CIUDADES INTELIGENTES

M.Sc Monica Cepero

Internet de las Cosas IoT

Cátedra José Celestino Mutis - Computación Para Todos

Universidad Nacional de Colombia

Índice.1. Internet de las cosas 2. Sostenibilidad3. Objetivos del Desarrollo Sostenible4. Economía Circular5. Ciudades inteligentes

• Domótica• Inmótica• Servicios • Aplicaciones

IOT – Internet de las CosasDesde la perspectiva de la estandarización técnica, el IoT puede verse como una infraestructura global para la sociedad de la información, permitiendo servicios avanzados mediante interconexión (física y virtual) de cosas basadas en tecnologías de información y comunicación interoperables existentes y en evolución. International Telecommunication Union, ITU 2012

Kevin Ashton IoT

Es un innovador y experto en sensores de consumo que acuñó la frase "Internet de las cosas" para describir la red que conecta los objetos en el mundo físico con Internet.

El término "Internet de las cosas" fue asignado en 1999.

IoT*Vehículos conectados*Automóviles sin conductor*Transporte publico*Aviación*Navegación marítima.

*Mayor atención.*Bienestar :recolección y análisis de datos(patrones de sueño, niveles de actividades, consumo de estimulantes y alcohol).*Llamadas de emergencia

*Controles industriales.*Gestión de la salud y la seguridad.*Optimización de la cadena de suministros

*Contadores de energía inteligentes,*Domótica.*Vigilancia.*Suministro de agua.

*Mejora de la experiencia de los clientes.*Localización dentro de la tienda

*Reducción de costo de energía*Aseguramiento de datos de los edificios

*Mejoramiento del rendimiento de los cultivos *Reducción del consumo de agua

*Utilización de energía solar .*Dispositivos de la red eléctrica con manejo de información en tiempo real.

Fidelización de clientes Experiencias enriquecedoras de los usuarios

IoT BEACONS

Beneficios de IoT en el mundo empresarial.

•Cambio de modelos tradicionales creando grandes oportunidades para que las empresas creen servicios nuevos sobre la base de información y datos de sensores en tiempo real.

Nuevos modelos de negocios e ingresos

•Muchas empresas la usan para automatizar los negocios y los procesos de fabricación, monitorear y controlar de manera remota las operaciones.

Eficiencia operativa

•La tecnología está ayudando a los empleados a mejorar la toma de decisiones, automatizar la tareas rutinarias, a acelerar las comunicaciones y más.

Productividad de la fuerza laboral

•Productos y servicios muy personalizados, IoT ofrece muchas maneras de crear experiencias de cliente más atractivas en los mundos digitales y físicos.

Experiencia de clientes mejorada

Protocolos IoT.

Protocolos IoT.

Sostenibilidad - Sustentabilidad

“Un desarrollo que satisfaga las necesidades del presente sin poner en peligro la capacidad de las generaciones futuras para atender sus propias necesidades“. Comisión Mundial del Medio

Ambiente de la ONU, 1987

17 Objetivos de Desarrollo SostenibleEn 2015 la ONU aprobó la agenda 2030

Objetivos de Desarrollo Sostenible

Economía Circular

La economía circular es un concepto económico que se interrelaciona con la sostenibilidad, y cuyo objetivo es que el valor de los productos, los materiales y los recursos se mantenga en la economía durante el mayor tiempo posible, y que se reduzca al mínimo la generación de residuos.

Economía Circular

Ciudades Inteligentes“La Smart City es más eficiente y ofrece desarrollo económico, mejores servicios y mejor calidad de vida. Es atractiva para los ciudadanos, empresarios y trabajadores que quieren tener éxito y genera un espacio más seguro, capaz de promover el desarrollo de soluciones creativas, crear empleos y reducir la desigualdad. Crea, finalmente, un ciclo virtuoso que produce bienestar económico y social”

Ciudades InteligentesLa iniciativa planteada por el banco interamericano de desarrollo la componen tres parámetros principales:

• Sostenibilidad medioambiental y cambio climático.

• Sostenibilidad urbana

• Sostenibilidad fiscal y gobernanza.

https://publications.iadb.org/bitstream/handle/11319/7743/La-ruta-hacia-las-smart-cities-Migrando-de-una-gestion-tradicional-a-la-ciudad-inteligente.pdf

Domótica

La domótica es el uso simultáneo de la electricidad, la electrónica y la informática, aplicadas a la gestión técnica de las viviendas. Esta gestión técnica consiste en la modificación, local o remota, de los parámetros de funciones como:

Domótica Ahorro energético: regulación temperatura, control de la iluminación, gestión de los consumos de cada electrodoméstico y de la potencia contratada, etc.

Seguridad: custodia y vigila frente a la intrusión, la inundación, el fuego, los escapes de gas, pero también la seguridad personal con alarmas de pánico, etc.

Domótica Comunicaciones: telecontrol y telemetría, acceso a Internet, comunicación interna y comparto de recursos informáticos dentro del hogar.

