Evaluación y optimización de arquitecturas distribuidas tipo Fog Computing para Internet of Things

Abstract

En vista de que en el laboratorio IUT-SCi de CTIC se viene creando módulos de sensores medioambientales; en la presente Tesis se realiza la evaluación y optimización de una plataforma con arquitectura Fog Computing enfocándose en el Nodo Edge y el Usuario Final. El Fog Computing surge como un modelo complementario del Cloud Computing que busca descentralizar el trabajo en el servidor de la Nube. El empleo de técnicas de Fog Computing ofrece un mejor aprovechamiento de los recursos del sistema en general, lo que implica ahorros en costos de alquileres y mantenimiento, además de una reducción en la latencia de respuesta. A lo largo de esta obra se detalla el caso de uso utilizando un Raspberry Pi 3 modelo B+ como Nodo Edge, un servidor físico como Nube y teniendo una aplicación en Android como Usuario Final; además de utilizar un motor de eventos complejos (Complex Event Processing-CEP) para el análisis de alarmas. Luego se presentan propuestas para la reducción de la latencia y la descentralización del trabajo de la Nube; posteriormente se presentan los detalles de la implementación. Finalmente se realiza a extenso el estudio y resultados entre la arquitectura tradicional de Cloud Computing vs Fog Computing, en los que primero se muestran la reducción de la latencia para un Usuario Final conectado por Wifi al Nodo Edge frente Usuarios Finales conectados por 3G y 4G a la Nube. Para después, a partir de una simulación de alarmas, realizar comparaciones y discusiones de la reducción performance del CPU y el espacio de memoria RAM, al mover el módulo CEP de la Nube al Nodo Edge.