martes, 26 de abril de 2016

Smart Cities

Un rol importante de las tecnologías de la información y comunicaciones del Siglo XXI será su utilización para mejorar las ciudades de todo el mundo, buscando eficiencia en cuanto al consumo de los recursos, la distribución de los servicios municipales, el cuidado y la seguridad, tanto de los pobladores como del medio ambiente.
Este desarrollo, que va mucho más allá de la administración pública y política de las intendencias, puede generar un enorme ecosistema de oportunidades de negocio, de grandes proyectos y de mejora en la calidad de vida del 90% de la población mundial, que hoy ya se estima que vive en ciudades alrededor del mundo.
Los CPS, Cyber Physical Systems, o los dispositivos de IoT, Internet of Things, son sistemas embebidos, computadoras de bajo consumo como las que usan los celulares, que se encuentran conectadas a sensores transductores para obtener información del ambiente y a actuadores que permiten realizar cambios sobre ese ambiente.  Los sensores típicos pueden ser de temperatura, presión, humedad, como por ejemplo, en una estación meteorológica, hasta detectores de distancia, cámaras, etc.  La información obtenida, se procesa en estos sistemas embebidos, y se comparte y enriquece con la información de Internet, a la cual estos dispositivos están conectados.  Luego, se determina una acción a realizar que se controla desde el mismo dispositivo actuando sobre algún actuador, como un motor o una luz, lo que permite, por ejemplo, cambiar el color de un semáforo o abrir o cerrar una calle de acceso.
IoT es la herramienta ideal para la materialización de “ciudades inteligentes”, ya que permite llevar el software a la acción directa, contextualizada.

IoT y sus campos de acción
Por el lado de IoT, desde Oracle, reconocen que en el corto y mediano plazo, IoT generará cambios relevantes en las siguientes áreas:
  • Industrial Automation: IoT genera una convergencia en el tipo de tecnologías que tradicionalmente se usaron para automatización industrial (SCADA, PLC, protocolos CANBUS, MODBUS, etc) con la tecnología propia del mundo de IT.
  • UX y CX: User Experience y Customer Experience, interfaces que permiten conexiones más emocionales y completas al utilizarlas. Transformación digital de productos físicos, de la cual IoT forma parte.
  • Healthcare: Telemedicina, Telediagnóstico, monitoreo remoto de pacientes y para gerantología.
  • Automation V2X (Vehicle To Everything) o C2X (Car-to-Everything): la utilización de IoT en autos para que puedan comunicarse entre sí, y con los otros elementos viales. Por ejemplo, comunicarse con el propio radar vial para sugerirle al conductor que efectivamente baje la velocidad porque se aproxima una curva peligrosa.
  • Smart Cities: La convergencia tecnológica va a provocar cambios en la propia administración pública que se realiza en las ciudades.

Las nuevas revoluciones tecnológicas son, además, cada vez más rápidas en adaptarse: la penetración de los celulares ha sido 5 veces más rápida que la electricidad y la propia telefonía fija.
El concepto de IoT, entonces,  se extiende hacía uno más abarcativo, denominado Internet of Everything (IoE): personas + datos + procesos + cosas.
Es importante remarcar que la justificación de negocio, siempre viene dada por una obvia viabilidad económica, básicamente con los siguientes fines.
  • Incrementar ingresos
  • Reducir costos
Sin embargo, existe una fuerte y sana tendencia a que esa justificación de negocio deba ir acompañada de una responsabilidad social, económica y ambiental, que permita que el propio negocio sea sustentable en el tiempo. Desde este enfoque, se considera que IoT permite una inserción aún más profunda de las tecnologías de la era de la información, directamente en la vida de las personas y de las sociedades y, que, desde el punto de vista del negocio, constituyen en sí una enorme oportunidad para incrementar su valor. Expandir el LoB: Line of Business.
La comunión de herramientas de IoT que permiten expandir la obtención de datos reales desde una miriada de fuentes adicionales, junto con las herramientas de Data Science, permiten generar experiencias que se adaptan con mayor facilidad a cada situación y expandir la tan ansiada “personalización de las soluciones”. Esa experiencia, combinada directamente sobre una ciudad, genera una sinergia propia que busca solucionar muchos de los problemas actuales de las grandes urbes.

