Ponencia Smashtech sobre Smart Cities

Smart Cities: la base tecnológica y el factor social Pág. 1
Ramon Martín de Pozuelo
Investigador y Coordinador de
Smart Cities
Departamento de Ingeniería
Área de redes y seguridad
http://lasallerd.salleurl.edu/
Smart Cities: la base
tecnológica y el factor social
http://blogs.salleurl.edu/networking-and-internet-technologies/

¿Qué es una Smart City?
¿Ciudadano?
Información pública
Control de recursos
Tiempo real
Comunicación
Big Data
Eficiencia Energética
Cloud Computing
Infraestructura y
sensores
Domótica
Sincronización
¿Control centralizado?
Soluciones

Espacio verde
Grupos de personas
Habitantes y
visitantes
Orden
Ecosistema
Negociación
Compartir
Sociabilidad
Seguridad
Urbanismo
Arte
Cultura
Transporte de
personas
Oportunidades
Información
Necesidades
Eficiencia
Servicios
Gestión de
recursos

■ Aumento de población en las ciudades
■ Necesidad de más recursos
■ Nuevos requerimientos
■ Smart Technology
■ Smart Governance
■ Smart Environment
■ Smart Mobility
■ Smart Citizens
■ …

Lo que es parte de las Stupid Cities…
■ Ofrecer wifi gratis en la calle y no indicar con carteles que existe wifi disponible.
■ Poner 6000 bicis en la calle, en alguna ciudad que no hay carril bici.
■ Gastarse mucha pasta en farolas de última generación y super mega eficientes y
dejarlas encendidas todo el día.
■ Hacer aplicaciones móviles sin contenido
■ Educar residentes y turistas en el ahorro y consumo eficiente del agua y en cambio
disponer de unas canalizaciones de fibrocemento que pierden el 75% de caudal.
■ Ofrecer cursos de formación para salvar la brecha digital y usar Windows 95 ó 2000 en
ordenadores de más de diez años.
■ Estar hablando de administración sin papeles y seguir comprando impresoras… de
última generación, claro.
■ Sensorizar las calles de la ciudad con sensores que su batería dura 24 horas de
funcionamiento y el coste de su reemplazo es superior a la compra del sensor.
■ Usar la palabra “plataforma” como máxima sabiduría y solucionador de los grandes
problemas que afectan a la ciudad.
por Joaquín Inarejos y Tomeu Crespí, “de la nada a la SMART.”

PRINCIPIOS DE UNA CIUDAD INTELIGENTE
1. Definir el modelo de ciudad con “el mantra de la ciudad”.
2. Analizar la estructura de la ciudad y definir los planes de
acción.
3. Repensar los sistemas de la ciudad, no sólo actualizarlos.
4. Desarrollar la economía de los servicios de ciudad junto
con el ecosistema.
5. Hacer que la ciudad sea más resiliente y promueva la
inversión a largo plazo.
6. Construir una ciudad habitable, que aumente el espacio
público para las personas.
7. Cambiar la organización rompiendo los actuales “silos”.
8. Trabajar con las otras ciudades y formar parte de la City
Protocol Society.

¿Por qué las Smart Cities?
■ Aumentar la eficiencia en el uso de los recursos públicos y más calidad de servicio.
■ Mejorar los servicios ofrecidos en la ciudad, el acceso de ellos a los habitantes y, dentro de las
posibilidades, a sus sistemas de gestión, traducido en una mayor participación ciudadana.
■ Aumentar la competitividad de las ciudades para la captación de talento e inversiones.
Objetivos
Ciudadano
tecnológico, hiperconectado, creativo, innovador, emprendedor,
participativo, consumidor y generador

¿Por qué las Smart Cities?
Porque es un modelo a seguir
■ Sostenibilidad para la administración
■ Negocio para las empresas
■ Formación e investigación para las universidades
■ Servicios para los ciudadanos
■ Universidad
I+D+i
■ Administración
■ Empresa
Formación
I+D
■ Smart Cities es un ámbito en expansión que requerirá un gran número de personal
especializado con conocimientos técnicos.

