Spider – Plataforma urbana para la gestión eficiente de los servicios en una ciudad inteligente

Comunicación presentada al III Congreso Ciudades Inteligentes:

Autores

• Aitor Rodríguez Rubio, Product Manager, IKUSI
• Pedro Sánchez Calvo, Solution Manager, IKUSI
• Marina López Barea, Key Account Manager, IKUSI

Resumen

Spider es la plataforma de gestión urbana que facilita la optimización de los servicios municipales en una ciudad inteligente. Ante el proceso de smartización que están experimentando las ciudades, con el despliegue de numerosos sensores y medidores inteligentes, la Plataforma Spider es el sistema que actúa como “cerebro” para recopilar y procesar los datos provenientes de todos estos sensores desplegados. Mediante Spider, resulta posible monitorizar y procesar de forma relacionada datos provenientes de sistemas diferentes, de forma que puede conocerse, por ejemplo, el impacto que tiene la celebración de un evento cultura en los consumos energéticos de los comercios o la influencia de los flujos de tráfico en el aumento de la polución en el aire. Esta información se muestra mediante indicadores (KPIs) e informes a los técnicos municipales de forma que pueden implementar las mejores actuaciones para mejorar los servicios e incrementar la satisfacción de los ciudadanos.

Palabras clave

Spider, Servicios Urbanos, Plataforma, Smart Cities, Business Intelligence

Introducción

La tendencia en cuanto a la concentración de la población en torno a los núcleos urbanos ha provocado que en la actualidad entre el 80% y el 90% de la población mundial se agrupe en las proximidades de las grandes ciudades. Con el paso de los años, se ha aprendido a valorar la importancia, entre otras, de la calidad del agua que bebemos, del aire que respiramos, el tratamiento que hacemos de los residuos o las alternativas en la movilidad urbana, tanto de personas como de mercancías. Todos estos elementos se convierten en factores clave para el desarrollo sostenible y la valoración de la calidad de vida de las personas que habitan en nuestros entornos urbanos.

Sin embargo, esto en el siglo XXI ya no es suficiente por sí solo, es necesaria la introducción de la tecnología: gestionar la ciudad de la mano de los nuevos avances, permitiendo que el ciudadano pueda sacar el máximo provecho de los servicios públicos, de la forma menos contaminante posible y con el máximo ahorro.

Para lograr estos objetivos, los diferentes agentes que se encargan de la gestión y supervisión de la ciudad han definido diferentes sistemas de información y aplicativos cuyo objetivo fundamental se ha centrado en la captura de información para conocer el estado de la ciudad y a partir de dicho estado facilitar/agilizar la toma de decisiones. Es decir, hasta ahora todos los servicios se han gestionado individualmente desde la unidad administrativa en la que recae la competencia. Es un modelo de funcionamiento en vertical que ha dado frutos positivos en un contexto económico en el que el presupuesto de ingresos lo ha permitido. No obstante, pese a los esfuerzos por automatizar el soporte a la toma de decisiones, el resultado ha sido un nutrido y heterogéneo ecosistema compuesto por diferentes sistemas de información y aplicativos que adolecen entre otras de las siguientes deficiencias:

• Imposibilidad de medir la evolución de las políticas o planes de acción debido a la inexistencia de indicadores de carácter global que permitan tener una visión integrada del estado y evolución de los procesos clave.
• Falta de automatización de todos los procesos clave debido a la inexistencia de indicadores que permitan medir el estado y evolución de los procesos.
• Dificultades para la integración de sistemas y compartición de información, debido a la heterogeneidad en cuanto a formatos, frecuencia de actualización y calidad de la información manipulada.
• Falta de coordinación entre los diferentes agentes responsables de la gestión de los servicios urbanos puesto que los aplicativos son exclusivos de un agente o entidad lo que dificulta tener una visión integral.
• Necesidad de gestionar y medir la calidad en los sistemas actuales de manera integrada, es decir, desde la perspectiva de todos los agentes que intervienen en la cadena de valor.

