Monitorización de calidad de servicios cloud mediante modelos en tiempo de ejecución

Cloud computing has brought many benefits to its users that are derived from its specific characteristics. However, it also creates new challenges as regards the provisioning of software and hardware services. One of the most significant challenges is the appropriate provisioning of high quality services that cloud providers should offer to their customers. Given the large number of cloud service providers, it is essential to supply customers with services that satisfy their needs and the expected level of quality. The characteristics of the Quality of Services (QoS) agreed upon between customers and providers are contained in Service Level Agreements (SLAs), which also describes the penalties to be applied when the SLA is violated. It is, therefore, necessary to monitor the status of services to the fulfillment of SLAs. Monitoring methods and tools plays a crucial role in this context, as they provide information about the status of the running services and their quality level. Although there are many general purpose monitoring solutions, it is not possible to use them properly for the monitoring of specific resources in cloud environments. Moreover, there are specific solutions for cloud services with which to determine compliance with the SLA and the overall behavior and quality of cloud services. However, these solutions have significant limitations when monitoring specific individual needs because they are focused on monitoring low-level quality attributes (e.g., CPU or disk usage), and because of their rigidity as regards dealing with the modifications of monitoring requirements at runtime. In addition, other solutions are limited to certain cloud platforms or do not exploit data monitoring provided by third parties. There is thus a need for a method with which to monitor cloud services that can help to mitigate these problems, and also exploit data obtained by third-party solutions (e.g., specialized tools with which to monitor certain quality attributes, agents, data provided by platform libraries). The hypothesis of this thesis is that the use of models at runtime, which is a Model Driven Engineering (MDE) technique, can provide an appropriate solution to this problem owing to its reflection mechanisms that decouple the model specification which contain the monitoring requirements from the monitoring infrastructure. The principal objective of this thesis is, therefore, the definition and empirical validation of Cloud MoS@RT, a method for monitoring services deployed in the cloud. We have also designed and implemented a monitoring infrastructure that supports the proposed method. Finally, the method and the monitoring infrastructure have been empirically evaluated through a quasi-experiment and three replications with participants from Spain, Paraguay, and Ecuador. Consequently, it is important to emphasize that this thesis contributes to an innovative monitoring solution, owing to its high flexibility as regards specifying monitoring requirements provided by the model at runtime. The solution is also highly interoperable as it allows the extraction and integration of monitoring data from various scenarios and data sources.La computación en la nube ha traído consigo muchas ventajas derivadas de sus características particulares, proporcionando a sus usuarios varios beneficios pero también nuevos retos en el aprovisionamiento de servicios de hardware y software. Entre los desafíos más significativos está el aprovisionamiento adecuado y de alta calidad de los servicios que el proveedor ofrece a sus clientes. Dado el amplio número de proveedores de plataformas en la nube, se hace indispensable que éstos ofrezcan servicios de calidad, a fin de satisfacer las expectativas de sus clientes. Las características de calidad de los servicios (Quality of Services, QoS) que son pactadas entre clientes y proveedores se ven reflejadas en los acuerdos de nivel de servicios (Service Level Agreement, SLA), que también describen las penalizaciones que se deben aplicar en caso de incumplimientos del SLA. De ahí, la necesidad de conocer el estado actual de los servicios para comprobar si los términos del SLA se cumplen. Los métodos y herramientas de monitorización juegan un papel crucial en este contexto ya que proporcionan información sobre la utilización de los servicios y su nivel de calidad. A pesar de que existen muchas soluciones de monitorización de propósito general, éstas no se adaptan adecuadamente debido a que es habitual necesitar monitorizar aspectos específicos de los servicios con respecto a los recursos concretos de la plataforma. Por otra parte, existen soluciones de monitorización específicas para la nube, pero estas presentan limitaciones importantes a la hora de especificar necesidades de monitorización particulares ya que están centradas en monitorizar atributos de calidad de bajo nivel (uso de CPU, memoria en disco, etc) o son muy rígidas para poder modificar los requisitos en tiempo de ejecución. Además, algunas soluciones existentes están limitadas a ciertas plataformas cloud y otras no permiten explotar datos de monitorización provistos por otras herramientas ya que funcionan de manera aislada. De esta forma, surge la necesidad de un método de monitorización de servicios cloud que permita mitigar los problemas descritos y que además, explote datos obtenidos por soluciones de terceros, ya sean herramientas especializadas en monitorizar ciertos atributos de calidad, agentes, datos proporcionados por las plataformas cloud, entre