Proyecto
Penetración de Internet del 80 en países desarrollados.
2.000 millones de personas en zonas rurales y de bajos recursos sin conectividad a Internet.
Operadores de red no interesados debido al bajo retorno sobre la inversión.
Proporcionar un sistema sostenible y técnicas que permitan a las personas que viven en zonas rurales sin conectividad a Internet el uso de servicios digitales.
Proporcionar métodos y herramientas para seleccionar las arquitecturas de red y despliegue más apropiadas para las aplicaciones IoT de modo que se satisfagan sus requisitos de QoS.
Contribuir al desarrollo de arquitectura de distribución de la computación que permiten mejorar la QoS de las aplicaciones IoT a desplegar en zonas rurales.
Proporcionar mecanismos para que dichas arquitecturas se puedan adaptar en tiempo real, en función de los requisitos específicos en cada momento.
Despliegue tradicional de aplicaciones IoT en el cloud.
No hay conectividad, y si la hay, la computación se realiza muy lejos del usuario.
Aplicaciones IoT basadas en microservicios.
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
Optimización de servicios
Mejora de la eficiencia y calidad de los servicios ofrecidos en áreas rurales mediante la gestión óptima de recursos y la adaptación a las necesidades locales.
Algoritmos de enrutamiento
Diseño de algoritmos inteligentes para optimizar las rutas de UAVs, garantizando una cobertura efectiva y tiempos de entrega reducidos en zonas rurales.
Uso eficiente de la energía
Desarrollo de tecnologías para maximizar la autonomía de UAVs en zonas rurales, reduciendo costes y minimizando el impacto ambiental.
Experiencia del usuario
Análisis de la interacción entre usuarios y los servicios ofrecidos en entornos rurales, buscando mejorar la accesibilidad y satisfacción del usuario.
Publicaciones
- Santiago García-Gil, Diego Ramos-Ramos, Javier Berrocal, Juan Manuel Murillo, Jaime Galán-Jiménez, Microservices Migration: A Pathway to Improved Energy Efficiency in UAV Networks, Elsevier IoT Journal, 2025. [LINK]
- Santiago García-Gil, Juan Manuel Murillo, Jaime Galán-Jiménez, Enabling Ultra Reliable Low Latency Communications in rural areas using UAV swarms, Ad Hoc Networks, 2024. [LINK]
- Manuel Jesús-Azabal, José García-Alonso, Jaime Galán-Jiménez, Evaluating the Quality of Service of Opportunistic Mobile Ad Hoc Network Routing Algorithms on Real Devices: A Software-Driven Approach, Ad Hoc Networks, 2024. [LINK]
- Manuel Jesús-Azabal, José García-Alonso, Jaime Galán-Jiménez, Beyond 5G Satellite Transmission and Indoor UAVs in Dams Monitoring: An Opportunistic Data Collection Strategy for Isolated Rural Areas, IT Professional, 2024. [on press]
Diego Ramos-Ramos, Alejandro González-Vegas, Javier Berrocal, Jaime Galán-Jiménez, Energy-Aware microservice-based application deployment in UAV-based networks for rural scenarios, Journal of Network and Systems Management, vol. 32, no. 53, 2024. [LINK]
Sergio Frejo-Martín, Andrés García-López, Juan M. Murillo, Jaime Galán-Jiménez, Live Migration of Stateful Microservices in UAV-Assisted Networks for Enhanced Availability, 2025 IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC 2025), Bologna, Italy, 2–5 July, 2025.
Santiago García-Gil, José Gómez-delaHiz, Andrés García-López, Sergio Frejo-Martín, Juan M. Murillo, Jaime Galán-Jiménez, QoS Evaluation of Edge Computing Microservice-Based Applications in UAV Ad Hoc Networks, 26th IEEE International Symposium on a World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks (WoWMoM 2025), Fort Worth, Texas, USA, 27-30 May 2025.
