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Conexión de entornos urbanos con IoT y Digital Twins

Publicado el 16 noviembre, 2020

Senior Program Manager

Puesto que la urbanización continúa expandiéndose y las ciudades afrontan serias dificultades para ser más sostenibles y habitables, es necesario adaptar las estrategias de administración y planeamiento urbanos. La pandemia actual ha cambiado nuestra forma de vivir; ha acelerado la visión futura de las ciudades como una necesidad del presente y lo que significa vivir en un entorno urbano conectado y resistente. Ahora más que nunca, las organizaciones públicas y privadas están aunando esfuerzos para impulsar soluciones transformadoras y cambiar la manera en la que se planean y administran la infraestructura y los entornos urbanos.

Microsoft, junto con su ecosistema de asociados, continúa muy involucrado en proporcionar a las ciudades y comunidades de todo el mundo características y soluciones que abarquen la nube y el perímetro inteligentes, desarrollar inteligencia artificial conforme a unos principios éticos y mantener el compromiso con la confianza y la seguridad. A principios de este año, IDC MarketScape reconoció a Microsoft como la mejor plataforma de aplicaciones de IoT del mundo para ciudades inteligentes, por la seguridad, la solidez y la capacidad de sus servicios Azure IoT, AI y Digital Twins. Además de IDC, Guidehouse Insights también reconoció a Microsoft como líder en su marcador de proveedores de plataformas para ciudades inteligentes, por la capacidad de Azure para sustentar una amplia cartera de soluciones de ciudad inteligente con tecnologías de plataforma comunes. El año pasado comunicamos también nuestra misión de democratización de soluciones de ciudad inteligente con ofertas que requieren muy poco o ningún trabajo de programación, como Azure IoT Central.

Puesto que las ciudades continúan invirtiendo en soluciones conectadas, un estudio de ESI ThoughtLab de las ciudades hiperconectadas muestra que, a medida que las soluciones se vuelven más intervinculadas, crece la rentabilidad de la inversión (ROI). Para revelar todo su valor económico, social, medioambiental y empresarial, las ciudades deben usar tecnologías digitales que transformen e interconecten las áreas clave de su ecosistema: las carreteras con los automóviles, los edificios con las redes eléctricas, los ciudadanos con la Administración pública y las ciudades con las ciudades. El enfoque de Microsoft de ofrecer innovaciones tecnológicas en los campos de la IoT, la inteligencia artificial y los gemelos digitales está permitiendo una integración de soluciones conectadas con las que se obtienen una información y unas experiencias realmente vanguardistas que abarcan desde el planeamiento hasta la administración de los entornos urbanos y su infraestructura.

Hacia entornos urbanos conectados

El concepto de gemelos digitales (modelo y representación digitales de un entorno real al que se le da vida con los datos obtenidos en tiempo real de sensores y otros orígenes) ha llegado al dominio de las ciudades inteligentes y promete hacer posible que las autoridades urbanas y los planeadores urbanísticos tomen mejores decisiones gracias a la integración y visualización de los datos del espacio urbano. Aunque los planeadores urbanísticos ya llevan años utilizando modelos 2D y 3D, y diseño asistido por PC, la integración en tiempo real de los datos de dispositivos IoT, la ubicación, el tiempo, el tráfico, el movimiento de personas y otros orígenes ha sido algo realmente revolucionario para la administración y el planeamiento urbanos.

A principios de este año, anunciamos una actualización de la plataforma Azure Digital Twins que permite modelar y crear representaciones digitales de entornos conectados (como edificios, fábricas, granjas, redes energéticas, ferrocarriles, estadios y ciudades) y, después, hacer que estas entidades cobren vida con un entorno de ejecución en directo que integre datos de IoT y de otros orígenes. Con el fin de facilitar la apertura y la interoperabilidad, Azure Digital Twins incluye un lenguaje de modelado abierto, el lenguaje de definición de gemelos digitales (DTDL), que proporciona flexibilidad, facilidad de uso e integración con el resto de la plataforma Azure. Además, para habilitar experiencias urbanas con reconocimiento geoespacial, Azure Maps proporciona varios servicios geoespaciales, incluido el acceso en tiempo real a datos meteorológicos, del tráfico y del transporte público.

Operaciones urbanas y de infraestructura

Modelar las complejas interacciones y las valiosas intersecciones entre personas, lugares y cosas está revelando nuevas oportunidades, creando nuevas eficiencias y mejorando los espacios públicos y privados.

Siemens MindSphere City Graph es una solución que ofrece una nueva forma de optimizar las operaciones urbanas. Crea un gemelo digital de los espacios urbanos que permite a las ciudades modelar, supervisar y controlar la infraestructura física. Gracias a la integración de datos de IoT, los sistemas heredados y otros orígenes de datos, las partes interesadas de una ciudad obtienen información y comprenden los cambios a medida que se producen. MindSphere City Graph proporciona a los proveedores de soluciones la apertura que necesitan para integrar y ofrecer un valor sostenible a una ciudad, al tiempo que habilita datos abiertos para las ciudades con un enfoque de estándares abiertos.