otros. La hipótesis de esta tesis es que la utilización de modelos en tiempo de ejecución, una técnica que se enmarca en la Ingeniería Dirigida por Modelos, puede constituir una solución apropiada ya que estos modelos permitirán cambiar dinámicamente los requisitos de monitorización sin la necesidad de cambiar la infraestructura de monitorización. Por tanto, el principal objetivo de esta tesis doctoral es la definición y validación empírica de un método de monitorización de servicios cloud (Cloud MoS@RT) que explote los modelos en tiempo de ejecución para hacer frente a los desafíos de monitorización de servicios cloud previamente mencionados. Además, se ha diseñado e implementado una infraestructura de monitorización que soporta el método propuesto. Finalmente, el método y la infraestructura de monitorización han sido validados empíricamente mediante un cuasi-experimento y tres replicaciones en España, Paraguay y Ecuador. Por tanto, esta tesis doctoral presenta una solución de monitorización innovadora, ya que al emplear modelos en tiempo de ejecución, proporciona un alto grado de flexibilidad en la especificación de requisitos de monitorización de servicios cloud, evitando la re-implementación de la infraestructura, todo esto debido a que cualquier modificación en los requisitos de monitorización se incluyen en el modelo en tiempo de ejecución. Por otro lado, la solución es interoperable debido a que permite la captura e integración de datos de monitorización desde distintos escenarios y fuentes de datos.La computació en el núvol (cloud computing) ha comportat molts avantatges derivades de les seues característiques particulars (autoservei baix demanda, accés ampli a la xarxa, elasticitat, model de multitenencia, pagament per l'ús, entre d'altres) proporcionant als seus usuaris diversos beneficis però també nous reptes en l'aprovisionament de serveis de maquinari i programari. Entre els desafiaments més significatius està l'aprovisionament adequat i d'alta qualitat dels serveis que el proveïdor oferix als seus clients. Donat l'ampli nombre de proveïdors de plataformes en el núvol, es fa indispensable que estos oferisquen serveis de qualitat, a fi de satisfer les expectatives dels seus clients. Les característiques de qualitat dels serveis (Quality of Services, QoS) que són pactats entre clients i proveïdors es veuen reflecticts en els acords de nivell de servei (Service Level Agreenment, SLA) , que també descriuen les penaliaciones que s'han d'aplicar en cas d'incompliments del SLA. D'ací, la necessitat de conéixer l'estat actual dels serveris amb la fí comprovar si els termes del SLA es complixen. Els mètodes i ferramentes de monitorització juguen un paper crucial en este context ja que proporcionen informació sobre la utilització dels serveis i el seu nivell de qualitat. A pesar que hi ha moltes solucions de monitorització de propòsit general, estes no s'adapten adequadament pel fet que és habitual necessitar monitoritzar aspectes específics dels serveis respecte als recursos concrets de la plataforma. D'altra banda, hi ha solucions de monitorització específiques per al núvol, però estes presenten limitacions importants a l'hora d'especificar necessitats de monitorització particulars ja que estan centrades a monitoritzar atributs de qualitat de baix nivell (ús de CPU i memòria en disc) o a la seua rigidesa per a modificar els requisits en temps d'execució. A més, algunes solucions existents estan limitades a certes plataformes cloud i altres no permeten explotar dades de monitorització proveïts per altres ferramentes ja que funcionen de manera aïllada. D'esta manera, sorgix la necessitat d'un mètode de monitorització de servicis cloud que permeta mitigar els problemes descrits i que a més, explote les dades obtinguts per solucions de tercers, ja siguen ferramentes especialitzades a monitoritzar certs atributs de qualitat, agents, o les dades proporcionats per les plataformes cloud, entre d'altres. La hipòtesi d'esta tesi és que la utilització de models en temps d'execució ([email protected]), una tècnica que s'emmarca en l'Enginyeria Dirigida per Models, pot constituir una solució apropiada ja que estos models permetran canviar dinàmicament els requisits de monitorització sense la necessitat de canviar la infraestructura de monitorització. Per tant, el principal objectiu d'esta tesi doctoral és la definició i validació empírica d'un mètode de monitorització de servicis cloud (Cloud MoS@RT) que explota els models en temps d'execució per a fer front als desafiaments de monitorització de serves cloud prèviament mencionats. A més, s'ha dissenyat i implementat una infraestructura de monitorització que suporta el mètode proposat. Finalment, el mètode i la infraestructura de monitorització han sigut validats empíricament per mitjà d'un quasi-experiment i tres replicacions del mateix a Espanya, Paraguai i L'Equador. Per tant, cal destacar que aquesta tesi doctoral presenta una solució de monitorització innovadora, ja que a l'emprar models en temps d'execució, proporciona un alt grau de flexibilitat en l'especificació de requisits de monitorització de serveis cloud, evitant la reimplementació de la infraestructura, tot açò pel fet que qualsevol modificació en els requisits de monitorització s'inclouen en el model en temps d'execució. D'altra banda, la solució és interoperable pel fet que permet la captura i integració de dades de monitorització desCedillo Orellana, IP. (2017). Monitorización de calidad de servicios cloud mediante modelos en tiempo de ejecución [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/78032TESI

