Desarrollo integral de aplicaciones domóticas: una perspectiva metodológica

[SPA] Los rápidos avances en electrónica, informática y tecnologías de la comunicación (Solé, 2003.) (Que conduce a la miniaturización y mejora del rendimiento de los ordenadores, sensores y redes) han dado lugar al desarrollo de nuevas tecnologías en el campo de la domótica (Espinoza, 2011). Las aplicaciones domóticas integran funciones de confort, ahorro energético, seguridad y comunicaciones. El objetivo principal de estos sistemas es dotar a las viviendas de un cierto grado de inteligencia que permita mejorar la calidad de vida de sus habitantes. Tareas tales como el encendido y regulación de luces de forma automática, control de la temperatura, corte de agua y gas cuando se detectan fugas o el control de los dispositivos del hogar de forma remota desde el móvil u ordenador con conexión a internet son algunas de las aplicaciones típicas del dominio domótico. Uno de los principales problemas en el desarrollo de sistemas domóticos es el hecho de que no hay un estándar de facto para implementar estas aplicaciones. Existen varios estándares y protocolos adoptados por las empresas que lideran el mercado. Por ejemplo KNX (ISO/IEC14543-3-X), Lonworks (ISO/IEC 14908) y X10. Como se indica en (Aenor, 2009), es improbable que se establezca una única tecnología dominante en el campo de la domótica a corto plaza. Además, cada uno de estos estándares proporciona su propio software con el que crear las aplicaciones domóticas y programar los dispositivos. Por lo tanto se debe seleccionar una tecnología en particular (plataforma) en la etapa de diseño inicial, puesto que las herramientas y dispositivos a usar dependen de esta elección. Estos hechos hacen que el desarrollo de aplicaciones domóticas sea totalmente dependiente de la plataforma, siendo muy complicado incrementar el nivel de abstracción y trabajar con conceptos del dominio domótico en lugar de trabajar con elementos de la tecnología. Por ello, y continuando con la línea de investigación iniciada del Dr. D. Manuel Jiménez en el campo de la domótica (Jiménez, 2009), donde se definió un marco general y los elementos iníciales de un DSL para domótica, se propone aplicar nuevas técnicas de la Ingeniería del Software que permitan la gestión integral del desarrollo del software en todas sus etapas. En concreto para este trabajo de Tesis se propone una metodología que sigue un enfoque de desarrollo dirigido por modelos (MDE) (Bézivin, 2005) (Favre, 2004) junto con un framework de soporte que proporciona los metamodelos y herramientas necesarias en cada nivel. A continuación, en el capítulo 2 se describen los objetivos estimados para el trabajo de Tesis. En el capítulo 3 se presenta el estado del arte, sobre el que se asienta el desarrollo de la nueva metodología propuesta, que se describe en el capítulo 4, haciendo especial hincapié en la gestión de requisitos y el soporte a la trazabilidad. A continuación, en el capítulo 5 se presentan los resúmenes del compendio de artículos incluidos en esta Tesis. Por último, el capítulo 6 resume las aportaciones realizadas por esta Tesis Doctoral y los resultados obtenidos.[ENG] (Solé, 2003) (Leading to miniaturization and improvement of performance of computers, sensor and networking) have given rise to de development of several Home Automation (HA) technologies (Espinoza, 2011). HA applications integrate comfort, energy saving, security and communications functions. The aim of an HA system is to provide homes with a certain degree of intelligence and to improve the quality of life of its inhabitants. Task like automatically switching lights and heating, cutting off the supply when gas or water leaks are detected or controlling the home devices remotely from a mobile or a computer through an Internet connection are typical applications of HA domain. One of the main problems of HA development lies in the fact that there is no agreement in the standard to implement the applications. HA applications and devices currently belonging to different manufactures are isolated from each other thereby creating the main obstacle to HA market growth. Leading companies in this market have adopted several standards and protocols [8]. Some worth mentioning examples are the KNX (ISO/IEC14543-3-X), Lonworks (ISO/IEC 14908) and X10 technologies. Furthermore, as stated in (Aenor, 2009) it is improbable that there will be a single dominant technology for HA in the short term. Each of these technologies provides its own software suite to create HA applications and program the devices. Hence the particular technology (specific platform) must be selected at the initial design stages, inasmuch as the tools and devices to be used depend on this choice. These facts make the development of HA applications strongly platform dependent, making it very difficult to raise the abstraction level and work with HA domain concepts rather than technology elements. Therefore, and continuing the research initiated by Dr. D. Manuel Jimenez in the domain of home automation (Jimenez, 2009), which defined a general framework and initial elements of a DSL for home automation, intends to apply new techniques of software engineering to enable the integrated management of software development in all its stages. Specifically, for this thesis, proposes the use of the approach of modeldriven development (MDE) (Bézivin, 2005) (Fabre,2004) together with a set of management tools models ranging from requirements management, traceability, validation and verification , all integrated in a same methodology. This thesis is structured as follows: Section 2 deals with introducing the objectives. Section 3 presents the state of the art on which rests the development of the proposed new methodology which is described in Section 4, whit particular emphasis on requirements management and traceability support. Later, Section 5 presents the abstracts of the articles included in the compendium. Finally Section 6 summarizes the results and contributions of this thesis.Universidad Politécnica de CartagenaPrograma de doctorado en Técnicas Avanzadas en Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentari

