New Technologies for Internet of Things and Augmented Reality Applications for Domotic Environments and Industry 4.0

Resumo

Nos últimos anos, a tecnoloxía vinculada co Internet das Cousas (IoT, Internet of Things) ven gañando interese en diferentes sectores que van dende a domótica no fogar ata a industria. Os sistemas IoT permiten a dispositivos heteroxéneos como electrodomésticos, maquinaria industrial ou vehículos comunicarse entre eles por medio dunha rede de interconexión e intercambiar información relacionada co mundo físico ao seu redor. Sen embargo, a rápida evolución da tecnoloxía require que as arquitecturas e plataformas sexan reanalizadas para soportar todos os escenarios nos que os sistemas IoT están despregados co obxectivo de asegurar un rendemento axeitado dos mesmos. O paradigma da Industria 4.0 depende de redes de IoT para intercambiar as grandes cantidades de información xerada por sensores e sistemas de control co obxectivo de optimizar os procesos de negocio gracias a tecnoloxías como robótica, big data, intelixencia arti cial, entre outros. En concreto, unha das tecnoloxías clave para a Industria 4.0 é a Realidade Aumentada (RA) a cal demostrou ser un aliado perfecto para presentar a información xerada polas redes IoT no contexto da transformación dixital da industria. Sen embargo, a implementación destes sistemas supón diferentes retos, sobre todo se temos en conta as cuestions relacionadas coa Calidade da Experiencia (QoE, Quality of Experience). En primeiro lugar, a disparidade de tecnoloxías utilizadas en sistemas IoT e sistemas de RA di culta a implementación de interaccións entre eles debido a que as contornas de desenvolvemento de RA usan tecnoloxías considerablemente diferentes ás usadas no software dos dispositivos IoT. Esta tese contén unha anáalise do estado da arte actual das tecnoloxías relacionadas con sistemas de RA e IoT prestando especial atención ás aplicacións comerciais destas tecnoloxías baixo o paraugas do paradigma da Industria 4.0. Debido á súa novidade e a falta de revisións académicas, esta tese comeza cunha revisión e análise exhaustivo das tecnoloxías de RA actuais, seguido da descripción dun caso de uso específi co de RA para edi cios públicos intelixentes. Despois, descríbense diferentes casos de uso de sistemas IoT analizando o estado da arte relacionado con cada un deles. Para a nalizar, esta tese aborda a integración de sistemas IoT e sistemas de RA propoñendo diferentes arquitecturas e frameworks para levala a cabo e presentando diferentes casos de uso de aplicacións industriais específi cas que fan uso de dita integración entre IoT e RA. Ó largo desta tese valídanse diferentes solucións académicas e comerciais e propóñense novas arquitecturas e frameworks para mellorar o rendemento destes sistemas e proporcionar unha experiencia de usuario axeitada. Ademais, en cada sección desta tese, adóptase unha aproximación práctica, deseñando, implementando e avaliando diferentes aplicacións demostrativas que proporcionan unha contorna real de probas para veri car os sistemas propostos.