15 abril, 2020

Artículo: Schréder, conectividad en la Smart City a través del alumbrado público

Schréder Cities people love to live in

La iluminación exterior juega un papel crucial en la vida de una ciudad y lo exploramos con Schréder a través de este artículo especial.

Se hace muy complicado pensar en uniones, vínculos, interoperabilidad, ciudades inteligentes, ciudades enlazadas y conectividad en los tiempos que corren y en el estado que el mundo se encuentra actualmente, confinados y con el desconocimiento de que pasará en el futuro, pero con la certeza de que ya nada volverá a ser como antes.

Lo que es un hecho ante la realidad que estamos viviendo, es que esta situación mundial, no se viviría de la misma manera si nuestra generación no tuviese el mismo poder de conectividad que tenemos actualmente y que nunca antes se ha tenido. Gracias a la tecnología que nos rodea, podemos estar en contacto con nuestros familiares, podemos comprar desde el sillón, podemos trabajar en nuestra casa, en definitiva, podemos realizar tareas en remoto, que hace años eran impensables y precisamente esto nos enseña, que la conectividad es la clave para una sociedad exitosa.

Es evidente, que nosotros, como ciudadanos, estamos conectados con el mundo, pero… ¿y nuestras ciudades?, ¿están conectadas igualmente?

Desde Schréder, como proveedor independiente y líder mundial en soluciones de iluminación para la ciudad, creemos que a través de la luz se puede mejorar la calidad de vida de las personas, impactar positivamente en la sociedad y transformar espacios, ciudades y el planeta.

Somos expertos en utilizar la luz en todo su potencial, para brindar momentos significativos a las personas, al mejorar la seguridad, el bienestar y la sostenibilidad en los espacios públicos.

Durante los últimos 112 años, nuestros equipos de expertos, comprometidos con nuestra filosofía, han forjado asociaciones sólidas con nuestros clientes, construyendo relaciones a largo plazo, que nos han permitido comprender el entorno local y sus especificidades.

Con una tradición centenaria de innovación y espíritu emprendedor, hemos llevado los límites de nuestro negocio hacia la iluminación inteligente. Esto nos ha requerido ampliar nuestra experiencia desde iluminar el entorno urbano hasta brindar servicios municipales adicionales que interactúen con el espacio público y sus ciudadanos.

El alumbrado exterior es la clave para hacer nuestras ciudades más inteligentes. Como un activo ya existente, distribuido de manera uniforme en toda la ciudad, con un enlace ya establecido a la red eléctrica y un punto de visión elevado, debido a su topología de instalación, la iluminación exterior proporciona la infraestructura perfecta necesaria para soportar las tecnologías de la ciudad inteligente.

Por lo tanto, acompañamos a los municipios a establecer plataformas abiertas e interoperables que ofrezcan tecnologías fáciles de integrar que mejoren la calidad de vida de los ciudadanos. Esta estrategia integra políticas públicas, reduce los costos operativos mientras reutiliza y transforma la infraestructura existente en sistemas interactivos multifuncionales.

La iluminación exterior juega un papel crucial en la vida de una ciudad: donde hay vida, hay luz.

Gente cruzando un paso de peatones con diferentes luces

Schréder-Hyperion y el concepto Lightability™

Estamos empujando los límites de nuestro negocio hoy, para integrar el espacio de las ciudades inteligentes. Nuestra ambición es brindar momentos significativos a las personas en espacios públicos de día o de noche y a esto le llamamos Lightability ™.

En 2019, comenzamos a crear el futuro de Lightability ™, desde Portugal hasta el mundo. Construimos un nuevo centro de excelencia en Lisboa, Schreder-Hyperion, cuyo objetivo es posicionarnos entre los líderes mundiales de soluciones de Smart City.

Schréder-Hyperion es un centro tecnológico que se ha creado dentro del grupo Schréder para construir sus soluciones conectadas a ciudades inteligentes. Su propósito es acompañar a los clientes para planificar espacios urbanos, reutilizar la infraestructura existente y desarrollar sistemas digitales basados en luminarias, que ofrezcan nuevos servicios a los ciudadanos y administradores de la ciudad basados en tecnología abierta e interoperable. En definitiva, ofrecer conectividad a la ciudad.
Las ciudades son los centros poblacionales del futuro y necesitan soluciones integradas para mejorar sus servicios y producir una gran calidad de vida para los ciudadanos, con una perspectiva a largo plazo del entorno construido. Con Schréder Hyperion, tenemos una oportunidad incomparable para defender la innovación y desarrollar soluciones que contribuyan a crear entornos urbanos más seguros, perdurables y agradables.

