![\"Edificio](\"https:\/\/www.thesmartcityjournal.com\/wp-content\/uploads\/2014\/10\/nodo1.jpg\" "\\"Edificio")
<\/p>\nC\u00f3mo conseguiremos transformar nuestras ciudades en ciudades inteligentes? La carrera ya ha empezado, pero las reglas del juego todav\u00eda no est\u00e1n escritas. Varias propuestas est\u00e1n actualmente analiz\u00e1ndose en diversos lugares del mundo para intentar alcanzar un sistema que transforme de forma radical la forma en que vivimos en nuestras urbes, generando servicios y recursos ahora inexistentes. Pero, sobre todo, reduciendo los costes.<\/p>\n
Andr\u00e9s est\u00e1 caminando por una calle de su ciudad. Ya es de noche y, mientras avanza, las luces de los nodos van de forma obediente incrementando su luminosidad a medida que se acerca ydebilit\u00e1ndose despu\u00e9s de su paso. Absorto en su tel\u00e9fono de \u00faltima generaci\u00f3n, no percibe este detalle ni el de que la alta velocidad de comunicaci\u00f3n de su dispositivo m\u00f3vil es debida a una red inteligente de datos desplegada a nivel de calle en el interior de los nodos junto a los que camina.<\/p>\n
En otro punto de la ciudad, en su sala de control, un t\u00e9cnico municipal lanza un proceso computacional que se ejecutar\u00e1 no en un solo ordenador de un cl\u00e1sico centro de datos, sino en la red urbana de computaci\u00f3n que a\u00fana todo el sobrante de potencia de c\u00e1lculo existente en los peque\u00f1os microprocesadores instalados dentro de los nodos urbanos. En un instante, la tarea lanzada termina y pasa a iniciar otra.<\/p>\n
Este relato puede parecer de un libro de fantas\u00eda, pero ya est\u00e1 aqu\u00ed. Nuestro grupo de trabajo ha unido sus esfuerzos para desarrollar un nuevo concepto de mobiliario urbano que de entrada englobe muchos de los requisitos que se plantean en todas las ciudades del mundo: el nodo urbano.<\/p>\n
En el actual marco de crisis econ\u00f3mica, todas las ciudades del mundo han visto diezmadas sus capacidades de inversi\u00f3n. En paralelo se ha producido un gran incremento de sus necesidades. Hoy en d\u00eda es vital reducir los costes de los servicios para poder seguir prest\u00e1ndolos. Por ello resulta imprescindible reducir consumos.<\/p>\n
Este nuevo concepto lo podemos aproximar por un elemento del mobiliario urbano activo, modular y reconfigurable, que realiza silenciosamente diversas tareas. Toma informaci\u00f3n de su entorno y la procesa, sirve de soporte a las redes p\u00fablicas de telecomunicaciones, genera energ\u00eda y la sirve a la red, puede usarse como punto de informaci\u00f3n y publicidad, y, llegado el caso, puede servir de punto de abastecimiento de electricidad para los ya presentes veh\u00edculos el\u00e9ctricos.<\/p>\n
Ya en pleno siglo XXI, han pasado m\u00e1s de 140 a\u00f1os desde que aparecieran lo que podr\u00edamos llamar pre-nodos: las farolas el\u00e9ctricas. En el marco de las nuevas tecnolog\u00edas, de la innovaci\u00f3n \u2013innovaci\u00f3n que debe tomarse como pilar fundamental para emerger de la actual crisis\u2013 es hora de hacer avanzar este viejo concepto y adaptarlo a los tiempos modernos. En este sentido, ha sido necesario tambi\u00e9n dotarlo de un nuevo nombre que lo disocie de la estricta iluminaci\u00f3n urbana. Porque, aunque en alg\u00fan caso su forma externa nos pueda recordarlas, cabe tener bien presente que no son lo mismo atendiendo a que en su lista de funcionalidades puede aparecer la de iluminar las calles de noche, pero no necesariamente. De su dise\u00f1o modular esperamos que se adapte a las necesidades del entorno donde se instale, pero no obligatoriamente iluminar\u00e1. Y en todo caso, de hacerlo, lo har\u00e1 de forma inteligente controlando el consumo de energ\u00eda y analizando en tiempo real las necesidades de iluminaci\u00f3n de su entorno para el confort de los ciudadanos.<\/p>\n
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\u00a0<\/p>\n