Un método de evaluación de usabilidad de mashups basado en la composicionalidad de sus componentes

[ES] Los Mashups son una nueva generación de aplicaciones Web que integran componentes provistos por terceros desde la Web. La usabilidad en este tipo de aplicaciones es un factor muy importante ya que como en toda aplicación Web, este determina el éxito de la aplicación. Si bien se han planteado métodos de evaluación que permiten evaluar la usabilidad de aplicaciones Web en general, éstos no cubren las características inherentes a la composicionalidad de los Mashups. La presente tesina de máster pretende aportar un método de evaluación de la usabilidad de Mashups acorde con sus características propias de composicionalidad. El método está compuesto de un modelo de usabilidad y un proceso de evaluación que provee guías sobre la forma en la que el modelo de usabilidad puede ser usado para realizar evaluaciones específicas. Tanto el modelo de usabilidad como el proceso de evaluación están alineados con el último estándar ISO/IEC 25000 para la evaluación de la calidad de producto (SQuaRE) y ambos toman en cuenta la naturaleza composicional de los Mashups. El modelo de usabilidad descompone el concepto de usabilidad en sub-características y métricas genéricas. Estas métricas son aplicadas en la composición del producto final y el método de evaluación puede ser aplicado en cualquier estado del ciclo de vida de este tipo de aplicaciones, ya sea en la selección de los componentes, durante el proceso de composición o cuando el producto está listo para ser usado. Para apoyar esta propuesta se ha realizado un profundo estudio del estado del arte. Este estudio comprende dos mapeos sistemáticos: el primero abarca un estudio de la evaluación de la calidad de los Mashups y el segundo cubre las características de la composicionalidad envueltas en los Mashups. Los resultados obtenidos aportaron de una forma significativa en la definición del Modelo de Usabilidad de Mashups y posteriormente en el proceso de evaluación de usabilidad. Finalmente, se desarrollaron tres casos de estudio que muestran la viabilidad de nuestro enfoque. Estos casos de estudio muestran en detalle como el método de evaluación propuesto utiliza nuestro Modelo de Usabilidad para Mashups. Los resultados muestran que nuestra propuesta permite detectar problemas de usabilidad, los cuales una vez corregidos, permiten obtener Mashups más usables[EN] Mashups are the new-generation of Web applications that integrates third-party components from the Web. Usability in these applications is very important since their success depends on this quality factor. Although several methods have been proposed to evaluate the usability of Web applications in general, they do not cover the specific characteristics inherent to the compositionality of Mashups. This master thesis aims to provide a method for evaluating the usability of Mashups according to their specific characteristics of compositionality. The method is composed of a usability model and an evaluation process that provides guidelines on how the usability model can be used to perform specific evaluations. Both the usability model and the evaluation process are aligned with the latest ISO/IEC 25000 standard for software product quality evaluation (SQuaRE), and both take into account the compositional nature of mashups. The usability model breaks down the concept of usability into sub-characteristics, attributes and generic metrics. These metrics are applied to the final product composition and process evaluation method can be applied at any stage of the life cycle of this kind of applications (i.e., during the component selection, the composition process or when the product is ready for use. In order to support the foundation of this proposal, an in-depth study was performed about the state of art. This study comprises two systematic mappings: the first one covers the quality evaluation of Mashups, whereas the second one covers the compositionality features involved in Mashups. The obtained results were used as input in order to define both our Mashups Usability Model, and our usability evaluation process. Finally, we developed three case studies in order to show the feasibility of our approach. These case studies show in detail how the proposed evaluation method was followed by using our Mashup Usability Model. Results showed that our approach was able to detect usability problems, which once corrected, it allows obtaining more usable Mashups.Cedillo Orellana, IP. (2013). Un método de evaluación de usabilidad de mashups basado en la composicionalidad de sus componentes. http://hdl.handle.net/10251/37955Archivo delegad

