Cambios en los Paradigmas de la innovación de TI e IoT.
Aplicaciones y soluciones de dispositivo Cloudino en un Centro de Datos


"El universo se ve como una red dinámica de sucesos interrelacionados, ninguna de las propiedades de cualquier parte de dicha red es fundamental, todas se desprenden de propiedades de otras partes y la consistencia global de sus interrelaciones, determina la estructura de la totalidad de la red".  Geoffrey Chew, (físico Americano, creador del Modelo de Arranque [Bootstrap] para Teorías Cuánticas).

Si imaginamos una Matrix donde todo está conectado, sería un universo representado como una red global de eventos e interacciones simbolizadas por los elementos que lo describen, y si tal función la realizarán unos pequeños dispositivos capaces de detectar y recoger de su entorno distintos datos medibles, entonces nos asemejaríamos a la propuesta de la Matrix descrita por Chew. Los primeros sensores analógicos tienen ya un tiempo realizando mediciones y enviando la información para procesarla, y después lo hicieron los dispositivos digitales, sin embargo no toda la información recopilada es útil, se tiene que crear la medición de distintas variables dependiendo quién es el destinatario, pues obtenemos cúmulos de información y métricas que pueden ser muy útiles o que no sirven para nada. El reto es lograr estructurar la información de forma que el destinatario perciba la utilidad práctica de los metadatos.
Los paradigmas del monitoreo de un Centro de Datos y nuevas propuestas de soluciones. Con la aparición de las herramientas de Gestión de la Infraestructura de Centros de Datos (DCIM) y el relieve que alcanza la información y el tratamiento de las métricas de los valores obtenidos, los fabricantes ofrecieron una variedad de soluciones y soporte que pretendían resolver necesidades diversas, mientras que de forma paralela el aprendizaje del usuario final se enfocaba directamente en el paradigma de cómo dar tratamiento multidisciplinar a los datos y orientar sobre cómo debía entenderse la eficiencia del conjunto de la infraestructura del Centro de Datos. Esto es, realizar la gestión de sus espacios y activos sin importar el tamaño de estos.
Desde julio de 2014 se inició la implementación de un sistema inicial de DCIM en el Centro de Datos de INFOTEC San Fernando, con las reservas que todo sistema de este tipo ofrecía. Además por experiencias anteriores con sistemas de este tipo, se decidió de forma paralela buscar alternativas de código abierto, que pudieran adaptarse a las necesidades de demanda de nuestro Centro de Datos. Con ello se obtuvo un aprendizaje y mucha experiencia adicional, pero también durante este relativo corto tiempo, la inercia “natural” globalizada del paradigma de metadatos, nos estaba orientando a buscar nuevas soluciones alternativas de conectividad en la “nube”, pues estas son cada vez más demandantes y se busca optimizar aún más los recursos existentes. Ciertamente no se está ofreciendo algo nuevo como sistema de medición pura, sino que se está optimizando lo que desde hace tiempo se mide y se están incorporando nuevas métricas a lo que anteriormente no se medía y hoy puede ser medible de una manera más eficiente y de forma predictiva más que solo reactiva.

¿Qué medir y para qué?

Hoy en día la tecnología ha sido capaz de aprender sobre el entorno físico y transfórmalo en una entidad virtual, que paradójicamente aunque no la vemos sabemos que existe y está ahí y que nos permite actuar ante ciertas circunstancias. Así por ejemplo, un vehículo puede prescindir de un conductor, como fue en un experimento reciente donde un auto se trasladó de forma autónoma y sin conductor desde Sonora hasta la Ciudad de México. Un sensor puede realizar una tarea de manera automatizada, y en casos más complejos los sensores pueden aprender a “actuar” ante determinadas condiciones, aunque hasta la fecha aún sea bajo la directriz de una interfaz humana.
La ubicuidad de Internet abre una infinidad de posibilidades e inventivas para el “Internet de las cosas" o “IoT” por sus siglas en inglés, que es una red global de objetos interconectados de forma inalámbrica interactuando y enviando metadatos de información sobre individuos o colectivos sociales, de ciudades y su infraestructura, etc. y que permiten que ciertos dispositivos puedan procesar y compartir la información obtenida.

¿Qué hacer con los metadatos?