Is the Rural Population Caught in the Whirlwind of the Digital Divide?.

Technology represents a benchmark ally for today’s rural world and is a sine qua noncondition for achieving sustainable development. Indeed, today the arrival of digitization and information and communication tools makes life easier for the inhabitants of the rural world in general and for those who work in agriculture. However, not everyone has and knows how to use these technologies. There are very visible differences between the rural world and the urban one in the accessibility and use of technology, especially among vulnerable people (unemployed, elderly, women, etc.), causing a digital divide that reflects the great discrimination suffered by the rural world, full of stereotypes and very traditional role assignments. The objective of this study is to evaluate the differences in terms of access and use of technology. For this reason, the results of a survey carried out on the Spanish rural population have been analyzed with the structural equations tool “PLS-SEM”. They show digital gaps, as well as a disturbance between the different gaps and the socioeconomic situation of users, which imposes the need to take immediate measures to reduce and fight against this type of inequality.post-print883 K

Una herramienta libre para la docencia de sistemas domóticos

[SPA]En este artículo se presenta una herramienta libre y gratuita pensada principalmente para mejorar los métodos de enseñanza en el desarrollo de sistemas domóticos. Esta herramienta permite a los estudiantes comprender las principales propiedades de un sistema domóticos y los conceptos genéricos, así como modelar una aplicación real de una forma más fácil e intuitiva. Este artículo no sólo se centra en la herramienta también se presenta la metodología que deben seguir profesores y estudiantes. Además siguiendo con las pautas marcadas por Bolonia en cuanto a auto estudio y trabajo en casa, se han incorporado tareas que los estudiantes son capaces de desarrollar como parte de su trabajo en casa y sin necesidad de realizar inversiones en licencias de herramientas comerciales. [ENG]This paper presents a free tool that can be used to improve the teaching methods of smart home systems development. This tool allows students to undestand the main properties and the generic concepts of home automation systems. In addition, students can use the tool to develop home automation systems in a more easy and intuitive way. The article is not only concerned with the description of the tool but also with the methodology to be followed by teachers and students. Furthermore, according to the guidelines of Bolonia Declaration with regard to autonomous-learning and homework, tasks have been incorporated that can be developed by studens as part of their homework without the need of commercial tool licenses.Campus Mare Nostrum, Universidad Politécnica de Cartagena, Universidad de Murcia, Región de Murci

Evaluación de herramientas de gestión de requisitos

Debido a la amplia oferta de herramientas de gestión de requisitos que existe en el mercado puede resultar dificil encontrar la herramienta más adecuada para cada proyecto, esto implica que se prescindan de ellas y se opten en muchos casos por herramientas ofimáticas más tradicionales. En este artículo se presenta la evaluación de las cuatro herramientas más utilizadas para la gestión de requisitos.Asociación de Jóvenes Investigadores de Cartagena, (AJICT). Universidad Politécnica de Cartagena. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial UPCT, (ETSII). Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, (ETSIA), Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación (ETSIT). Escuela de Ingeniería de Caminos, Canales, y Puertos y de Ingeniería de Minas, (EICM). Fundación Séneca, Agencia Regional de Ciencia y Tecnología. Parque Tecnológico de Fuente Álamo. Grupo Aquilin

Formalización de transformaciones de refinamiento de componentes

En el proceso de desarrollo de software dirigido por modelos es posible encontrar situaciones en las que las transformaciones entre modelos de distintos niveles de abstracción necesitan un tratamiento previo que facilite la transformación, sobre todo cuando se dispone de varios modelos especificas de la plataforma. En este documento se propone como solución la realización de una transformación de refinamiento, previa a la obtención del modelo especifico de la plataforma.Centro Universitario de la Defensa. Escuela de Turismo de Cartagena. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial UPCT. Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación (ETSIT). Escuela de Ingeniería de Caminos y Minas (EICM). Escuela de Arquitectura e Ingeniería de Edificación (ARQ&IDE). Parque Tecnológico de Fuente Álamo. Navantia. Campus Mare Nostru

