Alumno(s): | Jesus Eduardo Ortiz Sandoval |
Tema : | Simulacion de protocolos de seguridad en la comunicacion en un sistema SMART GRID de sistema de carga de vehiculos electricos. |
Fecha : | January 2, 2020, 8:14 am |
Problema: Se habla de SMART GRID a la utilizacion de los sistemas electricos en las ciudades inteligentes, con el sentido de responsabilidad ecologica actual la utilizacion de vehiculos electricos a venido en aumento exponencial, esto causa que se tengan que hacer cambios en la planificacion de la carga electrica de la grilla, pues se tiene que presupuestar la carga de estos vehiculos, ademas que se quiere hacer una integracion para que todo el consumo energetico sin importar donde se este generando llegue en una sola cuenta al ciudadano. Para esto se implementan algunos tipos de comunicacion inalambricas, Bluetooth, Wifi, Zigbee, que le permitan al vehiculo autenticarse en el punto de carga y luego la factura sea cargada a su cuenta personal. Actualmente se hacen pruebas con configuraciones de infraestructura, de tecnologias de conexion. | |
Bosquejo de solución: Es posible desarrollar una metodologia para evaluar diferentes tipos de encriptacion, SSL, IPsec o cortafuegos para determinar cual es el mas adecuado para implementacion en sistemas SMART GRID, evaluando velocidad de transmision, eficiencia, costos, etc. |
Alumno(s): | Patricia Morales Calvo |
Tema : | Asignación de recursos en Redes Elásticas con Multiplexación con División de Espacio para incrementar el ancho de banda en una red MPLS. |
Fecha : | January 2, 2020, 10:51 am |
Problema: Multiprotocol Label Switching (MPLS) o por su traducción Conmutación de Etiquetas Multiprotocolo, es un estándar para transmitir datos bajo diferentes etiquetas. Este protocolo opera conmutando etiquetas entre la capa de transmisión de datos y la capa física. Las redes MPLS implementan enrutadores y etiquetas específicas a la información de diferentes tipos para enviarlas por una ruta de baja latencia, significa que los datos como voz e imágenes pueden viajar por largas distancias de manera rápida y liviana. Sin embargo, desde el punto de vista de la capa física, es necesario interpretar y resolver otros problemas que influyen en la capacidad disponible para las aplicaciones de Internet. Las mismas requieren la transmisión de grandes volúmenes de información, lo que ha provocado un aumento en la demanda de ancho de banda. Hoy en día, se reconocen el hecho de que el límite de capacidad de transmisión de las fibras ópticas está cerca de alcanzarse, lo que indica que las arquitecturas de red actuales deben evolucionar para satisfacer este crecimiento y debido a su ubicación en la base de todo el sistema de comunicación, cualquier progreso en el área conduce a mejoras sociales y económicas significativas. Actualmente las redes ópticas operan de forma estática: la ruta asignada a cada usuario se asigna es permanente de origen a destino, independiente al tiempo que se utiliza, lo que es ineficiente para cargas de tráfico bajas. Además, el espectro asignado a cada comunicación es fijo (50GHz por canal), lo que trae como consecuencia complicaciones técnicas al aumentar la tasa de transmisión. Por último, la falta de capacidad de conversión de longitud de onda en los nodos ópticos impone una complejidad adicional en la gestión de recursos y las técnicas de conmutación pues en una comunicación de extremo a extremo la ruta debe usar la misma longitud de onda en cada enlace. Para mejorar las dificultades antes descritas, se han investigado varias propuestas: incremento del ancho de banda, Conversión de longitud de onda, Multiplexación por división espacial (SDM), Redes ópticas elásticas (EON) y Redes ópticas dinámicas. Para la gestión eficiente de recursos, las redes ópticas elásticas y dinámicas son las más cercanas a implementarse, y para la multiplicación de recursos, SDM aparece como una tecnología prometedora para complementar las redes ópticas dinámicas y flexibles. Al habilitar la transmisión paralela de varios modos espaciales, SDM puede compensar la próxima reducción de capacidad cuando se combina con arquitecturas de redes WDM (Multiplexación por División de Longitud de onda) y EON. Lo anterior, junto a técnicas de enrutamiento, asignación de espacio y espectro, es una solución prometedora. Debido a todo lo anteriormente descrito, la simulación en Pyhton para la asignación de recursos en Redes Elásticas con Multiplexación con División de Espacio constituye el principal problema a resolver en este estudio, de esta forma se podrá estimar cuál será el mejor método para asignar los recursos en este tipo de redes. | |