En la actualidad la forma de comunicarse y relacionarse entre las personas ha cambiado. La rapidez de las comunicaciones y la obtención de la información son de manera casi inmediata, el IoT, las Smart Cities (ciudades inteligentes), el Cloud computing, Big Data, Smart Factories o Industria 4.0, son los temas principales que se relacionan cuando se habla del internet del futuro: soluciones cada vez más rápidas, escalables, flexibles e inteligentes. Dentro de esta dinámica, el software y hardware en modalidades Open Source, han encontrado un impulso nuevo y dispositivos y plataformas como arduino y raspberry pi mostraron su potencialidad en la creatividad, y han ido en constante crecimiento y despertando interés en el público, lo que ha contribuido a que paralelamente se hayan desarrollado dispositivos embebidos que se dirigen a cubrir los nichos que la industria no contemplaba. Tal ha sido tal el ímpetu que la propia inercia de los proyectos que cada día se desarrollan, han “obligado” a que los grandes conglomerados fabricantes industriales estén “reinventando” la nueva industria y se hayan sumado al apoyo de estos proyectos. INFOTEC no ha sido la excepción y también le ha apostado por la innovación y actualmente se encuentra desarrollando soluciones a través de dispositivos embebidos como su plataforma “Cloudino”.
Cloudino es una plataforma desarrollada en código abierto para el IoT, que permite conectar de forma inalámbrica diferentes microcontroladores como Atemel AVR, PIC, Intel Edison, etc. de forma muy simple y transparente, de tal manera que puede decirse que son dos dispositivos trabajando de forma paralela. No obstante Cloudino trabaja tanto dedicado a la capa de red como para la conectividad de actuadores y sensores, o bien si se requiere utilizar la placa de Arduino, dedicado a la conectividad de los sensores. El entorno de programación web desarrollada por el INFOTEC permite la programación de ambos dispositivos a través de una red WiFi.

¿Plataforma “Cloudino”?

Si bien existen muy variadas plataformas de microcontroladores disponibles en el mercado y estas han dado un potencial nicho de desarrollo de proyectos, el binomio de hardware-software de esta plataforma simplifica el proceso de trabajo en un producto fácil de implementar y ofrece algunas ventajas para los interesados en el desarrollo de proyectos ya sean personales o para el desarrollo de soluciones “construidas en casa” para empresas de distintos tipos.

  • Muy Bajo Costo: El dispositivo de Cloudino es de muy bajo costo, comparativamente frente a otras plataformas microcontroladoras, pues es de solo unos cuantos dólares.
  • Entorno de programación web simple: La interfaz está diseñada como una multiplataforma que se ejecuta en cualquier sistema operativo, pensada para que los usuarios inexpertos se familiaricen de forma muy rápida y simple, y que conectándose a través de internet puedan desarrollar proyectos de soluciones de IoT. También es una herramienta muy flexible para usuarios avanzados ya que tiene programación a bloques así como en línea. (http://cloudino.io/ )
  • La programación de los circuitos se hacen directamente desde esta página y mediante comunicación inalámbrica. El circuito de Cloudino cuenta con una antena wifi, una interface web para configurar el circuito y un intérprete traductor para lograr el control de sensores, actuadores y actualizaciones de firmware en tiempo real.