MindSphere City Graph utiliza Azure Digital Twins para crear modelos digitales de entornos completos dentro de un espacio urbano y dar vida a estos gemelos digitales en un entorno de ejecución en directo con la integración de datos en tiempo real. City Graph usa el lenguaje abierto de definición de modelos digitales (DTDL) para modelar el entorno y permitir la interoperabilidad aprovechando los estándares de ciudad inteligente. La primera implementación se ha llevado a cabo con éxito en Aspern con el proyecto Aspern Smart City Research (ASCR) de Siemens Advanta Solutions y se centra en la predicción mejorada de la demanda de carga de automóviles eléctricos y el conocimiento de su impacto en la infraestructura eléctrica.

Puntos de carga disponibles en una ubicación y mapa térmico de la disponibilidad prevista

Puntos de carga disponibles en una ubicación y mapa térmico de la disponibilidad prevista.

MindSphere City Graph ha sido finalista en los premios Smart City Expo 2020 en la categoría de entorno urbano, que reconoce los proyectos más innovadores y exitosos que se implementan y desarrollan para entornos urbanos.

Planeamiento urbano y de la infraestructura

Las ciudades digitales están adoptando un enfoque controlado por datos que abarca desde el planeamiento hasta la ejecución, aprovechando los gemelos digitales para administrar la infraestructura de la ciudad, el urbanismo, la visualización y la simulación, con el fin de sustentar la resistencia de la infraestructura y mejorar la colaboración de las partes interesadas y la involucración de los residentes.

Bentley Systems proporciona las soluciones de arquitectura e ingeniería que se usan para diseñar, crear y operar gran parte de la infraestructura mundial. En el mundo del desarrollo de infraestructuras, los datos complejos del diseño asistido por PC (CAD) son el eje central del planeamiento, la ejecución y el funcionamiento de las infraestructuras de gran envergadura, como las redes de carreteras y ferrocarriles, y las obras y los servicios públicos. La plataforma iTwin de Bentley captura los datos de geometría y los metadatos de un proyecto y su entorno como único origen de información para la toma de decisiones diarias durante el ciclo de vida del proyecto. Con Azure Digital Twins, Bentley puede dar vida estos ejes centrales de la infraestructura con la integración de los datos de IoT en tiempo real, que permite a los usuarios de iTwin visualizar los datos operacionales, los datos de series temporales y los análisis en modelos contextuales 3D y 4D muy completos. De este modo, se reduce el tiempo que se tarda en elaborar una imagen completa del presente y del futuro.

Con la solución OpenCities Planner de Bentley, las ciudades digitales pueden usar el modelado de la realidad para crear rápidamente un modelo geométrico 3D muy preciso de la infraestructura actual y combinarlo con datos de ingeniería para llevar a cabo un análisis espacial y una visualización 3D durante todas las etapas del ciclo de vida de la infraestructura a nivel de ciudad. Bentley Systems y Microsoft anunciaron recientemente una alianza para acelerar la innovación y ampliar la escala de los avances en el campo de los gemelos digitales de infraestructura para el urbanismo y las ciudades inteligentes.

Vea cómo OpenCities Planner de Bentley mejora las decisiones de urbanismo con información compartida y visualizaciones a escala de ciudad mejoradas. 

Farolas inteligentes: infraestructura básica de las soluciones de ciudad inteligente

Las farolas ocupan un lugar único en la transformación del entorno urbano. El alumbrado inteligente, combinado con el cambio a la luz LED, se considera una de las tecnologías más útiles y listas para implementar que permitirán que las ciudades cambien a una economía de baja emisión de carbono en la próxima década. Las farolas inteligentes han demostrado ampliamente la rentabilidad de la inversión para reducir el consumo energético y los gastos de mantenimiento. Una vez conectadas a una red, las farolas se usan cada vez más como plataforma para otras aplicaciones de ciudad inteligente, como la seguridad pública, la calidad del aire y la supervisión medioambiental, la conectividad, la carga de vehículos eléctricos y el estacionamiento.

Schréder, una reconocida multinacional de alumbrado de exteriores que está presente en más de 70 países, considera que el alumbrado es el eje central para crear una ciudad realmente inteligente. Ha creado una plataforma inteligente de administración del alumbrado nativa de nube, Schréder EXEDRA, que puede supervisar y analizar las farolas a distancia aprovechando Azure y Azure IoT como plataforma central por su alto nivel de confianza, transparencia, conformidad con los estándares y cumplimiento normativo. Con esta nueva plataforma, los gestores urbanos obtienen flexibilidad, ahorro energético y capacidad para administrar sus recursos. Pueden atenuar la luminosidad de las farolas según las necesidades específicas, generar y administrar vales, crear informes fácilmente e interactuar con otros sensores y dispositivos instalados en espacios públicos.