La revoluci\u00f3n de los sensores<\/strong><\/p>\n Uno de los aspectos que sustentan la actual revoluci\u00f3n tecnol\u00f3gica es la dr\u00e1stica disminuci\u00f3n del precio de los componentes electr\u00f3nicos. Esto es tan solo comparable a su progresiva reducci\u00f3n de tama\u00f1o, a su integraci\u00f3n en microchips y a su incremento de potencia. Hoy en d\u00eda es posible disponer de un amplio abanico de sensores por pocas decenas de euros. Esto en otro tiempo hubieran sido imposible. Su elevado precio hubiera disuadido a cualquiera de incorporar tan solo un pu\u00f1ado de ellos en una ubicaci\u00f3n. As\u00ed, un nodo urbano ser\u00e1 capaz de recoger datos de calidad a bajo coste como la temperatura, la humedad, la presi\u00f3n atmosf\u00e9rica, diversos par\u00e1metros de la contaminaci\u00f3n, ruido, iluminaci\u00f3n, etc., a un coste muy bajo, y adem\u00e1s hacerlo donde se necesite.<\/p>\n La modularidad de su dise\u00f1o va a permitir configurar nodos a medida de las necesidades y de las posibilidades de una ubicaci\u00f3n. Esto facilitar\u00e1, como ya est\u00e1 pasando en pruebas piloto en ciudades como Barcelona, controlar desde el grado de llenado de los contenedores de basura para sintonizar su recogida, hasta la humedad del terreno para poner en marcha los riegos o por dar alertas por exceso de mon\u00f3xido de carbono en lugares con gran tr\u00e1nsito.<\/p>\n De las lecturas combinadas de estos sensores simples podr\u00e1n, adem\u00e1s, deducirse otros factores como la presencia de un fuego: incremento de temperatura combinado con un aumento de mon\u00f3xido de carbono y una disminuci\u00f3n de la humedad. Estos datos, procesados adecuadamente, podr\u00edan dar origen a un sistema de intervenci\u00f3n r\u00e1pida, con el consiguiente ahorro en vidas y da\u00f1os materiales.<\/p>\n Pero la innovaci\u00f3n en los sensores no acaba aqu\u00ed, puesto que ya existen sensores m\u00e1s complejos capaces de ofrecer directamente combinaciones de datos: las c\u00e1maras. Existen c\u00e1maras de bajo coste que posibilitar\u00e1n todo un amplio abanico de posibilidades. Del tratamiento autom\u00e1tico de las im\u00e1genes, de forma que no se vea comprometida la privacidad, se puede extraer much\u00edsima informaci\u00f3n: desde una gesti\u00f3n remota de las plazas de aparcamiento de una calle, dato que publicado puede dar pie a una reducci\u00f3n del tiempo de b\u00fasqueda con el consiguiente ahorro en combustible y comodidad del ciudadano, hasta la gesti\u00f3n del tr\u00e1fico, pasando por la detecci\u00f3n de accidentes de tr\u00e1fico.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n La gesti\u00f3n de la energ\u00eda<\/strong><\/p>\n Para iniciar el estudio del dise\u00f1o del nodo urbano, nuestro grupo de trabajo se vali\u00f3 de un grupo internacional de estudiantes de ingenier\u00eda en su fase de proyecto final. Estos, pertenecientes a nueve pa\u00edses tanto europeos como del continente americano, tuvieron que enfrentarse a un reto que les impusimos al inicio del mismo. Los nodos urbanos deber\u00edan crear m\u00e1s energ\u00eda que la que gastasen para su funcionamiento. Otra imposici\u00f3n fue la de no disponer de bater\u00edas para almacenarla, por su precio y por su todav\u00eda alto mantenimiento.<\/p>\n Obviamente, estas imposiciones tienen dif\u00edcil soluci\u00f3n. Pero no son imposibles de cumplir. Para su funcionamiento, los nodos urbanos ir\u00e1n conectados a una de las redes p\u00fablicas de energ\u00eda m\u00e1s extensas, la del alumbrado p\u00fablico, y por ende a la red general de suministro el\u00e9ctrico. El nodo calcular\u00e1 en cada momento si su balance neto de producci\u00f3n\/consumo de energ\u00eda es positivo o negativo, y actuar\u00e1 en consecuencia tomando o cediendo energ\u00eda a la red.