Sistema de Monitoreo del Centro de Datos con dispositivos IoT

Las necesidades de los Centro de Datos cada vez son más críticas y resulta bastante importante contar un modo efectivo de tener control con todo lo que sucede en los equipos. Con anterioridad los operadores de los Centro de Datos tenían que tomar decisiones con base a su experiencia sensorial adquirida por la observación para  “conocer” la temperatura, con este tipo de solución se pretende re-aprender cómo debe de entenderse el funcionamiento de los Centros de datos. No resulta impensable que se puede llegar a adquirir una base de experiencia y volverse predictivos cuando algo no esté funcionando correctamente y ofrecer soluciones al problema antes de que se vean afectados los servicios.
Implementar una gestión en Innovación en Control y Operación en los Data Center, la cual además de medir en tiempo real sus condiciones ambientales (temperatura, humedad), carga eléctrica y múltiples factores, también pueda administrar la composición de los activos críticos de la base de datos de gestión de configuración (CMDB) y que permita además una integración sobre plataformas Open Source de gran potencial como Cactus y Opendcim que actualmente se siguen desarrollando, de tal forma que permita implementar una solución eficiente y económica. El reto no es tarea sencilla, sin embargo la propuesta de solución surge como una necesidad de adquisición de muy bajo costo y debido a que la compra de los dispositivos o componentes de patente , por desgracia, son de alto costo y que para utilizarlos se requiere su Software, sin mencionar además  la limitante económica para obtener el licenciamiento de uso Ante esta problemática INFOTEC al ser un Centro de Investigación e Innovación está creando sistemas de monitoreo propio mediante la utilización de una solución muy especializada como es su sistema Cloudino, pero igualmente efectivo que otras soluciones ya posicionadas en el mercado, pero de costos mucho más altos.
Cloudino aspira a ser una solución integral para el monitoreo del Centro de Datos; pero no solamente donde se puede medir en tiempo real parámetros como temperatura, humedad, detección de humo, fugas de agua, incorporación de sistemas de video y seguridad de la información, así como de un universo creciente de  variables de forma remota. Este dispositivo también revoluciona el pensamiento acerca de cómo debe procesarse y analizar el metadato, posibilita la implementación de proyectos con una gran cantidad de sensores y uso de protocolos ligeros de comunicación sin necesidad de usar grandes recursos.
Actualmente se lleva a efecto el registro de temperatura humedad en el Centro de Datos de INFOTEC utilizando una red inalámbrica exclusivamente dedicada a los dispositivos IoT, aislada del resto de la infraestructura de comunicaciones de la institución, y se pretende en el mediano plazo expandir los dispositivos conforme a las necesidades de las áreas les represente un beneficio tecnológico. Al constituirse de dispositivos muy económicos y de fácil acceso, se reducen los tiempos para su implementación de manera inmediata, pues previamente pueden programarse y estar configurados para su inclusión al sistema de gestión de monitoreo. Ténganse en cuenta el ahorro de tiempo que representa si se compara con los trámites tradicionales para la adquisición de los insumos de los fabricantes que ofertan soluciones de mayor costo y dimensionamiento.

La seguridad de la información

Cloudino permite utilizarse también sobre sistemas de comunicaciones existentes de máquina a máquina extremadamente ligeros, como MQTT para la obtención de datos una amplia gama de sensores integrados e interconectados en redes inalámbricas, que si bien son datos “aislados” y que por sí solos no deben comprometer la seguridad. Al menos no en cuanto al sensor como tal, ya que este es “transparente” pues al tomar únicamente la métrica del dato, lo deja fluir hacia otra etapa del sistema, por lo que el almacenamiento ocurre en otra instancia (servidor o repositorio central). El tema de la seguridad de las redes WiFi debe tratarse aparte siendo recomendable separar las redes desde la cuales se conectan los dispositivos IoT y garantizar la seguridad a través de los mecanismos para ello (Firewalls, etc).
Es importante considerar qué tipo de datos pueden recolectan este tipo de dispositivos y cuál es la finalidad, pues son capaces de enviar una cantidad significativa de información y algunas veces lo hacen con recursos limitados (no se necesita un gran ancho de banda de la red inalámbrica), lo que los convierte en idóneos para aplicaciones de Internet de las Cosas y un producto de un fuerte modelo de negocio que está revolucionando también la Industria de TI y nos obliga a los gestores de la infraestructura crítica de los Centros de Datos, a apostar en esta inercia natural de la incorporación de los dispositivos embebidos y los metadatos para el monitoreo interno.

Otras iniciativas de INFOTEC Y Cloudino:

  • INFOTEC Verde: Huertos hidropónicos monitoreados y controlados con la plataforma de Cloudino
  • Domótica: Iniciativa para implementar en el edificio de INFOTEC un control de Alarmas (Sísmicas, de Incendios y otros), control de iluminación, control de accesos, Ocupación de estacionamiento entre otras.
  • Smart City: Una iniciativa de INFOTEC y Fiware de la Unión Europea Utilizando Cloudino Como piedra angular en el desarrollo de soluciones para urbanización.



CONCLUSIONES

Después de todos estos factores surge la necesidad de contar con un sistema que permita monitorear en tiempo real las diferentes condiciones de temperatura controlada en el interior del Centro de Datos lo cual permita ser proactivo y no reactivo, es decir, que si existe alguna falla, se empiece a corregir desde antes de que se apaguen los equipos o al igual, si se tiene alguna falla eléctrica.
Cloudino pretende ser una plataforma que permite de interconectar una amplia posibilidad de dispositivos (sensores, actuadores, etc) y trabajar conjuntamente a plataformas eficaces como el Arduino o bien de manera independiente de una manera flexible escalable, adaptable y totalmente controlada.
Proporciona en el Centro de datos una solución de gestión inicialmente sobre el monitoreo de Temperatura, Humedad Relativa y la inclusión con otros dispositivos, además de la capacidad del envío de alertas por correo electrónico y a dispositivos móviles así como desarrollo de aplicaciones orientadas al reporte y que permita el  acceso  inmediato  a la plataforma de visualización en tiempo real los diferentes estados de los sensores.
Cloudino está siendo integrado como una fuerte plataforma orientada al monitoreo del Centro de Datos, como una primera fase se está probando como una alternativa y creemos que no es exagera cuando se dice  que el diseño de los Centro de Datos deberá replantearse considerando el potencial de los dispositivos IoT.