Schréder Hyperion Logo

Schréder Hyperion, nuestro Centro de Excelencia Smart City, se encuentra ubicado en Lisboa

Se encuentra ubicado dentro del campus universitario Nova Business School and Economics (Nova SBE), este centro proporciona a las ciudades información práctica, formación y soluciones para facilitar la transición hacia una infraestructura urbana más inteligente y sostenible.

Schréder Hyperion nos brinda la oportunidad de contestar mediante el conocimiento de mercado que tenemos y la investigación de las nuevas tecnologías a muchos de nuestros clientes, que nos preguntan por Ciudades inteligentes y por conectividad, y que, además se sienten abrumados por tanta tecnología, de la cual vamos a hablar en el presente artículo. Pero sobre todo nos preguntan cuál es la tecnología “correcta” a elegir y qué deben pedir.

Es más que entendible este sentimiento de desconocimiento y agobio, ya que nuestros clientes representan a las ciudades que tienen detrás, y la responsabilidad es grande, pero no deben de sentirse preocupados siempre que se escoja una solución abierta.

De tal manera que esta solución, pueda ser:

  • Integrable en plataformas horizontales que cubran las necesidades de la ciudad.
  • Adaptable en el tiempo para cubrir futuras necesidades.
  • Interoperable con otras soluciones que se ofrezcan a la ciudad.

¡Esta es la clave!

Schreder Smart City

La arquitectura de la Smart City

Antes de nada y para poder entender todo lo que vamos a detallar a continuación, es importante entender la arquitectura tipo de una smart city. Una ciudad inteligente está compuesta por tres capas básicas.

1. En el nivel superior se encuentran los servidores de recopilación de datos y los sistemas de software de gestión de dispositivos que permiten el control, la gestión, la visión general y el análisis de las redes de dispositivos sensores implementadas.

2. La capa siguiente, denominada capa de red, comprende una variedad de tecnologías de red de comunicaciones cableadas e inalámbricas, que pueden ser privadas o públicas. Muchas tecnologías de red son capaces de conectar dispositivos a través de múltiples aplicaciones, mientras que otras se desarrollan específicamente para ciertas soluciones. Sin embargo, no existe una solución de red que sea adecuada para todas las aplicaciones de ciudades inteligentes existentes y, por lo tanto, se espera que coexistan varias plataformas de red diferentes en el contexto de las ciudades inteligentes.

3. Por último, en la capa inferior (la más baja) se encuentra la sensorización y el hardware del dispositivo que recopila y registra datos para una variedad de aplicaciones. El hardware es, en la mayoría de los casos, específico de la aplicación, aunque los dispositivos multisensor ahora también se están volviendo cada vez más comunes.

Schreder panel

El concepto de plataformas de ciudades inteligentes ha surgido de la idea de integrar los flujos de datos de sensores y dispositivos de todas las verticales de ciudades inteligentes para permitir una gestión y análisis coordinados de los datos de la ciudad a través de una única interfaz.

Sin embargo, debido a la inmensa complejidad, las ciudades históricamente han carecido de una perspectiva holística y han invertido principalmente en soluciones aisladas en varias verticales de ciudades inteligentes, separadas entre sí con sus propias redes y sistemas de gestión de software. Hasta ahora, la creación de plataformas de ciudades inteligentes ha sido en gran medida una cuestión de integración posterior al despliegue de diferentes sistemas. Sin embargo, dicha integración se ha realizado con diversos grados de éxito debido a problemas de interoperabilidad.

No obstante, el énfasis en la interoperabilidad ha aumentado en los últimos años y las empresas activas dentro de verticales de ciudades inteligentes específicas, están agregando cada vez más funcionalidad para soluciones de ciudades inteligentes adicionales a sus ofertas principales. Esta Plataforma de gestión global de la Smart City, se encuentra en su capa más alta.