Active and collaborative learning experience for the acquisition of information competences

[SPA] Este artículo concluye que la aplicación de la metodología de aprendizaje activo colaborativo en la docencia de Adquisición de Competencias en Información, donde el alumno es el principal protagonista, favorece la participación de los alumnos en las actividades docentes, permite alcanzar un elevado porcentaje de aprobados y consigue un alto grado de la satisfacción de los alumnos. [ENG] This paper concludes that the application of the collaborative active learning methodology in the teaching of Acquisition of Competencies in Information, where the student is the main protagonist, favors the participation of the students in the teaching activities, allows to reach a high percentage of approved and Achieves a high degree of student satisfaction

Habitation: a domain-specific language for home automation

The appearance of model-driven engineering (MDE) has invigorated research on domain-specific languages (DSLs) and automatic code generation. MDE uses models to build software, thereby displacing source code as the development process's main feature. DSLs provide easy, intuitive descriptions of the system using graphic models. In this new context, DSLs facilitate work in the first design stages. In addition, MDE helps reduce DSL development costs. It therefore represents a synergistic union that can significantly improve software development.The Spanish Interministerial Commission of Science and Technology’s MEDWSA (a conceptual and technological framework for the development of reactive software systems) project (TIN2006-15175-C05-02) and the Technical University of Cartagena partially supported this work

A systematic review of perception system and simulators for autonomous vehicles research

This paper presents a systematic review of the perception systems and simulators for autonomous vehicles (AV). This work has been divided into three parts. In the first part, perception systems are categorized as environment perception systems and positioning estimation systems. The paper presents the physical fundamentals, principle functioning, and electromagnetic spectrum used to operate the most common sensors used in perception systems (ultrasonic, RADAR, LiDAR, cameras, IMU, GNSS, RTK, etc.). Furthermore, their strengths and weaknesses are shown, and the quantification of their features using spider charts will allow proper selection of different sensors depending on 11 features. In the second part, the main elements to be taken into account in the simulation of a perception system of an AV are presented. For this purpose, the paper describes simulators for model-based development, the main game engines that can be used for simulation, simulators from the robotics field, and lastly simulators used specifically for AV. Finally, the current state of regulations that are being applied in different countries around the world on issues concerning the implementation of autonomous vehicles is presented.This work was partially supported by DGT (ref. SPIP2017-02286) and GenoVision (ref. BFU2017-88300-C2-2-R) Spanish Government projects, and the “Research Programme for Groups of Scientific Excellence in the Region of Murcia" of the Seneca Foundation (Agency for Science and Technology in the Region of Murcia – 19895/GERM/15)

Un marco integral para el desarrollo de sistemas domóticos

Este artículo presenta un marco integral para el desarrollo de sistemas domóticos que sigue un enfoque dirigido por modelos permitiendo a los desarrolladores obtener código ejecutable para las distintas plataformas domóticas. La herramienta de desarrollo presentada proporciona un lenguaje específico del dominio domótico que permite modelar gráficamente el sistema, transformando estos modelos desde las descripciones de alto nivel hasta el código de las plataformas específicas. Las transformaciones han sido definidas con gramáticas de grafos y extendidas con trazabilidad. Además, se ha incrementado la reutilización de los modelos mediante un catálogo de requisitos. Por todo ello, este marco permite desarrollar aplicaciones domóticas con técnicas que mejoran la calidad tanto del proceso como de los modelos obtenidos

Uso de las TIC en secundaria: una experiencia basada en robots LEGO y Web- Blog

[SPA] El artículo describe una experiencia docente realizada con un grupo de estudiantes de educación secundaria (3º ESO) basada en la resolución de problemas mediante la programación de robots LEGO y en la creación de un Web-blog. El artículo describe las actividades realizadas por los alumnos, y analiza su rendimiento académico, motivación y grado de satisfacción. Las actividades descritas han sido diseñadas tratando de seguir buenas prácticas docentes y teniendo muy en cuenta las competencias básicas de los alumnos. Se describen las lecciones aprendidas durante la experiencia. Los resultados obtenidos demuestran la eficacia de los medios TIC para aumentar el rendimiento y la satisfacción de los alumnos en las materias consideradas, así como las dificultades asociadas a su uso.[ENG] The article describes an educational experience carried out with a group of high school students (3rd ESO). The experience is based on problem solving by programming LEGO robots and on the creation of a Web-Blog. The article describes the activities performed by students and analyzes their academic performance, motivation and satisfaction. The activities described have been designed trying to follow good teaching practices and taking into account the basic skills of the students. Lessons learned from the experience are also described. The results obtained demonstrate the effectiveness of ICT means to increase the performance and satisfaction of students in the considered subjects as well as difficulties associated with their use