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Smart Secure Interoperable Systems for sustainability

Instituto Universitario de Tecnologías de la Información y Comunicaciones

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Uno de los objetivos claves de la UE es la sostenibilidad tanto ecónomica como ecológica de nuestra sociedad. Las ICT son un elemento primordial para lograr dicha sostenibilidad.

A través de las ICT se pueden obtener, almacenar y procesar grandes volúmenes de datos en tiempo real. En base a esos datos, se puede obtener y visualizar información y conocimiento como soporte a la toma de decisiones. Los sistemas necesarios para conseguir estas metas deben ser:

- Smart. Definimos un sistema Smart a un sistema que es capaz de realizar acciones inteligentes, de aprender y de gestionar sus recursos de forma eficiente y autónoma.

- Seguros. Desde el punto de vista de la información (ciberseguridad), ya que estos sistemas pueden ser accedidos desde cualquier ordenador conectado a Internet.

- Interoperables

Un grupo multidisciplinar de investigadores adscritos al Instituto ITACA, se han agrupado para crear el grupo ¿ICT againt climatic change¿. En este grupo se cuenta con expertos en Energía, en BioTecnología, en BioEconomía y en TIC, estos expertos tienen como objetivo principal proponer y desarrollar sistemas seguros interoperables que ayuden a combatir el cambio climático, para ello centran sus actividades de investigación en:

- El diseño e implementación de arquitecturas de plataformas digitales. Estas plataformas sirven como espina dorsal de los sistemas para ¿Smart Cities¿ y ¿Smart Grids¿.

- La aplicación de tecnologías de Inteligencia de negocio (Business Intelligence), para generar conocimiento a partir del análisis y procesamiento de los datos almacenados. Y en base a este conocimiento presentar de forma efectiva la información a personas que ocupen puestos en los cuales se tiene la capacidad de toma de decisiones. Por ejemplo, para ayudar a realizar políticas de eficiencia energética o a diseñar sistemas de generación de energía a partir de fuentes renovables.

- La Ciberseguridad. En dichos sistemas se debe garantizar que la información recibida proceda de las fuentes apropiadas y evitar suplantaciones en las comunicaciones.

- Smart SCADA. Adaptar los sistemas de control actuales basados en SCADA a la nueva realidad de las redes y el concepto de IoT.

- Smart control y Smart monitoring. En aquellos casos que no es posible o deseable un sistema SCADA tradicional surgen nuevas posibilidades con IoT. Actualmente IoT se utiliza principalmente en sistemas de monitorización, pero ya empiezan a surgir sistemas básicos de control. En este contexto hay que definir los protocolos y estándares para el funcionamiento de los futuros sistemas.

- Uso de técnicas de Inteligencia artificial. Un factor fundamental en las smart grids es la predicción, para ello se hace uso de técnicas y herramientas de Inteligencia Artificial para que el desarrollo de sistemas recomendadores.

En todas estas áreas la intercomunicación entre los sistemas que se diseñan es imprescindible, por lo que una de sus características debe ser la interoperabilidad.

Responsable científico

Lemus Zúñiga Lenin Guillermo

Participantes

Mateo Pla Miguel Ángel, Lemus Zúñiga Lenin Guillermo, Oliver Villanueva José Vicente, Urchueguía Schölzel Javier Fermín

Aplicaciones

A continuación se listan las aplicaciones en la que el grupo esta participando, a través de proyectos europeos y colaboración con la diputación de Valencia y de Municipios de la Comunidad Valenciana: a) Diseño e implementación de infraestructura de red para Smart Cities y Smart Grids. b) Diseño e implementación de centros de mando y control (CMC) . Estos CMC tienen como objetivo presentar la información a altos directivos, Altos cargos de la diputación, Alcaldes, etcétera para la toma de decisiones. c) Análisis de datos utilizando análisis por componentes principales d) Presentación de la información a los e-ciudadanos a través de la infraestructura de red de las Smart cities. d) Monitorizar los conmsumos térmicos y eléctricos de edificios públicos, casas habitacionales y PYMES, con el fin de conocer los hábitos de consumo eléctrico, las curvas de carga, etcétera con el fin de que los ingenieros obtengan la información necesaria para diseñar generadores de energ¿a que utilicen energ¿as renovables. e) Promover la participación ciudadana

Ventajas técnicas

A través de la cyberseguridad se garantiza que los datos procedentes de los sistemas Smart SCADA o SMART monitoring provengan de fuentes fiables. La infraestructura de red permite garantizar la interoperabilidad de los sistemas y tener accesibles la información no sólo para los sistemas conectados a ella sino también a las personas. Para que los sistemas funciones de forma apropiada, a traves de procesos ETL se garantiza que tengan la información en los formatos apropiados. Ya que un proceso ETL es un término estándar que se utiliza para referirse al movimiento y transformación de datos. Se trata del proceso que permite a las organizaciones mover datos desde múltiples fuentes, cambiar formatos y cargarlos en otra base de datos (comúnmente denominados data mart o data warehouse) con el objeto de analizarlos. Además, pueden ser enviados a otro sistema para apoyar algún otro proceso de negocio. Por otro lado, los datos almacenados son analizados utilizando técnicas de análisis de componentes principales para determinar las interrelaciones que existen entre los datos almacenados y en base a este análisis determinar cuales son los KPI que son importantes. Este análisis de componentes además permite determinar que parámetros no aportan información y por lo tanto omitirlas en los procesos de tratamiento de la información lo cual hace que estos procesos se aceleren.

Beneficios que aporta

La infraestructura de red sirva para captar información de sensores IoT, la cual se almacena de forma segura en lagos de datos para su análisis. En base a este análisis se genera conocimiento que sirve para presentar de forma eficiente los indicadores clave de rendimiento (KPIs) a las personas que ocupan cargos con poder de decisión. Y en base a estos KPIs puedan tomar decisiones no sólo los políticos sino también los gerentes de PYMEs en temas relacionados con la sostenibilidad.