Profesionales por y para las Smart Cities
Ingeniero Smart City
■ Profesionales capaces de entender y diseñar diferentes entornos y soluciones
para las Smart Cities. Gestores y brokers de las Smart Cities.
■ Especialistas con grandes conocimientos técnicos y estratégicos de las Smart
Cities, preparados para dar un valor añadido en cualquier empresa especializada.
Ingeniero Smart City
Conocimientos
Ingeniero Ingeniería
I
transversales

¿Estandarización de las ciudades?
■AEN/CTN 178 - CIUDADES INTELIGENTES
■SC1 Infraestructuras
■SC2 Indicadores y semántica
■SC3 Gobierno y movilidad
■SC4 Energía y medio ambiente
■SC5 Destinos turísticos
Los requisitos, directrices, técnicas, indicadores y herramientas que contribuyan
al desarrollo de las comunidades hacia comunidades inteligentes, cubriendo el
concepto de comunidad a cualquier unidad finita de una entidad local.

Organismos Internacionales de estandarización de las Smart Cities
■IEC SEG1
■ISO TC268
■ISO/IEC JTC1 Smart Cities Study Group
■ITU Smart and Sustainable Cities Focus Group
■CEN/CENELEC/ETSI Smart and Sustainable
Cities and Communities Coordination Group
■IEEE working with a few key cities
■ISO TMB SAG on Smart Cities

■European Innovation -
Partnership Smart Cities
& Communities
Otras iniciativas

Otras iniciativas
■RECI
■Localret
■Red Innpulso

■IEEE Smart City Initiative
■IEEE Smart City Challenge
Otras iniciativas

Otras iniciativas
■City Protocol
Building together better cities

De la Anatomía Humana a la Anatomía de Ciudad

Modelo conceptual de ciudad por la City Protocol Society
ENTORNO
TIC AGUA ENERG MATERIA MOVIL NATUR
ESPACIO PÚBLICO / ESCALA DE CIUDAD
SERVICIOS
FLUJO DE INFORMACIÓN
SOCIEDAD / GOBIERNO ABIERTO

Flujo de información
Fuente: Dr. Antonio J. Jara / HES-SO

Big Data & Smart Cities
Fuente: Sogeti

Big Data & Smart Cities
Fuente: Enterra Solutions & Sogeti

Agenda Europea 2020
Los retos en energía
■ Edificios residenciales y comerciales
■ 40 % del consumo total
■ 36 % emisiones de CO2
■ Para 2020, iniciativa 20-20-20
2020 2050
Consumo energético -20% Com al 1990
Gases efecto
-20% -75%
invernadero
Presencia de
energías renovables
20% 33%
Eficiencia 20% 40%

Sostenibilidad energética
Gestión energética más eficiente
Reducir consumos
energéticos,
costes, emisiones
de CO2.
Reducir riesgos de
desestabilización en la
demanda de energía
Mejora de los servicios
gestionados. P. ej. La
calidad del servicio de
alumbrado público, el
suministro eléctrico para
vehículos, etc.
Crear, utilizar y
proporcionar nuevas
tecnologías al servicio del
ciudadano, manteniéndole
informado de las
aplicaciones para la
mejora de la sostenibilidad
de la ciudad
Desarrollar edificios
inteligentes capaces de
auto-gestionarse
energéticamente y reducir
por ejemplo la emisión de
consumos pasivos

Red eléctrica
Características
■ Altamente centralizado
■ Poca interacción con los clientes
■ Orientada a satisfacer la demanda
■ Gran importancia del ente regulador
■ Unidireccional

■ Una Smart Grid es una red eléctrica que puede integrar de forma inteligente las
acciones de todos los agentes conectados – PRODUCTORES, CONSUMIDORES,
PROSUMIDORES – para proporcionar suministro eléctrico de forma sostenible,
económica y segura.
Red Eléctrica del Futuro
Qué es una Smart Grid?
■ Bidireccional
■ Gran participación del cliente (oferta +
demanda)
■ Facilitar la conexión i operación de
generadores de diferentes medidas y
tecnologías.
■ Reducir significativamente el impacto
medioambiental en el sistema de
suministro energético.
■ Proporcionar altos niveles de fiabilidad
y seguridad del suministro.