Casos 
Los ejemplos se basan en POC´s realizadas en diferentes ciudades con un avance gradual pero continuo. Las principales áreas sobre las que se evoluciona son:
  • Estacionamiento
  • Tráfico
  • Control de residuos

San Francisco Park
En San Francisco, donde hay enormes problemas de tránsito, implementaron un método para el control del estacionamiento, caracterizado por, justamente, incluir activamente a los procesos y las personas. 

En SF downtown, cada lugar de estacionamiento público tiene un sensor de ocupación (como el estacionamiento del Shopping Dot de Buenos Aires).

Un sistema central, más una app móvil y un sitio web, permiten hacer la reserva de cada uno de los spots antes de llegar físicamente con el auto y dar vueltas y vueltas, generando más tráfico. Pero, además, cada lugar tiene un precio asociado. Si el lugar es muy requerido, el precio sube y entonces, los lugares más céntricos o temporalmente relevantes, tendrán un precio cada vez mayor, fomentando que no sean tan requeridos. Por otro lado, a los lugares que tienen “tiempos de no uso” mayores, se les baja el precio. Este importe, a la vez, está vinculado con el costo de los parques de estacionamiento que bajan cuando están más vacíos, promoviendo a que la gente los use. Es decir, que el precio es utilizado como la función de costo de optimización del propio algoritmo, y eso busca que los mismos usuarios, los que necesitan encontrar un lugar para estacionar, tomen decisiones racionales, maximizando el punto de equilibrio y la utilización óptima de los recursos. Una excelente idea implementada con tecnologías de IoT y Web.

Ciudad Autónoma de Buenos Aires
El Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires, tiene vinculación directa con IoT, y son stakeholders muy activos en relación a su desarrollo y aplicación directa sobre la ciudad (http://www.buenosaires.gob.ar/noticias/buenos-aires-iot). Si bien particularmente no han iniciado programas directos, es probable que comiencen a licitar proyectos directamente vinculados con IoT.
Uno de los puntos sobre los cuales se ha avanzado, es en la utilización de arrays de sensores conectados a la red pluvial. El objetivo es brindar un aviso temprano de superación de caudales críticos que permita anticiparse a la inundación y sensores sobre las propias tapas de los contenedores para medir los niveles de basura acumulada para disparar a una cuadrilla a ejecutar un a limpieza adicional.

Villa La Angostura
A Villa La Angostura le podrían llamar “El Paraíso Inteligente”. La Municipalidad necesitaba fortalecer las pymes locales y el manejo de los incidentes ambientales. Además, la ciudad tiene un objetivo de incluir y desarrollar oportunidades para las personas residentes en la ciudad, y evitar la emigración en búsqueda de oportunidades laborales. Adicionalmente, desde el punto de vista político, las soluciones de IoT representan un muy bajo riesgo para la administración municipal, porque ofrecen una mejora en la imagen de la gestión con muy alto impacto y que tiene poco riesgo de salir mal.
La primera opción fue una solución de WiFi en toda la ciudad, lo cual terminó siendo un tanto impráctico porque no puede iluminarse completamente (i.e. dar cobertura de WiFi a toda la ciudad). La Administración se focalizó entonces en irradiar los centros comerciales y los lugares más turísticos.
Sin embargo, se encontraron con un gran problema, que es importante de considerar en las implementaciones de ciudades inteligentes: la infraestructura de servicios no esenciales, como la WiFi, debe ser autosustentable económicamente.
Esto vislumbra otra lección aprendida para la gente de Villa La Angostura: una solución de IoT que no Involucre los cambios en los propios procesos y las personas involucradas, no es una solución viable: tarde o temprano, si no tiene mantenimiento la WiFi se va a caer, y las personas van a percibir la carencia del servicio como algo muy negativo.
La solución final fue la construcción de un nodo que concentra justamente: WiFi + control de tránsito del semáforo + cámara de seguridad, iluminando solamente las áreas turísticas más importantes y el centro de la ciudad, ofreciendo publicidad mediante los portales cautivos.