<\/p>\n As\u00ed se logra solucionar el importante problema del almacenamiento de energ\u00eda. Si en un punto de la red se logra una tasa positiva de producci\u00f3n, \u00e9sta ceder\u00e1 su energ\u00eda a la red municipal de suministro \u2013no a la de las compa\u00f1\u00edas productoras\u2013 posibilitando que en otro lugar de la ciudad se use, reduciendo la necesidad energ\u00e9tica del conjunto y, por tanto, el coste del consumo energ\u00e9tico. De esta forma, teniendo en cuenta que una red urbana de energ\u00eda es muy extensa y que existen diferentes tipos de dispositivos conectados a ella (motores, sem\u00e1foros, bombas de suministro, etc.) se puede modular la producci\u00f3n con el gasto. Tan solo en el caso de que la red en su conjunto tuviera una tasa positiva de generaci\u00f3n de energ\u00eda, caso del todo deseable, ser\u00eda necesario verter el sobrante en la red de las compa\u00f1\u00edas de suministro.<\/p>\n Para lograr la producci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica se hicieron las dos propuestas cl\u00e1sicas: energ\u00eda e\u00f3lica y energ\u00eda solar. Resulta evidente que dichos vectores de generaci\u00f3n de energ\u00eda no van a ser instalados en todos los nodos -recordemos la modularidad de esta iniciativa. No resultar\u00eda coherente instalar c\u00e9lulas solares en calles estrechas flanqueadas por edificios de una cierta altura donde la producci\u00f3n energ\u00e9tica solar no resulte econ\u00f3micamente viable, pero s\u00ed que podr\u00eda ser rentable la colocaci\u00f3n de turbinas atendiendo a que su configuraci\u00f3n facilita la canalizaci\u00f3n del aire.<\/p>\n Por ello se habr\u00e1 de decidir, en base a la realizaci\u00f3n de estudios adecuados, qu\u00e9 tipos de generadores se podr\u00e1n ubicar en cada lugar. Obviamente, en una ciudad mediterr\u00e1nea y costera como la nuestra, Vilanova i la Geltr\u00fa, se podr\u00e1 aprovechar todo su frente mar\u00edtimo, generoso en sol y brisa, mientras que en ciudades del interior la distribuci\u00f3n deber\u00e1 incorporar otros par\u00e1metros como pueden ser la orograf\u00eda, buscando puntos elevados, m\u00e1s apropiados para su instalaci\u00f3n.<\/p>\n Otro tema considerado es el del suministro de \u2018combustible\u2019 a la ya incipiente flota de veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Aqu\u00ed queda por recorrer un largo camino. Aspectos como la estandarizaci\u00f3n de las conexiones, o c\u00f3mo se va a tarificar su uso, queda pendiente de determinar. En cualquier caso, se ha planteado que la red p\u00fablica de suministro de energ\u00eda sirva de base para reabastecer estos veh\u00edculos mientras se encuentran estacionados. No es dif\u00edcil imaginarse a alguien que aparca en un lugar, se identifique y que, mediante un conector apropiado o mediante un sistema de inducci\u00f3n, recargue sus bater\u00edas mientras va al trabajo, compra, o simplemente va al cine. Despu\u00e9s de usar este servicio y gracias a su identificaci\u00f3n, se le carga c\u00f3modamente este servicio en su cuenta corriente. Los beneficios podr\u00edan repartirse entre la compa\u00f1\u00eda suministradora, si se ha usado su energ\u00eda, o directamente a las arcas municipales, por aprovechar la energ\u00eda generada.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n Telecomunicaciones. \u00bfHablamos?<\/strong><\/p>\n Uno de los principales problemas actuales en todas las ciudades, y tambi\u00e9n fuera de ellas, es la ubicaci\u00f3n de las estaciones-base de telefon\u00eda m\u00f3vil. Todo el mundo desea tener una buena cobertura en su tel\u00e9fono, pero nadie quiere tener cerca una de las estaciones que les da servicio. Lo cual constituye todo un reto t\u00e9cnico que en la actualidad no est\u00e1 resuelto. La lejan\u00eda de las estaciones obliga a los dispositivos a emitir con mayor potencia, lo que se provoca un perverso efecto inverso. Cuando hablamos o cuando se transmiten datos, el dispositivo que normalmente llevamos en nuestro bolsillo o pegado a nuestro o\u00eddo nos regala con una mayor cantidad de radiaci\u00f3n, que es justo lo que pretend\u00edamos evitar alejando a las antenas. Tener las estaciones-base m\u00e1s cercanas disminuir\u00eda en gran medida este problema. Pero, \u00bfc\u00f3mo hacerlo sin crear alarma social?