Redes de sensores en ciudades inteligentes: aplicaciones en Mar del Plata.

El Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica(ICYTE) ha presentado un proyecto denominado Redes de sensores en ciudades inteligentes: aplicaciones en Mar del Plata.

Su Director Dr. Daniel O. Carrica y la responsable técnica del proyecto Dra. Lucía Isabel Passoni nos explican que el proyecto propone generar aportes a las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones para Ciudades Inteligentes, en particular desarrollando dispositivos y sistemas según las necesidades de la ciudad de Mar del Plata. El concepto de Ciudades Inteligentes (CI) se refiere a ciudades innovadoras que utilizan tecnologías avanzadas de sensores, de comunicaciones y de procesamiento de la información para mejorar la calidad de vida de sus habitantes y para manejar los recursos e infraestructura de manera más eficiente.

A partir de una composición diversa del ICYTE, integrado por 9 grupos que abordan distintos campos dentro de la tecnología electrónica, se proponen acciones conjuntas que tienen como finalidad integrar sistemas de comunicación inalámbricos que permitan estrategias inteligentes para el aprovechamiento del espectro, desarrollar sensores ambientales e integrarlos en nodos de comunicación, desarrollar arquitecturas de redes de sensores con elementos fijos y móviles robóticos. También se busca explorar nuevos paradigmas inteligentes para el diseño de Sistemas de Soporte a las Decisiones de utilidad tanto para los ciudadanos como para los gestores de instituciones públicas (Seguridad, Bomberos, Tránsito, Planificación, entre otras).

Cabe destacar que la ciudad de Mar del Plata tiene un amplio litoral, 47 km de costa que le dan carácter al perfil marino de la ciudad, con balnearios que durante el verano acogen a una población turística importante, con necesidades de información y controles diversos (tránsito, seguridad, meteorología, sanidad) indispensables de atender rápida y eficazmente. Además existen barrios suburbanos muy poblados, donde la instalación de estas redes de sensores ambientales inalámbricos con utilización eficiente del espectro sería de mucha utilidad para mantener una conexión eficaz con el ya instalado Centro de Monitoreo Municipal (COM), que al momento tiene finalidades de monitorizar las calles por cuestiones de seguridad ciudadana. La propuesta que surgiría de este proyecto es la construcción de un centro de Monitoreo Ambiental o equivalente, aprovechando en lo posible el tendido de fibra óptica para la red de sensores y complementando en las zonas lejanas o despobladas durante el invierno con nodos sensores inalámbricos. También se prevé el uso de información satelital, para la identificación de plumas contaminantes en el litoral marítimo, para ello se cuenta con la provisión de las imágenes por parte de la Comisión Nacional de Asuntos Espaciales con la que algunos grupos ya colaboran.

Los objetivos específicos que se plantean son:

  1. Aplicar el paradigma Radio Cognitiva en CWSN (Cognitive Wireless sensor networks) a las comunicaciones de redes de sensores en ciudades inteligentes. El objetivo es evaluar el grado de optimización de los recursos que se pueden lograr en una red sensorial inalámbrica cognitiva (CWSN) haciendo el ciclo cognitivo (detección del espectro, aprendizaje y adaptación) principalmente a nivel de nodo. Para explotar mejor las capacidades de radio cognitivas de estas redes, y gracias al desarrollo actual de la tecnología inalámbrica y de procesamiento, las técnicas de Radio definida por software (SDR) se utilizarán en los nodos de sensores para ese fin.
  2. Investigar y desarrollar modelos para el diseño de sistemas de soporte a las decisiones en CI con técnicas Estadísticas, de Inteligencia Computacional y de manejo de grandes volúmenes de datos (Big Data) aplicados. Se propone el estudio e implementación de técnicas aptas para el reconocimiento de patrones de interés, de utilidad en diversas áreas: por ejemplo, un programa de Asistencia a la Vida Cotidiana orientado al desarrollo de tecnología que faciliten la vida cotidiana de adultos mayores, la central de monitoreo de seguridad y monitoreo ambiental. La necesidad de generar respuestas a situaciones de urgencia a partir del procesamiento de un gran volumen de datos provenientes de diferentes sensores, de alta variabilidad y complejidad, motivan investigar el diseño de modelos computacionales eficaces y eficientes. Con este fin se abordarán diferentes paradigmas como Machine Learning, Deep Learning, SwarmIntelligence, FuzzyLogic,Evolutionary Computing, Granular Computing, Simulaciones de Monte Carlo, entre otras.

Desarrollar y aplicar medidores inteligentes de consumo y de calidad de la energía en el marco de Redes Eléctricas Inteligentes en la ciudad de Mar del Plata. Se aplicarán métodos de medición de consumo y de calidad de energía, que puedan usarse en la implementación de Redes Eléctricas Inteligentes y sean factibles de emplear en edificios públicos, entre otros.

Desarrollar y aplicar sensores para monitoreo ambiental orientados a la medición de gases contaminantes, contaminación marítima, evapotranspiración de suelos, partículas, ruido sonoro, radiaciones no ionizantes, radiación UV, deslumbramiento y luminancia. En el desarrollo de todos los tipos de sensores se buscará minimizar el consumo energético y el ancho de banda, manteniendo una buena eficiencia del procesamiento. Aplicar técnicas basadas en Procesamiento Digital de Imágenes satelitales para detectar y analizar posibles plumas contaminantes provenientes de derrames de petróleo, cloacales, industriales y emisario submarino.Modelar el balance hídrico superficial para la gestión y aprovechamiento sostenible del recurso hídrico.

Utilizar dispositivos robóticos y vehículos no tripulados (aéreos, terrestres o acuáticos), como plataformas físicas de sensores y de repetidoras de datos. Se propone la implementación de plataformas de sensores y/o repetidores de sistemas de comunicaciones en vehículos no tripulados terrestres, aéreos o acuáticos. Estos son útiles para registrar datos en lugares donde no es conveniente enviar a un individuo o cuando lo esporádico de las mediciones no justifica la instalación permanente. Debido a la naturaleza de estos vehículos, se implementarán técnicas de ahorro de energía y generación de energía eléctrica a partir de factores ambientales.

Correo electrónico y teléfono de contacto: lpassoni@fi.mdp.edu.ar

Autor entrada: smartcity