Para hacer frente a estas dificultades, IKUSI ha desarrollado un innovador sistema de gestión integral (denominado Plataforma Spider) que se adapta las necesidades de los gestores y agentes responsables de la ciudad, que permite la integración de información procedente de diferentes fuentes y agentes para realizar procesos de monitorización, análisis y predicción de tal forma que genere las herramientas necesarias para conocer el estado y la evolución de la ciudad en su conjunto (visión holista / visión integral o hacer un de un conjunto de sistemas un sistema); y que al mismo tiempo permita realizar un seguimiento pormenorizado de los diferente procesos que dan soporte a las políticas y medidas encaminadas a la consecución de una ciudad más sostenible e inteligente.

Plataforma Spider

Spider es la nueva concepción de Solución Integral de IKUSI basada en una arquitectura de gestión, información y comunicación robusta, abierta, horizontal y altamente escalable que permite hacer realidad el concepto Smart City, y el desarrollo y despliegue de servicios y aplicaciones avanzados, eficientes y sostenibles en el ámbito de la gestión de la ciudad.

Spider supervisa y analiza un gran volumen de datos provenientes de múltiples fuentes y sistemas operacionales urbanos. La solución puede integrarse fácilmente con redes de sensores sin infraestructura física que captan y ofrecen información sobre diversos parámetros, como los sensores inteligentes para la medición y el control de la temperatura, densidad de gases nocivos, contaminación lumínica, etc. Asimismo, puede integrar información proveniente de sistemas operacionales desplegados en la propia ciudad para gestionar áreas como la seguridad, energía, aguas, gobernanza, medioambiente o tráfico.

Spider, centraliza, procesa y explota los datos de forma multimodal con herramientas avanzadas de Analítica, Business Intelligence (BI) y BigData. Todo ello permite que operadores, autoridades y planificadores municipales puedan visualizar la información de forma simplificada, ordenada y sencilla, comprendiendo mejor la realidad del estado actual de la ciudad, y en consecuencia, contribuir a tomar las mejores decisiones para reducir los costes operativos en los servicios, coordinar de forma óptima los recursos y anticiparse a problemas y tendencias futuras que puedan emerger, y difundir información útil a la ciudadanía.

Desde la visión global/holística de la ciudad que ofrece la solución se pueden evaluar las actuaciones desencadenadas y se facilita la planificación y optimización de los recursos que participan en las mismas.

La Plataforma Spider se constituye como elemento fundamental de una Ciudad Inteligente ya que es la pieza que orquesta todas las funcionalidades/objetivos de la misma.

Una solución integral como Spider tiene como objetivo proporcionar una visión integrada de ciudad, de forma que su evolución contribuya a consolidarse como sistema nervioso de la ciudad ayudando a integrar los sistemas verticales ya existentes y futuros que atienden las necesidades de las ciudades (movilidad, medioambiente, gobierno, personas, etc.) en un sistema único transversal de ciudad que constituya una verdadera ciudad inteligente, al funcionar como un todo.

La Plataforma integral de ciudad Spider permite capacitar a la ciudad para:

• Adquirir datos en tiempo real a través de sensores IoT y/o sistemas operacionales
• Consolidación de toda la información de la ciudad
• Operar sus infraestructuras
• Tomar de decisiones en base a la información que recibe y procesa en tiempo real
• Coordinación de servicios (emergencias, agencias, concesiones, etc.)
• Controlar la calidad de servicios y contratos
• Difundir de la información a los ciudadanos, con un enfoque Open Data y de redes sociales.
• Propiciar la reutilización de aplicaciones, de la infraestructura de sensores y redes y la conexión entre plataformas
• Simular, predecir y planificar escenarios.