Bosquejo de solución: Es posible conocer mediante la simulación en Python qué método es el mejor para asignar recursos en Redes Elásticas empleando Multiplexación con División de Espacio. |
Alumno(s): | Patricia Franco Troya |
Tema : | Evaluación del rendimiento de una red de Infraestructura de Medición Avanzada basada en Wimax a través de OPNET para aplicaciones de Smart Grid. |
Fecha : | January 2, 2020, 11:09 am |
Problema: En la actualidad la red de energía eléctrica está evolucionando hacia una red inteligente (Smart Grid) que valiéndose de Internet, usa herramientas informáticas y domóticas, así como el equipamiento más innovador, para dar una respuesta firme a la volátil demanda de electricidad. Esta red incorpora la Generación Distribuida de Energía, que permite llevar la energía eléctrica hasta lugares que quedan aislados debido a fallas, una Red de Área Hogar (HAN), que facilita la comunicación y la interoperabilidad entre los dispositivos digitales presentes en el interior o en las inmediaciones de una casa, así como una Infraestructura de Medición Avanzada (AMI) que proveerá a la compañía eléctrica de información sobre el desempeño de diferentes aplicaciones, que pueden ser la fijación de precios, facturación, respuesta a la demanda (DR), medición automatizada, vehículos eléctricos y automatización de la distribución (DA). La clave para implementar exitosamente dichas aplicaciones es escoger apropiadamente una estructura de red que provea una comunicación bidireccional entre los terminales. La red de comunicación para Smart Grid puede ser descrita como una arquitectura multicapa que incluye una Red de Área Amplia (WAN), que actuará como backbone, una Red de Área de Vecindario (NAN), que interconectará la WAN con una Red de Área Local de Clientes o red local de un hogar, un edificio o industria. Cada aplicación de Smart Grid tiene sus propios requerimientos en términos de latencia, tasa de transferencia, fiabilidad, área de cobertura y seguridad. Por tanto, se hace extremadamente importante evaluar las diferentes tecnologías existentes para facilitar la comunicación dentro de la AMI. En este sentido, Wimax es un principal atractivo debido a que soporta la calidad de servicio y la comunicación bidireccional de banda ancha entre nodos. La simulación exhaustiva y el análisis de la capacidad de una red AMI basada en Wimax para soportar múltiples aplicaciones simultáneas de Smart Grid constituyen aún un desafío, por lo que se convierte en el problema a resolver en este estudio. El software OPNET se presenta como la herramienta idónea para resolverlo. | |
Bosquejo de solución: Es posible demostrar mediante la simulación en OPNET que una red AMI basada en Wimax puede soportar la operación simultánea de múltiples aplicaciones Smart Grid. |
Alumno(s): | Jorge Alexis Portilla Gómez |
Tema : | Introducción a OPC TNS UA para sistemas de comunicación industrial |
Fecha : | January 2, 2020, 2:17 pm |
Problema: Entorno a los procesos industriales, en los últimos años se han realizado investigaciones sobre tecnologías y protocolos que contribuyan a la eficiencia de los procesos industriales. Actualmente el mercado es dominado por los sistemas fieldbus basados en Ethernet. La alta y variada disponibilidad de productos y servicios es satisfactoria, pero emplear múltiples soluciones generan altos costos y limitan la capacidad de IoT. Los sistemas de automatización actuales aplican tradicionalmente una arquitectura jerárquica conocida como pirámide de automatización, un punto principal en la arquitectura es la comunicación. La estructura jerárquica induce a la comunicación entre las diferentes capas. Estas capas están organizadas en tecnología operativa (OT) y tecnología de información (IT). OT hace referencia a las capas inferiores de la jerarquía