Santiago García-Gil, Andrés García-López, Sergio Frejo-Martín, Juan Manuel Murillo, Jaime Galán-Jiménez, Bridging the Digital Divide with FANETs: Toolset for Optimized Microservices Deployment, 28th Conference on Innovation in Clouds, Internet, and Networks (ICIN 2025), Paris, France, 11-14 March 2025. [LINK]
Andrés García-López, Diego Ramos-Ramos, Santiago García-Gil, José Gómez-delaHiz, Juan M. Murillo, Jaime Galán-Jiménez, Enhancing Connectivity in Remote Regions using Adaptive and Resilient UAV-Based Wireless Networks, IEEE International Workshop on Computer Aided Modeling and Design of Communication Links and Networks (IEEE CAMAD 2024), Athens, Greece, 21-23 Oct. 2024. [LINK]
Santiago García-Gil, Diego Ramos-Ramos, José Gómez-delaHiz, Andrés García-López, Sergio López-López, Juan Manuel Murillo Rodriguez, Jaime Galán-Jiménez, Latency-Aware Load Distribution Algorithm for Microservice Deployment in UAV Networks, 2024 IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC 2024), Paris, France, 26-29 June, 2024. [LINK]
José Gómez-delaHiz, Santiago García-Gil, Andrés García-López, Diego Ramos-Ramos, Aymen Fakhreddine, Juan Manuel Murillo Rodriguez, Jaime Galán-Jiménez, Throughput-Energy Efficiency Trade-Off in Microservices-Based UAV Networks, 2024 IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC 2024), Paris, France, 26-29 June, 2024. [LINK]
José Gómez-delaHiz, Juan Luis Herrera, Domenico Scotece, Jaime Galán-Jiménez, Javier Berrocal, Giuseppe Di Modica, Luca Foschini, Evolutionary Computation for Latency Minimization in SDN Microservice Architectures, IEEE International Conference on Communications (IEEE ICC 2024), Denver, CO, United States, 9-13 June 2024. [LINK]
José Gómez-delaHiz, Aymen Fakhreddine, Juan M. Murillo, Jaime Galán-Jiménez, Joint Optimization of Throughput and Energy Consumption in Microservices-Based UAV Networks, 17th International Workshop on Networked Robotics and Communication Systems (NetRobiCS 2024, INFOCOM Workshops), Vancouver, Canada, 20-23 May, 2024. [LINK]
Diego Ramos Ramos, Jaime Galán-Jiménez, Despliegue energéticamente eficiente de aplicaciones IoT en áreas rurales utilizando redes basadas en drones, XVI Jornadas de Ingeniería Telemática (JITEL 2023), Barcelona, Spain, 8-10 Nov. 2023.
José Antonio Gómez de la Hiz, Jaime Galán-Jiménez, Mejora del balanceo de carga en redes SDN utilizando Deep Reinforcement Learning, XVI Jornadas de Ingeniería Telemática (JITEL 2023), Barcelona, Spain, 8-10 Nov. 2023.
Santiago García Gil, Juan Manuel Murillo, Jaime Galán-Jiménez, Despliegue Óptimo de Servicios IoT en Redes Inalámbricas basadas Enjambres de UAV para Minimizar la Latencia, XVI Jornadas de Ingeniería Telemática (JITEL 2023), Barcelona, Spain, 8-10 Nov. 2023.
Santiago García Gil, Juan Manuel Murillo, Jaime Galán-Jiménez, Optimizing IoT Microservices Placement for latency reduction in UAV-Assisted Wireless Networks, IEEE MASS Workshop on Unmanned Autonomous Vehicles and IoT (UAV-IoT), Toronto, Canada, 25-27 Sept. 2023. [LINK]
Santiago García Gil, José Gómez de la Hiz, Diego Ramos Ramos, Juan M. Murillo, Jaime Galán-Jiménez, DRL-Based Coverage Optimization in UAV Networks for Microservice-Based IoT Applications, in Applications of Machine Learning in UAV Networks, IGI Global, 2024. [LINK]
DEMOS
Presentamos un innovador conjunto de herramientas diseñado para facilitar la creación y evaluación de entornos de red basados en Flying Ad Hoc Networks (FANETs). Estas redes, compuestas por vehículos aéreos no tripulados (UAVs), ofrecen una solución eficaz para llevar conectividad a áreas rurales o afectadas por desastres, donde las infraestructuras tradicionales no pueden llegar fácilmente.
Este conjunto incluye dos utilidades de software complementarias:
Network Environment Builder: Una herramienta que permite definir el Área de Interés (AOI), añadir UAVs y calcular estrategias óptimas para el despliegue de componentes de aplicaciones basadas en microservicios (MSA). Los usuarios pueden modelar microservicios según sus requerimientos de cómputo y memoria, ajustar la replicación de servicios y visualizar la demanda mediante mapas de calor interactivos.
