Diseño de una arquitectura para el control telemático de sistemas ciber físicos basada en microservicios y con tolerancia a fallos

Abstract

El desarrollo tecnológico en los últimos años ha crecido de manera exponencial, enfocándose en la Web de las cosas (WoT), convirtiendo a los servicios web en un pilar fundamental de la conectividad de todas las aplicaciones actuales. Esto ha generado la necesidad de brindar servicios, robustos, escalables, pero sobre todo tolerantes a fallos, que estén disponibles todo el tiempo a pesar de presentarse un error. Además, los nuevos retos tecnológicos requieren la convergencia del entorno físico, virtual y los protocolos de comunicación para cubrir las necesidades emergentes de la sociedad en muchos campos de la industria y la ciencia. Con esta motivación, se propone una arquitectura basada en la WoT y en microservicios con tolerancia a fallos para el control telemático de un robot. Esta arquitectura consta de tres capas principales, la primera es el frontend, una aplicación de control desarrollada en HTML, CSS y JavaScript que puede ser utilizada en cualquier dispositivo, la segunda es el backend, una arquitectura orientada a microservicios y tolerante a fallos desarrollada con JAVA, Spring, librerías de Netflix y que ocupa bases de datos SQL, y la tercera y última capa es un sistema ciber físico (CPS) y más precisamente un robot que tiene una Raspberry Pi como controlador, en donde se encuentra desplegado un servidor desarrollado en Python y Flask. El despliegue para cumplir con el control telemático se lo realiza en internet con la ayuda de un VPS y posteriormente se evalúa funcionamiento, rendimiento y usabilidad, obteniendo muy buenos resultados.