En l’article anterior vam presentar la plataforma InfoCiutat, l’espai que permet consultar els diferents casos d’ús desenvolupats dins del projecte Terrassa Edificis Intel·ligents.
Però, què passa entre el moment en què un sensor recull una dada i el moment en què aquesta informació apareix en una pantalla o es converteix en una eina per a la gestió municipal?
La resposta es troba en la infraestructura tecnològica que dona suport a tot el projecte.
Molt més que una xarxa de sensors
Quan pensem en una ciutat intel·ligent, sovint imaginem sensors repartits pel territori.
Tot i això, els sensors són només una petita part del sistema.
Perquè les dades siguin útils cal disposar d’una infraestructura capaç de:
- Recollir informació de múltiples fonts.
- Connectar dispositius distribuïts per tota la ciutat.
- Integrar dades de diferents sistemes.
- Garantir la qualitat i la seguretat de la informació.
- Facilitar la seva reutilització.
Aquest conjunt d’elements és el que fa possible la gestió intel·ligent de la ciutat.
Una arquitectura pensada per connectar serveis
El projecte Terrassa Edificis Intel·ligents s’emmarca en el model de ciutat digital impulsat per l’Ajuntament de Terrassa.
Aquest model aposta per una ciutat connectada on edificis, serveis i plataformes comparteixen informació per generar coneixement i donar suport a la presa de decisions.
L’objectiu no és acumular dades, sinó convertir-les en una eina útil per millorar la gestió dels equipaments municipals i dels serveis públics.
La importància dels estàndards oberts
Un dels grans reptes de qualsevol projecte de ciutat intel·ligent és aconseguir que tecnologies i sistemes diferents puguin treballar conjuntament.
Per aquest motiu, el projecte es basa en criteris d’interoperabilitat que permeten integrar dades procedents de múltiples fonts i facilitar la incorporació de nous serveis en el futur.
Aquest enfocament evita dependències tecnològiques i permet que la plataforma pugui evolucionar a mesura que apareixen noves necessitats.
Un projecte alineat amb les normes de ciutat intel·ligent
Terrassa Edificis Intel·ligents es desenvolupa seguint els principis recollits en les normes UNE impulsades per AENOR per a l’àmbit de les ciutats intel·ligents.
Entre aquestes destaca la UNE 178104, orientada als sistemes integrals de gestió de ciutat.
Aquestes normes promouen aspectes fonamentals com:
- La interoperabilitat dels sistemes.
- La integració de dades.
- La governança de la informació.
- La seguretat digital.
- La sostenibilitat de les solucions tecnològiques.
L’objectiu és garantir que la tecnologia es mantingui oberta, escalable i preparada per adaptar-se a les necessitats futures de la ciutat.
Les dades com a eina de ciutat
La plataforma InfoCiutat és la part visible d’un sistema molt més ampli.
Darrere de cada visualització hi ha una infraestructura que permet transformar dades disperses en informació útil, afavorint una presa de decisions més informada i una millor coordinació dels serveis municipals.
Aquesta capacitat de convertir dades en coneixement és un dels pilars del model Terrassa Ciutat Digital.
Eines tecnològiques que s’utilitzen
La plataforma InfoCiutat segueix un model d’arquitectura en capes tal com es defineix a la norma UNE 178104:2017 d’AENOR relativa als requisits d’interoperabilitat per a plataformes de ciutats intel·ligents. Cadascuna d’aquestes capes aporta una sèrie de funcionalitats a la plataforma permetent independitzar funcionalment aquestes capacitats de manera que siguin fàcilment reemplaçables o modificables sense afectar la resta de l’arquitectura.
L’arquitectura de la solució globaL, tenint en compta la captació de dades als edificis, s’ajusta a la norma UNE 178108, que recull els requisits dels edificis intel·ligents per a la seva consideració com a node IoT d’acord amb la UNE 178104. El fet que la nostra plataforma s’ajusti a les normes definides al Comitè Tècnic de Normalització (CTN 178) de Ciutats Intel·ligents, permetrà que siguin obertes i normalitzades i produirà un efecte clau a curt termini: la interoperabilitat amb plataformes externes.
L’arquitectura global de la solució es mostra al següent esquema:
A cadascun dels edificis que formen part del projecte, s’ha instal·lat un Node IoT, d’acord als requeriments de la norma UNE 178108 i amb els següents característiques:
- SO basat en Ubuntu.
- Diverses opcions de rendiment i emmagatzematge, adaptables segons les característiques de l’edifici:
- x86
- 4 GB RAM
- 60 GB SSD
- Capacitat de funcionar amb refrigeració passiva, sense ventiladors que requereixin manteniment periòdic.
- Flexibilitat en la instal·lació: quadres elèctrics, sobretaula o mural.
