El panorama actual de ciudad inteligente encabezado por ciudades como Santander, Barcelona, Málaga o Rivas Vaciamadrid nos ofrece un conjunto de servicios generalmente inconexos, totalmente acoplados a protocolos o tecnologías específicas, que impiden la integración directa de soluciones diseñadas para otros contextos u otras ciudades. Así, el principal obstáculo para el pleno desarrollo del paradigma de la Smart City podemos encontrarlo en la heterogeneidad de las soluciones actualmente implementadas por los desarrolladores en este ámbito.

La plataforma desarrollada en este proyecto recibe el nombre de CITISIM y pretende integrar sensores, actuadores y los servicios que los emplean para componer servicios más elaborados: trabajo con los elementos que intervienen en la circulación de la ciudad, con los sensores que podrían emplearse para el control de temperatura en algunas zonas o para monitorizar el paso por determinados lugares u otros aspectos que sean de interés. CITISIM es una herramienta de virtualización que depende de la estructura de cada ciudad, de ahí la necesidad de manejar un callejero de la misma a la hora de construir la representación virtual. El modelado 3D manual de las ciudades haría que un software de este tipo fuese poco útil. Es por ello que esta tarea se realiza procesando la información obtenida de un SIG, como es OpenStreetMap, a partir del cual se obtienen las coordenadas geográficas necesarias para dibujar cada uno de los elementos que componen la Smart City en Blender, la herramienta de diseño 3D escogida para el modelado, de forma completamente automática. Sobre la representación de cada una de las ciudades podrá trabajarse de distinta forma:

• Monitorizando. El objetivo es el de manejar y visualizar grandes cantidades de información heterogénea. Se utiliza la información generada por los dispositivos desplegados en la ciudad real para representar la situación actual en el entorno 3D.

• Simulando. Cualquier ciudad inteligente tiene que tratar con diferentes tipos de detalle que requieren una determinada infraestructura, incluso en los casos más sencillos. Se permite controlar acciones complejas, como las relacionadas con el tráfico, detectadas por medio de sensores desplegados en la ciudad virtual para transformarlas en eventos que mandar a un destino por medio de un middleware de comunicaciones. Los servicios son ejecutados en un computador que utiliza esos eventos virtuales y que reacciona para solucionar posibles problemas u otras cuestiones, simplificando así el proceso de desarrollo y testing de nuevos servicios.

• Como 3D-UI. CITISIM puede, además, actuar como una avanzada interfaz de usuario que permite la interacción con el modelo para realizar cambios directos sobre los dispositivos y elementos desplegados. Por ejemplo, para controlar la iluminación de una vía simplemente tocando la pantalla (sobre una farola). Esta interacción es posible en modo simulación para generar eventos que tengan algún efecto sobre los objetos reales.

Para conseguir la integración de las distintas plataformas de sensorización o actuación, tanto en la ciudad virtual como en la real, y permitir la conexión e interoperabilidad entre dispositivos, CITISIM utiliza el modelo de información DUO (Distributed Universal Objects)[1] y el protocolo virtual IDM (Inter-Domain Mesaging)[2]: una comunicación basada en ZeroC Ice que se hace posible gracias a una implementación construida con actores u objetos DUO, cliente y destino, que se comunican mediante el transporte de mensajes con IDM.

En definitiva, CITISIM es una plataforma que, construida sobre Blender, permite la generación automática de un plano 3D de cualquier ciudad a partir de sus coordenadas geográficas. Una vez construido ese plano, CITISIM puede ser utilizado en tres modos: monitor, simulador y como 3D-UI. La herramienta permite a desarrolladores de servicios para ciudades inteligentes la validación de los mismos sin necesidad de un previo despliegue de dispositivos en la ciudad, el despliegue virtual de distintos elementos para tareas que requieran realizar una monitorización o el manejo de los sensores reales a través de una interfaz de usuario 3D.

Mencionar, además, que CITISIM fue presentado en el II Congreso de Ciudades Inteligentes celebrado en Madrid en abril de 2016, y premiado por IBM como uno de los proyectos universitarios más relevantes a nivel europeo.

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Referencias:

1. D. Villa Alises. Infraestructura para la Integración de Redes de Sensores y Actuadores en Entornos
   Inteligentes. Departamento de Tecnologías y Sistemas de Información, UCLM, 2009.

2. D. Villa Alises. IDM Manual. https://davidvilla.gitbooks.io/iot-integration/content/, 2016.