y se encarga de intercambiar datos con grandes restricciones de tiempo, en su mayor parte en real-time. Por su parte IT, basa su funcionamiento en el protocolo de internet (IP). El gran desafió es la interconexión de estos dos mundos, por lo que a lo largo de los años se han realizado una gran cantidad de investigaciones siendo la forma mas común de interconexión OPC, y la estrategia de interconexión por medio de gateways. OPC permite la comunicación entre capas OT e IT. Con la introducción de Internet of things (IoT) en diferentes escenarios como la electrónica de consumo, automóviles, computación. La automatización industrial está experimentando cambios, esto debido en parte por los recientes avances en tecnología que permiten la interconexión en una escala más amplia y más fina (interconexión inteligente de redes de sensores y maquinaria). Basados en conceptos de servicios basados en la nube para aumentar la eficiencia de los procesos.Por otra parte, existe IoT que sugiere una red de dispositivos interconectados en lugar de una jerarquía ostentosa. La aplicación de estas nuevas tecnologías conduce a una nueva arquitectura de automatización llamada Industrial IoT (IIoT). El IIot reduce el numero de gateways y propone una comunicación basada en IP para todas las capas funcionales, cumpliendo con requisitos de baja latencia, comunicación sensor-to-cloud y alta capacidad de integración de dispositivos. Como estrategia para abordar estos desafíos de los requisitos asociados a IIoT, parece sensato la evolución de la comunicación industrial. Las redes sensibles al tiempo de Ethernet (TSN) es una actividad de estandarización reciente dentro de IEEE 802.1 que incluye capacidades en tiempo real en el estándar de Ethernet que finalmente tendrá el potencial de reemplazar los sistemas de comunicación industrial de hoy en día. El segundo factor es OPC UA. La combinación de ambos es un candidato que promete cumplir con todos los requisitos de IIoT e Industry 4.0. En ese contexto este trabajo aborda una nueva tecnología llamada Open Platform Communication Unified Architecture (OPC UA TNS) Estas capas están organizadas en tecnologia operativa (OT) y tecnologia de información (IT). OT hace referencia a las capas inferiores de la jerarquia y se encarga de intercambiar datos con grandes restricciones de tiempo, en su mayor parte en real-time. Por su parte IT, basa su funcionamiento en el protocoo de internet (IP). El gran desafio es la interconexión de estos dos mundos, por lo que a lo largo de los años se han realizado una gran cantidad de investigaciones siendo la forma mas común de interconexión OPC, y la estrategia de interconexión por medio de gateways. OPC permite la comunicación entre capas OT e IT. Con la introducción de Internet of things (IoT) en diferentes escenarios como la electrónica de consumo, automóviles, computación. La automatización industrial está experimentando cambios, esto debido en parte por los recientes avances en tecnología que permiten la interconexión en una escala más amplia y más fina (interconexión inteligente de redes de sensores y maquinaria). Basados en conceptos de servicios basados en la nube para aumentar la eficiencia de los procesos.Por otra parte, existe IoT que sugiere una red de dispositivos interconectados en lugar de una jerarquía ostentosa. La aplicación de estas nuevas tecnologías conduce a una nueva arquitectura de automatización llamada Industrial IoT (IIoT). El IIot reduce el numero de gateways y propone una comunicación basada en IP para todas las capas funcionales, cumpliendo con requisitos de baja latencia, comunicación sensor-to-cloud y alta integrabilidad de dispositivos. Como estrategia para abordar estos desafios de los requisitos asociados a IIoT, parece sensato la evolución de la comunicación industrial. Las redes sensibles al tiempo de Ethernet (TSN) es una actividad de estandarización reciente dentro de IEEE 802.1 que incluye capacidades en tiempo real en el estándar de Ethernet que finalmente tendrá el potencial de reemplazar los sistemas de comunicación industrial de hoy en día. El segundo facor es OPC UA. La combinación de ambos es un candidato que promete cumplir con todos los requisitos de IIoT e Industry 4.0. En ese contexto este trabajo aborda una nueva tecnología llamada Open Platform Communication Unified Architecture (OPC UA TNS). | |
