Desarrollo integral de aplicaciones domóticas: una perspectiva metodológica

Abstract

[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.