Network Emulator: Basado en Kathará, este emulador utiliza la disposición generada por el Network Environment Builder para simular y evaluar el rendimiento de la red. Representa cada UAV y dispositivo IoT mediante contenedores Docker, permitiendo medir métricas clave como la latencia (RTT), bajo diferentes condiciones de carga y congestión.
La herramienta se apoya en tecnologías avanzadas como:
Técnicas de optimización: Incluye métodos heurísticos y modelos de Programación Lineal Entera Mixta (MILP), que permiten encontrar la mejor disposición de microservicios para garantizar altos niveles de Calidad de Servicio (QoS).
Emulación de redes con Kathará: Proporciona una simulación realista utilizando contenedores Docker para replicar UAVs y dispositivos IoT, creando redes de malla dinámicas y configurables.
Protocolos dinámicos de enrutamiento: Utiliza OSPF para asegurar la convergencia rápida y eficiente de la red durante las simulaciones.
Esta herramienta no solo facilita el diseño y despliegue de FANETs, sino que también permite:
Evaluación comparativa de algoritmos: Los operadores pueden probar y comparar diferentes estrategias de despliegue bajo las mismas condiciones, optimizando el rendimiento de sus redes.
Mejora de la conectividad en áreas rurales: Ideal para proyectos que buscan reducir la brecha digital, donde se pueden desplegar microservicios para el seguimiento de ganado, monitoreo de salud, turismo en realidad extendida y vigilancia de canteras.
Flexibilidad y escalabilidad: La posibilidad de ajustar la replicación de microservicios y analizar su impacto en la QoS permite adaptarse a diferentes escenarios y necesidades.
Con este conjunto de utilidades, tanto investigadores como profesionales pueden diseñar, emular y optimizar redes de manera eficiente y precisa. Además, su disponibilidad pública permite a la comunidad científica y técnica colaborar y mejorar continuamente las capacidades de la herramienta.
INSTALACIÓN
Los recursos necesarios para la descarga e instalación de estas herramientas se encuentran disponibles en GitHub, para ello será necesario clonar los repositorios o descargar el fichero .zip de las siguientes URLs:
- Network Environment Builder: https://github.com/sgarciatz/glomim_v1.git
- Network Emulator: https://github.com/sgarciatz/network-katharizer.git
python -m venv [nombre-venv] // Creación del entorno virtual
source [nombre-venv]/bin/activate // Activación del entorno virtual (deactivate para desactivar el entorno virtual)
pip install -r requirements.txt // Instalación de las dependencias
Con esto, estarían instaladas todas las dependencias necesarias para la correcta ejecución de ambas herramientas.
PUESTA EN MARCHA
python start.py
Como última opción dentro del creador, se puede ejecutar una de las posibles soluciones integradas, para lo que habrá que viajar a la pestaña “Solvers” en el menú superior y seleccionar la solución deseada. La ejecución de una de las soluciones generará un fichero de salida en formato .csv que se utilizará como entrada para la siguiente herramienta, además de habilitar la solución visual para la vista de los UAVs desplegados.
Con este fichero podremos iniciar el emulador de red, que se ejecutará con el siguiente comando:
python NetworkKatharizer/TedLab.py \
<input_file.csv> \
<output_folder> \
<mode (1 for normal and 2 for scalable)>
¡Explora nuevas posibilidades en el despliegue de redes basadas en UAVs y lleva la conectividad a donde más se necesita!
CONFERENCIAS
La Conferencia IEEE sobre Sistemas de Red Ad-Hoc y Sistemas Inteligentes (IEEE MASS) es un destacado foro anual destinado a la disertación y el intercambio de ideas inéditas y vanguardistas en torno a las redes móviles ad-hoc y sistemas inteligentes en un sentido global.
Nuestro compañero Santiago García Gil asistió a esta conferencia para presentar su investigación a través del artículo “Optimizing IoT Microservices Placement for latency reduction in UAV-Assisted Wireless Networks”.
Las Jornadas de Ingeniería Telemática (JITEL), organizadas por la Sociedad Científica de Ingeniería Telemática (SCITEL) y La Salle – Universitat Ramon Llull, constituyen un foro propicio de reunión, debate y divulgación para los grupos que imparten docencia e investigan en temas relacionados con las redes y los servicios telemáticos. Con la organización de este evento se pretende fomentar, por un lado el intercambio de experiencias y resultados, además de la comunicación y cooperación entre los grupos de investigación que trabajan en temas relacionados con la telemática.