Qué es una Smart Grid?
■ El cliente es central: Consume cuando es más
barato, por tanto, los clientes son productores
potenciales de energía.
■ La eficiencia dirige la gestión de la red: Se genera
la calidad necesaria de energía y la demanda se
gestiona de manera precisa y eficiente.
■ La red se configura rápidamente. El suministro
eléctrico es fiable y de alta calidad (calidad digital).
■ Integración eficiente de la generación distribuida, el
que garantiza la sostenibilidad.
■ Se adapta rápidamente a los cambios (tecnología,
nuevos servicios, legislación, parámetros, …)
■ Permite una gestión y presa de decisiones
descentralizada.
■ La innovación llega a los procesos de negocio, no
sólo a la tecnología.

Cómo debe una Smart Grid?

La importancia de las TIC
AMI
- Telegestión de contadores
- Gestión de la demanda
- Edificios inteligentes
- Clientes inteligentes e informados
ADA
- Monitoritzación en tiempo real
- Detección de paso de falta
- Restablecimiento automático
- Automatización de la red
DER
- Vehículos eléctricos
- Almacenamiento de energía
- Generación y distribución de
renovables
DMS
CBM
AMI
Advanced Meter Infrastructure
COM
Advanced Distribution Automation
Communications
Demand Side
Management
OMS
SCADA
GIS
EMS
CIS
DSM
ADA
DER
Distributed Energy Resources
EMSEMS
DSMDSM
Customer
Information
System
Condition Based Monitoring
Distribution
Management
System
Energy
Management
System
Geographic Information System
Operation and
Maintenance
System
Supervisory Control
And Data Acquisition

DMS
CBM
AMI
Advanced Meter Infrastructure
COM
Advanced Distribution Automation
Communications
Las comunicaciones
OMS
SCADA
GIS
EMS
CIS
DSM
ADA
DER
Distributed Energy Resources
EMSEMS
DSMDSM
Eje vertebrador

Redes en la Smart City

Internet of Things
“The IoT is expected to connect 50 billion devices by 2020. That’s about six for each man, woman and
■ Primero en usarlo fue Kevin Ashton in 1999
■ RFID + Internet
■ Hoy en día significa mucho más  De la M2M a la Internet de las cosas
■ Más allá de las limitaciones humanas
■ A través de sensores, los ordenadores pueden:
■ Observar
■ Identificar
■ Entender el mundo físico
child on the planet”
- Neelie Kroes, 2010

■ Tagging Things
■ Sensing Things
■ Shrinking Things
■ Thinking Things
■ Herramientas que nos den soporte
■ Health monitoring
■ Power monitoring (smartgrids)
■ Interconnected cars
■ Home automation
■ Location-based services
■ ...
Internet of Things
“The IoT is expected to connect 50 billion devices by 2020. That’s about six for each man, woman and child on
the planet”

Internet of Things
the planet”

Internet of Things
■ Smartphones
■ NFC
■ Wireless charging
■ More powerful ‘things’
■ Cars
■ IEEE 802.15.4
■ Ultra-low power consumption
■ Zigbee, 6LowPAN
■ LTE, SigFox, LoRa
■ Arduino
■ ADT
■ Telefonica GPRS Shield
■ …
■ Web of Things
the planet”

Redes de la Smart City
Internet of Things
■ Necesidad de un modelo de gobernanza:
■ Garantizar identificadores únicos
■ Asegurar interoperabilidad
■ ¿Soporte DNS para IoT?
■ ¿Quién lo define?
■ Asegurar la seguridad y estabilidad de las redes
■ Privacidad
■ Autoconfiguración
■ Permitir competencia entre proveedores
■ Heterogeneidad
■ Interoperabilidad
■ Asegurar el uso apropiado de los datos
■ OpenData
■ Datos maliciososos
■ Confiabilidad
the planet”