Soluciones abiertas para la Smart City

Una vez clara la estructura de una smart city, y con el objetivo de ofrecer medios abiertos en todo el ámbito del ecosistema que necesite una ciudad inteligente, se crean soluciones y asociaciones o consorcios que dan cabida al paso de información entre diferentes soluciones que facilitan la integración en terceros, a la estandarización de soluciones para abrir la puerta a la adaptabilidad de los sistemas y a la globalización de dichas soluciones que proporcionan la interoperabilidad entre diferentes procedimientos. Estas soluciones y organizaciones son las siguientes:Tabla Soluciones Schréder

APIs:

Una API (Aplications Program Interface) es un conjunto de definiciones y protocolos que se utiliza para desarrollar e integrar el software de las aplicaciones. API significa interfaz de programación de aplicaciones. Las APIs permiten que sus productos y servicios se comuniquen con otros, sin necesidad de saber cómo están implementados.

Schreder ejemplo API

La API actúa en esa capa superior de la ciudad inteligente, cohesionando la plataforma única horizontal de gestión total de la smart city con cada una de las soluciones verticales que llegan a ella. Cada vertical tiene su API específica, y es una pasarela de información de un software a otro. Las más comunes, suelen ser de uso bajo ethernet y de tipo rest.

La política de estándares abiertos de Schréder hace posible que los urbanistas tengan la capacidad de ampliar, conectar y actualizar fácilmente soluciones inteligentes, adaptándose a las necesidades cambiantes de la ciudad, sin verse limitados por tecnologías exclusivas ni por contratos restrictivos. De esta manera ofrecemos APIs en todas nuestras soluciones OWLET de gestión remota del alumbrado de una ciudad.

Consorcio TALQ

TALQ – El protocolo de ciudad inteligente

Schreder TALQ

El Consorcio TALQ tiene como objetivo definir un protocolo de ciudad inteligente globalmente aceptado para el software de administración central (CMS) para configurar, controlar, ordenar y monitorizar redes heterogéneas de dispositivos de ciudad inteligente.

TALQ se sitúa entre la capa 1 y la capa 2 definidas anteriormente, un escalón por debajo de las APIs, entre el software de gestión de cada vertical, y los nodos o controladores empleados en su red de alumbrado como inteligencia del sistema, tratando de establecer un “mismo idioma” para todos los nodos hacia el CMS (Central Management System o Software de gestión central de cada vertical).

Proporciona respuestas a los principales desafíos de construir ciudades realmente inteligentes, incluido el aumento de la seguridad y la comodidad para los habitantes, la reducción del consumo de energía y las emisiones de CO2 en todo el mundo, lo que aumenta la rentabilidad de los operadores que gestionan una ciudad inteligente.

Fundada originalmente por líderes de la industria de la iluminación, TALQ está abierta a nuevos miembros de la industria de todo el entorno de la ciudad inteligente. Los socios interesados, como ciudades, municipios, empresas de servicios públicos, consultores y otros, también pueden unirse como socios.

La interoperabilidad y la interconexión de diferentes dispositivos en una ciudad se pueden realizar mediante el establecimiento de protocolos abiertos. Esto es esencial para garantizar el desarrollo de entornos urbanos inteligentes reales. Cada vez más ciudades requieren múltiples aplicaciones verticales de ciudades inteligentes para ser controladas por un Sistema de Gestión Central (CMS) único. Es por eso que la solución de control de iluminación inteligente de Schréder Owlet IoT, cuenta con la certificación TALQ2.

Schreder TALQ

La certificación TALQ 2 garantiza que las soluciones de iluminación inteligente respeten el protocolo TALQ Smart City. El Consorcio TALQ ha desarrollado un protocolo estándar global para permitir que el software de administración central configure, controle, ordene y monitoree múltiples redes de dispositivos exteriores de varios proveedores a través de un protocolo RESTful / JSON fácil de integrar. Es la estandarización de una Smart City API.

LoRa Alliance

LoRa significa “largo alcance” (LOng RAnge) y es la tecnología de modulación de las redes LoRaWAN (WAN: Wide Area Network), esta es un tipo de red LPWAN (Low power Wide Area Network).

La especificación LoRaWAN es un protocolo de red de baja potencia y área amplia (LPWA), diseñado para conectar de forma inalámbrica ‘cosas’ que funcionan con baterías a Internet en redes regionales, nacionales o globales, y se dirige a los requisitos clave de Internet de las cosas (IoT), como bi- Servicios de comunicación direccional, seguridad de extremo a extremo, movilidad y localización.

