Introducción

El proyecto SPORANGIUM encuentra antecedentes en los objetivos en materia de TICs del 7º Programa Marco de la Unión Europea, concretamente dentro del desafío “Infraestructuras de redes y servicios ubicuos y confiables”, que posteriormente evolucionó a la denominación más simple de “Internet del futuro”, que mantiene en el programa de trabajo del Horizonte 2020. En este marco, desde 2008 se han venido financiando proyectos de investigación destinados a explorar el futuro de Internet como elemento vertebrador de la sociedad moderna, atendiendo no sólo a los aspectos tecnológicos sino también a los socio-económicos, medioambientales y culturales.

Algunos proyectos como OneFIT, CONFINE o SMARTENIT se han centrado en desarrollar nuevas tecnologías de acceso al medio y de red, mientras que otros se situaron un nivel por encima proponiendo soluciones de computación en nube (caso de Cloud4all y TEFIS) y análisis de dinámicas sociales (NADINE o SOCIOS), así como plataformas genéricas para servicios sensibles al contexto (e.g. SCAMPI y SOCIETIES). Entretanto se creó la “European Network of Living Labs” y se pusieron en marcha proyectos como EVERYAWARE, SmartSantander, Social&Smart y CLOMMUNITY, centrados en los nuevos servicios telemáticos de la Internet del futuro. Así se exploraron nuevos modelos de “community networking”, pensados para favorecer la participación individual y colectiva de los ciudadanos en la sociedad digital, y se desarrollaron numerosos conceptos aplicables a entornos de edificios y ciudades inteligentes, a las líneas de investigación en materia de “Internet de las cosas” (“Internet of Things”) y “Big Data”, etc.

Todos esos modelos y conceptos se conjugan finalmente en proyectos como EXPERIMEDIA y Fed4Fire, que se articulan en base a propuestas captadas en convocatorias abiertas para evaluar ideas en entornos de experimentación real, en interacción directa con los usuarios destinatarios de las innovaciones. A través de estas iniciativas, relacionadas con otros proyectos a nivel mundial como GENI (“Global Environment for Network Innovations”) en Estados Unidos o las propuestas de ciudad inteligente de Búzios en Brasil o Wuhan en China, se ha consolidado la visión de “Internet del Futuro” como una combinación de tecnologías en torno a la computación en nube, destinada a hacer más inteligente y eficiente el uso de las infraestructuras tecnológicas y un amplio espectro de servicios, incluyendo administración, educación, cuidado de la salud, seguridad pública, entretenimiento, comercio y transporte.

La propuesta de la plataforma SPORANGIUM deriva de la participación del grupo SSI de la Universidad de Vigo en el proyecto EXPERIMEDIA, donde sus miembros han podido conocer de primera mano el progreso del objetivo “Internet del Futuro”, que se suma al conocimiento del estado del arte según la literatura científica. Así se han identificado como carencias significativas algunas de las que serán piedras angulares de SPORANGIUM:

  • Soluciones para articular servicios de información en entornos con acceso reducido a infraestructura de comunicaciones.
  • Aplicación del modelo de computación en nube en entornos sustentados en redes sin infraestructura, con escalado transparente de los servicios ofrecidos en presencia de conectividad a Internet.
  • Soluciones de comunicación directa entre dispositivos móviles cercanos con identificación espontánea de oportunidades de servicio en base a preferencias explicitadas por los respectivos usuarios.
  • Mecanismos de caracterización semántica y personalización que permitan considerar a las personas que rodean a un individuo como una dimensión más de su contexto.
  • Mecanismos de composición de servicios interactivos dirigidos a grupos de usuarios, con capacidades de orquestación de sus respectivas actividades.

