IoTMADLab, una ciudad conectada

El Laboratorio de IoT de Madrid – IoTMADLab – es un espacio físico y virtual cuyo objetivo es definir un modelo estandarizado de red IoT que sea abierto, neutro e interoperable para facilitar la conexión directa entre dispositivos (equipos, sensores y actuadores) de diferentes fabricantes y servicios. Madrid se convierte así en una ciudad conectada que redefine el concepto de urbanismo inteligente. Este reportaje nos adentramos en las entrañas de una metrópolis donde la innovación y la sostenibilidad convergen, creando un ecosistema urbano donde cada dispositivo, desde farolas hasta semáforos, está interconectado. IoTMADLab no solo mejora la calidad de vida de los habitantes de la capital española mediante soluciones eficientes y ecológicas, sino que también se erige como un modelo a seguir para ciudades alrededor del mundo

La relevancia del IoTMADLab radica en su capacidad para catalizar la transformación digital de las ciudades, promoviendo el uso de tecnologías inteligentes y conectadas que permitan una gestión más eficiente de los recursos y una mayor participación ciudadana en la toma de decisiones. Además, el laboratorio fomenta la colaboración y el intercambio de conocimientos entre diferentes actores, lo que contribuye a la creación de un ecosistema de innovación urbana.

Colaborando activamente con el Ayuntamiento, los técnicos de servicios, las empresas encargadas y sus respectivos proveedores tecnológicos, el objetivo es avanzar en la implementación de estas soluciones en contextos reales, una vez que han sido debidamente verificadas.

En las instalaciones del laboratorio existen tres zonas diferenciadas (laboratorio de pruebas, área de pilotos y Laboratorio VR), que permiten trabajar en los diferentes aspectos.

Laboratorio de pruebas

Una primera zona consiste en un laboratorio en el que se puedan diseñar y realizar baterías de pruebas para asegurar la interoperabilidad y compatibilidad a nivel de hardware y protocolos de comunicación de los dispositivos y sensores recibidos. Trabajando conjuntamente con las áreas municipales, las empresas prestatarias de servicios y los fabricantes de los dispositivos, se busca definir una arquitectura de referencia para establecer un marco que permita a las ciudades implementar y utilizar tecnología IoT de manera eficiente y efectiva, a la vez que se garantice la consistencia y la interoperabilidad entre diferentes dispositivos y sistemas.

Área de instalación de pilotos

Una vez que la interoperabilidad de los equipos ha sido verificada en el laboratorio, se despliega y pone a prueba la tecnología analizada en un entorno real pero controlado. En esta área, los dispositivos son expuestos a variables y condiciones que podrían enfrentar en la realidad, permitiendo monitorizar y evaluar su comportamiento en un escenario más auténtico. Esto asegura que los problemas, incompatibilidades o desafíos inesperados puedan ser identificados y solucionados antes de que los dispositivos sean ampliamente adoptados. El impacto de la interoperabilidad en los servicios urbanos se examina detalladamente aquí, no sólo para un dispositivo en particular, sino también en toda la red o sistema al que está conectado. El objetivo es conceptualizar y diseñar un espacio público inteligente, hiperconectado e hiperautomatizado.

Laboratorio de realidad virtual

En este laboratorio, se diseña e implementa el gemelo digital del IoTMADLab usando Realidad Virtual y replicando fielmente la estética y las funcionalidades del entorno real. Esta herramienta permite a los expertos simular y probar diferentes aspectos del sistema en tiempo real (como, por ejemplo, probar comunicaciones, emular servicios y características, y visualizar en tiempo real las interacciones y comportamientos de los dispositivos dentro del sistema), ayudando en la toma de decisiones y la anticipación de desafíos. Para el público general, brinda la oportunidad de explorar e interactuar con este entorno virtual, facilitando la comprensión de conceptos técnicos.

• Casa de Campo: Se ha propuesto como primer despliegue de un primer Espacio Urbano Inteligente (EUI) en la ciudad, la Puerta Grande de entrada al Recinto Ferial de Casa de Campo. Este espacio demostrador permitirá la interacción del ciudadano con las posibilidades de la tecnología IoT, y supone afrontar la necesidad de interoperabilidad entre varias Áreas Municipales. El objetivo es alcanzar la mejor experiencia personal con los servicios que presta el Ayuntamiento, y conocer su futuro.
• Valdemingómez: El Parque Tecnológico de Valdemingómez es un entorno industrial muy importante para la ciudad de Madrid. Junto a su Centro de Visitantes, este Espacio Urbano Inteligente integra la seguridad en la movilidad, la eficiencia energética y el control de la calidad del entorno, y abre el paso a muchos proyectos orientados a la sostenibilidad.
• Mercamadrid: Mercamadrid, el mayor mercado de España, alimenta a la ciudad y su zona de influencia. Su frenética y madrugadora actividad se produce en un espacio físico muy optimizado, y en él su Espacio Urbano Inteligente se centra en el uso de 5G SA al vehículo autónomo (para personas y mercancías) y la IoT para la interacción V2X (del vehículo con su entorno), y a la eficiencia energética (producción fotovoltaica, mercado de datos, consumo inteligente).