Schreder LoRa

LoRa Alliance es una asociación sin ánimo de lucro cuyo fin es promover soluciones mediante tecnología Lorawan.

Esta alianza, se encuentra en la última capa de la smart city (la inferior, que afecta a la red de alumbrado en nuestro caso), al igual que el resto de los tipos de comunicaciones existentes, ya que ese es su cometido, comunicar entre los distintos nodos o controladores y/o sensorización de una o varias verticales entre sí.

Aquí se abre un debate entre los posibles medios de comunicación que se pueden dar en esta capa de Hardware, ya que no solo LoRaWAN es viable, hay multitud de maneras de comunicar, ya sean cableadas o Wireless por radiofrecuencia, en redes WAN o PAN, y con diferentes frecuencias de comunicación y ante la duda, se puede afirmar rotundamente que no existe una comunicación ideal para cada aplicación en función de las necesidades de ella, y que ni mucho menos con un tipo de comunicación se deba cubrir toda la ciudad. Si concretamos esta reflexión podemos decir que una ciudad inteligente puede tener diferentes medios de comunicación entre su red de hardwares disponibles en la capa inicial más baja, y resultar exitosa. El motivo es claro, no todos los hardwares van a requerir el mismo nivel de latencia, o de ancho de banda, o de frecuencia de comunicación, o de envío de datos o de declaración de estado/s, por lo tanto, es muy lógico pensar que se puedan usar varias maneras de comunicar.

Schreder LoRa

Esto contesta a esa duda, que se genera cuando un responsable de una Smart city, comienza a evaluar la arquitectura de su ciudad, y es una respuesta clara, no hay que tener miedo a una red heterogénea de comunicaciones en la capa inferior de red de nodos y/o sensores, ya se homogeneizará en capas superiores. Es más, a veces las verticales se ofrecen desde la empresa privada con comunicaciones que son estándares y que garantizan una seguridad en su red de comunicaciones siempre y cuando sólo circule por ellas comunicación asociada a sus nodos, esto no sería ningún problema a este nivel bajo, incluso puede ofrecer a la ciudad seguridad en cuanto a los datos y al funcionamiento de la red en la capa inicial.

Comunicaciones para las redes de nodos y/o sensores

Como hemos dicho anteriormente, hay múltiples tipos de comunicaciones, no es el objeto del presente artículo el definirlas todas, pero si el describir de manera somera, las principales e incluso de realizar un pequeño resumen de esos tipos en función de su naturaleza.

Existen principalmente dos tipos de comunicación para las redes de nodos y/o sensores de una ciudad inteligente:

1. Cableada. Las comunicaciones cableadas, incluyen comunicaciones como ethernet, fibra óptica y comunicaciones mediante tecnología PLC.

2. Wireless. Mientras que las segundas, de tipo Wireless, incluyen tecnologías Radiofrecuencia en topología en estrella o mallada, celulares (2G/3G/4G/5G), NB-IoT y LoRa, SigFox, WiFi, Bluetooth y algunas más.

Si hablamos de las comunicaciones cableadas, tenemos claramente la comunicación Ethernet como principal, la comunicación de Fibra óptica como la que más ancho de banda tiene, y la comunicación PLC (Power Line Communication) que aprovecha la red eléctrica para comunicar, como la comunicación con la que se empezó a conectar el alumbrado público. No vamos a definirlas, ya que son ampliamente conocidas, pero si podemos definir su estado actual:

Schréder

En el contexto de los espacios públicos conectados actuales, las comunicaciones por cable desempeñan un papel limitado y su adopción se limita principalmente a mercados de verticales específicas. PLC fue inicialmente la tecnología de comunicación líder para el despliegue de alumbrado público inteligente, pero en los últimos 10 años ha sido superada por las tecnologías inalámbricas en términos de dispositivos instalados y hoy solo representa alrededor de la quinta parte de la base global instalada de puntos de luz inteligentes conectados individualmente.

