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Future Internet: Internet of Things, Cloud Computing & Linked Data

“Marketing, empleo y futuro de Internet en la Universidad de Deusto” – Internet Eguna, 17 de Mayo de 2012, Universidad de Deusto

Dr. Diego López-de-Ipiña González-de-Artaza

DeustoTech-INTERNET, DeustoTech – Deusto Institute of Technologyhttp://paginaspersonales.deusto.es/dipina

dipina@deusto.es

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Agenda

• Future Internet– Concepto– Pilares

• Cloud Computing• Linked Data• Big Data

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• Internet tiene más de 1500 millones de usuarios – Es un éxito comunicando personas y sistemas de información

• PERO … – ha crecido mucho más allá de sus expectativas y objetivos de diseño

en los 70s:• Varios parches han permitido aplicaciones novedosas sin cambiarse su

arquitectura subyacente– debe superar sus limitaciones tecnológicas para usarse como una

infraestructura global crítica• Las aplicaciones web del futuro requerirán más movilidad, seguridad,

ancho de banda, robustez e interactividad

Limitaciones de la Internet Actual (1)

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• Varios “parches” han sido desarrollados y desplegados para permitir a Internet hacer frente a las demandas incrementales de conectividad y capacidad

• La Internet actual ha alcanzado un punto de saturación para alcanzar las expectativas funcionales del usuario y los desafíos tecnológicos en tiempo y precio– En términos de seguridad, escalabilidad, movilidad, disponibilidad o

aspectos socioeconómicos

Limitaciones de la Internet Actual (2)

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Misión de la Future Internet (FI)

• Ofrecer a todos los usuarios un entorno seguro, eficiente, confiable y robusto, que: – Permita un acceso abierto, dinámico y

descentralizado a la red y a su información y– Sea escalable, flexible y adapte su rendimiento a

las necesidades de los usuarios y su contexto

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Visión de la Internet del Futuro

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Arquitectura de la Internet del Futuro

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Los Pilares de la Internet del Futuro

• La Internet del Futuro consta de 4 pilares apoyados en una nueva infraestructura de red como base:– Internet Por y Para la Gente– Internet de los Contenidos y del Conocimiento– Internet de los Servicios– Internet de las Cosas

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Internet Por y Para la Gente

• Nueva visión del usuario en Internet que implica:– Mejor experiencia de usuario: desarrollo de nuevos interfaces

ergonómicos y modelos de interacción multi-modal– Usuarios activos (prosumers): nuevas herramientas que permitan a

los usuarios finales crear y compartir servicios personalizados– Sensible al Usuario y Contenido: personalización de contenido y

servicios de acuerdo al contexto y preferencias personales– Conocimiento de usuarios: extraer información de los usuarios,

monitorizar su comportamiento sin comprometer su privacidad

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Internet de los Contenidos y del Conocimiento

• Nueva visión del contenido en Internet que implica:– Nuevos dispositivos/players: dispositivos multimedia con más

funcionalidad integrada, escalables, auto-configurables, programables– Aplicaciones multimedia sociales: software y herramientas para

integrar contenidos multimedia orientados a relaciones sociales. – Contenido digital: herramientas para crear contenidos por el propio

usuario y su distribución a través de diferentes localizaciones. – Contenido etiquetado semánticamente: para permitir que las

aplicaciones puedan procesar información de modo inteligente– Inteligencia cognitiva: la evolución de la web a Web 3.0 permitirá

motores de búsqueda multimedia avanzados.

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Ejemplo Internet de la Gente y Contenidos

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Internet de las Cosas

• Red universal de objetos interconectados y direccionables basada en protocolos de comunicación estándar.– IoT exhibirá un alto nivel de heterogeneidad, combinando objetos de

distinta funcionalidad, tecnología o campos de aplicación.– Protocolos semánticos noveles serán desarrollados para permitir a IoT

escalar y coordinar a los millones de objetos que nos rodean– RFID y redes de sensores proporcionan un mecanismo de bajo coste y

robusto de identificación y sensibilidad al contexto• El uso de Internet pasará de modelo request/reply a push-and-process

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Desafíos de Internet de las Cosas