Intelligent Pillbox: Evaluating the User Perceptions of Elderly People

Pillboxes represent a good solution in the adherence to medical prescriptions for elderly people. They are built taking into account aspects as ergonomic criteria, several doses of medicine and another consideration about their design. Therefore, we have presented a pillbox prototype which helps elderly people in taking all doses of medicine. This paper presents the next step towards a useful device, here it is presented an empirical evaluation of the “Intelligent Pillbox” by using the Technology Acceptance Method to evaluate the ease of use perception, usefulness perception and intention to use in the future of this new technological device. The evaluation consists in a quasi-experiment which was performed by 45 elderly people, who attend to institutions focused on work with this priority group in several integration activities. Results show positive perceptions of this solution that indicates the intention to use in the future and provide us insights about possible improvements

Towards a monitoring middleware for cloud services

© 2015 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertising or promotional purposes, creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works.Cloud Computing represents a new trend in the development and use of software. Many organizations are currently adopting the use of services that are hosted in the cloud by employing the Software as a Service (SaaS) model. Services are typically accompanied by a Service Level Agreement (SLA), which defines the quality terms that a provider offers to its customers. Many monitoring tools have been proposed to report compliance with the SLA. However, they have some limitations when changes to monitoring requirements must be made and because of the complexity involved in capturing low-level raw data from services at runtime. In this paper, we propose the design of a platform-independent monitoring middleware for cloud services, which supports the monitoring of SLA compliance and provides a report containing SLA violations that may help stakeholders to make decisions regarding how to improve the quality of cloud services. Moreover, our middleware definition is based on the use of [email protected], which allows the dynamic change of quality requirements and/or the dynamic selection of different metric operationalizations (i.e., calculation formulas) with which to measure the quality of services. In order to demonstrate the feasibility of our approach, we show the instantiation of the proposed middleware that can be used to monitor services when deployed on the Microsoft Azure© platform.This research is supported by the Value@Cloud project (TIN2013-46300-R); the Scholarship Program Senescyt - Ecuador; University of Cuenca – Ecuador; and the Microsoft Azure for Research Award ProgramCedillo Orellana, IP.; Jiménez Gómez, J.; Abrahao Gonzales, SM.; Insfrán Pelozo, CE. (2015). Towards a monitoring middleware for cloud services. IEEE. https://doi.org/10.1109/SCC.2015.68

Decentralized ID and Self-Sovereign Identity Solutions Using Blockchain: A Systematic Literature Review

Today users do not have control over their digital identities. To access and validate them, they need to authenticate through a third party which they must trust. This is a problem that re- searchers have addressed with the blooming of new paradigms such as Decentralized Identifiers (DIDs) and Self-Sovereign Identity (SSI). In this context, Blockchain appears as a new path that ensures traceability to all transactions. Although there are several primary studies related to this topic, there are not enough contributions that condensate all the information of research groups in a secondary study, which summarizes the techniques and trends of DIDs and SSI. Therefore, this paper presents a systematic literature review to identify research trends, challenges, and so- lutions to DID and SSI using Blockchain. Twenty-three papers published from 2014 to October 2022 were selected following inclusion and exclusion criteria. The investigation points out how most DID and SSI solutions are set in the general domain as academic postulations that could be released in the commercial field

Intelligent PillBox: Automatic and Programmable Assistive Technology Device

Assistive Technology (AT) maintains and improves the individual's functioning and independence, thereby promoting their well-being. But today only 1 from each 10 people in need have access to AT due to high costs and a lack of awareness, availability, personal training, policy and financing. By 2050, more than 2 billion people will need at least 1 assistive product with many elderly needing 2 or more. Elderly make important contributions to the society. Though some people aged well, other become frail, with a high risk of disease. In this paper, we propose a first approach related the design of AT device. This uses open source technologies and gives a new choice in taking medication dosages. "The Intelligent PillBox" allows the organization of several medication schedules that health disorders presented in elderly need basically. Arduino Mega 2560 was took as the principal controller. This prototype contains; a programmable alarm system with an automatic opening and closing system, an interactive user interface and a notification system through GSM network. The development of this device is focused in the support of elderly people and other vulnerable groups that may need for an assisted care.Innsbruc