Barcelona
A partir de un acuerdo con CISCO, vienen abordando la problemática del desarrollo de una ciudad inteligente desde hace tiempo. El mismo derivó en la construcción de una arquitectura de referencia para smart cities. CityOS, es un sistema operativo abierto de la ciudad, similar a DemocracyOS.
Una diferencia fundamental, es que en el caso de Barcelona, la solución es un mix entre lo público y lo privado, donde se les exige a las empresas su rol como responsables sociales. Es decir, se desarrolla un ecosistema, con una fuerte característica: es económicamente sustentable.
Normalmente, la Administración Pública es muy burocrática y tiene todos sus sistemas completamente separados, donde cada uno es un silo-nicho que limita enormemente el crecimiento. Esto se refleja claramente en la infraestructura de sus propios sistemas informáticos, completamente desconectados entre sí, con enormes redundancias e ineficiencias.
Desde el punto de vista del "negocio" de la administración de una ciudad, se deben proveer los siguientes servicios:

----------------------------------
| ECONOMIA  | SERVICIOS  | CALIDAD|
|Carteles |   Wifi  | Salud  |
|App Móviles| Entorno  | Orden  |
| Seguridad  | Trabajo|
----------------------------------
|           CITY OS               |
----------------------------------
|       Infraestructura           |
----------------------------------

La arquitectura de referencia construida es entonces la siguiente:



En base a la idea generada y, a este análisis, se armó un roadmap para detectar cuáles podrían ser los puntos más importantes por los cuales comenzar:
1.     Utilización de los postes de luz: detectaron que los postes de luz o semáforos ya instalados, podían convertirse en el elemento básico sobre el cual desplegar toda la infraestructura y concentrar todos los servicios. El poste de luz contendría un smart device, un thing que concentraría un access point de WiFi, una cámara de seguridad, micrófonos, array de sensores: polución, lumínico, sonoros, antenas de transmisión y comunicación y el propio controlador del semáforo o la luz del poste.
2.     Seguridad integrada a las personas y a los procesos: se asignaron responsables con botones de pánico y la posibilidad de que los mismos ciudadanos graben con sus smartphones en directo para la propia policía lo que están presenciando, mediante aplicaciones para los celulares que trabajan vinculadas a cada uno de los hubs concentradores.
3.     Económicamente sustentable: mediante publicidad específica para comercios o empresas de la ciudad a las cuales incluyeron dentro del propio programa. De esta forma, se obtendrían los fondos para la propia administración y mantenimiento de toda la red.

El stack de arquitectura general, queda entonces de la siguiente manera:

Devices+Cloud+Analytics+Insights

Es decir, los dispositivos actúan y sensan el ambiente, las personas y los procesos. Suben la información a la nube. Allí se explota la información y de ese análisis surgen los insights, los conceptos de alto nivel que reflejan alguna característica general del ambiente, las personas o los procesos, completando el ciclo.

Servicios Municipales Inteligentes
El concepto de Smart City se puede llevar incluso a servicios puntuales más concentrados y de nichos pero que tienen que ver con los servicios públicos que normalmente debe brindar una ciudad.

Hospital Dr. Castro Rendón
En el Hospital Dr. Castro Rendón de Neuquén se implementó un sistema de telepresencia, es decir,  comunicación remota en donde los interlocutores tienen la posibilidad de mirarse a los ojos e interactuar visualmente. Esto permite hacer derivaciones remotas a médicos del Hospital Prof. Dr. Juan Pedro Garrahan de Buenos Aires, implementando esquemas de telemedicina.

Sedronar Telepsiquiatría
La telespiquiatría es una disciplina que se beneficia sustancialmente de la telemedicina, por el tipo de protocolos de diagnóstico y atención que tiene.  Particularmente diferentes compañías ya ofrecen interfaces de telepresencia, específicamente adaptadas para esta especialización.  En Argentina, para la lucha contra las adicciones se trabajan en esquemas de telepsiquiatría: 

Plan CEIBAL Uruguay
El Plan Ceibal de Uruguay implementa soluciones directas de teletrabajo para casos específicos. Por ejemplo, personas con imposibilidad de trasladarse por una discapacidad o madres que tienen que cuidar de sus hijos. En estos casos, la solución tendrá que también tener en cuenta la legislatura en cuestión. 

Justicia
Agilizar los procesos judiciales es uno de los desafíos más complejos que enfrenta la tecnología. Uno de los objetivos es que legislación de digitalización de los expedientes avance con mayor rapidez. De esta forma, ya pueden obtenerse declaraciones de peritos y testimonios de procesados en forma remota para que no tenga que realizarse la compleja logística del traslado.
El Poder Judicial Argentino se encuentra en vías de evaluación de estas tecnologías, pero requieren de legislación acorde y es donde todavía queda bastante camino por recorrer.

Manufactura

Sustenta YPF
IoT penetra en los procesos de automatización con dispositivos como el CISCO IBS6-2011 SmartThings, un router industrial con seguridad intrínseca, o el AP 1552-S Honeywell que implementa el protocolo de ISA-100 para sistemas de SCADA.
Con estas tecnologías, YPF implementó los SmartOilField en donde parte de la telemetría tradicional que se usa en petróleo se encamina por redes IP estándar. Estos componentes de integración, se comunican con los dispositivos industriales directamente en redes WiFi.