(Artículo publicado originalmente en la revista Develop Network Año 2 No. 21 Pag. 72

https://issuu.com/masgeek/docs/04_muestra_developnetwork_julio_201/74 ).
Por:
José Carlos Sierra Botas. @JCSIERRABOTAS1
- Originario de la Ciudad de México. Ingeniero Mecánico Eléctrico en la Universidad Nacional Autónoma de México (U.N.A.M.) y un Diplomado en Administración de Centros de Cómputo (Universidad Iberoamericana-HP). Actualmente cursa la Maestría en Gestión de Innovación de las Tecnologías de Información y Comunicación (INFOTEC).
- Coordinador de Centros de Datos en INFOTEC que además de operar uno en la Ciudad de México y uno en la Ciudad de Aguascalientes, participa en el Diseño, Construcción, Remodelación y Operación de diversos proyectos de los sectores Públicos y Privados.
-Forma parte del equipo Premiado en “Reconocimiento Especial al Equipo de Data Center del Año” y “Liderazgo En el Sector Público” en DATA CENTER DYNAMICS LATAM AWARDS 2014.
-Miembro del comité Espejo Mexicano ISO/IECJTC1/SC 25, Normalización y Certificación Electrónica, S.C. NYCE donde se preparan las normas internacionales a las necesidades del país.

Pablo Xicoténcatl Elízaga.
Egresado del Instituto Politécnico Nacional y tiene estudios de especialización en Alta Tensión. Recientemente incorporó junto con el equipo de Centro de datos de INFOTEC del cual es coordinador técnico La Gestión de la infraestructura del centro de datos en plataforma y sistemas de monitoreo a través aplicaciones con código libre, también se encuentra participando en el proyecto de INFOTEC “Cloudino” una plataforma del Internet de las cosas y proyectos para su implementación en el Centro de Datos.
Forma parte del equipo Premiado como “Reconocimiento Especial al Equipo de Data Center del Año” y “Liderazgo En el Sector Público” en DATA CENTER DYNAMICS LATAM AWARDS 2014.

Alfredo Munguía Mendoza. @alfredomunguia_
Maestro en Tecnología de Información con Especialidad en Administración de medios y servicios informáticos
Ingeniero en sistemas computacionales
Cuento con más 20 años de experiencia sobre diferentes plataformas de Software, desarrollándome en distintos roles orientado a la administración y diseño de soluciones así como implementación, soporte y mantenimiento de equipos utilizando tecnología de punta, ha desempeñado el rol de Análisis Planeación y Administración de proyectos tecnológicos, compras, redes, soporte técnico, investigación de nuevas tecnologías y prototipado de dispositivos para domótica e internet de las cosas
 AP en INFOTEC, investigación, desarrollo e innovación de nuevos productos tecnológicos especializado en el área de domótica e internet de las cosas específicamente con la creación de prototipos para la comunicación de los dispositivos e internet.

Victor Jesús Hernández Salinas. @hersalvj
Lic. Sistemas de Computación Administrativa por UVM
Coordinador de Vinculación y Transferencia de Producto en la Gerencia de desarrollo de nuevos productos y servicios en INFOTEC. Tiene la certificación Foundations ITIL. Diplomado de Marketing Digital por IAB (Interactive Advertising Bureau, España). Seminarios “Innovación en TIC” y BPM” en INFOTEC. Creador y coordinador del área de Servicios de Producto y su normatividad. Coordinador del programa de certificaciones de los productos SWB
Ha publicado más de 25 artículos de tecnología, social media y marketing digital en diversas revistas. Ha Impartido conferencias sobre Web semántica, ciudades digitales, modelos de negocio en tecnología, Factor Wow y modelos tecnológicos en general en distintos congresos y universidades en todo el país. Mesas redondas en la Embajada de España en México, La Cámara de Diputados y el Consejo Asesor en Tecnologías de Centros CONACYT
Mentor de Habilidades Gerenciales Suaves en INFOTEC
Ha dado clases de Informática y Tecnología en distintas Universidades


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