1. Procesar grandes cantidades de información de “cosas conectadas” y ofrecer servicios en respuesta

2. Investigar en nuevos modos y mecanismos de encontrar, recuperar y transmitir datos dinámicamente– Descubrimiento de datos sensoriales — en tiempo y espacio– Comunicación de datos sensoriales: consultas complejas (síncronas),

publish/subscribe (asíncronas)– Procesamiento de gran variedad de streams de datos sensoriales:

correlación, agregación y filtrado BIG DATA

3. Dimensión ética y social: mantener el equilibrio entre personalización, privacidad y seguridad

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Internet de las Cosas

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A Green and Social Coffee Maker

• @SocialCoffee (https://twitter.com/#!/Social_Coffee) es una cafetera conectada a Internet con identidad social y alma sostenible– Twitea cuando no tiene agua o alguien hace un café– Contabiliza la energía consumida– Alerta cuando la cafetera sigue enchufada

innecesariamente y se apaga si no hay reacción– Corresponde a una nueva generación de

electrodomésticos que pueden potenciar buenas prácticas

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Adapted from SAP Research, 2008, and SEEKDA, 2008

Una multitud de servicios IT conectados, que son ofrecidos, comprados,

vendidos, utilizados, adaptados y compuestos por una red universal de

proveedores, consumidores y agregadores de servicios o brokers

- resultando en -una nueva manera de ofrecer, utilizar, y

organizar funcionalidad soportada por IT

Internet de los Servicios

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Internet de los Servicios

• Define cómo los servicios serán provistos y operados en la Internet del Futuro– http://services.future-internet.eu/index.php/Main_Page

• Tres principales áreas de investigación:1. Internet-scale service oriented computing –permite el acceso a

recursos computacionales, datos o software, como servicios2. Acceso a servicios contextualizado, proactivo y personalizado –

context-awareness, interacción multi-modal, end-user empowerment, colaborativo

3. Orquestación de servicios y servicios base – diferentes capas de servicios, desde servicios de infraestructura a servicios específicos con interfaz de usuario.

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Infraestructura Virtualizada:Cloud Computing

Un paradigma de computación emergente donde los datos y servicios residen en centros de datos muy escalables que pueden ser accedidos ubicuamente desde cualquier dispositivo conectado a Internet1

Merrill Lynch: Cloud computing market opportunity by 2011 =$95bn in business and

productivity apps +$65bn in online advertising =

$160bn

(1) Source: IBM

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Arquitectura Cloud Computing

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Aplicaciones Cloud• Corresponden con lo que se denomina como SaaS• Manifestación de cloud más popular• Ejemplos: SalesForce, Gmail, Yahoo! Mail, rememberthemilk,

doodle, Google Docs, DropBox, picnik, Panda Cloud Antivirus, scribd, slideshare

• Ventajas: Libre, Fácil, Adopción de consumo• Desventajas: funcionalidad limitada, no hay control de acceso

a la tecnología subyacente

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Plataformas Cloud• Contenedores de aplicaciones• Entornos cerrados• Ejemplos: Google App Engine, Microsoft Azure, Heroku,

Mosso, Engine Yard, Joyent o Force.com• Ventajas: buenas para desarrolladores, más control que en las

aplicaciones cloud, configuradas estrechamente• Desventajas: restringidas a lo que está disponible, otras

dependencias, dependencia tecnológica

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Infraestructura Cloud

• Proveen nubes de computación y almacenamiento• Ofrecen capas de virtualización (hardware/software)• Ejemplos: Amazon EC2, GoGrid, Amazon S3, Nirvanix, Linode,

Arsys Cloud Flexible, EyeOS• Ventajas: control completo del entorno y la infraestructura• Desventajas: precio premium, competencia limitada

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Amazon Web Services (AWS)

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Web Semántica• Propone una extensión de la web actual en la que la

información tiene un significado bien definido– Entendible por los ordenadores y agentes software

• Consiste en dos cosas:– Mapear documentos a formatos entendibles por máquinas– Crear enlaces con relaciones entre los conceptos descritos

• Así la web se transformará en una base de datos gigante global y descentralizada– Mediante la inclusión de contenidos semánticos en las

páginas web pasaremos de la web de documentos no estructurados a la Web de Datos

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Semantic Web Technology Stack• El significado de las relaciones lo

aportan RDFS y OWL– RDFS define relaciones jerárquicas– OWL permite mayor expresividad:

cardinalidad, transitividad, etc.

