Artículos y reportajes

Desde el Comité Español de Iluminación, entendemos que las ciudades españolas se encuentran o se van a encontrar pronto en el proceso de integrar un proyecto de smart city, y es por ello que recientemente, hemos realizado un documento técnico que explique lo que es una smart city enfocada desde el punto de vista del servicio de alumbrado, este documento se titula: “Guía técnica de la Smart City desde el Alumbrado Exterior”, y está disponible como documento divulgativo en nuestra página web ceisp.com.

Durante los últimos 60 años, el número de personas que viven en las ciudades ha aumentado drásticamente. En 2007, el mundo alcanzó un hito histórico cuando la cantidad de personas que vivían en las ciudades superó la cantidad de personas que vivían en el campo y, en 2019, esta cifra aumentó al 57%. Para 2050, se espera que más de dos tercios de la población mundial viva áreas urbanas. Como resultado, las ciudades son cada vez más grandes y necesitan una mejor gestión de recursos. El aumento natural de la población es el principal impulsor del crecimiento de las ciudades, aunque la migración del campo a la ciudad de personas que buscan trabajo y un nivel de vida más alto también es un factor importante. En este marco y gracias a las innovaciones tecnológicas surge el concepto de smart city como una herramienta para conseguir ciudades más eficientes y sostenibles.

La smart city se define como un sistema holístico que interactúa con el capital humano y social utilizando soluciones basadas en las TIC. Su objetivo es lograr el desarrollo sostenible y la calidad de vida en la ciudad de forma eficiente, basándose en la cooperación entre distintos agentes articulados por la ciudad.

La smart city se define como un sistema holístico que interactúa con el capital humano y social utilizando soluciones basadas en las TIC.

Las ciudades inteligentes pueden ofrecer beneficios importantes, que incluyen:

• Planificación y operaciones urbanas más eficientes.
• Mejora de los servicios de la ciudad.
• Mayor sensación de seguridad y protección.
• Ahorros de energía significativos y costes reducidos.
• Mayor potencial de sostenibilidad de la ciudad.
• Permitir que la comunidad interactúe con los datos del Internet de las cosas (IoT).

La red de alumbrado público constituye la única red pública y conectada de una población que cubre la totalidad del territorio de esa población, por lo que las infraestructuras de alumbrado van a jugar un papel muy importante en el concepto de las smart cities.

Los expertos destacan cuatro fases en la evolución hacia una smart city que no tienen por qué seguirse en un orden secuencial:

• Vertical, en la que se dota a los servicios urbanos de tecnología para mejorar su gestión.
• Horizontal, en la que se desarrolla una plataforma de gestión global y transversal de los diferentes servicios.
• Conectada, en la que se interconectan y comienzan a interoperar los diferentes servicios verticales o sectoriales a través de una plataforma de gestión.
• Inteligente, donde se gestiona la ciudad de forma integrada y en tiempo real y se genera un ecosistema basado en la inteligencia compartida entre todos los agentes.

Si existe un servicio en la ciudad que es vital para el desarrollo hacia una smart city, ese es el de alumbrado, que se distribuye a lo largo de toda la ciudad de manera uniforme, abarca todo su territorio, y está en creciente innovación tecnológica con posibilidad de incluir nodos de comunicación en ella y sensorización para otros servicios. Todos los expertos coinciden en ponerle como el servicio inicial a tratar para una smart city por su topología y funcionalidad. Las soluciones inteligentes de alumbrado público permiten la supervisión, el control y la gestión remota de las redes de alumbrado público. 

Si existe un servicio en la ciudad que es vital para el desarrollo hacia una smart city, ese es el de alumbrado, que se distribuye a lo largo de toda la ciudad de manera uniforme, abarca todo su territorio, y está en creciente innovación tecnológica.

En líneas generales, la arquitectura de cualquier vertical en sí misma en una ciudad inteligente está compuesta por tres capas principales:

1.  Capa Física o de Hardware
2.  Capa de comunicaciones o de red
3.  Capa de Software o aplicaciones

Para garantizar el éxito de la smart city, es imprescindible que la vertical de alumbrado en su diseño inicial, se base siempre en soluciones robustas, escalables e interoperables en su conjunto, para que pueda interactuar con otras verticales y crear sinergias beneficiosas para los ciudadanos. 

Para garantizar el éxito de la smart city, es imprescindible que la vertical de alumbrado en su diseño inicial, se base siempre en soluciones robustas, escalables e interoperables en su conjunto.

La imagen inferior representa por capa algunos de los estándares del mercado hoy en día, sin dejar de lado que pueden existir otros igualmente válidos, que aparezcan o desaparezcan ya que es un mercado en continua evolución. 

El primer paso para abordar el desarrollo de servicios públicos inteligentes es la elaboración de una estrategia holística integrada, la cual delinea las prioridades y acciones que deben realizar las distintas áreas municipales. Para ello, se contemplan las siguientes acciones:

• Análisis de los objetivos estratégicos del territorio y los objetivos operativos de las áreas de gestión.
• Definir el modelo o esquema conceptual que dé una respuesta satisfactoria a las aspiraciones como smart city. 
• Mapa de prioridades, estableciendo las áreas de aplicación del modelo smart city y sus sub-áreas, así como sus respectivos indicadores de medición de ejecución (KPI).

El alumbrado público es un servicio público esencial. Además, en el caso que nos ocupa, se contempla que desde esta infraestructura se realice el despliegue de una nueva infraestructura “inteligente” que sirva de base o complemento para el desarrollo de otros servicios públicos o privados. No obstante, en ocasiones la propia incorporación tecnológica se prioriza por encima de los objetivos y funcionalidades reales que debe proveer la instalación, olvidándonos de las funcionalidades básicas y primarias del alumbrado público. Por ello, es importante recalcar que el alumbrado debe ser siempre considerado una infraestructura “crítica”, tanto para el propio servicio de alumbrado como el resto de los servicios que puedan verse involucrados en el despliegue smart city.

