Smart City mediante FIWARE para el Ayuntamiento de Bétera

Abstract

[ES] Las Administraciones Públicas están intentando dar respuesta, de forma integrada y en tiempo real, a las necesidades de las ciudades a través de tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT) para crear diversos ecosistemas formando lo que se denomina una Smart City. La infraestructura que se describe para dar solución a estas necesidades de las ciudades se basa en el framework Fiware. ¿La plataforma Fiware fue desarrollada por el programa europeo para el desarrollo de Internet del Futuro (FI-PPP), quien se planteó el objetivo de construir un ecosistema sostenible alrededor de estándares abiertos donde las oportunidades pueden ser capturadas por proveedores de aplicaciones y proveedores de plataformas. Fiware proporciona un conjunto de componentes ofrecidos ¿como servicio¿ que facilitan el desarrollo de soluciones inteligentes en múltiples sectores verticales¿. Los componentes que se han necesitado se han instalado mediante contenedores Docker para facilitar el despliegue, dotando así al ecosistema de unas herramientas y bibliotecas llamadas Generic Enablers (GE) que ofrecen API estándares y abiertas para procesamiento de contexto, análisis y visualización, además de integración con dispositivos de IoT, robots y otros sistemas. El principal objetivo de este trabajo de final de grado (TFG) reside en realizar un prototipo que sea una solución técnica y open source a diferentes retos Smart City de una Administración Pública, mediante la creación de un dashboard que monitoriza información de contexto que puede provenir de fuentes muy diferentes: sistemas existentes, redes de sensores, redes sociales, etc¿ y, un componente central, llamado Orion Context Broker (OCB), que permite modelar y acceder a la información de contexto con independencia de la fuente de información. El OCB se ayuda de otro componente llamado QuantumLeap para capturar la información histórica de los dispositivos para su posterior análisis y visualización. La herramienta que se utiliza para la visualización de datos es Grafana que es una aplicación de monitoreo de infraestructuras como sensores, condiciones ambientales y control de procesos. El resultado final ha sido una primera versión de una infraestructura de soporte de Smart City para el Ayuntamiento de Bétera formado por una plataforma integral de recogida de datos desde dispositivos IoT y una capa de seguridad, para la integración con un Front-end. Para demostrar la utilidad de la infraestructura desarrollada se ha simulado su funcionamiento con un prototipo de sensor interno (temperatura y humedad) conectado al ayuntamiento transmitiendo datos a través de la red local, y otro prototipo de sensor externo (estación meteorológica) conectado a internet transmitiendo datos a un agente de IoT que está escuchando desde la plataforma Fiware. Para terminar, a efectos de visualización se han realizado pruebas con dispositivos reales, cogiendo como referencia los prototipos utilizados para la demostración.

[EN] Public Administrations are trying to respond, in a coordinated way and in real-time, to the needs of cities through technologies such as Internet of Things (IoT) to create diverse ecosystems forming what is called a Smart City. The infrastructure that is described to solve these needs of cities is based on the Fiware framework. ¿The Fiware platform was developed by the European Program for the Development of the Internet of the Future (FI-PPP), which set itself the objective of building a sustainable ecosystem around open standards where opportunities can be captured by application providers and providers of platforms. Fiware provides a set of components offered "as a service" that facilitate the development of intelligent solutions in multiple vertical sectors¿. The required components have been installed through Docker containers to facilitate deployment, thus providing the ecosystem with tools and libraries called Generic Enablers (GEs) that offer standard and open API for context processing, analysis and visualization, as well as integration with IoT devices, robots and other systems. The main objective of this final degree project (TFG) is to make a technical and open-source prototype to solve different Smart City challenges of a Public Administration, by creating a dashboard that monitors contextual information that may come from very different sources, such as existing systems, sensor networks, social networks, among others, and a central component, called Orion Context Broker (OCB), which allows modelling and accessing context information regardless of the information source. The OCB uses another component called QuantumLeap to capture the historical information of the devices for later analysis and visualization. The tool used for data visualization is Grafana, which is an application for monitoring infrastructure such as sensors, environmental conditions and processes control. The final result has been a first version of a Smart City support infrastructure for the Bétera City Council, consisting of a comprehensive platform for data collection from IoT devices and a security layer, for integration with a Front-end. To demonstrate the usefulness of the developed infrastructure, its operation has been simulated with a prototype of an internal sensor (temperature and humidity) connected to the town hall transmitting data through the local network, and another prototype of an external sensor (weather station) connected to the internet transmitting data to an IoT agent who is listening from the Fiware platform. Finally, for visualization purposes, tests have been carried out with real devices, taking as a reference the prototypes used for the demonstration.