Una aplicación dentro de los espacios públicos conectados que depende en gran medida de las comunicaciones por cable es la infraestructura de videovigilancia fija en las implementaciones de vigilancia de la ciudad. Debido a los requisitos de ancho de banda relativamente altos necesarios para transmitir video desde cámaras de video en red, las tecnologías cableadas como Ethernet y fibra óptica han prevalecido como la conectividad primaria para tales implementaciones. Sin embargo, la cantidad de cámaras de red con conectividad Wi-Fi integrada han crecido en los últimos años, y se espera que la llegada de 5G, aumente aún más la penetración de las cámaras de red conectadas de forma inalámbrica en los próximos años.

Cuando hablamos de comunicaciones Wireless, nos vienen muchas tecnologías a nuestra mente, inicialmente bluetooth, que lo usamos diariamente o comunicación celular, con la que convivimos habitualmente, pero no sólo existen esas, y en muchos casos aun siendo las más populares, no son las adecuadas para una Smart city.

Inicialmente, hay que tener en cuenta que usemos la tecnología que usemos para una ciudad inteligente, debe estar dentro del espectro de anchos de banda libre disponibles bajo el IoT y reservadas para su uso inalámbrico. Estas frecuencias, son las siguientes:

Banda de frecuencia

Región

169 MHz

Europa

315 MHz

Asia-Pacífico

433 MHz

Europa, Oriente Próximo y África

864-868 MHz, 915-928 MHz

Nueva Zelanda

865-867 MHz

India

868 MHz

Europa

915 MHz

América y parte de Asia Pacífica

915-928 MHz

Australia

920 MHz

Japón

2.4 GHz

En todo el mundo

Comunicaciones wireless

Una vez que usemos una comunicación de banda libre y ampliamente aceptada, las posibilidades son muy grandes, y cabe resaltar como hemos dicho antes, que no sólo una comunicación es la solución, dependerá de muchos factores a tener en cuenta, pero dentro de las posibles comunicaciones Wireless, tenemos claramente tres grupos:

Tecnologías Celulares

Aquí podemos hablar principalmente de tecnologías que nacieron originariamente para una comunicación mediante tecnología celular móvil, y que, debido a su amplia gama y evolución, se han convertido en una manera de comunicar diferentes dispositivos gracias a una extensa red celular que cubre prácticamente todo el planeta. Mediante distintas tecnologías que avanzan de forma exponencial, se ha conseguido unificar una red extensa y global estandarizada. Además la propia naturaleza de estos sistemas de comunicación, las hacen estar en sintonía total con el Internet de las cosas (IoT Internet of Things).

El Internet de las cosas es un concepto que se refiere a una interconexión digital de objetos cotidianos a través de internet. Es, en definitiva, la conexión de internet más con objetos que con personas, con el objetivo de facilitar la vida a las personas.

Dentro de estas tecnologías celulares, hay que destacar que es un sistema abierto y que todo comenzó con la tecnología GSM (Global System for Mobile communications), su evolución, dio lugar a un estándar de segunda generación con la tecnología 2G (Que todavía hoy sigue en uso en multitud de dispositivos IoT).

Su extensión a 3G se denomina UMTS y difiere en su mayor velocidad de transmisión, el uso de una arquitectura de red ligeramente distinta y sobre todo en el empleo de diferentes protocolos de radio.

Hoy en día la cuarta generación, 4G, es la más utilizada en los dispositivos de tecnología móvil y que supuso un gran salto en las velocidades de transmisión de datos. Pero realmente la gran diferencia de transmisión de datos se está viviendo en la quinta generación 5G, la cual va a suponer un gran salto para los usuarios de datos móviles, pero además va a suponer un gran impulso para dispositivos y redes de comunicación IoT, debido a su incremento en su tasa de transmisión de datos (velocidad), que conllevará múltiples dispositivos y/o sensores estándares y compatibles con el IoT, y por lo tanto un impulso brutal en términos de sistemas de control y redes de gestión de las que aspiran a ser ciudades inteligentes bajo esta tecnología.

Hoy en día el uso de este tipo de comunicación directa a la nube (servidores), es muy útil y segura para los nodos que forman una red de control sobre los dispositivos que gestionan, y que integran la capa más baja de Hardware que definimos con anterioridad en las ciudades inteligentes.
El hecho de no necesitar de gateways y/o concentradores, su gran velocidad de transmisión, y el hecho de que esta tecnología, ya sea 2G, 3G o 4G, cubre casi la totalidad del planeta, hace de su uso uno de los medios de comunicación más usados en las verticales de gestión que se interconectan mediante APIs a la plataforma central de la Smart City. Además, la evolución a 5G va a ser clave en este desarrollo.

