Título Metrica
Abreviado
Área de gestión Proyecto
Comienzo 01/09/2021
Abstract Los sistemas ciberfísicos son aquellos sistemas formados por un determinado proceso físico y un conjunto de dispositivos heterogéneos que constituyen la capa ciber, con una fuerte interacción con el nivel físico. Estos dispositivos tienen posibilidades de medición (sensores) y actuación (actuadores) sobre el medio físico, además de ciertas capacidades de computación, memoria y comunicación que les permiten realizar tareas complejas de forma distribuida. Una de las aplicaciones más interesantes que tienen los SCFs es su uso para la monitorización y supervisión de sistemas de gran variabilidad espacio-temporal, esto es, procesos físicos cuyas variables cambien con el tiempo, pero que también se relacionan con el valor que toman las propia variables en diferentes puntos del espacio. En particular, las dinámicas de difusión tienen un gran interés, pues sirven para modelar numerosos procesos de transporte. Así, por ejemplo, la vigilancia de un determinado vertido en el mar, o la monitorización de la difusión de aerosoles en espacios cerrados, son algunos ejemplos en los que los SCFs pueden jugar un papel fundamental. Para que los SCFs puedan sustituir a los tradicionales sistemas de medida tienen que superar aún algunas dificultades. Los sistemas de instrumentación tradicionales se caracterizan por ser equipos muy robustos y de precio elevado, lo cual hace que el usuario tenga información muy fiable, pero solo en algunas localizaciones concretas del espacio. En esta propuesta se propone el desarrollo y ejecución de novedosas técnicas de monitorización con el objetivo de favorecer el despliegue de los sistemas ciberfísicos en aplicaciones de alta variabilidad espacio-temporal, en los que los sistemas tradicionales fallan, por su precio, al tratar de capturar dicha variabilidad. Estos nuevos algoritmos podrán ejecutarse sobre los equipos de la capa ciber que, en este nuevo paradigma, están dotados de cierta inteligencia computacional. En concreto se propone lo siguiente: Desarrollo de nuevos algoritmos de monitorización y estimación distribuida para sistemas dinámicos de alta variabilidad espacio-temporal. Se propone el uso de modelos de parámetros distribuidos para caracterizar las dinámicas de los procesos a estudiar. Despliegue óptimo de sensores y selección de topologías de comunicación para optimizar las capacidades de monitorización del sistema. Se propone el uso de herramientas de geometría computacional y optimización metaheurística para resolver el problema del despliegue tridimensional en la capa ciber. Dotación de autoconsciencia al SCF para proponer conexiones/desconexiones de equipos y enlaces de comunicación, y que los algoritmos de monitorización sean robustos a dichas modificaciones. Se propone el uso de grafos etiquetados y algoritmos de exploración para la dotación de consciencia, y herramientas plug&play para los algoritmos de monitorización. Se pretende, en definitiva, avanzar en la operación robusta y continua, uno de los desafíos clave señalados para los SCFs. Para demostrar la validez de los algoritmos propuestos, se proponen dos casos de uso, uno en laboratorio (bancada de difusión de contaminante en una masa de agua) y otro experimental (monitorización de CO2 en espacios cerrados). Se han escogido estos casos de uso atendiendo al impacto social y medioambiental, al interés de los actuales planes de investigación, y a la línea de investigación que se venía desarrollando en los últimos años.
Entidad financiadora Hacia la Monitorización Espacio-TempoRal en sIstemas Ciberfísicos cAmbiantes
Importe 71269.00 €
Unidad Optimization and Control of Distributed Systems
Investigador Principal
CO IP

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