Nuestro compañeros Santiago García Gil, José Antonio Gómez de la Hiz y Diego Ramos Ramos estuvieron presentes en este congreso para compartir sus investigaciones, presentando los artículos “Despliegue Óptimo de Servicios IoT en Redes Implementadas con Enjambres de UAVs para Minimizar la Latencia”, “Mejora del balanceo de carga en redes SDN utilizando Deep Reinforcement Learning” y “Despliegue energéticamente eficiente de aplicaciones IoT en áreas rurales utilizando redes basadas en drones” respectivamente.
FIMIT surge con la premisa de explorar soluciones creativas y sostenibles destinadas a la innovación territorial, abordando cuestiones cruciales como la despoblación, el desarrollo económico, la planificación urbana, la gestión de recursos naturales y la mejora de la calidad de vida de los habitantes.
El propósito fundamental de la feria es fomentar el conocimiento y propiciar sinergias en torno a las oportunidades que ofrecen las tecnologías habilitadoras digitales, en el marco de la cultura maker.
El evento se distingue por contar con ponencias magistrales que abordarán aspectos clave, así como con espacios expositivos maker que representarán redes a nivel regional, nacional e internacional. Adicionalmente, se llevarán a cabo sesiones demostrativas y talleres prácticos, resaltando la relevancia de las tecnologías digitales en el progreso, la innovación, el desarrollo económico, la retención del talento y la generación de empleo en los territorios rurales. La diversidad de actividades propuestas busca no solo informar, sino también inspirar y promover la aplicación práctica de soluciones innovadoras en la esfera territorial, contribuyendo así a la revitalización y sostenibilidad de las comunidades locales.
En este caso, nuestros compañeros Santiago García Gil, José Antonio Gómez de la Hiz y Diego Ramos Ramos impartieron una sesión llamada “Montaje, configuración y usos de un dron”.
La “Feria Internacional Agroexpo”, un evento de renombre en el ámbito agrícola, está programada para llevarse a cabo en fechas determinadas, convocando a expertos, profesionales y entusiastas del sector agrícola. Este evento, que tiene lugar en [indicar lugar], se configura como un foro clave para el intercambio de conocimientos, la exposición de avances tecnológicos y la promoción de la innovación en el ámbito agropecuario.
La Feria Internacional Agroexpo tiene como objetivo principal destacar las últimas tendencias, prácticas sostenibles y desarrollos tecnológicos en la agricultura a nivel nacional e internacional. Al proporcionar una plataforma integral, la feria se orienta a abordar los desafíos contemporáneos del sector, promoviendo soluciones eficientes para mejorar la productividad, la sostenibilidad y la rentabilidad en la agricultura.
Nuestros compañeros Santiago García Gil, José Antonio Gómez de la Hiz y Diego Ramos Ramos llevaron a cabo una charla llamada “Montaje, configuración y usos de un dron”.
NOMS 2024, (por sus siglas en inglés Network Operations and Management Symposium), es una conferencia de gran relevancia en el ámbito de la gestión de redes y servicios. Organizado por la IEEE Communications Society, esta conferencia reúne a académicos, investigadores, profesionales de la industria y estudiantes de todo el mundo para discutir los últimos avances, desafíos y soluciones en la gestión de redes y servicios.
Dentro de la programación de NOMS existen varios workshops entre los que se encuentra IPSN, en el que tuvimos la oportunidad de presentar uno de nuestros trabajos. El objetivo de IPSN es presentar los últimos resultados de investigación e informes de experiencias en el área de AI/ML para la gestión de redes en redes softwarizadas, abordando temas como técnicas y modelos de inteligencia artificial para la gestión de redes y servicios en redes softwarizadas; orquestación de servicios inteligentes, proceso de formación en el borde restringido, encadenamiento dinámico de funciones de servicio, gestión basada en intenciones y políticas, control centralizado frente a control distribuido de redes basadas en SDN/NFV, enfoques de análisis y big data, creación de conocimiento y toma de decisiones. Este taller ofrece un lugar oportuno para que investigadores y socios de la industria presenten y debatan sus últimos resultados en la aplicación de la inteligencia de red a la gestión de redes softwarizadas.