Un ejemplo claro es el sistema Owlet IoT de Schréder, que basa su arquitectura en un sistema plug&play mediante comunicación celular 3G, que además dispone de comunicación radiofrecuencia redundante, para reactividad de sensores de presencia y actuación directa y local en el alumbrado y por supuesto dispone de una API para comunicar de manera abierta su CMS (Software de gestión centralizado) en una plataforma de Smart city , tal y como puede verse en la siguiente imagen:

Schreder conexiones wireless

Tecnologías basadas en LPWA (Red Amplia de Baja Potencia)

Existen varias tecnologías de comunicación de Baja Potencia que cubren una red amplia de dispositivos, en este artículo, vamos a describir por encima, tres de ellas, comenzando por una que nos gustaría resaltar de manera especial, y que hoy está muy de moda, y que además es de tipo celular, y esta es NB-IoT:

nb-iot

También conocida como Narrow Band-IoT (Banda Estrecha-IoT), es una comunicación que nació en 2015 con la generación 4 Celular (4G), e inicialmente fue ideada para comunicación entre máquinas M2M (Machine to machine). Orange y Telefónica lanzaron su primera red de NB-IoT en Bélgica y España simultáneamente, y ahora cubre una gran zona del planeta.
Es un estándar de tecnología de radio desarrollado por 3GPP (3GPP, es un grupo privado de socios que colaboran para el desarrollo de nuevas tecnologías de comunicación, principalmente celulares) para habilitar servicios de alta gama para dispositivos móviles. Es la primera tecnología centrada en conectar a Internet objetos cotidianos que requieren pequeñas cantidades de datos en períodos de tiempo largos. Es ideal para dispositivos que generan un tráfico de datos no muy alto y tienen un ciclo de vida largo. Y por supuesto depende de la red celular desplegada por los operadores telefónicos. Es una comunicación con ucho futuro ya que puede aprovechar la red celular ya desplegada, y el hecho que dependa de operadores telefónicos le da mucho potencial de desarrollo debido a la gran capacidad de inversión.
Es la comunicación de baja potencia para grandes áreas más novedosa, y se creó para competir con LoRaWan y SigFox.

LoRaWAN, ya hemos hablado de ella en este artículo al describir la alianza LoRa, y por lo tanto, queda definida. Es quizá la más ampliamente aceptada, ya que las redes LoRaWAN se pueden implementar en casi cualquier ubicación sin la necesidad de aprobación regulatoria, la red pertenece al que la despliega, es compatible con IoT y las ciudades, ven en ella una red de comunicaciones para desplegar una baja transferencia de datos que puede ser muy útil para cubrir gran parte de sus necesidades, además, comienza a haber un gran listado de referencias exitosas.

Sigfox

SigFox, es una solución de un operador de red global y creador de la red 0G fundado en 2009 que implementa redes inalámbricas para conectar dispositivos de bajo consumo como pueden ser medidores eléctricos, centrales de alarmas o relojes inteligentes, que necesitan estar continuamente encendidos y enviando pequeñas cantidades de datos.

SigFox lanzó su primera red de comunicaciones en Francia en 2012, a principios de 2020 ya daba cobertura en más de 70 países y hoy en día abarca todos los continentes con más de 15 millones de dispositivos conectados bajo su cobertura. Es un tipo de comunicación similar a LoRa WAN, bajo el paraguas de una empresa global, y por supuesto compatible con IoT.

Radiofrecuencias basadas en el estándar IEEE 802.15.X

Por último, las comunicaciones Radio estandarizadas, entre las que se puede destacar Bluetooth, que es ampliamente aceptada y está integrada en muchos de nuestros dispositivos de manejo personal, que establece una comunicación en pareja, muy fiable, pero a baja distancia. Bluetooth se basa en el estándar IEEE 802.15.1, y es una especificación industrial para redes inalámbricas de área personal (WPAN) creado por Bluetooth Special Interest Group, Inc. que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2.4 GHz. Aunque está pensado para pequeños equipos de la informática personal, puede ser una solución para poder comunicar a pequeña escala desde un administrador con por ejemplo un Driver, para poder comprobar y programar una luminaria in situ.