• SPARQL: lenguaje de consultas

• Resource Description Framework (RDF)– Define un modelo de conocimiento

basado en grafos• Conformado por tripletas que

relacionan recursos– (sujeto, relación, objeto)

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Linked (Open) Data“A term used to describe a recommended best practices for exposing, sharing, and connecting pieces of data, information, and knowledge on the Semantic Web using URIs and RDF.“ (Wikipedia)

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Linked (Open) Data

• 4 reglas y muchas oportunidades!!!1. Utilizar URIs (Uniform Resource Identifier) como nombres

únicos para los recursos.2. Usar el protocolo HTTP para nombrar y resolver a los

datos identificados mediante esas URIs.3. Al resolver una URI, ofrecer información útil sobre los

datos asociados mediante estándares como RDF y de acceso a los propios datos (SPARQL).

4. Incluir enlaces a otras URIs para permitir encontrar más datos relacionados.

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Publicación de datos enlazados

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LOD Cloud

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Fuentes de Open Data Populares

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Retos en Linked (Open) Data• Nuevos procedimientos de publicación y explotación de

datos.• Nuevos vocabularios para describir conjuntos de datos y sus

interrelaciones.• Técnicas para gestionar y mantener el ciclo de vida, evolución

y multilingüismo de los datos.• Sistemas de recomendación de datos (QoS) y de relaciones

entre datos• Confiabilidad de las fuentes de datos• Demostrar que los costes de formatear la información son

superados por la aplicabilidad adicional– Necesidad imperante de demostrar casos de éxito

• ...

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Abriendo datos sobre publicaciones

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Vocabularios usados

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dc

bibo

event

foaf bibtex

gn

dblp

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Semantic Searcher

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Big Data• Big Data = tratamiento y análisis de enormes repositorios de

datos donde resulta imposible tratarlos con las herramientas de bases de datos y analíticas convencionales– Motivado por la proliferación de páginas web, aplicaciones de imagen

y vídeo, redes sociales, dispositivos móviles, apps, sensores, internet de las cosas, etc. capaces de generar quintillones de bytes al día

• NoSQL, Hadoop, machine learning, business intelligence ¿te suena?

• El uso de Linked Data y Big Data para la toma de decisiones en organizaciones es uno de los grandes desafíos en la evolución de la web– El paradigma de Linked Data facilita Big Data, al potenciar el principio

de hipertexto yendo de una web de documentos a una web de datos rica

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Big Data o “el siguiente gran palabro”

• Big Data promete la generación de conocimiento, crear ventajas sostenibles y competitivas para las organizaciones

• Se necesita Big Data cuando el análisis de información se ve afectado por el Volumen, la Variedad o la Velocidad en el procesamiento de datos:– Volumen: tus datos son demasiado voluminosos para ser gestionados por tu

infraestructura de datos actual– Variedad: hay demasiadas fuentes de datos de las que extraer información y

en varios formatos (datos estructurados y no estructurados)– Velocidad: necesitas de manera ágil obtener conclusiones e información que

te ayude en tiempo real a tomar decisiones

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Ejemplos de aplicación de Big Data

• Big Data applied to Emergency Management– Monitor social networks to filter, extract and analyse social media by

means of machine learning, natural language processing and crowd intelligence

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Referencias• European Future Internet portal, http://www.future-internet.eu/• The Internet of Things council, http://www.theinternetofthings.eu/• Semantic Web, http://semanticweb.org/wiki/Main_Page• Linked Data – connect distributed data across the Web,

http://linkeddata.org/• Bringing Big Data to the Enterprise,

http://www-01.ibm.com/software/data/bigdata/• Creating, deploying and exploiting Linked Data,

http://virtuoso.openlinksw.com/presentations/Creating_Deploying_Exploiting_Linked_Data2/Creating_Deploying_Exploiting_Linked_Data2_TimBL_v3.html#(1)

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Future Internet: Internet of Things, Cloud Computing & Linked Data

“Marketing, empleo y futuro de Internet en la Universidad de Deusto” – Internet Eguna, 17 de Mayo de 2012, Universidad de Deusto

http://www.interneteuskadi.org/es/menu,eventos/evento,marketing-empleo-y-futuro-de-internet-en-la-universidad-de-deusto

Dr. Diego López-de-Ipiña González-de-Artaza DeustoTech-INTERNET, DeustoTech – Deusto Institute of Technology

http://paginaspersonales.deusto.es/dipinadipina@deusto.es