arquitecturas de internet de las cosas para la gestión de infraestructuras en ciudades inteligentes

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ARQUITECTURAS DE INTERNET DE LAS
COSAS PARA LA GESTIÓN DE
INFRAESTRUCTURAS EN CIUDADES
INTELIGENTES

Alejandro J. Sirvent Llamas
DEPARTAMENTO TECNOLOGÍA INFORMÁTICA
Y COMPUTACIÓN
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR

ARQUITECTURAS DE INTERNET DE

LAS COSAS PARA LA GESTIÓN DE

INFRAESTRUCTURAS EN

CIUDADES INTELIGENTES

ALEJANDRO J. SIRVENT LLAMAS

TESIS PRESENTADA PARA ASPIRAR AL GRADO DE
DOCTOR/DOCTORA POR LA UNIVERSIDAD DE ALICANTE

PROGRAMA DOCTORADO EN INFORMÁTICA

DIRIGIDA POR:

DR. HIGINIO MORA MORA
DR. VIRGILIO GILART IGLESIAS

A Susana, Hugo y Estela

El futuro tiene muchos nombres. Para los débiles es lo
inalcanzable. Para los temerosos, lo desconocido. Para los
valientes es la oportunidad.
Hugo, Victor

AGRADECIMIENTOS
Por fin parece que estoy terminando mi tesis doctoral, parece
que fue ayer cuando me lo propusiste Virgilio, pensé que sería
asequible para mí, que dedicándole un poco de mi escaso tiempo
libre, lo conseguiría, pero me ha costado sudor llegar hasta aquí,
no es fácil llevarla adelante con un trabajo de autónomo, donde
siempre te están llamando, impartiendo y preparando asignaturas
nuevas en la universidad y con una familia a la que dedicarle algo
de tiempo. Para mí fue un reto que me propuse, ahora puedo decir
que fue un gran reto y tras muchos esfuerzos parece que al final lo
voy a lograr.

Quiero agradecer en primero lugar a mis directores de tesis
Higinio y Virgilio, por el gran apoyo recibido durante la elaboración
de mi tesis doctoral, ya que sin su ayuda esta tarea no habría sido
posible. Desde el principio de este trabajo, me fuisteis mostrando
el camino, gracias por la rapidez en contestarme a los correos, por
esas reuniones que costaban encajar en los horarios de los tres. Se
que me habéis encauzado lo mejor posible en la investigación,
hasta en los últimos momentos antes de depositarla, pude contar
con vosotros para que me guiaseis en los interminables trámites
burocráticos, que no son pocos. Felo gracias por la revisión final,
ahora te toca a ti con esto del doctorado.

De mi familia no me puedo olvidar, ya que, desde bien pequeño,
me animaron a estudiar y nunca dudaron de mí, al final voy a ser
Doctor mamá.

Hugo y Estela, perdón por esos momentos perdidos que no
estuve en el parque o chutando a futbol. Por último, no me olvido
de ti Susana, sin ti no hubiera llegado hasta aquí, gracias por
ayudarme y apoyarme, incluso en los momentos en los que pensé
en abandonar por no poder abarcar tantas cosas, gracias Susana,
gran parte de esto te lo debo a ti.
iv
v Arquitecturas de Internet de las Cosas para la gestión de infraestructuras en Ciudades Inteligentes
RESUMEN
Los Avances tecnológicos en los últimos años, han hecho
posible extender el uso de las tecnologías de la información y las
comunicaciones (TIC) hacia nuevas aplicaciones, con el objetivo de
mejorar la calidad de vida de los ciudadanos. Esta idea ha ido
tomando importancia en las agendas políticas, así como en los
servicios públicos. Los casos donde no existe ninguna planificación
de desarrollo coherente con la gestión eficiente y sostenible de los
recursos urbanos comienzan a denotar problemas reales.

Las Construcciones inteligentes en las cosas están tomando
mayor importancia en el mundo que nos rodea, estas se conectan
a la red para transferir datos sin requerir la interacción humana,
esto es una tendencia actual de desarrollo tecnológico llamado
Internet de las cosas (IoT), que nos permite conocer e interactuar
mejor con nuestro entorno. Las tecnologías IoT, tales como
detección, computación y comunicación móvil podrían ser
empleadas para recopilar datos sobre el funcionamiento de una
ciudad. En este sentido, cómo recoger los datos de interés es el
principal desafío en la mayoría de los casos. Una vez obtenidos,
otra cuestión importante consiste en conectar los sensores a la web
para permitir una gestión basada en la nube y la consiguiente
prestación del servicio. En este campo, el desarrollo de la
infraestructura de sensores distribuidos es una de las áreas de
investigación prominentes relacionadas con IoT.

Las TIC se presentan como el principal elemento para lograr una
gestión más eficiente y sostenible de los recursos de una ciudad,
mientras se asegura de que las necesidades de los ciudadanos para
mejorar su calidad de vida queden satisfechas. Un elemento clave
será la creación de nuevos sistemas que permiten la adquisición
de información dentro del contexto, de forma automática y
transparente, a fin de proporcionar ésta a los sistemas de toma de
decisiones. En este trabajo, se presenta un modelo novedoso
distribuido para la obtención, representación, que proporciona el
flujo y la circulación de las personas en zonas geográficas
densamente pobladas. Para llevar a cabo estas tareas, se propone
un modelo sustentado sobre sistemas de adquisición de datos
automáticos basados en tecnología RFID, modelos de fiabilidad y
vi