Sensor de computación en la nube móvil Introducción INTRODUCCIÓN Red inalámbrica de sensores Red inalámbrica de sensores Una red de sensores está compuesta por una gran cantidad de nodos de sensores que están densamente desplegado sobre un área geográfica. Los nodos se componen de cuatro componentes básicos: • • • • Un dispositivo de detección de baja potencia Un procesador integrado Un subsistema de comunicación inalámbrica Un módulo de potencia Red inalámbrica de sensores Existen muchos tipos diferentes de sensores: • Térmicos • Radar • Sísmica • Acústicos • Magnética Estos pueden monitorear una amplia variedad de condiciones: temperatura, humedad, movimiento de vehículos, presión, suelo maquillaje, niveles de ruido, la presencia de ciertos objetos Red inalámbrica de sensores Sensores de la Nube Sensores de la nube Los componentes principales de los sensores de la nube son : Módulo de cliente: Es donde los usuarios finales pueden emplear infraestructura de nube de sensores accediendo a la interfaz de usuario a través de navegadores web. Módulo de portal: Este módulo ofrece interfaces para que el cliente acceda a la nube Módulo de aprovisionamiento: proporciona aprovisionamiento automático de grupos de sensores virtuales, Gestión de recursos: servidor, almacenamiento, etc., Son los recursos de TI utilizados para sensor virtual y las plantillas para el módulo de aprovisionamiento utilizado en la nube de sensores arquitectura. Módulo de monitoreo: Esta capa monitorea la capa del sensor virtual Módulo de grupo de sensores virtuales: Esta capa se proporciona para ayudar al usuario a emplear la capa de sensores físicos de forma dinámica. Módulo de sensor físico: Se utilizan para detectar el entorno o el paciente cuerpo, según lo requiera la aplicación. Sensores de la nube Aplicación Aplicación El monitoreo apropiado y en tiempo real de la salud del paciente es un tema muy desafiante e importante hoy en día. En un sistema de salud convencional, las enfermeras monitorean la salud del paciente, registran los datos y envían los datos a los médicos y otro personal médico. Todos los procesos son manuales. Por lo tanto, el retraso o la latencia es el principal inconveniente de este enfoque. En caso de que la salud del paciente se deteriore rápidamente, puede ocurrir una emergencia, que puede necesitar monitoreo de salud en tiempo real sin demora. Para hacer esto posible, se puede introducir un SMCC en un sistema de salud convencional. Aplicación Aplicación • Como SMCC es una combinación de WSN y CC con 176Mobile Cloud Computing: Architectures, Algorithms and Applicationsmobile, podemos conectar sensores al cuerpo del paciente o con diversos dispositivos médicos, como rayos X, ECG o MRI. El nodo del sensor recopilará los datos y los enviará inmediatamente a la nube a través de dispositivos móviles. Luego, el médico y otro personal médico pueden acceder a esos datos en muy poco tiempo desde Internet a través de sus terminales sin ninguna latencia. Los beneficios del nuevo enfoque sobre el enfoque existente son la arquitectura del sistema y los problemas de seguridad. Algunos ejemplos son Health Vault de Microsoft y Smart Health de IBM. Proporcionan una solución en la nube para el monitoreo de la salud a gran escala en todo el mundo. Aplicación El escenario tradicional de la atención médica es el siguiente: 1.Una enfermera u otro personal médico recolecta los datos del paciente y escribe la información en papel. 2. Las notas se envían a un terminal para la entrada de datos. 3. Los datos recopilados se almacenan en un servidor de base de datos donde se organizan, indexan y se puede acceder a través de una interfaz 4. Los médicos y el personal médico pueden acceder a esta información a través de una interfaz de cualquier aplicación. El principal inconveniente es la latencia entre la recopilación de datos (1) y el acceso a la información. El monitoreo en tiempo real de un paciente no es posible aquí. Además, este esquema es inexacto, ya que existe la posibilidad de una entrada incorrecta. Una arquitectura completa del modelo de servicio de salud Una arquitectura completa del modelo de servicio de salud Los componentes principales de este modelo son los siguientes: 1.- Módulo sensor: los sensores de salud física se utilizan para medir la presión arterial, el ECG, la temperatura y otros parámetros. Estos datos se extraen, transforman y cargan desde el sensor al equipo médico conectado. El software se carga en el equipo para recopilar y procesar datos localmente. Luego, los datos se transmiten a través de la red inalámbrica a "servicios en la nube“. 2. Aplicación de servicio de intercambio: este módulo organiza los datos generales del paciente relacionados con la enfermedad. Actúa como un intermediario entre el equipo médico local y los servicios remotos en la nube. Hay dos funciones principales de este módulo: A. Se emplea como punto de acceso. B. Permite que el equipo médico preprocese y almacene datos detectados localmente (por ejemplo, los datos se agregan, filtran y analizan antes de la transmisión a la nube ). Una arquitectura completa del modelo de servicio de salud 3. Aplicación de servicio de contenido: Estas son las interfaces comunes que se utilizan para proporcionar información a los médicos y otro personal médico. 4.Proveedor de informática de servicios públicos: este módulo es responsable de proporcionar infraestructura física para almacenar datos, procesamiento y servicios de entrega de contenido. Ventajas del escenario: • Este modelo facilita la recopilación continua de datos en tiempo real. • Se elimina la interrupción humana y no hay posibilidad de recopilación y transmisión de datos erróneos a la base de datos. • Los sensores inalámbricos se implementan fácilmente, ya que no hay una arquitectura fija. de red de sensores. Los sensores conectados a los dispositivos médicos obvian la necesidad de la recolección manual de datos y la entrada de datos en el sistema médico. • Los recursos informáticos disponibles en la nube son responsables de organizar, indexar, hacer que los datos sean accesibles y distribuirlos a los médicos y al personal médico. Una arquitectura completa del modelo de servicio de salud 3. Aplicación de servicio de contenido: Estas son las interfaces comunes que se utilizan para proporcionar información a los médicos y otro personal médico. 