<\/p>\n Actualmente se est\u00e1 desplegando ya la cuarta generaci\u00f3n de comunicaciones m\u00f3viles, e incluso hay pa\u00edses como Jap\u00f3n o Estados Unidos donde se hacen pruebas con la quinta. Con ella se incrementa la velocidad de los datos y se aumenta la capacidad de cada estaci\u00f3n. Pero tambi\u00e9n, como problema a\u00f1adido, disminuye su radio de cobertura. Consecuencia directa de esto ser\u00e1 la necesidad de incrementar el n\u00famero de estaciones base de telefon\u00eda.<\/p>\n En nuestra propuesta planteamos el hecho de que el interior de algunos de los nodos urbanos albergue una peque\u00f1a estaci\u00f3n base, de poca potencia y de reducido radio de cobertura. En la actualidad ya existen pico, nano o incluso femto, estaciones que solucionan la cobertura en aparcamientos subterr\u00e1neos, en el interior de los t\u00faneles del metro, o en centros comerciales. La tecnolog\u00eda existe y esta socialmente aceptada.<\/p>\n Trasladar este concepto a la calle significar\u00eda una revoluci\u00f3n parecida a la que en su momento supuso el concepto de nuestra vieja farola. Si quisi\u00e9ramos iluminar una calle, tenemos dos posibilidades: la primera, instalar un gran foco en un extremo, y la segunda, instalar muchas luces a lo largo de su recorrido. En el primer caso quien estuviera al principio de la calle estar\u00eda iluminado en exceso, al igual que con las estaciones base, pero el que estuviera al final, apenas recibir\u00eda luz, carecer\u00eda de \u2018cobertura lum\u00ednica\u2019. Por ello, al igual que se hizo con la iluminaci\u00f3n, pese a que tiene sus problemas t\u00e9cnicos, es mejor distribuir la cobertura de la telefon\u00eda en peque\u00f1as estaciones. Al fin y al cabo no se trata de problemas distintos: tanto la luz como las ondas de la telefon\u00eda m\u00f3vil son radiaciones electromagn\u00e9ticas, eso s\u00ed, de distinta longitud de onda. Pero no o\u00edmos a nadie quej\u00e1ndose de la luz de las farolas.<\/p>\n Este sistema adem\u00e1s tiene una ventaja asociada. Cada estaci\u00f3n ubicada en un nodo tendr\u00eda una conexi\u00f3n propia a la red de fibra \u00f3ptica. Ello incrementar\u00eda la velocidad de las comunicaciones de forma exponencial. Al haber m\u00e1s miniestaciones base, habr\u00eda menos usuarios por estaci\u00f3n, con lo que la capacidad de comunicaci\u00f3n de cada antena se tendr\u00eda que repartir menos. Cada antena tiene una capacidad limitada de comunicaci\u00f3n que debe repartirse entre sus usuarios. La ecuaci\u00f3n es sencilla: a m\u00e1s antenas, menos usuarios por antena; es decir, menos a repartir.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n Computaci\u00f3n ubicua: hacia el Internet de las Cosas<\/strong><\/p>\n Uno de los motivos por los que es famoso el Centro Europeo de F\u00edsica de Altas Energ\u00edas (CERN) tiene poco que ver con la f\u00edsica. Es el lugar donde naci\u00f3 la World Wide Web, donde se desarroll\u00f3 el embri\u00f3n de la actual internet.<\/p>\n Hoy en d\u00eda, sus experimentos en f\u00edsica de part\u00edculas arrojan tanta informaci\u00f3n que ning\u00fan ordenador del mundo por si solo es capaz de procesar con la velocidad necesaria. Ni tan siquiera el m\u00e1s poderoso de ellos. Sabiendo esto de antemano, ya llevan muchos a\u00f1os desarrollando estrategias que permitan poder procesar el ingente volumen de informaci\u00f3n que arroja cada uno de los experimentos que realizan. La red WLCG (Wordwide LHC Computing Grid), una red compuesta por cientos de miles de procesadores, trata de absorber la informaci\u00f3n vertida por el Gran Colisionador de Hadrones del CERN.<\/p>\n En paralelo, en muchos centros del mundo donde es necesaria una gran capacidad de c\u00f3mputo a bajo coste se usa la tecnolog\u00eda conocida como Grid Computing. Tecnolog\u00eda que suma la potencia de muchos ordenadores peque\u00f1os para que cooperen en la realizaci\u00f3n de un gran trabajo. Se trata de una tecnolog\u00eda ya madura y de uso cotidiano.