde el borde de origen hasta el middleware de gestión en la nube. Finalmente, la etapa 3 se centra en los modelos de procesamiento y presentación. Estos modelos presentan los indicadores más relevantes para los dispositivos y sensores IoT. Los estudiantes deben adquirir todas las competencias y habilidades necesarias para comprender y desarrollar este tipo de aplicaciones, por lo que los profesores necesitan una infraestructura que les permita aprender a desarrollar aplicaciones IoT completas. Para ello se ha utilizado una plataforma Web of Things (WoT) denominada Labs of Things de la UNED (LoT@UNED). En este trabajo se muestran los fundamentos y características de esta infraestructura, y cómo se implementan las diferentes fases del ciclo completo de desarrollo de soluciones en entornos IoT utilizando LoT@UNED. El sistema propuesto ha sido probado en varias asignaturas de informática. Los estudiantes pueden realizar experimentación remota con un entorno de aprendizaje colaborativo de WoT en la nube, incluyendo la posibilidad de analizar los datos generados por los sensores IoT.
El aprendizaje del Internet de las Cosas (IoT) implica la adquisición de competencias transversales que abarcan desde el desarrollo basado en dispositivos y sensores IoT (edge computing) hasta la conexión de los propios dispositivos a entornos de gestión que permiten el almacenamiento y procesamiento (cloud computing) de los datos generados por los sensores. El ciclo habitual de desarrollo de aplicaciones IoT consta de las siguientes tres etapas: la etapa 1 corresponde a la descripción de los dispositivos e interacción básica con los sensores. En la etapa 2, los datos adquiridos por los dispositivos/sensores son utilizados por los modelos de comunicación desde el borde de origen hasta el middleware de gestión en la nube. Finalmente, la etapa 3 se centra en los modelos de procesamiento y presentación. Estos modelos presentan los indicadores más relevantes para los dispositivos y sensores IoT. Los estudiantes deben adquirir todas las competencias y habilidades necesarias para comprender y desarrollar este tipo de aplicaciones, por lo que los profesores necesitan una infraestructura que les permita aprender a desarrollar aplicaciones IoT completas. Para ello se ha utilizado una plataforma Web of Things (WoT) denominada Labs of Things de la UNED (LoT@UNED). En este trabajo se muestran los fundamentos y características de esta infraestructura, y cómo se implementan las diferentes fases del ciclo completo de desarrollo de soluciones en entornos IoT utilizando LoT@UNED. El sistema propuesto ha sido probado en varias asignaturas de informática. Los estudiantes pueden realizar experimentación remota con un entorno de aprendizaje colaborativo de WoT en la nube, incluyendo la posibilidad de analizar los datos generados por los sensores IoT.
Descripción
The registered version of this article, first published in “Sensors 2020 , 20 , 3770", is available online at the publisher's website: MDPI, https://doi:10.3390/s20133770
Categorías UNESCO
Palabras clave
web of things, IoT learning, cloud computing, protocols, virtualization, instructional design, Internet de las cosas, aprendizaje de IoT, computación en la nube, protocolos, virtualización, diseño instruccional
Citación
Pastor-Vargas, R.; Tobarra, L.; Robles-Gómez, A.; Martín, S.; Hernández, R.; Cano, J. Una plataforma WoT para respaldar soluciones de IoT de ciclo completo desde el borde hasta las infraestructuras de la nube: un caso práctico. Sensors 2020 , 20 , 3770. https://doi.org/10.3390/s20133770
Centro
E.T.S. de Ingeniería Informática
Departamento
Sistemas de Comunicación y Control