Smart Irrigation System for Smart Farming

New technologies such as the Internet of Things allows capturing information from multiple devices like sensors, buildings, and homes. This information is stored in the Cloud and can be used in order to improve a service or take decisions based on it. Internet of Things supports a Smart City vision, enhance the quality of public services and the life of its habitants. Smart Farming plays an important role and represents an essential component in Smart Cities. Moreover, the need of decreasing the waste of water has opened new research directions in finding solutions that help in saving water. In this paper, it has been proposed a solution for the intelligent irrigation of any type of crop, taking into account new technologies such as Internet of Things in order to improve irrigation systems. In order to show the feasibility of this proposed, an application of this solution has been presented

Monitoring services quality in the cloud

Zuñiga Prieto, MA.; Cedillo Orellana, IP.; González Huerta, J.; Insfrán Pelozo, CE.; Abrahao Gonzales, SM. (2014). Monitoring services quality in the cloud. ERCIM News. (99):19-20. http://hdl.handle.net/10251/47514S19209

Efectos de la capacitación y registros electrónicos médicos en la calidad de las prácticas obstétricas: Un estudio exploratorio

Se realizó un estudio cuasi-experimental no equivalente para evaluar el efecto de la capacitación, mediante el uso de tecnologías de información y comunicación, dirigida a profesionales médicos, para la aplicación de prácticas beneficiosas en la atención materna y perinatal. En el proceso de capacitación participaron 80 personas, entre especialistas Gineco-Obstetras, Pediatras, Obstetrices, Médicos, Residentes, Internos, Enfermeras y Auxiliares de Enfermería, utilizando materiales audiovisuales e información médica digitalizada. El estudio reveló claramente efectos positivos en las intervenciones del equipo de salud durante elembarazo, parto y posparto, de manera significativa en administración de ácido fólico y hierro, manejo activo en el tercer período del parto, posición más cómoda en el parto, apoyo emocional durante el parto, antibióticos en ruptura prematura de membranas y sulfato de magnesio en eclampsia. Los resultados no fueron significativos en el uso de corticoides en amenaza de parto prematuro y en tratamiento de bacteriuria asintomática. Esta investigación exploratoria que incluyó un grupo de mujeres que recibieron atención materna y perinatal por el personal de salud capacitado y otro grupo de madres que sirvieron de control, ha demostrado que el entrenamiento en el uso de prácticas beneficiosas, con modernas tecnologías de la educación, junto con la elaboración de registros médicos de fácil acceso, ha mejorado lacalidad de la atención materna y perinatalA non-equivalent quasi-experimental study was conducted to assess the effect of capacitationof medical professionals in best practices and the use of ICT techniques on the service guidance before, during and after childbirth. Trainingwas provided to a total of 80 medical staff, varying from obstetricand gynecologic consultantsto nurses and internal staff, using videosand digitized medical information.The studyclearly revealedpositive effects inthat the intervention of the medical staff during pregnancy, labor, delivery and post partumsignificantly improved the monitoring of the blood iron and folic acidconcentration, helping the mother in finding the most comfortable position for labor and delivery, the provision of adequate emotional support, the application of active management during the third stage of labor, providing recommendations on the use of antibiotics in premature rupture of the membranes, in knowing when to use magnesium sulfatefor the treatment of preterm labor or preeclampsia, corticosteroids and antibiotics to prevent group B streptococcal neonatal, and the identification and treatment of asymptomatic bacteriuria.The exploratory study, encompassing a group of participants who during delivery were attended by trained professionals and another group of participants who served as a control, clearly demonstrated that good and continuous staff trainin

Systematic literature review of internet of things solutions oriented to people with physical and intellectual disabilities

The Internet of Things (IoT) has become a revolutionary technology. It allows hundreds of devices to connect and collect information, send and receive data over the internet, and other activities. The IoT has been applied in various fields; one of them is to support people with disabilities. The interconnection of devices has allowed people to develop activities autonomously, improving their quality of life. Although it is an emerging technology and there are several secondary studies about the collection of evidence on IoT devices, very few are applied to people with disabilities. Based on the systematic review results, taxonomies related to the addressed topic determine research gaps for scientific progress and non-duplication of existing solutions. Thus, this article present the planning stage of a future study presenting IoT solutions applied to people with disabilities, aiming to answer the following research question: What Internet of Things solutions exist for people with disabilities? The results are presented, and the discussion describes the principal features of the IoT solutions oriented to people with physical and intellectual disabilities.Setúba