Jaime Galán Jiménez asistió a esta conferencia para presentar el paper “Improving the Traffic Engineering of SDN networks by using Local Multi-Agent Deep Reinforcement Learning”.
IEEE ICC es una de las dos conferencias emblemáticas de la Sociedad de Comunicaciones del IEEE (ICC y Globecom). Cada año, cerca de 2.000 asistentes de más de 70 países asisten a ICC para aprovechar un programa que consta de emocionantes sesiones magistrales, sólidas sesiones de ponencias técnicas, innovadores tutoriales y talleres, y atractivas sesiones industriales. Este evento de 5 días de duración es conocido por reunir a público tanto de la industria como del mundo académico para conocer las últimas investigaciones e innovaciones en tecnología de comunicaciones y redes, compartir ideas y mejores prácticas, y colaborar en proyectos futuros.
Esta edición de IEEE ICC se centró en “Escalar los picos de las comunicaciones globales”. Está compuesto por un amplio programa técnico de alta calidad que incluye 13 simposios y diversos tutoriales y talleres. Además, IEEE ICC 2024 también imcluye un atractivo programa industrial dirigido a los profesionales, con discursos y paneles de destacados líderes de la investigación, la industria y el gobierno, paneles empresariales e industriales y exposiciones tecnológicas.
Jaime Galán Jiménez asistió a esta conferencia para presentar el paper “Evolutionary Computation for Latency Minimization in SDN Microservice Architectures”.
El IEEE ISCC 2024, Conferencia Internacional sobre Comunicaciones y Computación Simbiótica (International Symposium on Computers and Communications), es un evento anual de renombre mundial organizado por la IEEE Computer Society y la IEEE Communications Society. Esta conferencia reúne a investigadores, académicos y profesionales de la industria para intercambiar conocimientos, discutir investigaciones innovadoras y explorar las últimas tendencias en el campo de las comunicaciones y la computación.
El workshop MOCS 2024 comenzó a raíz de la revolución de la “nube” hace unos 13 años. MOCS 2024 se centra en la convergencia de las nubes distribuidas, las nubes cognitivas, los gemelos digitales y las aplicaciones con conciencia de la privacidad para escenarios complejos como las ciudades inteligentes y los enfoques basados en el aprendizaje para la planificación urbana. El taller tiene como objetivo difundir resultados sobre aspectos tanto teóricos como aplicativos.
Santiago García Gil y José Antonio Gómez de la Hiz estuvieron presentes en este workshop, donde tuvieron la oportunidad de presentar los artículos “Latency-Aware Load Distribution Algorithm for Microservice Deployment in UAV Networks” y “Throughput-Energy Efficiency Trade-off in Microservices-Based UAV Networks” respectivamente.
IEEE CAMAD 2024 es el escenario internacional de referencia para el análisis y diseño asistido por computadora de enlaces y redes de comunicación. Este evento reúne a científicos, ingenieros, académicos y profesionales de la industria para compartir las últimas innovaciones en herramientas analíticas y de simulación que permiten evaluar el desempeño de sistemas de comunicación. Con una trayectoria que se remonta a 1986, CAMAD se ha consolidado como un foro indispensable para el intercambio de conocimientos y la colaboración en proyectos pioneros, ofreciendo discursos magistrales, paneles de discusión, sesiones técnicas y demostraciones en vivo.
Dentro del marco de IEEE CAMAD 2024 se enmarca el “1st Workshop on Systems and Technologies for IT/OT Integration in Industry 4/5.0 Environments” (SITE 2024), un workshop pionero dedicado a la convergencia de las tecnologías de la información (IT) y las operaciones (OT) en entornos industriales de última generación. SITE 2024 se focaliza en abordar los desafíos y oportunidades que emergen de esta integración, explorando innovaciones en áreas como digital twins, computación en la nube, análisis de big data, ciberseguridad y automatización inteligente. Con presentaciones técnicas, sesiones interactivas y debates colaborativos, este workshop se posiciona como una plataforma esencial para difundir resultados teóricos y aplicados que impulsen la transformación digital en la industria moderna.
Andrés García López estuvo presente en este workshop para presentar el trabajo “Enhancing Connectivity in Remote Regions using Adaptive and Resilient UAV-Based Wireless Networks”.