Diseño y Prototipación de servicios en una ciudad inteligente aplicando soluciones en la Internet de las Cosas. Control de Semáforos y de Carreteras

Abstract

[ES] El objetivo de este proyecto será desarrollar servicios avanzados y modernos en el ámbito de las ciudades inteligentes. Se pretende describir escenarios en los que la incorporación de objetos físicos (sensores y actuadores) sobre objetos reales aporten un valor añadido sobre los sistemas actuales, permitiendo ofrecer unos servicios más ¿sensibles¿ a la realidad/situación en cada momento. Estos objetos físicos estarán integrados de manera intrínseca en estos sistemas de información, donde no existe la posibilidad de separar el entorno hardware (la propia realidad) del entorno software (los controladores), para ofrecer esta funcionalidad avanzada.

Para abordar su desarrollo, se diseñará una solución basada en la Internet de las Cosas. Ésta nos ofrece un marco y una arquitectura de referncia que nos permite desarrollar sistemas interoperables y accesibles a través de internet, integrando de manera natural objetos físicos en el mundo computacional. Para ello, se ofrecerá una API accesible vía web, siguiendo los principios arquitectónicos que postulan los servicios REST.

Como prototipo, se desarrollarán dos escenarios: uno centrado en el control de semáforos, y otro en el control de carreteras. El primero se encargará de controlar un cruce de calles con semáforos que podrá ser sensible a diferentes condiciones del mundo real (densidad de tráfico, hora del día, incidencias ocurridas, etc.). La carretera poseerá un comportamiento dinámico (límites de velocidad, señales, alertas, etc.) que se adecuará a la situación de la carretera (retenciones, accidentes, etc.).

Como ejemplo de interacción, se prototipará un servicio en el cual, cuando ocurra un accidente en una carretera, ésta notificará al sistema de control de semáforos para que priorice el paso a vehículo de emergencia (ambulancia, policía, bomberos, etc.). Estos escenarios se implementarán a nivel físico usando sensores y actuadores sobre la plataforma Arduino, y se realizará la programación necesaria para poder abordar los servicios descritos.

[EN] The objective of this project is to develop advanced and modern services in the field of smart cities. It is intended to describe scenarios in which the incorporation of physical objects (sensors and actuators) on real objects add value to existing systems, allowing us to offer a more 'sensitive' services to reality / situation at all times. These physical objects are intrinsically integrated in these information systems, where there is no possibility of separating the hardware (reality itself) environment software (drivers) environment to provide this advanced functionality. To address its development, a solution based on the Internet of Things will be designed. This gives us a framework and reference architecture that allows us to develop accessible interoperable systems through the Internet, naturally integrating physical objects in the computing world. To this end, it offers an API accessible online, following the architectural principles postulated by REST services. As a prototype, two scenarios were developed. One focused on the control of traffic lights and other on road control. The first will control an intersection with traffic lights that may be sensitive to different real-world conditions (traffic density, time of day, incidents occurred, etc.). The road shall have a dynamic performance (speed limits, signals, alerts, etc.) that will be adapted to the road situation (delays, accidents, etc.).