EXPERIMENTACIÓN EN LA INTERNET DEL FUTURO SOBRE UNA RED DE SENSORES PARA LA GESTIÓN DE...

Telecom I+D 2011. 28-30 de Septiembre. Santander. España.

Experimentación en la Internet del Futuro sobre una Red de Sensores para la Gestión de Aparcamiento en una Ciudad Inteligente

Jose Antonio Galache

Departamento de Ingeniería de Comunicaciones

Universidad de Cantabria


Contenido

• Introducción.• Aparcamiento Inteligente.

• SmartSantander: Un escenario diferente.

• Infraestructura de SmartSantander.

• Aparcamiento Inteligente en SmartSantander.

• Conclusiones.


Introducción

• Imparable crecimiento de las redes de sensores inalámbricas (WSNs) M2M, IoT, FIRE.

• ¿Qué

es una ciudad inteligente? Red de dispositivos inteligentes desplegados en una ciudad, para ofrecer

servicios orientados a mejorar la calidad de vida de los ciudadanos y a conseguir una ciudad más sostenible.

• Proyecto SmartSantander Dualidad experimentación

y servicio.

– Banco de pruebas único para investigación y experimentación.

– Plataforma para ofrecer servicios a los ciudadanos e información a los proveedores de servicio.


Aparcamiento inteligente (1)

• Impulsores del aparcamiento inteligente:– Ahorro de tiempo

– Ahorro de combustible

– Disminución de emisiones de CO2

– Reducción del tráfico– Uso eficiente de las plazas de aparcamiento

– Tecnología empezando a madurar

– Aparición de las primeras soluciones Caso de uso dentro de SmartSantander

Ahorro de

dinero


Aparcamiento inteligente (2)

• Soluciones cableadas para aparcamientos subterráneos no aplicables en entornos exteriores.

• Ciertas soluciones para entornos exteriores existentes la mayoría en fase piloto.

• Principales inconvenientes:– Consumo energético.

– Coste de implantación.

– Mantenimiento.


SmartSantander: Un escenario diferente

• Dualidad experimentación y provisión de servicio:– Diferentes actores

• Proveedores de servicio/desarrolladores de aplicaciones.• Consumidores de servicios: Ayuntamientos, ...

• Usuarios de la plataforma FIRE.

• Administradores de la red SmartSantander.

– Distintos tipos de casos de uso:• Orientados a la experimentación: Protocolos de enrutamiento,

minería de datos

• Asociados a un proveedor de servicios: Políticas de precios, perfiles de usuario

• Provisión de servicios dentro de una ciudad: Aparcamiento inteligente, monitorización de parámetros ambientales


Infraestructura de SmartSantander (1)

• Organizada en tres niveles jerárquicos:– Nodo IoT: Responsable del sensado de un determinado

parámetro. Habitualmente integrado con un repetidor (excepción aparcamiento)

– Repetidor

: Colocados en puntos elevados (farolas, semáforos, paneles, etc). Reenvían información desde

los nodos IoT a las pasarelas.– Pasarela

: Nodos IoT y repetidores envían su

información a la pasarela. Este nodo (de mayor capacidad de procesado y memoria), almacena la

información en una base de datos y la procesa correspondientemente.



• Independencia hardware (Libelium): Dos módulos radio Xbee independientes:

– Digimesh: Provisión de servicio y gestión de la red, mediante protocolo de enrutamiento propietario.

– 802.15.4 nativo: Experimentación

Nodo IoT/ Repetidor Pasarela



• Independencia software:– Gestión de la red: Envío de comandos, (M)OTAP de la

pasarela a los nodos IoT y repetidores

– Provisión de servicio: Envío de la información (correspondiente a un determinado servicio), recogida

desde los nodos IoT y repetidores hacia las pasarelas.

– Experimentación: Carga de diferentes programas por (M)OTAP probar diferentes experimentos sobre un conjunto de nodos de la red.



• Independencia hardware/software se traduce en:– Servicio provisto no interferido ni interrumpido

por

ningún experimento

– Resultados de los experimentos

más cercanos a los reales

no hay tráfico interferente

– Gestión de la red más fiable, todo el tráfico se envía por una interfaz específica (Digimesh) Golden image

para devolver a los nodos a un estado estable y gestionable


SmartSantander: Aparcamiento inteligente (1)



Repetidor ubicado en farola

Sensor de aparcamiento enterrado



Detección de vehículo en una plaza del campus de la

Universidad Plaza ocupada en los horarios lectivos

Curva de carga de batería recargable de un repetidor

Carga durante la noche y se descarga por el día (ciclo de

encendido de una farola)


Conclusiones

• Despliegue masivo de sensores

en el entorno de una ciudad

• Plataforma con un doble objetivo experimentación/servicio dos módulos

hardware independientes:– Digimesh: Provisión de servicio a los ciudadanos– 802.15.4: Banco de pruebas de experimentación

• Gestión de la red: (M)OTAP, envío de comandos, Golden Image

• Primer servicio desplegado: Aparcamiento inteligente


GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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