4.Proveedor de informática de servicios públicos: este módulo es responsable de proporcionar infraestructura física para almacenar datos, procesamiento y servicios de entrega de contenido. Ventajas del escenario: • Este modelo facilita la recopilación continua de datos en tiempo real. • Se elimina la interrupción humana y no hay posibilidad de recopilación y transmisión de datos erróneos a la base de datos. • Los sensores inalámbricos se implementan fácilmente, ya que no hay una arquitectura fija. de red de sensores. Los sensores conectados a los dispositivos médicos obvian la necesidad de la recolección manual de datos y la entrada de datos en el sistema médico. • Los recursos informáticos disponibles en la nube son responsables de organizar, indexar, hacer que los datos sean accesibles y distribuirlos a los médicos y al personal médico. Desafíos de la computación en la nube móvil con sensores Desafíos de la computación en la nube móvil con sensores 1. Comunicación inalámbrica: aunque en la comunicación inalámbrica, las señales interactúan con los asistentes digitales personales, las rutas de las señales se bloquean y se introducen ruidos y ecos, lo que provoca más obstáculos en la comunicación inalámbrica que en la comunicación por cable. Como resultado, la comunicación inalámbrica se caracteriza por anchos de banda más bajos, tasas de error más altas y desconexiones espurias más frecuentes. Por lo tanto, para las retransmisiones, la latencia de comunicación aumenta. 2. Desarrollo de software: el diseño de software para un sistema en red para diferentes aplicaciones en la plataforma del teléfono móvil es un proceso desafiante [22] sin tener el conocimiento del hardware subyacente. Desafíos de la computación en la nube móvil con sensores 3. Recursos pobres en dispositivos móviles: los dispositivos móviles tienen pocos recursos en comparación con los elementos estáticos [2]. Los recursos computacionales, como la capacidad del disco, la velocidad del procesador y el tamaño de la memoria, están limitados debido al consumo de energía fijo y las limitaciones de peso. 4. Recursos de energía finitos: la duración de la batería de cada dispositivo móvil se fija de acuerdo con las especificaciones del hardware. El consumo de energía debe tenerse en cuenta al desarrollar hardware y software para dispositivos móviles. 5. Cuestiones de coste y cobro de la computación en la nube: los consumidores de la nube deben ser conscientes de las compensaciones entre integración, computación y comunicación [3]. La migración de diferentes aplicaciones a la nube puede aumentar significativamente el costo de la comunicación de datos. Dado que los recursos utilizados para la computación probablemente sean altos, el costo por unidad de computación aumenta drásticamente. Es necesario un conjunto de recursos elásticos para la personalización intensiva, el rendimiento y la mejora de la seguridad para el acceso simultáneo de los usuarios, y lidiar con las complejidades aumenta los cargos para el cliente. Desafíos de la computación en la nube móvil con sensores 6. Cuestiones de seguridad: no hay duda de que poner datos, ejecutar software en una máquina remota es difícil disco, y el uso de su CPU parece desalentador para muchos. Los problemas de seguridad bien conocidos, como la pérdida de datos, el phishing, la botnet [3] (que se ejecuta de forma remota en una colección de máquinas) plantean serias amenazas para los datos y el software de la organización. 7. Disponibilidad de datos: la falla de la conectividad a Internet es un riesgo importante para ejecutar una aplicación en el entorno de computación en la nube[23], especialmente en circunstancias no naturales como los desastres. Como los teléfonos móviles acceden a las aplicaciones, dependen del acceso a Internet para la comunicación. Además, si se identifica la vulnerabilidad en un servicio particular proporcionado por el proveedor de servicios en la nube, la aplicación puede tener que detener todo acceso al proveedor de servicios en la nube hasta que se puedan asegurar, de modo que se resuelva la vulnerabilidad. 8. La principal preocupación para la informática móvil es el bajo ancho de banda; las redes inalámbricas tienen un ancho de banda mucho menor que las redes cableadas. Desafíos de la computación en la nube móvil con sensores 9. La variación del ancho de banda es alta: los dispositivos móviles tienen problemas de mayor variación en el ancho de banda de la red. Las aplicaciones pueden asumir un ancho de banda alto y operar cuando están conectadas o pueden asumir un ancho de banda bajo o ajustarse con los recursos disponibles. 10. Diversas redes: el problema con los dispositivos móviles en comparación con los dispositivos estacionarios es que los primeros cambian de red a medida que se mueven más allá del alcance de la red en uso. Además, algunos dispositivos móviles utilizan varias redes al mismo tiempo. 11. La interfaz de usuario es pequeña: es difícil abrir muchas ventanas simultáneamente en su pantalla pequeña. 12. Baja energía: la batería es la razón principal del peso de los dispositivos móviles . Al reducir el tamaño de la batería, aumenta la necesidad de recargar con más frecuencia12. Baja energía: la batería es la razón principal del peso de los dispositivos móviles. Al reducir el tamaño de la batería, aumenta la necesidad de recargar con mayor frecuencia.