Es importante recalcar que el alumbrado debe ser siempre considerado una infraestructura “crítica”, tanto para el propio servicio de alumbrado como el resto de los servicios que puedan verse involucrados en el despliegue smart city.

Por otra parte, en cuanto a las capas de conectividad y software, siguiendo un enfoque práctico de los casos de éxito hasta la fecha, es positivo considerarlo como un concepto “paraguas” en el que convivan diferentes soluciones tecnológicas más o menos dedicadas a los casos de uso que el municipio quiera abordar. Habitualmente dicho sistema operativo de una smart city no es una única solución tecnológica, sino más bien una arquitectura que reúne los diversos sistemas que posibilitan la ciudad moderna¹. 

Pasando por sus diferentes capas (Capa Física o de Hardware, Capa de comunicaciones o de red y Capa de Software o aplicaciones), las verticales deben poder ofrecer robustez, interoperabilidad y fiabilidad. Y en el caso del alumbrado se componen de diferentes componentes divididos en:

• Componentes físicos que son todos los elementos tecnológicos que podemos encontrar en una ciudad, necesarios para el correcto funcionamiento de la red de alumbrado y recogida de datos necesarios, como pueden ser luminarias, conectores, sensores, nodos de comunicación…etc. 
• Sistemas de comunicación, que se encargan de transportar los datos necesarios desde los elementos Hardware que se encuentran en una ciudad hasta la plataforma de gestión Software, como pueden ser cableados (Ethernet, fibra óptica…etc) o inalámbrica (Celular, NBIoT, Bluetooth, ZigBee, 6LowPAN, Lora…etc).
• Componentes software, que es donde reside la mayor parte de la inteligencia del sistema y donde confluyen todas las aplicaciones de la gestión de datos, además, este tipo de soluciones se encargan de la gestión de todos los datos recogidos por los elementos Hardware y su muestreo en la plataforma.

La seguridad es un factor vital a la hora del diseño del software, proteger de daños a los usuarios y a la infraestructura urbana es prioritario para el diseñador de la smart city.

La seguridad es un factor vital a la hora del diseño del software, proteger de daños a los usuarios y a la infraestructura urbana es prioritario para el diseñador de la smart city. Al desarrollar soluciones de IoT (Internet of Things o Internet de las cosas) innovadoras, se debe implementar el nivel más alto de seguridad. Al centrarse en la seguridad del producto y las medidas de seguridad de la empresa, se debe tener como objetivo optimizar la disponibilidad, integridad y confidencialidad de los datos y la información reservada de los usuarios, ya sean ciudades o ciudadanos, así como su protección frente a posibles vulnerabilidades. 

Por último, no debemos de olvidar la plataforma de gestión smart city, que actúa como CMS (Central Management System) del conjunto de tecnologías implementadas en la ciudad. También es llamada en ocasiones Horizontal, y debe poder integrar todas las verticales, normalmente a través de APIs, y soluciones que se implementen en la ciudad para poder gestionar todo en uno y de la misma manera, siendo transparente para ella el tipo de elemento, la comunicación o el backend sobre el que trabaje, ya que la visión de los gestores de la smart city es la de dicha plataforma. 

Desde una perspectiva financiera, resulta útil dividir el ciclo de vida típico de un despliegue del smart lighting en dos fases: 

1. Planificación y despliegue: se incluyen tanto los costes de estudio, diseño y validación del primer dimensionado, como los de inversión propios de la adquisición, instalación y puesta en marcha de la tecnología.
2. Operación y mantenimiento: incluye los costes necesarios para garantizar la disponibilidad del servicio, incluyendo el mantenimiento, o los consumos de electricidad o tráfico de datos, entre otros. Dentro de esta fase, también se incluyen inversiones posteriores necesarias por extensión de la red (escalabilidad), que dependerá de cómo se haya realizado el primer dimensionado y despliegue. 

La visión de una smart city debe tener una plataforma horizontal de gestión global, y varias verticales de soluciones que lleguen a ellas cubriendo las necesidades de la ciudad, pero el orden en el cual se debe realizar podría ser indiferente siempre que toda la arquitectura se realice con soluciones abiertas y estandarizadas. Por lo tanto, una ciudad puede apostar por desarrollar verticales que cubran las necesidades de la ciudad en primera instancia y a posteriori aglutinarlas todas ellas hacia capas superiores, en una plataforma de gestión de la smart city, creando sinergias entre todas ellas, o a la inversa, se puede definir primero dicho horizontal, para después salir de ella con verticales que lleguen a cubrir dichas necesidades hacia capas inferiores. 

No nos deben asustar todas las posibilidades de conectividad disponibles hoy en día, la smart city es una ciudad que pone toda su tecnología al servicio de los ciudadanos, y sin conectividad, esto no es posible.

Todo momento es bueno para comenzar con la idea de establecer una arquitectura para la smart city, es más cuanto antes mejor, toda espera, en búsqueda de una tecnología más novedosa es tiempo perdido para establecer conectividades entre las personas y la ciudad. Ya que dicha tecnología de conectividad, pueden ser reemplazada en el futuro, pero el hecho de ofrecer dicha conectividad con los ciudadanos, hacen a las ciudades, no sólo inteligentes, sino lugares más agradables para vivir.

No nos deben asustar todas las posibilidades de conectividad disponibles hoy en día, la smart city es una ciudad que pone toda su tecnología al servicio de los ciudadanos, y sin conectividad, esto no es posible. 

Artículo de Miguel Ángel Ramos, Delegado de la Zona Centro del Comité Español de Iluminación (CEI).