La solución integrada Bluetooth de Schréder es ideal para la configuración in situ de luminarias exteriores individuales mediante Bluetooth.

Desde el suelo a la luminaria, es posible encender o apagar la luminaria, adaptar la curva de regulación, leer los datos de diagnóstico y mucho más.

La intuitiva aplicación Sirius BLE proporciona un acceso fácil y segura a las funciones de configuración y control.Para gestionar una red de iluminación en zonas urbanas o residenciales, esta solución facilita el control in situ de sus luminarias exteriores.

Evidentemente, no es una solución para establecer una red de comunicaciones en esa primera capa de la Smart city, pero es un primer paso en la comunicación entre el usuario y as luminarias.Conexión bluetooth de Schreder

La intuitiva aplicación Sirius BLE proporciona un acceso fácil y segura a las funciones de configuración y control.

Para gestionar una red de iluminación en zonas urbanas o residenciales, esta solución facilita el control in situ de sus luminarias exteriores.
Evidentemente, no es una solución para establecer una red de comunicaciones en esa primera capa de la Smart city, pero es un primer paso en la comunicación entre el usuario y las luminarias.

Wi-Fi, se basa en el estándar IEEE 802.11, y quizás, sea la primera red inalámbrica que nos venga a la cabeza, ya que todos disponemos de una red doméstica en casa para controlar nuestros dispositivos informáticos. Es muy fácil de instalar y gestionar, además, existen múltiples dispositivos ya con antenas WiFi para integrarlos. No cubre grandes distancias, pero para eso se desarrolló WiFi Max, para poder desarrollar redes de este tipo fuera del ámbito doméstico. El problema es el alto consumo que tendrían los nodos con este tipo de antenas, y que estaríamos desperdiciando mucho ancho de banda si establecemos una red como esta para dispositivos de bajo nivel, como son los nodos de una red en una Smart city, para alumbrado, riego, basuras…etc., sería algo así como matar moscas a cañonazos, aunque para alguna aplicación específica de una ciudad inteligente, podría ser interesante.

logo Zigbee

ZigBee, sí que es un protocolo más pensado para establecer redes de comunicación, más en concreto de tipo mallada. Zigbee es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica para su utilización con radiodifusión digital de bajo consumo, basada en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal o privada (wireless personal area network, WPAN).

Es quizás, el protocolo de Radiofrecuencia más utilizado en el mundo en redes de aplicación de bajo nivel. También es el más longevo, y eso hace que existan muchos dispositivos y/o sensores que ya disponen como estándar de antena ZigBee para integrarlos de manera estándar en una red de este tipo, lo cual favorece su instalación.

Sus características principales son que tiene un bajo consumo, dispone de una red mallada, lo cual lo hace muy robusto, su integración es muy sencilla, y que ha tenido un gran desarrollo mundial.

Schréder Hyperion, en sus soluciones de telegestión de alumbrado Owlet, utiliza este tipo de Radiofrecuencia, bien a través de un Gateway (Segment Controller), en su solución Owlet Nightshift, o bien en combinación con comunicación celular 3G en su solución Owlet IoT.

6LowPAN es el “chico nuevo en la oficina”. Es un tipo de comunicación del estilo ZigBee, también bajo el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal o privada, pero su nombre lo dice todo, “6” de IPv6, “Low” bajo, “PAN” personal área network, o lo que es lo mismo, es un ZigBee con IPv6, y esto significa que dispone de una mejor adaptación al IoT, y por tanto, tiene mucho futuro, ya que, hace posible que dispositivos como los nodos de una red inalámbrica puedan comunicarse directamente con otros dispositivos IP.

Usa comunicación mallada, tiene un consumo muy bajo y poco a poco se va abriendo paso y su uso va siendo cada vez más frecuente.

Al igual que ZigBee, es un tipo de Radiofrecuencia, que se adapta muy bien a las instalaciones que dispone de una ciudad y que puede conformar sin problemas una red en esa capa de hardware inicial de la Smart city.

De esta manera hemos definido los principales protocolos de comunicación radiofrecuencia, existen otros protocolos de comunicación bajo el estándar internacional IEEE 802.15.X, como pueden ser Z-Wave o Thread, son más novedosos y tienen mucho menos uso, pero puede que en el futuro se extiendan o se definan otros nuevos, debemos permanecer con la mente abierta, ya que la evolución y la competencia en este sector, es brutal.