<\/p>\n En el dise\u00f1o del nodo, como elemento de gesti\u00f3n y control del mismo, dentro del marco de su modularidad, nuestro equipo introdujo el uso de un miniordenador de bajo precio, que tan populares son hoy en d\u00eda: el microcomputador Raspberry pi. Junto a \u00e9l propusimos tambi\u00e9n el uso de una placa microcontroladora para la gesti\u00f3n de los sensores, la Arduino uno.<\/p>\n Todo esto permite que los nodos sean extremadamente flexibles. Sus programas no solo son actualizables para mejorar su rendimiento y eliminar posibles fallos, sino que adem\u00e1s es posible cambiarlos para reconfigurar sus funcionalidades. Adem\u00e1s, hacerlo en red y, por tanto, remotamente. Con ello se previene su obsolescencia de funcionamiento y permite que est\u00e9n preparados para dise\u00f1os y utilidades que todav\u00eda no est\u00e9n creadas cuando se pongan en funcionamiento.<\/p>\n Pero es que, adem\u00e1s, permiten otra cosa. Permiten que su exceso de capacidad de computaci\u00f3n sea usada colaborativamente, en grid, para realizar tareas de procesado cl\u00e1sico. Es decir, usadas en su conjunto como un gran ordenador.<\/p>\n Actualmente, en el BSC (Barcelona Supercomputing Center) se est\u00e1 desarrollando la siguiente generaci\u00f3n del superordenador Mare Nostrum. Se est\u00e1 haciendo con versiones m\u00e1s sofisticadas de ordenadores basados en arquitectura ARM, como la de nuestra propuesta. Usar los cientos de microprocesadores instalados en los nodos permitir\u00e1 a nuestras ciudades transformarse, parad\u00f3jicamente, en aut\u00e9nticas smart cities convirti\u00e9ndose en un gran ordenador potente, flexible, y adem\u00e1s, tolerante a fallos. La aver\u00eda de uno de los nodos no significar\u00e1 un paro en el funcionamiento, sino tan solo una peque\u00f1a merma en la potencia de c\u00e1lculo.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n El futuro, ya presente<\/strong><\/p>\n El objetivo inmediato del Proyecto Nodo Urbano es construir, en base a las especificaciones ya dise\u00f1adas y escritas, un prototipo a escala real y perfectamente funcional para su evaluaci\u00f3n. El objetivo final es mucho m\u00e1s ambicioso. Impulsado desde Neapolis, en Vilanova i la Geltr\u00fa, y con el soporte de la Universidad Polit\u00e9cnica de Catalunya, no trata tan solo de dise\u00f1ar y construir una nueva l\u00ednea de equipamientos urbanos, sino de perseguir un objetivo final m\u00e1s importante: el de abrir camino hacia la estandarizaci\u00f3n.<\/p>\n Realmente, la forma final del nodo urbano no es trascendente m\u00e1s que a ciertos niveles funcionales y est\u00e9ticos. Debe adaptarse a su entorno y a la personalidad de cada ciudad. Nuestros estudiantes hicieron muchas propuestas. A nivel de ingenier\u00eda electr\u00f3nica tampoco, puesto que la placas y los sensores son reemplazables por otros y su coraz\u00f3n, su microprocesador, tambi\u00e9n lo es.<\/p>\n Lo que es realmente importante es el concepto de nodo en s\u00ed, a partir del cual redactar finalmente unos est\u00e1ndares que permitan a distintos fabricantes ponerse de acuerdo y propiciar toda una nueva v\u00eda de desarrollo industrial. Tan solo en el caso de que nos pongamos de acuerdo en el c\u00f3mo, seremos capaces de fabricar grandes cantidades de nodos, disminuir su coste y propiciar toda una nueva suerte de programas inform\u00e1ticos potentes y efectivos.<\/p>\n Est\u00e1 claro que nuestras ciudades deben ir adapt\u00e1ndose a los nuevos retos y hacerlo, adem\u00e1s, r\u00e1pidamente. El nodo urbano es una propuesta, tal vez no la \u00fanica, pero que permitir\u00eda solucionar muchos problemas ya presentes y buen n\u00famero de futuros desaf\u00edos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" C\u00f3mo conseguiremos transformar nuestras ciudades en ciudades inteligentes? La carrera ya ha empezado, pero las reglas del juego todav\u00eda no est\u00e1n escritas. 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