Bosquejo de solución: Las investigaciones recientes manejan la hipótesis que OPC UA TSN en los próximos años será tendencia creciente en el campo de la automatización industrial, siendo una herramienta para establecer una infraestructura de comunicación global desde el sensor hasta la nube. Los autores presumen de que al seleccionar el conjunto correcto de características, el sistema puede cumplir con los requisitos de la comunicación industrial, y aprovechar los beneficios de costo al usar el hardware Ethernet estándar. OPC UA es una evolución del estándar de comunicación OPC orientado a la implementación en dispositivos embebidos. La última evolución del modelo llamado Publish / Subscribe está orientada a sistemas embebidos, optimizando el rendimiento. Además, OPC UA viene con un modelo de seguridad incorporado que ayuda a implementar sistemas seguros de acuerdo con los próximos estándares como IEC 62443. La infraestructura de red de TSN es capaz de transportar simultáneamente todo tipo de tráfico industrial, incluyendo hard real-time (ejemplo: sistemas nucleares, marca pasos y aviación), al tiempo que mantiene las propiedades individuales de cada método. Por lo cual OPC UA TNS es muy prometedor en el campo de la automatización industrial. En este trabajo se abordará esta nueva tecnología realizando un estudio detallado, y una implementación de verificación de un servidor OPC UA en un sistema embebido (raspberry Pi), para transportar datos de los sensores a la nube. |
Alumno(s): | Carlos Fernandez Hernandez |
Tema : | Estudio del desempeño de Redes de Contenedores bajo diversas configuraciones |
Fecha : | January 2, 2020, 3:20 pm |
Problema: Esta ultima década vio el boom de lo que se conoce como la arquitectura de microservicios que vino a desafiar el enfoque usual de desarrollar software que consideraba estructuras monolíticas, este enfoque plantea la división de una gran aplicación en una serie de servicios que funcionan de forma autónoma en su propio proceso. La utilización de esta arquitectura va de la mano con el uso de contenedores los cuales permiten encapsular las aplicaciones en un ambiente de trabajo determinado y ejecutarse en un solo host. Uno de los desafíos mas importantes en este tópico consiste en la comunicación que se debe establecer entre contenedores la cual busca siempre lograr un gran desempeño, esto en términos de baja latencia de extremo a extremo y alto throughput. El manejo de contenedores se logra usualmente utilizando Docker herramienta que permite el despliegue de contenedores y permite establecer diversas configuraciones entre ellas varias soluciones al problema de establecer redes que permitirá la comunicación entre contenedores, Docker puede trabajar en conjunto con aplicaciones de orquestadores de microservicios(el mas conocido kubernetes), ambas herramientas permitirán un estudio de diversas soluciones al problema de comunicación de contenedores. | |
Bosquejo de solución: Es posible mejorar el desempeño de la red que comunica los contenedores utilizando técnicas del tipo RDMA(Remote Direct Memory Access)esto en comparación con las alternativas de configuración comunes que existen como Flannel, Weave, etc. |
Alumno(s): | Javier Ortiz Celsi |
Tema : | Uso de Deep Learning para detección de intrusos en redes de computadores |
Fecha : | January 2, 2020, 6:02 pm |
Problema: Con el continuo desarrollo de tecnología de redes de computadores han aparecido nuevos problemas que deben ser atendidos. El poder detectar ataques a redes es una tarea cada vez mas urgente debido los usos de estas en áreas de extrema importancia como en la milicia u hospitales, donde el sufrir ataques podría causar la filtración de información confidencial o causar daños a seres humanos. Por esto mismo nuevos enfoques para la detección de intrusos y ataques en las redes de computadores han aparecido en los últimos años, donde muchos de estos son basados en Deep Learning. | |
Bosquejo de solución: El uso de Sistemas de detección de intrusos basados en Deep Learning permiten mejores resultados que métodos tradicionales. |