Así, hemos visto en resumen las principales tecnologías de comunicación que pueden darse entre distintos dispositivos en la capa más baja de la Smart city, no hay uno mejor que otro, son comunicaciones que se usarán en función de la aplicación y son las que cada vertical ofrecerá para subir los activos de datos en uso a la plataforma general, eso sí, todo mediante estándares abiertos y con una intercomunicación directa y abierta para su integración en plataformas genéricas, esto es vital para el éxito de la arquitectura de la ciudad inteligente en desarrollo.

UCIFI

UCIFI logoPor último y no menos importante, Schréder también forma parte de la alianza UCIFI, pero ¿qué es?:
UCIFI es una asociación de ciudades, servicios públicos y líderes en IoT sin ánimo de lucro y comprometidos con las Smart cities y su liberalización en cuanto a sistemas abiertos se refiere.

UCIFI, cubre todas las capas de la Smart City, abarca toda su arquitectura, y tiene una misión muy definida:

Los mercados Smart Streetlight y Smart Metering comenzaron con los primeros proyectos hace unos 10 años. Incluso se implementaron docenas de proyectos de ciudades inteligentes desde entonces, estos mercados aún no están maduros, principalmente debido a los sistemas de IoT patentados por un solo proveedor. Cada proveedor tiene su propio idioma (es decir, formato de carga de datos) independientemente de la tecnología y arquitectura de red. Como resultado, los grandes proyectos de medición y ciudad inteligente requieren mucha integración de API patentada y traducción de cargas de datos en información de ciudad inteligente más relevante para las aplicaciones.

La primera misión de uCIFI es definir un modelo de datos unificado para todos los objetos de ciudades inteligentes, basado en el formato de datos OMA LwM2M estandarizado. Los expertos en ciudades inteligentes han contribuido al modelo unificado de datos uCIFI Versión 1, que está diseñado para ser extensible para cubrir más objetos y más aplicaciones en el futuro. El modelo de datos uCIFI es adecuado para implementarse en cualquier red IoT, incluidas las redes inalámbricas de malla LoRaWAN, NB-IoT, 802.15.4G, así como las redes propietarias IoT.

Es la asociación más moderna en lo referente a Smart Cities, también la más ambiciosa, Schréder es miembro como experto IoT en Smart Street Lighting, y sus asociados cubren todos los ámbitos de una ciudad inteligente. La estandarización abierta es su principal objetivo, y se están dando los primeros pasos para ello.

En este artículo, hemos tratado de aportar luz ante tantas distintas tecnologías y asociaciones que ofrecen conectividad, y cuyo fin es desarrollar una Smart city. No era el objeto del presente artículo una definición ni un análisis en profundidad de cada una de ellas, ni por supuesto definir cual era “la mejor”, ya que no hay una manera de conectividad mejor que otras, sino que existen muchas y en función de la aplicación, se necesitará una u otra. Muy probablemente la Ciudad inteligente perfecta, disponga de múltiples tipos de comunicación, de múltiples verticales, de múltiples pasarelas de información y de una única plataforma horizontal sobre la que se integren todos sus verticales, desarrollada a medida para la propia ciudad, eso sí, todo ello mediante tecnología estandarizada, con soluciones abiertas e interoperables.

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 cual se debe realizar podría ser indiferente siempre que toda la arquitectura se realice con soluciones abiertas y estandarizadas, cubriendo todo lo explicado anteriormente. 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 dicha horizontal, para después salir de ella con verticales que lleguen a cubrir dichas necesidades hacia capas inferiores.

Schreder Smart City

Por último, queremos resaltar que 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 más novedosa tecnología es tiempo perdido para establecer conectividades entre las personas y la ciudad, ya que dicha tecnología de conectividad, muchas de ellas explicadas anteriormente, pueden ser reemplazadas 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.

Bibliografía y fuentes de información

schreder.com y documentos internos Schréder
talq-consortium.org
lora-alliance.org
Berg insight. Smart cities: Connected Public Spaces
sigfox.com
zigbeealliance.org
ucifi.com
Wikipedia

 

Miguel Ángel Ramos
Director Técnico de Schréder-Socelec