Redes de la Smart City
Internet of Things
the planet”
Fuente: Endesa ingeniería

“Ubiquitous computing names the third wave in computing, just now beginning.”
■ Internet móvil:
■ 1996: Nokia 9000 Communicator
(Finlandia)
■ 2008: Móviles > PCs
■ 2012: En la mayor parte de los países
desarrollados el ratio es de 1:10 usuarios.
■ Heterogeneidad de tecnologías wireless
■ Vertical handover
■ 3G / 4G / 5G
■ WiFi / Wimax
■ Bluetooth 4.0 / Zigbee
– Mark Weiser, 1991
Ciudadanos hiperconectados

“Ubiquitous computing names the third wave in computing, just now beginning.”
■ Omnipresencia  siempre conectado, siempre accesible
■ Ubicuidad/Pervasividad ≠ Internet of Things
■ Computación ubicua
■ No implica objetos
■ Requiere de una infraestructura de Internet
■ Tres principios de computación ubicua o pervasiva:
■ Descentralización
■ Simplicidad
■ Conectividad (regular o intermitente)
– Mark Weiser, 1991
Ciudadanos hiperconectados

Delay-Tolerant Networks (DTNs)
“The DTN routing problem amounts to a constrained optimization problem where edges may be
unavailable for extended periods of time and a storage constraint exists at each node”
- Kevin Fall, 2004

Smart Cities, fuentes de información y gestión
… es clave que el dato este disponible en el momento adecuado para la persona adecuada
 Las Tecnologías de la información suponen un importante juego de
herramientas capaz de mejorar la eficiencia y hacer que las
ciudades sean mas inteligentes. Es un modelo de capas que se
basa en tres niveles:
• Captan datos
• El ciudadano también debe hacer la
labor de sensor, generando información
mediante redes sociales, fotos con los
smartphones…
Sensores
• Generan y transmiten toda la
información, permitiendo a los
ciudadanos el acceso a ella
• Facultan a los dispositivos el estar
continuamente conectados entre sí
Red de
comunicaciones
• Grandes bases de datos que permiten
la compartición de los mismos
• Big data, Open data…
Análisis de la
información
 Las tecnologías actuales nos permiten obtener datos de
un modo sencillo a través de múltiples dispositivos y
sistemas.
 Las dificultades se presentan en el análisis de la
información, sobre todo debido a los altos volúmenes de
datos que se manejan.
 Es necesario un acceso fiable y rápido a los datos, con
herramientas de análisis potentes para entender las
potenciales áreas de mejora y definir objetivos y kpi’s.
Transporte
Energía
Comunicaciones
Agua
Personas
Negocios
Servicios

Ciudad interrelacionada
Sistema de sistemas, por y para el ciudadano
Personas
Transporte
Energía
Comunicaciones
Agua
Negocios
Servicios

Foco de atención en las Smart Cities
H2020
Comisión Europea
Programas
Financieros
Fondos
europeos
COSME
JPI
KICS
Europe
Otros
Creative
Europe
ERA-NET’S
EIPS
LIFE

Smart Cities and Communities
71.000 M€
Comisión Europea
Proyectos Lighthouse
• Low energy districts
• Integrated infrastructures
• Sustainable urban mobility
Retos sociales
• Smart, Green and Integrated Transport
• Clean, secure and Efficient Energy
• Climate action
• Secure societies

Comisión Europea
■ FEDER (Fondo Europeo de Desarrollo Regional): 19.393 M€
■ FSE (Fondo Social Europeo) 8.446 M€
■ FEADER (Fondo Europeo Agrícola de Desarrollo Rural) 8.291 M€
■ CPI (Compra Pública Innovadora): 5.000 M€
■ CPTI (Compra Pública de Tecnología Innovadora)
■ CPP (Compra Pública Pre-comercial)

Programas de financiación
Comisión Europea
■ FP7 INTEGRIS
■ CDTI Smart City Málaga
■ FI-PPP FINESCE
• Smart, Green and Integrated Transport
• Clean, secure and Efficient Energy
• Climate action
• Secure societies

Comisión Europea
Programas de financiación
SMART SENSORS
■ LIFE+ DYNAMAP
Car Truck
Drill
People
talking
Birds
Scooter
Car Far aircraft
Recorded
signal