ENE.HUB, una subsidiaria de Brookfield Infrastructure Partners, es un proveedor de infraestructura como servicio para ciudades inteligentes totalmente integrada. El producto estrella de ENE.HUB, SMART.NODE™, es una solución completa y autónoma de punto de carga inteligente que integra discretamente una serie de servicios de ciudad inteligente, como el alumbrado LED inteligente, los servicios de comunicación, energéticos, medioambientales y de transporte, la seguridad y los servicios multimedia. Los datos recopilados se integran a través de un sistema de administración central y una plataforma de análisis basada en Azure. Esto permite a los usuarios controlar los datos, analizarlos e interactuar con ellos en tiempo real para poder tomar medidas y mantener las ciudades y los espacios públicos eficientes, seguros y dinámicos.

Dimonoff, que cuenta con 14 años de experiencia en el control y la administración a distancia de recursos conectados, como las farolas, trabaja en estrecha colaboración con administradores de infraestructuras urbanas, campus universitarios, así como con empresas de desarrollo de inmuebles y fabricantes de productos de iluminación, para garantizar la implementación completa de soluciones inteligentes de gran escalabilidad. Dimonoff ha trabajado en varias implementaciones de control de farolas en ciudades. Dimonoff SCMS se ejecuta en Microsoft Azure y permite a los encargados de las instalaciones y los sitios automatizar el control, la supervisión y la administración del mantenimiento de las farolas y otros recursos, lo que aumenta la sostenibilidad de la infraestructura.

Interoperabilidad con DTDL

Una representación común de los lugares, la infraestructura y los recursos será primordial para la interoperabilidad y para poder compartir los datos entre varios dominios. El lenguaje de definición de gemelos digitales (DTDL) es un lenguaje de modelado abierto para describir modelos e interfaces para gemelos digitales: la telemetría que emiten, las propiedades que notifican o sincronizan, los comandos a los que responden y la relación entre ellos.

Inicialmente, nos centramos en las soluciones de edificio inteligente y nos asociamos con RealEstateCore para lanzar la ontología RealEstateCore basada en el lenguaje DTDL, que proporciona una base común para el modelado de edificios inteligentes, aprovechando los estándares ya consolidados del sector, reduce el tiempo para que los desarrolladores obtengan resultados y permite la interoperabilidad entre soluciones basadas en el lenguaje DTDL de diferentes proveedores. Del mismo modo, estamos trabajando con nuestros asociados en ontologías de ciudades inteligentes basadas en DTDL, empezando por los modelos CIM NGSI-LD de ETSI, que han adoptado organizaciones como OASC.

Como parte de nuestro compromiso con la apertura y la interoperabilidad, seguiremos fomentando los procedimientos recomendados y los modelos y casos de uso de gemelos digitales compartidos a través de Digital Twins Consortium.

Edificios inteligentes, energía y sostenibilidad

Desde las ciudades hasta los campus, ahora más que nunca, los edificios de todo tipo, desde oficinas comerciales hasta edificios públicos, etc., necesitan soluciones transformadoras que permitan a las personas y a las comunidades trabajar y vivir de forma segura. En Microsoft, seguimos impulsando la innovación para descubrir todo el potencial de los edificios inteligentes, que no solo permitirá la reapertura de los edificios, sino que proporcionará un valor duradero a los propietarios, los administradores, los inquilinos y los ocupantes de los inmuebles y, de este modo, las ciudades se harán más resistentes en torno a comunidades prósperas. También seguimos demostrando el siguiente nivel de eficacia energética ofreciendo proyectos innovadores. Por ejemplo, hacemos que los edificios sean recursos energéticos distribuidos para alimentarlos con energía verde generada en sus propios tejados, lo que reduce la huella de carbono y la factura de la luz, usando inteligencia artificial de vanguardia con el proyecto Bonsai para optimizar aún más el consumo energético.

Smart City Live Expo

Microsoft estará en Smart City Live Expo, un encuentro anual sobre urbanización, para poner en contacto a los asociados y las tecnologías de ciudad inteligente con las ciudades que están en un proceso de transformación digital. Uno de los temas clave de este año será la forma en la que la tecnología puede ayudar a las ciudades a seguir superando dificultades, tanto en la actualidad como en el futuro.

Participe con nosotros en la mesa redonda: Reinicio de las ciudades: soluciones controladas por datos para las nuevas ciudades sostenibles e inclusivas, donde podrá oír de primera manera cómo están ayudando las plataformas de IoT, gemelos digitales y datos a las ciudades a superar los desafíos de sostenibilidad medioambiental y social.

 


 

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