Confort: programaciones horarias calefacción, escenarios luminosos, riego automático, etc.

Inmótica

Es el conjunto de tecnologías aplicadas al control y la automatización inteligente de edificios, como hoteles, centros comerciales, escuelas, universidades, hospitales y todos los edificios terciarios, permitiendo una gestión eficiente del uso de la energía, además de aportar seguridad, confort, y comunicación entre el usuario y el sistema. Asociación. Española de Domótica e Inmótica

Ciudades inteligentes

Hospital

Colegios y universidades

Bomberos

Centro Comercial

Parques

*Soluciones inteligentes para el agua.

*Soluciones inteligentes para el gas.

*Soluciones inteligentes para el alumbrado público.

*Soluciones inteligentes para el tráfico.

*Soluciones inteligentes para el polución.

Ciudades InteligentesArquitectura según la tecnología

1. Infraestructura de conectividad

2. Sensores 3. Centro integrado de operación y control

4. Interfaces de comunicación

Ciudades InteligentesAplicaciones

Iluminación publica inteligente 30% de ahorro

(Telegestión)

Sensores Calidad de aire

Semaforización inteligente

Ciudades InteligentesAplicaciones

Parques sostenibles

Tráfico

Manejo de basuras

Herramientas para disminuir el consumo energético

• Ahorro con iluminación inteligente

• Usos de domótica para control de energía

• Uso de sistemas inteligentes en los edificios

• Energías alternativas

Santander-España:La ciudad de Santander usa el concepto de Internet de las Cosas (Internet of Things – IoT), basado en la implementación de sensores ,los cuales envian información sobre problemas en las vías, como la aplicación El pulso de la ciudad

Ciudades inteligentes

San Diego EE.UU:la ciudad se convirtió en la primera de Estados Unidos en utilizar lámparas LED inteligentes en la iluminación pública. Equipados con sensores fotoeléctricos, transmisores inalámbricos y microprocesadores, los postes forman una red capaz de ofrecer información en tiempo real sobre el consumo de energía.

Ciudades inteligentes

Thisted- Dinamarca:

Esta ciudad es 100% sostenible mediante el uso de fuentes renovables de energía, adicional recibió el premio de Energías Renovables del Ministerio de Energía de Dinamarca y el renombrado premio Solar Europeo, por su éxito en el uso de fuentes de energía renovables

Ciudades inteligentes

Ciudades inteligentes Las vegas, Estados Unidos

Implementa sistemas que administran el uso del agua como sensores inteligentes que detectan la humedad del suelo para activar los rociadores. Con el fin de optimizar la administración del agua en épocas de sequias.

Ciudades inteligentes Nassau, Las Bahamas

Implementa un sistema que detecta fugas en los ductos de agua potable para disminuir las perdidas, Tarea sumamente importante en una isla donde el 90% del abastecimiento se origina en centros de desalinización.

M.Sc Monica Cepero monicacepero@ecospace.design

Cel:300 206 06 83

GRACIAS

Protocolos IOT.Los dispositivos que emplean funciones Bluetooth Smart incorporan la especificación Bluetooth Core versión 4.0 (o superior - la última es la versión 4.2 anunciada a finales de 2014) con una configuración combinada de base de datos básica y baja energía para un transceptor de RF, banda base y pila de protocolo .

• Estándar: especificación del núcleo Bluetooth 4.2

• Frecuencia: 2.4GHz (ISM)

• Rango: 50-150 m (inteligente / BLE)

• Velocidad de datos: 1Mbps (Smart / BLE)

BLUETOOTH

Protocolos IOT.ZigBee / RF4CE tiene algunas ventajas significativas en sistemas complejos que ofrecen operación de bajo consumo, alta seguridad, robustez y alta escalabilidad con altos recuentos de nodos y está bien posicionado para aprovechar el control inalámbrico y las redes de sensores en aplicaciones M2M e IoT.

• Estándar: ZigBee 3.0 basado en IEEE802.15.4

• Frecuencia: 2.4GHz

• Rango: 10-100m

• Velocidad de datos: 250 kbps

ZIGBEE

Protocolos IOT.Z-Wave es una tecnología de comunicaciones de RF de baja potencia que está diseñada principalmente para la automatización del hogar para productos como controladores de lámparas y sensores, entre muchos otros.

