TRANSACT. Transform safety-critical cyber-physical systems into distributed solutions for end-users and partners

Los sistemas ciberfísicos nos rodean en la actualidad, desempeñado un papel crucial los sistemas considerados esenciales para la sociedad, tales como los sistemas de gestión de la energía, el transporte, la sanidad y la gestión del ciclo del agua, entre otros.

El mayor reto que plantean estos sistemas es demostrar su fiabilidad, seguridad y robustez especialmente en entornos críticos y en los que la respuesta debe ser en tiempo real.

Sin embargo, todavía no se está aprovechando su potencial. Especialmente en el caso de los sistemas críticos que siguen desplegándose como sistemas aislados para poder garantizar simultáneamente la criticidad, la seguridad y el rendimiento del sistema.

Pero esto tiene como consecuencia que los sistemas ciberfíscos actuales sean poco flexibles y muy costosos, y el margen de error humano siga siendo muy grande y la potencia de cálculo de que disponen sea limitada. Una arquitectura más integrada e interconectada para este tipo de sistemas mediante tecnologías edge y en la nube podría superar estas limitaciones.

Para hacer frente a estos retos, el objetivo general de TRANSACT es desarrollar una solución arquitectónica distribuida universal para la transformación de los sistemas ciberfísicos críticos tradicionales, generalmente monolíticos y aislados, en soluciones distribuidas seguras, garantizando al mismo tiempo un despliegue flexible pero seguro de nuevas aplicaciones de modo que se garantice el rendimiento, la seguridad y la privacidad de los datos. Además, al integrar los servicios basados en Inteligencia Artificial (IA) en sistemas CPS distribuidos, TRANSACT permitirá un rápido desarrollo de modelos nuevos de negocio que conduzcan a una introducción más rápida en los diversos mercados a los que se dirige el proyecto.

En este proyecto, ITI colabora en la selección de técnicas y definición de metodologías que permitan la transición de sistemas CPS monolíticos existentes a sistemas críticos distribuidos. ITI lidera también el diseño de la arquitectura TRANSACT, colaborando en la definición de interfaces apropiadas entre diferentes niveles de cómputo: cloud, edge y device. ITI proporciona en el proyecto las herramientas RADIATUS y art2kitekt. RADIATUS es utilizado como plataforma BDaaS (BigData as a Services) para el análisis de datos y aprendizaje automático en el edge y cloud, y art2kitekt es utilizada como herramienta de análisis y simulación de sistemas críticos distribuidos.
El proyecto reúne a grandes empresas, pymes, institutos tecnológicos y universidades de nueve países europeos que demostrarán las capacidades de TRANSACT a través de 5 casos de uso de diferentes sectores industriales:

1. Operación remota de vehículos autónomos para navegar en entornos urbanos
2. Soporte de decisiones marítimas críticas aplicando soluciones en la nube e inteligencia artificial distribuidas
3. Sistemas de gestión de baterías con funciones en la nube para vehículos eléctricos.
4. Plataforma de aplicaciones clínicas basadas en la nube para sistemas de diagnóstico por imágenes y terapia guiada por imágenes
5. Soporte de decisiones críticas sobre el tratamiento de aguas residuales aplicando soluciones en la nube e inteligencia artificial distribuidas.

ITI participa en este último caso de uso liderado por DAM (Depuración de Aguas del Mediterráneo), en donde se pretende desarrollar un sistema de detección temprana de vertidos industriales, un sistema para el mantenimiento predictivo de equipos críticos en las plantas depuradoras y cuadros de mandos operativos inteligentes.

Objetivos

El objetivo principal del proyecto es el desarrollo de una solución arquitectónica distribuida universal para sistemas críticos CPS mediante el desarrollo de un framework y una metodología de transición de soluciones CPS críticas monolíticas a soluciones CPS críticas distribuidas.

El proyecto tiene como objetivos específicos:

• Extender las tecnologías existentes edge/cloud para soportar sistemas CPS críticos y permitir despliegues sobre paradigmas de cómputo distribuidos: device-edge-cloud.
• Extender herramientas de diseño basadas en simulación y en modelado para dar soporte a la integración despliegue de componentes en el paradigma device-edge-cloud.
• Desarrollar sistemas de monitorización de performance y criticidad extremo-extemo, mecanismos de balanceo de cargas y estrategias de degradación ante fallos en sistemas altamente críticos.
• Implementación de tecnologías de seguridad y privacidad extremo-extremo basado en escenarios teóricos (por diseño) y reales (monitorizando).
• Desarrollar técnicas para el diseño virtual, implementación, certificación e integración temprana de grandes CPS distribuidos con diferentes proveedores de soluciones distribuidas.
• Integrar servicios basados en IA (Inteligencia Artificial) y servicios de análisis de datos en sistemas críticos CPS.

 

 

Enlaces externos