Smart Cities Initiative
IEEE, la organización de ingeniería internacional, está promocionando activamente todos los proyectos de smart cities a nivel global.  Algunos de los ejemplos más exitosos y resonantes están disponibles via web: 

Referencias
Fuentes:
Marcelo Felman: Microsoft
Omar Vigetti: Oracle

Autor:
Rodrigo Ramele
Baufest Mobile Dev Leader 

miércoles, 6 de abril de 2016

Microsoft, Portable, Open source y Community Open. Todo en la misma oración.

Durante el 2015, Microsoft publicó varias novedades importantes para los desarrolladores. Entre ellas se encuentran la nueva plataforma de .NET, el Visual Studio Code, ASP.Net Core (antes llamado ASP.Net 5) y varios etcéteras.

En el mismo evento en el cual se presentaba la nueva versión del Framework .Net 4.6, se publicó la versión oficial del nuevo conjunto de bibliotecas llamado .Net Core, que a diferencia del 4.6, es multiplataforma. Si, ¡multiplataforma! Esto quiere decir que hay versiones del .Net Core para sistemas Windows (obviamente), para Linux y para MacOs. O sea, creamos una aplicación en Visual Studio 2015 que utilice el .Net Core y la podemos ejecutar en un sistema con Ubuntu.

Pero no sólo el runtime es lo que se migró a otras plataformas, sino que también se crearon distintos compiladores para estos SO, bajo un proyecto llamado Roslyn.


Por otro lado, también se publicó el Visual Studio Code. Una IDE simple pero potente que, además, es multiplataforma y multilenguaje y que se encuentra enfocada en la posibilidad de tener las mismas funcionalidades en todos los ambientes. Vendría a ser como el hermanito menor (en pañales, pero con superfuerza) del Visual Studio 2015. De todas maneras, al tener un set de bibliotecas (.Net Core) y un compilador (Roslyn) uno puede codificar en cualquier IDE que desee. Es más, hay competencias que regalan dinero para las mejores aplicaciones .Net desarrolladas en Eclipse, aunque convengamos que cualquiera que usó el Visual Studio no quiere saber nada con Eclipse.

La nueva versión de ASP.Net, que desde mitad de enero del 2016 se llama ASP.Net Core 1.0, permite crear aplicaciones web con el Framework .Net 4.6 y .Net Core. La diferencia es que con la última nos aseguramos que si nuestro DataCenter sólo tiene servidores Linux ,no vamos a tener ningún problema para publicarlas. Sin embargo, hay que tener en cuenta que no todo lo que se hace con .Net 4.6 puede hacerse con .Net Core y, obviamente, muchas cosas se realizan de diferente manera por tener que estandarizarlas para cada uno de los sistemas operativos.

Otra de las principales características del Framework .Net Core, es que es Open Source. Es decir que uno puede descargarse de Git los fuentes y ver cómo está hecho y, si encontramos que algo se podría cambiar, podemos tener nuestra propia versión modificada o plantearla en los foros de DotNetFundation para ver si es aceptada por el resto de la comunidad.


Los que trabajan en otras tecnologías podrían pensar que estas novedades ya son conocidas desde hace bastante tiempo en sus sistemas, pero que Microsoft haya hecho esta movida, en donde se abre a la comunidad y se retroalimenta de la misma, es un gran paso para que todos tengamos mejores y más diversos sistemas.

Por otra parte, atrás de todo esto se encuentra Azure, que nos ofrece una plataforma donde poder correr ASP.Net Core, y esto significa que podría ser implementado en servidores Linux o Windows, según su propia disponibilidad, sin que nos afecte a los que desarrollamos el sistema.

Este es un primer pantallazo de .Net Core, pero recomiendo investigar un poco más sobre las novedades de .Net 4.6, Entity Framework y el lenguaje C# 7.

Es probable que en poco tiempo veamos cómo los caminos de .Net 4.6 y .Net Core se entrecruzan y alguna funcionalidad la tengamos primero en uno de los frameworks y luego en el otro, pero lo que es seguro, es que ambos van a crecer y ofrecer nuevas posibilidades en un futuro no tan lejano.


Más información:



Autor:
Marcelo Mosquera
.NET Architect