En definitiva, Spider es una herramienta que redunda en una mejor gestión de los servicios urbanos, una mayor satisfacción y participación ciudadana, una mayor transparencia en la gestión municipal, una mejora de las capacidades de intervención social y facilita el acceso a los datos en sistemas abiertos contribuyendo a crear entornos atractivos para la inversión, crecimiento económico y generación de empleo.

Metodología de implementación y despliegue

La plataforma Spider, representa un producto maduro cuyos módulos y componentes se encuentran debidamente productificados. No obstante, su despliegue en un proyecto Smart City, requiere de un grado de configuración y parametrización para cumplir con los objetivos marcados por cada una de las ciudades.

Estas tareas de implementación se inician con una consultoría tecnología donde se establecen los indicadores que necesitan los diferentes departamentos y técnicos municipales para monitorizar y poder gestionar los servicios que dependen de ellos. En esta consultoría se establecen las fuentes de datos que deben integrarse con la plataforma para poder procesar toda la información que permita optimizar la gestión de los servicios urbanos

El siguiente paso consiste en integrar todos los sistemas identificados en la consultoría. La plataforma está preparada para que se permita la integración de la información desde diferentes soluciones/sistemas y dispositivos, disponiendo de un amplio set de conectores (APIs REST, conectividad a distintas BDs, WSs, etc.). De esta forma, Spider puede acceder a la información proveniente de múltiples fuentes como un sistema de alumbrado que posea una API de integración o la lectura de los consumos de agua mediante la lectura de los ficheros provistos desde los contadores inteligentes.

La última tarea consiste en configurar e implementar los indicadores de cada una de las verticales o áreas de la ciudad. Esta tarea se ve facilitada por la consola de gestión que integra Spider y que permite trabajar de forma abierta sobre la plataforma a cualquier desarrollador.

La información se puede visualizar en forma de Cuadro de Mando, con indicadores KPI globales de la actividad y otros asociados a cada proceso específico de la ciudad. Para estos últimos, se pueden definir representaciones y filtros temporales mediante componentes con información de calendarios que facilitan las consultas de información pasada, así como evolución de la misma en el tiempo. En la imagen inferior se muestra en la izquierda los KPI globales para los departamentos de la ciudad (porcentaje de desempeño respecto a un 100% idílico) y en la derecha un ejemplo de indicadores para una vertical de transporte público, incluida información de pagos con billete único, promedio de viajes por hora, evolución de los viajes por destino, etc.

La plataforma Spider también cuenta con módulo de reporting. Mediante el mismo, se pueden diseñar los informes clave que se utilizarán para el seguimiento y la publicación de los resultados tanto de forma interna o como externa (acceso a la ciudadanía).

Resultados obtenidos

La plataforma Spider ha sido desplegada (ya sea como producto plenamente funcional o en modo piloto) con éxito en diversas ciudades de España y México, como puede ser el caso de Donostia-San Sebastián (Esp.), Rivas-Vacíamadrid (Esp.), Puebla (Méx.) o Mérida (Méx.).  Los proyectos desarrollados en estas ciudades han permitido cuantificar los beneficios asociados a la adopción de una plataforma que facilite la gestión de los diversos procesos urbanos. Entre estos beneficios destacan:

1. Mejora en el modelo de gobernanza de las ciudades, optimizando la gestión relacional de la ciudad y fomentando una mayor implicación de la sociedad, personas, entidades y empresas.
2. Reducción del gasto público y mejorar la coordinación entre diferentes servicios y departamentos.
3. Mejorar la planificación urbana, mediante la creación de escenarios y simulación de políticas en base a históricos de información multisectorial. Se han alcanzo ahorros de hasta el 15% en el consumo energético y de agua mediante una gestión más eficiente de las instalaciones municipales.
4. Apoyar y mejorar la toma de decisiones por parte del gestor público a través de información en tiempo real.
5. Mejorar la transparencia de la función pública y la participación ciudadana. Algunas de las actividades abordadas en los proyectos (“¿Qué sistema te gustaría integrar en la plataforma?”) han sido directamente propuestas y consensuadas con la ciudadanía.
6. Evaluar el desempeño de algunas subcontratas en la gestión de los servicios municipales. Mediante la monitorización digital de los SLAs pre-establecidos, se ha podido medir el desempeño real de las empresas y externas. Esta información ha sido utilizada durante la preparación de los pliegos de renovación, de forma que ha permitido al Ayuntamiento disponer de ofertas económicamente más ventajosas y ha contribuido a los ahorros de inversión en cifras cercanas al 5% respecto a los dimensionamientos de anualidades anteriores.
7. Aumentar la información disponible y los servicios adicionales que de ella se deriven para los ciudadanos y empresas, mediante difusión multi-dispositivo y sistemas de datos abiertos (Open Data).
8. Mejorar la resiliencia de la ciudad (entendida como capacidad de funcionamiento ante un problema).
9. Tomar decisiones devolviendo la información refinada a los sistemas encargados de ejecutar las distintas acciones.

En resumen, Spider ha contribuido de forma decisiva a la evolución de estas ciudades hacia un Modelo de Ciudades Inteligente, que tiene como principales objetivos ser más sostenibles (social, económica y medioambientalmente), más eficientes y mejorar la calidad de vida de los ciudadanos, mediante el uso de la tecnología.

Conclusiones

Ante la creciente heterogeneidad de datos derivados del desarrollo del IoT y las actuaciones de smartización en las ciudades, es necesaria una plataforma que integre, procese y muestre en el formato adecuado la información que ayude en la toma de decisiones a los gestores municipales. Spider es la plataforma integral que centraliza, procesa y explota datos urbanos en tiempo real transformándolos en información con herramientas de business intelligence. Spider ofrece una visión global de la ciudad, interrelaciona procesos urbanos para coordinar recursos y facilita la resolución de problemas de manera proactiva, anticipándose a su aparición.

La plataforma muestra la evolución de los indicadores asociados a objetivos clave de la ciudad, extraídos de los Plan de Actuación Urbano o definidos por el propio ayuntamiento. Los indicadores establecen cuál es el porcentaje de cumplimiento respecto a lo planificado. Para cada objetivo se dispone del detalle de actuaciones planificadas (ejemplo, para el transporte público aumentar el uso del autobús, disminuir el uso del vehículo privado, etc.).

Spider ha sido implantado con éxito en diversas ciudades de España y México, donde se ha convertidos en una herramienta de gestión clave para los técnicos y responsables municipales. Algunas de los avances alcanzados mediante Spider han sido:

• Obtención de datos de movilidad urbana en las principales arterias de la ciudad. Los datos obtenidos han permitido evaluar la intensidad del tráfico en su conjunto y compartir la información generada de forma rápida y sencilla entre los diferentes departamentos municipales y la policía, facilitando su sincronización y la toma de decisiones.
• Integración de los sistemas energéticos y de sostenibilidad, realizando el seguimiento del equilibrio energético de diversos edificios municipales, y colaborando de manera activa en programas de emprendimiento de base tecnológica. Los ahorros energéticos han alcanzado el 15% en algunas de las áreas gestionadas mediante la plataforma.
• Optimización de los servicios de transporte público, que permite racionalizar y gestionar de forma eficiente los datos actualmente disponibles en el sistema añadiendo la capacidad de visualizar y extraer información significativa para la gestión, explotando grandes volúmenes de datos de muchas fuentes heterogéneas que se están generando en las operaciones diarias de la ciudad/territorio.

Gracia a Spider, es posible por lo tanto, lograr que la gestión efectiva de los servicios urbanos redunde en un uso más óptimo de los recursos disponibles (ahorro de costes), un incremento de la seguridad para los ciudadanos y sus bienes, una mejora de los tiempos de respuesta y actuación, un desarrollo urbano más sostenible, un desplazamiento más rápido y seguro de los peatones y vehículos, y una inclusión participativa de los ciudadanos en la propia gestión de la ciudad.