El proyecto europeo Next Generation Meta Operating System (Nemo) aprovechará las posibilidades que proporciona la inteligencia artificial de las cosas (AIoT), para establecer un cambio en el continuo AIoT-edge-cloud mediante la introducción de un metasistema operativo de código abierto, modular y ciberseguro. Con un presupuesto de 10.499.650 euros, íntegramente financiados por el programa de investigación Horizon de la Comisión Europea, el proyecto Nemo utilizará las tecnologías existentes e introducirá nuevos conceptos, métodos, herramientas, pruebas y campañas de participación. De esta forma, el consorcio acercará la inteligencia a los datos, haciendo que AI-as-a-service sea una parte integral de la autoorganización de la red y de la orquestación de ejecución de microservicios.
Respecto al consorcio, está liderado por la compañía española Atos Spain y se compone de 24 entidades procedentes de Francia, Italia, Rumanía, Luxemburgo, Grecia, España, Alemania y Finlandia. Además de Atos Spain, la participación española está representada por la Universidad Politécnica de Madrid y la compañía Telefónica Investigación y Desarrollo.
El proyecto comenzó en septiembre de 2022 y se prevé que finalice en agosto de 2025. Durante este tiempo, Nemo llevará a cabo el desarrollo de diferentes procesos y servicios para obtener un metasistema operativo de código abierto, modular y ciberseguro. El metasistema contará con un sistema operativo meta de próxima generación (mOS), cuyas características principales serán una alta disponibilidad, abierto, adaptable y flexible. Con estos aspectos, el sistema operativo tendrá un desarrollo y despliegue simplificado, al tiempo que estará optimizado para el continuo IoT-edge-cloud.
Por otro lado, el consorcio trabajará en un controlador de clúster de metared federado (mNCC), que se encargará de gestionar la red de las tecnologías IoT, 5G y 6G tanto existentes como emergentes. Para ello, se ofrecerán tres tipos de clústeres: multirruta, multiinquilino y multinube, activados por tiempo y compatibles con conmutación por recuperación y recuperación automática sin demora por diseño.
El metasistema de Nemo contará con herramientas de gestión ZeroOps. Estas herramientas dispondrán de un administrador de ciclo de vida de los complementos y de las aplicaciones para la implementación inalámbrica y puntual de los sistemas; de una monetización y contabilidad basada en el consenso (MOCA) hacia modelos de negocio flexibles y explotación precomercial, así como una intención de migración, como servicio para automatizar los procesos manuales, y configuraciones completas.
Seguridad del metasistema
La seguridad es un elemento fundamental para el correcto funcionamiento del metasistema. Es por ello por lo que Nemo trabajará en un entorno de ejecución seguro por diseño (SEE), mediante la creación de un sandbox transparente, de microservicios seguros y la ejecución remota de unikernels (estructuras diseñadas para usar bibliotecas de sistemas operativos).
Por otro lado, la seguridad se mantendrá a través de la ciberseguridad y la política de privacidad en cada etapa de desarrollo del mOS, así como en el proceso de migración de los microservicios. El consorcio aplicará el aprendizaje automático federado (FML) y el aprendizaje por refuerzo profundo (DRL) descentralizados y ciberseguros para la toma de las decisiones de los nodos IoT o de las operaciones autónomas.
Asimismo, se integrará un marco de seguridad de aprendizaje por refuerzo profundo (CF-DRL) contra ciberataques, ciberseguridad y control de accesos unificados y federados. Las acciones de seguridad se complementarán con el cumplimiento de las políticas centradas en la materia.
Validación del metasistema en los pilotos
El proyecto Nemo validará todas las tecnologías desarrolladas en seis pilotos europeos ubicados en Francia, Italia, Grecia y Alemania. Los pilotos abordarán la fabricación inteligente e industria 4.0, Smart media/city y XR, energía y movilidad inteligente, agricultura inteligente, además de un laboratorio de tecnología de infraestructura de integración Nemo y la federación de laboratorios multi-living Nemo.
Dentro de los pilotos, destacan el laboratorio de tecnología de infraestructura de integración Nemo y la federación de laboratorios multi-living Nemo, espacios donde se probarán de manera independiente las tecnologías del metasistema, al tiempo que se federan dichas tecnologías.
Una de las entidades participantes proporcionará a Nemo acceso completo a la instalación OneLab, como una integración de IoT y una instalación de banco de pruebas 5G/B5G. La instalación de OneLab es una plataforma de prueba de última generación para explorar el diseño de infraestructuras digitales, que ofrece acceso remoto las 24 horas, los 7 días de la semana a un conjunto de recursos virtualizados y programables desde IoT hasta la nube.
OneLab permite al investigador personalizar completamente su escenario de experimento integrando un conjunto diverso de recursos para estudiar problemas de diseño muy específicos o para analizar un escenario de extremo a extremo. El OneLab federa diferentes instalaciones que ofrecen diversidad y escala, entre las que destacan las plataformas de prueba NITOS y FIT. NITOS ofrece un banco de pruebas de radio definida por software (SDR) que consta de dispositivos de radio definida por software (USRP), múltiples conmutadores OpenFlow y equipos 5G/LTE, lo que permite la experimentación con protocolos de red de conmutación y enrutamiento.
Dentro de Nemo, la experimentación con la tecnología OpenFlow se combinará con las redes inalámbricas y los robots en movimiento, lo que permitirá la construcción de escenarios AIoT experimentales más heterogéneos. Por su parte, FIT ofrece más de 2.700 nodos de IoT móviles y estáticos inalámbricos equipados con varios sensores para abordar los desafíos de AIoT y acelerar el desarrollo de protocolos, aplicaciones, servicios de IoT y tecnologías de IoT.
OneLab se utilizará como infraestructura de integración de Nemo para validar principalmente los requisitos de la red de Nemo, como comunicaciones IoT/5G mNCC, autoconocimiento de recursos y validación de CF-DRL en dispositivos restringidos de IoT.
Respecto a la federación de laboratorios multi-living Nemo, los pilotos de Nemo se federarán para permitir el despliegue de servicios de Nemo cruzados e incluso la mitigación de microservicios de laboratorios de vida cruzada. La federación se extenderá aún más a través de las convocatorias abiertas. Inicialmente, se explotará el mecanismo de acuerdo entre Nemo para facilitar las interacciones entre la tecnología y los laboratorios vivientes.
No obstante, se considera de gran importancia para el ecosistema AIoT previsto la explotación de la soberanía de datos en diversas ubicaciones para acceder a través de diferentes plataformas, así como la federación/agregación de modelos machine learning (ML) ya entrenados de aplicaciones similares -como robots autónomos o drones- que se utilizarán como punto de partida para el entrenamiento de nuevos modelos de ML centrados en nuevas infraestructuras subyacentes.