La comunicación en ausencia de infraestructura de red se basa en el paradigma de las redes ad-hoc, donde los nodos actúan no sólo como origen o destino de las comunicaciones, sino como enrutadores en apoyo de las comunicaciones de terceros. Este paradigma admite múltiples instanciaciones, desde las redes de sensores (típicamente formadas por un gran número de dispositivos de reducido tamaño, escasa capacidad de cómputo y batería limitada) hasta las redes ad-hoc para entornos vehiculares (con nodos generalmente más potentes que se mueven a velocidades relativamente elevadas), pasando por redes de área personal para el intercambio de contenido multimedia entre dispositivos de consumo o redes de robots móviles autónomos con diferentes fines. Estas redes se sustentan en estándares de comunicación como Bluetooth, Wi-Fi ó IEEE 802.15.4 que, si bien ofrecen soluciones válidas a nivel de enlace, no dan respuesta a las necesidades de las redes sociales esporádicas a niveles superiores, toda vez que no incluyen mecanismos para asegurar la estabilidad de los intercambios de información con dispositivos en movimiento. Rutas inestables, pérdidas de paquetes, caída no anticipada de nodos y otros efectos indeseados configuran entornos inestables que a menudo imposibilitan la provisión de servicios de información sofisticados (de hecho, éstos brillan por su ausencia en la literatura científica). En este punto tiene sentido extender la noción que se baraja actualmente para el término “Mobile Cloud Computing” (MCC), centrada completamente en servicios que requieren conexión permanente y estable a Internet. Así, en SPORANGIUM se habilitará un nivel de MCC por medio de la colaboración entre los dispositivos conectados en una red social esporádica, como forma de mejorar la estabilidad de las comunicaciones a través de mecanismos de control colaborativo y distribuido que encuentran precedentes en trabajos de coordinación de agentes móviles y virtualización. Sobre esa base será posible sacar el máximo provecho posible a los recursos de los distintos dispositivos, compartiendo/integrando de manera transparente el acceso a Internet cuandoquiera que esté disponible para alguno de ellos. Por otra parte, se revisarán los mecanismos de acceso al medio y de nivel de red para salvar las inadecuaciones de Bluetooth y demás estándares en lo que a comunicaciones oportunistas se refiere.

Por encima del nivel de MCC, el proyecto SPORANGIUM pretende avanzar el estado del arte en materia de sistemas de información personalizados explotando caracterizaciones semánticas de las personas presentes en el entorno de un individuo como una variable más del contexto (contexto social), donde los trabajos previos se han basado esencialmente en información de tiempo (día, hora) y localización. A decir verdad, la noción de “contexto social” es muy antigua, pero hasta el momento la presencia de otras personas se ha tenido en cuenta sólo en escenarios simples de recomendación de contenidos, por ejemplo, para sugerir unas películas u otras en función de si había una o varias personas enfrente del televisor. Asimismo, existe un paradigma de recomendación consolidado (el filtrado colaborativo) que tiene en cuenta los perfiles de varios usuarios a la hora de seleccionar unos ítems u otros, pero la formación de redes sociales esporádicas dista mucho de ser asimilable a un problema de filtrado, toda vez que no se puede apoyar en cálculos previos de los valores de afinidad entre dos o más personas (por no haber infraestructura donde se almacenen los resultados y por la naturaleza dinámica del contexto) y, más allá de seleccionar contenidos, se trata de componer servicios automáticamente, combinando contenidos, funcionalidad y patrones de interacción para grupos de usuarios. Estos problemas tampoco encuentran respuesta en la creciente literatura de sistemas recomendadores que explotan la información contenida en las relaciones de amistad o seguimiento propias de redes sociales convencionales como Facebook o Twitter, que en esencia vienen a proporcionar una nueva fuente de información a tener en cuenta en procedimientos de filtrado colaborativo al uso.

Por último, cabe comentar que la composición automática de servicios ha sido ampliamente estudiada en el ámbito de los Servicios Web, siempre con vistas a la orquestación de las tareas encomendadas a distintos elementos funcionales de acuerdo con una cierta lógica de negocio. También se han hecho aproximaciones para componer aplicaciones personalizadas para dispositivos móviles, pero siempre dependiendo del acceso a Internet y sin considerar las necesidades de grupos de usuarios.