Arquitecturas de software para ciudades inteligentes

ISC. Iván Huerta Corona

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Arquitecturas de software para Ciudades Inteligentes.Presentación del análisis del artículo:” Smart Cities Software Architectures: A

Survey”

Por: Iván Huerta Corona.


2 Introducción.

El concepto de ciudades inteligentes surge de la necesidad por el crecimiento de la población desenfrenada en los centros urbanos y esto afecta diversos servicios como: el transporte, la seguridad, el agua y la electricidad. [1]

La gestión de cada servicio sugiere un monitoreo constante, equipado con mecanismos para la recolección de datos.[1]


3 Proceso de datos en las Ciudades Inteligentes.

Recolección de datos.

Procesamiento de datos.

Acción para asegurar la

prestación de servicios a

niveles satisfactorios de

calidad y eficacia.

Realizar este proceso involucra diferentes tipos de tecnologías y actualmente no hay una norma que sea incluyente de todas estas tecnologías. [1]


4 Arquitecturas para ciudades inteligentes.

Las arquitecturas para ciudades inteligentes pueden ser vistas desde diferentes enfoques científicos. Entonces es lógico que deben cumplir diferentes características según el enfoque, pero a fin de obtener una métrica sobre una arquitectura para una ciudad inteligente se han propuesto algunas descritas más adelante en está presentación.

Así mismo cada enfoque ha sido adoptado durante el tiempo por diferentes organizaciones que han propuesto algunas arquitecturas. [1]


5 Arquitecturas, ejemplos:

(90’s) AOL y Ciudades inteligentes de Kyoto.

En las cuales se simulaban entornos urbanos, eran versiones simplistas.

Klein, se propone una perspectiva ciudades inteligentes de negocios, específicamente soluciones dentro del contexto de uso eficiente de la electricidad.

Smart Santander, tiene como objetivo ser un laboratorio para la creación de prototipos y el desarrollo de tecnologías en un entorno real.

Tienen diferentes propósitos y sus arquitecturas están basadas en aspectos sociales y solo algunas tomaban en cuenta el proceso tecnológico detrás del social.


6 REQUISITOS ESCENCIALES.

Teniendo en cuenta que las ciudades suelen tener diferentes características, es natural imaginar que la misma arquitectura no se aplica a todas ellas.

Es por eso que se utilizaron diferentes enfoques, con casos reales o sin ellos.

No hay un consenso sobre que requisitos debe cumplir una arquitectura de que pueda considerarse efectiva.

De acuerdo al análisis de las arquitecturas a través del tiempo se consideran las siguientes características fundamentales en la aplicación en un contexto de ciudades inteligentes. [1]


7 Interoperabilidad.

El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) define interoperabilidad como la habilidad de dos o más sistemas o componentes para intercambiar información y utilizar la información intercambiada. [2]

Se logra mediante objetos; un objeto es una abstracción de sensor, actuador o cualquier dispositivo, capaz de llevar a cabo algún tipo de cálculo. [2]


8 Sustentabilidad.

Estas políticas están relacionadas con aspectos ambientales, económicos y sociales de cada dominio.

Esta capa se debe encargar de evaluar el impacto que las aplicaciones tienen sobre su entorno.

Las aplicaciones deben de tener un compromiso de sustentabilidad en cuestión de fuentes de energía limpias,


9 Monitoreo en tiempo real.

La supervisión en tiempo real es el instrumento más valioso para proporcionar información relevante que se utilizará para predecir fenómenos.

Un ejemplo es el control del nivel de agua durante las estaciones lluviosas. En esta situación, a partir de una medida de control eficaz se puede tomar para mitigar posibles molestias a los ciudadanos, tales como las inundaciones y la transmisión de enfermedades.


10 Historial de datos.

Todos los datos recogidos tiene el potencial de ser relevantes, siempre y cuando se asocien de algún modo con otros datos.

Es importante que las arquitecturas incluyen mecanismos de almacenamiento y recuperación eficientes para estos datos.

Estos datos históricos mejorarán los resultados obtenidos a partir de un algoritmo de contexto y / o minería de datos. [1]


11 Movilidad.

Por movilidad se entiende cualquier tecnología móvil para capturar información sobre el medio ambiente o actuar sobre el mismo. [1]

Este punto es clave para el monitoreo en tiempo real.


12 Disponibilidad.

Disponibilidad: cualidad de estar libre para ser usado en cualquier momento.

Para poder hacer una constante captura de datos esta característica es esencial en la arquitectura.

Al utilizarse la nube, los mecanismos de control de flujo, colisión y la redundancia debe ser inherente a la solución.


13 Detección y procesamiento distribuidos.

A través de la detección se determina el equipo que se tienen en el entorno para poder estar capturando los datos. La intensión es tener una cantidad amplia de sensores y poderlos tener en mayor medida dispersos para poder tener una amplia zona de cobertura.

De esta misma forma, el procesamiento de datos provenientes de la heterogeneidad de sensores permite obtener diversas opiniones y con ello datos mas interesantes para el análisis.


14 Composición de servicio e integración de la gestión urbana.

En una visión sistémica, entornos urbanos son esencialmente un conjunto de sistemas complejos disponibles para satisfacer las necesidades de sus ciudadanos.

Todas las necesidades de los ciudadanos satisfechas atreves de sistemas deben tratarse como un solo problema no por separado, además las soluciones deben componer una solución integral aplicable.


15 Aspectos sociales.

Una arquitectura ciudad inteligente no puede basarse únicamente en la tecnología.

El objetivo principal en el diseño de una ciudad inteligente es aumentar la calidad de vida de sus ciudadanos. La gente tiene que participar y beneficiarse del proceso, de lo contrario toda la inversión será en vano.

Una ciudad inteligente también hace de un cambio en el comportamiento de sus ciudadanos y deben sentirse incluidos como una parte fundamental en el despliegue, se sienten alentados a ser parte de la solución.


16 Flexibilidad / extensibilidad.

Los cambios, adaptaciones y ampliaciones, deben preverse en la arquitectura. Además de añadir nuevos servicios, nuevos tipos de sensores, diferentes tipos de datos y contextos urbanos.


17 Conclusión.

En el análisis de esta información, se puede ver que ninguna de estas arquitecturas implementa mínimamente todos los requisitos planteados.

Esto es debido al hecho de que las arquitecturas están diseñados típicamente para propósitos específicos y cada uno propone/plantea una solución dirigida específicamente al problema que se suponía que debía resolver.

La mayoría de las arquitecturas se centraron en una solución tecnológica, pero ciudades inteligentes es una cuestión social más que una cuestión tecnológica. Por lo tanto, es importante para que las personas sean parte de la solución


18 Referencias.

[1] Smart Cities Software Architectures: A Survey , Welington M. da Silva Informatics Center - Federal University of Pernambuco Recife Center for Advanced Studies and Systems - C.E.S.A.R [email protected]

[2] M. Al-Hader, A. Rodzi, A. Sharif, and N. Ahmad. Smart city components architicture. In Computational Intelligence, Modelling and Simulation, pages 93–97, Sept. 2009.

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