- Connectivitat Ethernet: WAN per connectar-se a la xarxa de l’edifici i a Internet, LAN per a la xarxa local de dispositius.
- Connectivitat mòbil: targeta SIM per a accés a Internet o com a sistema de reserva.
- Múltiples interfícies:
- 2 × RS-232
- 4 × USB 3.0
- 2 × Intel GbE LAN
- Sortida HDMI
La integració dels Nodes Iot amb la plataforma SENTILO Terrassa, respon a les següents funcionalitats:
Els nodes IoT:
- Es registren a la plataforma IoT SENTILO de l’Ajuntament
- Recull les dades dels sensors i/o sistemes de forma multiprotocol,
- Usen NodeRed per transformar les dades i adaptar-les a SENTILO, així com per generació primerenca d’alertes/alarmes.
- Emmagatzemen les dades a PostgreSQL el temps mínim establert de seguretat anticaiguda,
- Envien les dades a SENTILO
Reben ordres des de SENTILO per executar en possibles actuadors
La plataforma SENTILO de l’Ajuntament:
- Gestiona les dades normalment, fent ús de les bases de dades disponibles: PostgreSQL, Oracle i Elasticsearch.
Les dades, una vegada generades per la sensórica i recol·lectades per cadascun dels Nodes IoT arriben a la plataforma SENTILO Terrassa, el projecte ha complementat la plataforma amb un desplegament de la plataforma FIWARE, convertint InfoCiutat en una veritable plataforma de ciutat intel·ligent.
El desplegament de InfoCiutat, es basa en una arquitectura en contenidors i orquestrada per un sistema Kubernetes.
El seus elements principals son:
- Context-Broker: Fiware-Scorpio
Component central per a la gestió de context en temps real, permetent la integració i el processament de dades provinents de diverses fonts. Scorpio permetrà gestionar les entitats i les seves dades associades, facilitant-ne el consum per altres serveis de la infraestructura.
- Keycloak
Aquest sistema proporciona serveis d’autenticació, autorització i «accounting» (AAA), gestionant els accessos i permisos dels usuaris de manera segura i centralitzada. Keycloak permetrà la implementació d’inici de sessió únic (SSO) i autenticació multifactor (MFA) per millorar la seguretat de la plataforma.
- API Manager
Serveix per protegir i gestionar l’accés a l’API REST existent, aplicant polítiques d’accés, limitació de taxes i autenticació de sol·licituds. Aquest sistema s’integrarà amb Keycloak per assegurar que només els usuaris autenticats i autoritzats puguin accedir als recursos API.
- NodeRED
Eina per desenvolupar aplicacions d’integració basades en esdeveniments. NodeRed permetrà la creació de fluxos de dades personalitzades que facilitin la manipulació i la transformació de dades entre els diferents components de la infraestructura. S’ha construït amb NodeRED l’adaptador entre Sentilo i el bus de servei NGSI. Funciona també com a eina per a la generació d’Alarmes en base als esdeveniments de canvi d’estat en entitats del context broker.
- PostgreSQL + TimeScale
Base de dades optimitzada per al maneig de sèries temporals, que permetrà l’emmagatzematge eficient i la consulta ràpida de dades històriques. TimeScale serà essencial per gestionar grans volums de dades generats per l’eina de visualització.
- MongoDB
Base de dades documental de codi obert, tipus NoSQL que permet emmagatzemar documents en format BSON recuperable per consulta en format JSON.
- Apatche Superset
És l’eina BI de visualització i anàlisi de dades que permetrà als usuaris crear panells de control interactius i gràfics avançats. Apache Superset es connecta a les bases de dades per oferir capacitats d’anàlisi en temps real.
- Wirecloud
Plataforma de desenvolupament web enfocada a la creació d’aplicacions d’Internet de les Coses (IoT) i portals híbrids que combinen la informació de diferents fonts, permetent als desenvolupadors i usuaris finals integrar diverses fonts de dades i serveis web de manera visual i flexible. És el component principal de visualització.
- Nginx
Servidor web d’alt rendiment i molt eficient, configurat per servir contingut estàtic, principalment imatges dels edificis, però també fitxers d’estil CSS i documents JavaScript.
La plataforma Infociutat inclou en la seva globalitat altres eines addicionals que permeten diverses funcionalitats, com per exemple :
- Apache Guacamole:
Passarel·la d’accés remot de codi obert i gratuïta que us permet connectar, veure i controlar l’escriptori dels vostres ordinadors o servidors des de qualsevol part del món utilitzant únicament un navegador web i sense necessitat d’instal·lar cap aplicació o client al vostre dispositiu.
- Drupal:
Amb Drupal s’ha desenvolupat un gestor de graelles de continguts per a les diverses pantalles de visualització desplegades a la ciutat.
0 comentaris