Comisión Europea
Otros propuestas
Detección de plazas de aparcamiento
mediante cámaras urbanas
Arquitecturas de red centradas en
distribución de contenido

Y en el futuro…
seguir investigando por y para la ciudad
■ Producción de la energía cerca de los consumidores:
■ Control eficiente de sistemas de generación pequeñas y
altamente distribuidas.
■ Reducción del coste de distribución.
■ Producción controlada:
■ Balanceo de la curva de carga
■ Administración dinámica de nuevos puntos de generación
...
Integración de renovables y ahorro energético

Y en el futuro…

Y en el futuro…
SOCIAL (Service-Oriented City Adaptation Layer)
Information Objects
Service Negotiation
Service vs.
Service
Discovery
Service
Delivery
Service Composition
User
Adaptation
Policies
Functions
Description
Functions
concatenation
Composition logics
(algorithms and rules)
Services Resources
People
Service vs.
Context
Adaptation
Policies
Service
Registry

Plataforma Urbana de Barcelona

Plataforma Urbana de Dubai
Fuente: nexGen analysis / Dubai City Council

Social Smart City
La ciudad la formamos todos
“In this evolving environment, rich 3D content as well as community networks (peer-to-peer, overlays, and clouds) are
expected to generate new models of interaction and cooperation, and be able to support new innovative applications.”
■ Smart City: Un entorno colaborativo
■ Nuevas formas de interactuar con la
tecnología
■ Incentivación de la cooperación
■ Compartición y reuso de información
■ Mayor creatividad
■ Privacidad y protección de propiedad
■ Políticas de administración y uso de la
información ciudadana
■ Fácil de entender
■ De fácil acceso
■ Comercialización de los datos
■ Recomendación vs intrusismo
■ Leyes de protección de datos
–T. Zaharaidis, 2011

Un acuerdo por y para las Smart Cities
Sociedades de conflicto
– D.D.Clark et al, Tussle in Cyberspace: Defining Tomorrow’s Internet, 2002
■ Internet se creó con un objetivo común
■ Inteconectar todos los computadores del mundo
■ Este objetivo común desaparece
■ Internet necesita reflejar la sociedad:
“The Internet was created in simpler times”
■ Su evolución requiere pensar en la sociedad que la rodea
■ Necesitamos una arquitectura que refleje los conflictos
■ Sociedades no se rigen por reglas y objetivos únicos
■ Las ciudades presentan conflictos de intereses
■ Internet fue un artefacto de ingeniería
■ Diseñado paara cumplir ciertos objetivos

Diseño a gusto de todos
■ Espacios de conflicto:
■ Económicos
■ Eficiencia vs ganancia
■ Interoperabilidad vs mercado
■ Especialización vs actuación transversal
■ Inovación local vs posicionamiento global
■ Confiabilidad
■ Autenticación de usuario
■ Trazabilidad vs anonimicidad
■ Cantidad vs calidad
■ Privacidad vs seguridad
Proveedor vs proveedor
Proveedor vs administración
Proveedor vs ciudadano

Ciudadanos
Administra
ción
Provideres
de servicios
Políticas
■ Diseños “all-party win”
■ Conflictos socioeconómicos muy diversos
■ Conflictos que evolucionan con el tiempo
■ Diseños moldeados a los conflictos
■ Muy difícil de encontrar una solución común
■ Separación de políticas y mecanismos
Solución común
In Mechanismos Out

■ Principio genérico
■ Diseñar los sistemas de ciudad para que permitan variaciones, flexibilizarse, y
puedan sobrevivir ante nuevos conflictos que surjan.
■ Sistemas demasiado rígidos tenderán a quedar obsoletos o ser ineficientes.

Ramon Martín de Pozuelo
Investigador y Coordinador de
Smart Cities
Departamento de Ingeniería
Área de redes y seguridad
http://lasallerd.salleurl.edu/
Smart Cities: la base
tecnológica y el factor social
http://blogs.salleurl.edu/networking-and-internet-technologies/

Smart Citizens son la base de las Smart Cities

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