• Estándar: Z-Wave Alliance ZAD12837 / ITU-T G.9959

• Frecuencia: 900MHz (ISM)

• Alcance: 30 m

• Velocidad de datos: 9.6 / 40 / 100kbit / s

•

ZWAVE

Protocolos IOT.Una tecnología clave basada en IP (Protocolo de Internet) es 6LowPAN (Red de área personal inalámbrica de baja potencia IPv6). En lugar de ser una tecnología de protocolos de aplicación IoT como Bluetooth o ZigBee, 6LowPAN. El estándar tiene la libertad de banda de frecuencia y capa física y también se puede usar en múltiples plataformas de comunicaciones, incluyendo Ethernet, Wi-Fi, 802.15.4 y ISM sub-1GHz

• Estándar: RFC6282• Frecuencia: (adaptada y utilizada en una variedad de otros medios de red,

incluyendo Bluetooth Smart (2.4GHz) o ZigBee o RF de baja potencia (sub-1GHz)

• Rango: N / A• Tasas de datos: N / A

6LOWPAN

Protocolos IOT.Lanzado a mediados de 2014 por Thread Group , el protocolo libre de regalías se basa en varios estándares, incluido IEEE802.15.4 (como el protocolo inalámbrico de interfaz aérea), IPv6 y 6LoWPAN, y ofrece una solución resistente basada en IP para el IoT. Diseñado para funcionar con silicio inalámbrico IEEE802.15.4

● Estándar: subproceso, basado en IEEE802.15.4 y 6LowPAN● Frecuencia: 2.4GHz (ISM)● Rango: N / A● Tasas de datos: N / A●

HILO

Protocolos IOT.Actualmente, el estándar WiFi más común utilizado en hogares y en muchas empresas es 802.11n, que ofrece un rendimiento serio en el rango de cientos de megabits por segundo, lo que está bien para las transferencias de archivos, pero puede consumir demasiada energía para muchas aplicaciones de IoT. Estándar: Basado en 802.11n (uso más común en los hogares de hoy)

● Frecuencias: bandas de 2.4GHz y 5GHz● Alcance: Aproximadamente 50m● Velocidades de datos: 600 Mbps como máximo, pero 150-200 Mbps es

más típico, dependiendo de la frecuencia del canal utilizado y el número de antenas (el último estándar 802.11-ac debería ofrecer 500 Mbps a 1 Gbps)

WIFI

Protocolos IOT.Cualquier aplicación de IoT que requiera operación a distancias más largas puede aprovechar las capacidades de comunicación celular GSM / 3G / 4G. Mientras que el celular es claramente capaz de enviar grandes cantidades de datos, especialmente para 4G

● Estándar: GSM / GPRS / EDGE (2G), UMTS / HSPA (3G), LTE (4G)● Frecuencias: 900/1800/1900 / 2100MHz● Alcance: 35 km como máximo para GSM; 200 km como máximo para

HSPA● Tasas de datos (descarga típica): 35-170kps (GPRS), 120-384 kbps

(EDGE), 384 Kbps-2 Mbps (UMTS), 600 Kbps-10 Mbps (HSPA), 3-10 Mbps (LTE)

CELULAR

Protocolos IOT.Es una tecnología que permite interacciones bidireccionales simples y seguras entre dispositivos electrónicos, y especialmente aplicable para teléfonos inteligentes, permitiendo a los consumidores realizar transacciones de pago sin contacto, acceder a contenido digital y conectar dispositivos electrónicos.

● Estándar: ISO / IEC 18000-3● Frecuencia: 13.56MHz (ISM)● Rango: 10cm● Tasas de datos: 100-420 kbps

NFC

Protocolos IOT.Sigfox usa una tecnología llamada Ultra Narrow Band (UNB) y solo está diseñada para manejar velocidades de transferencia de datos bajas de 10 a 1,000 bits por segundo. Solo consume 50 microvatios en comparación con los 5000 microvatios para la comunicación celular, o puede ofrecer un tiempo de espera típico de 20 años con una batería de 2.5 Ah, mientras que solo es de 0.2 años para celulares.

● Estándar: Sigfox● Frecuencia: 900MHz● Alcance: 30-50 km (entornos rurales), 3-10 km (entornos urbanos)● Tasas de datos: 10-1000 bps

SIGFOX

Protocolos IOT.La tecnología de comunicación se llama Weightless, que es una nueva tecnología de red inalámbrica de área amplia diseñada para el IoT que compite en gran medida con las soluciones WAN GPRS, 3G, CDMA y LTE existentes. Las tasas de datos pueden ser desde algunos bits por segundo hasta 100 kbps en el mismo enlace; y los dispositivos pueden consumir tan poco como 20 a 30 mA de baterías 2xAA, lo que significa 10 a 15 años en el campo.

● Estándar: Neul● Frecuencia: 900MHz (ISM), 458MHz (UK), 470-790MHz (Espacio en

blanco)● Alcance: 10 km● Tasas de datos: pocos bps de hasta 100 kbps

NEUL

Se dirige a aplicaciones de red de área extensa (WAN) y está diseñado para proporcionar redes WAN de bajo consumo con funciones específicamente necesarias para admitir comunicaciones bi-direccionales seguras de bajo costo en IoT, M2M y ciudad inteligente y aplicaciones industriales.

● Estándar: LoRaWAN● Frecuencia: Varios● Alcance: 2-5 km (entorno urbano), 15 km (entorno suburbano)● Tasas de datos: 0.3-50 kbps.

LORA

Protocolos IOT.