{"id":997,"date":"2022-09-04T17:40:02","date_gmt":"2022-09-04T17:40:02","guid":{"rendered":"https:\/\/ingenieriadesoftware.es\/?p=997"},"modified":"2022-09-04T17:40:02","modified_gmt":"2022-09-04T17:40:02","slug":"modelando-sistemas-iot-para-la-industria-minera-ejemplo-de-creacion-de-un-lenguaje-especifico-de-dominio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ingenieriadesoftware.es\/modelando-sistemas-iot-para-la-industria-minera-ejemplo-de-creacion-de-un-lenguaje-especifico-de-dominio\/","title":{"rendered":"Modelando Sistemas IoT para la Industria Minera – Ejemplo de creaci\u00f3n de un lenguaje espec\u00edfico de dominio"},"content":{"rendered":"

Hoy vemos otro ejemplo de como las t\u00e9cnicas nacidas en el seno de la Ingenier\u00eda de Software son \u00fatiles en muchos otros campos, sobre todo la parte de modelado<\/a>. En concreto, veremos como hemos creado un nuevo lenguaje para dise\u00f1ar minas, sobre todo pensando en el sistema IoT (Internet de las cosas) de la mina, es decir el conjunto de sensores y actuadores que permiten monitorizar y reaccionar a eventos peligrosos que ocurran dentro de la mina. La creaci\u00f3n de un nuevo lenguaje siempre es un ejercicio complicado (ej. aqu\u00ed hablamos del proceso de creaci\u00f3n del lenguaje Dart<\/a>) pero cuando se dise\u00f1a bien permite a los expertos de dominio ser mucho m\u00e1s efectivos con sus dise\u00f1os. Este tipo de lenguajes se llaman “lenguajes espec\u00edficos de dominio” (DSLs, por su acr\u00f3nimo en ingl\u00e9s -> Domain Specific Language). En este post, veremos un lenguaje externo<\/a> para miner\u00eda y sus ventajas.<\/p>\n

El porqu\u00e9 de un lenguaje espec\u00edfico para el sector de la miner\u00eda<\/h2>\n

La miner\u00eda es una de las industrias que actualmente aprovecha el uso de sistemas de Internet de las Cosas (IoT) para optimizar los procesos de extracci\u00f3n de minerales. Por ejemplo, la miner\u00eda subterr\u00e1nea de carb\u00f3n busca mejorar la seguridad de los trabajadores implementando sistemas de monitoreo y control de la atm\u00f3sfera. Durante los procesos de exploraci\u00f3n, explotaci\u00f3n y extracci\u00f3n del carb\u00f3n, los trabajadores est\u00e1n expuestos a muchos factores de riesgo que pueden afectar su salud como gases explosivos y t\u00f3xicos, inestabilidad del terreno, riego de incendios, altas temperaturas, y altos niveles de humedad [Knights<\/a>]. Los sistemas de IoT pueden mejorar la seguridad de los trabajadores soportando tareas como el monitoreo constante de la atm\u00f3sfera, control del sistema de ventilaci\u00f3n, generaci\u00f3n de alarmas, y geolocalizaci\u00f3n de los trabajadores dentro de las minas.<\/p>\n

En Colombia, el reglamento de seguridad para obras mineras subterr\u00e1neas (decreto 1886 de 2015<\/a>) determina los l\u00edmites de concentraci\u00f3n de gases explosivos y t\u00f3xicos. Si se supera alguno de estos l\u00edmites, se deben realizar una serie de acciones\/adaptaciones como encender las alarmas, activar el sistema de ventilaci\u00f3n, cerrar o abrir los conductos de ventilaci\u00f3n, y otras tareas que se pueden soportadas mediante sistemas IoT que involucran diferentes tipos de sensores y actuadores. Sin embargo, el dise\u00f1o, despliegue y gesti\u00f3n de estos sistemas en minas subterr\u00e1neas no es una tarea f\u00e1cil.<\/p>\n

Expertos del sector confirman que si dispusieran de un lenguaje que permitiera crear de una forma f\u00e1cil y precisa el dise\u00f1o de una mina, muchas de estas tareas (como el an\u00e1lisis de las caracter\u00edsticas de seguridad de la mina dise\u00f1ada) se podr\u00edan realizar de una forma mucho m\u00e1s efectiva, barata y segura.<\/p>\n

Un DSL para el modelado de sistemas IoT en miner\u00eda<\/strong><\/h2>\n

Una de las soluciones m\u00e1s utilizadas para hacer frente a la complejidad de dise\u00f1o de sistemas es la Ingenier\u00eda Dirigida por Modelos<\/a> (MDE). El uso de modelos permite elevar el nivel de abstracci\u00f3n y capturar los aspectos de inter\u00e9s de un sistema real. Esto ayuda a evitar la complejidad e incertidumbre de los escenarios reales y complejos como sucede en la implementaci\u00f3n de sistemas IoT en minas subterr\u00e1neas de carb\u00f3n.<\/p>\n

Los modelos se puede definir con un lenguaje gen\u00e9rico como UML<\/a> o, como hemos comentado antes, creando un lenguaje espec\u00edfico para ese sector. El problema de los lenguajes espec\u00edficos es que hay que crearlos y esto tiene un coste inicial. Pero vienen con muchas ventajas ya que un DSL ofrece un conjunto de abstracciones y vocabulario m\u00e1s cercano al que ya emplean los expertos del dominio, facilitando el dise\u00f1o de nuevos sistemas para ese dominio, en nuestro caso, el dise\u00f1o de nuevas minas de carb\u00f3n sin tener que ser expertos en programaci\u00f3n o en modelado de sistemas.<\/p>\n

Es ah\u00ed donde entra en juego nuestra propuesta: un DSL para soportar el dise\u00f1o, despliegue, y gesti\u00f3n de sistemas IoT en la miner\u00eda subterr\u00e1nea de carb\u00f3n. Este DSL es una extensi\u00f3n de nuestro trabajo presentado en SAM’21<\/a>, y ser\u00e1 pr\u00f3ximamente ser\u00e1 discutido en las JISBD ’22<\/a>.<\/p>\n

Los DSL est\u00e1n dise\u00f1ados para describir o modelar cosas en un dominio o contexto espec\u00edfico. Los DSL abordan las necesidades de un dominio de aplicaci\u00f3n espec\u00edfico que no puede ser cubierto por un Lenguaje de prop\u00f3sito general (GPL). B\u00e1sicamente, un DSL se compone de tres elementos: la sintaxis abstracta, la sintaxis concreta y la sem\u00e1ntica:<\/strong><\/p>\n