La tecnología IoT se puede utilizar en una gran variedad de servicios inteligentes en una ciudad para mejorar la eficiencia y la efectividad de los servicios públicos municipales.

• Personas: Interacción de las personas y sus dispositivos con los de la IoT de la ciudad y de los servicios municipales. Una red IoT a nivel de ciudad puede facilitar la creación de una ciudadanía más informada, comprometida y responsable con el bienestar colectivo. Los ciudadanos pueden usar sus dispositivos para comunicarse con la red IoT y acceder a diversas plataformas digitales que les permiten involucrarse más activamente en la mejora de la ciudad y de sus servicios. Por ejemplo, para acceder a plataformas digitales que les permiten colaborar en la solución de problemas, crear innovaciones y formar comunidades locales.
• Limpieza y residuos: Monitorización de contenedores, papeleras, baldeos, barridos y puntos limpios. Mejora de la gestión mediante la monitorización y optimización de los procesos de recolección y distribución en tiempo real. La tecnología de Internet de las cosas puede ser utilizada de diversas maneras para mejorar la gestión de suministros y residuos, por ejemplo, equipando a los contenedores con geolocalización, sensores de llenado o sensores de temperatura que avisen automáticamente a los responsables de los servicios para optimizar la recogida priorizando determinados itinerarios.
• Zonas verdes, parques y jardines: Monitorización y gestión de equipos e instalaciones y de su uso, así como del arbolado, flora y fauna, riego y contadores de agua y de energía. Las tecnologías IoT proporcionan datos en tiempo real para monitorear áreas verdes, facilitando una gestión ambiental proactiva y mejorando la calidad general de estos espacios. Por ejemplo, es posible optimizar el uso del agua según las necesidades específicas de la vegetación, promoviendo así la sostenibilidad. Los sensores también pueden rastrear la salud del suelo y detectar signos tempranos de enfermedades en las plantas, garantizando intervenciones oportunas. Además, el monitoreo de la biodiversidad ayuda en la protección y conservación de la fauna urbana.
• Instalaciones urbanas: Gestión y mantenimiento de mobiliario, fuentes, galerías, túneles y otros equipamientos de ciudad. La tecnología IoT puede ser utilizada para monitorizar las infraestructuras urbanas proporcionando información en tiempo real sobre su estado, funcionamiento y rendimiento. Por ejemplo, monitorizando el estado de los puentes, túneles o edificios y avisar de posibles grietas, filtraciones o desplazamientos; controlando el flujo y la presión del agua en las tuberías y ajustarlo según la necesidad; ayudando la planificación de las intervenciones, priorizando las más urgentes.
• Seguridad y emergencias: Monitorización de la actividad de vías públicas para aumentar la seguridad ciudadana y mejorar la respuesta a las emergencias. Los sensores IoT, ubicados tanto en edificios y calles como en wearables, permiten control y emisión de alertas en tiempo real. Internet de las cosas puede ser utilizada de diversas maneras para mejorar la gestión de la seguridad y las emergencias, como por ejemplo los servicios de videovigilancia, los postes de luz con “botón del pánico” o la geolocalización de vehículos de emergencias. Gracias a los datos recogidos en tiempo real, se permite optimizar la respuesta de los agentes implicados ante situaciones de riesgo que afectan a los ciudadanos.

• Medioambiente: Monitorización de la biodiversidad, calidad del aire, condiciones atmosféricas, contaminación lumínica. Medición y control de elementos de naturalización (árboles, aves), condiciones atmosféricas, calidad del aire y ruido, entre otros. La tecnología de Internet de las cosas (puede ser utilizada para monitorizar la biodiversidad, evaluar la calidad del aire, monitorizar la contaminación (ambiental y acústica) así como para gestionar el riego. Conocer los principales aspectos e impactos sobre los que inciden las actividades urbanas permite implementar las acciones necesarias para lograr un desarrollo sostenible.
• Movilidad. Gestión de los elementos relacionados con la movilidad urbana (por ejemplo SER, APR, ZBE, plazas de aparcamientos, semáforos conectados, EMT, BiciMad). Mejora de la movilidad de una ciudad mediante el seguimiento y optimización de vehículos y el tráfico en tiempo real. IoT puede ser utilizado de diversas maneras para mejorar la gestión de la movilidad urbana. Por ejemplo, optimizando la circulación de vehículos mediante el control semafórico, priorizando a los vehículos de transporte en común y a los vehículos de emergencias, e informando a los ciudadanos de las distintas alternativas de movilidad y sus tiempos de viaje estimados. Además, se puede usar para promover la seguridad en carreteras y cruces mediante información y alertas en tiempo real.
• Espacio urbano: Monitorización de licencias, autorizaciones, declaraciones responsables y comunicaciones previas para verificar su cumplimiento (urbanismo, actividades, tasas, ocupaciones de vía pública). Los sensores IoT y las cámaras con visión artificial permiten medir la actividad y el uso del espacio urbano. Permiten monitorizar el uso de los servicios municipales, mediante soluciones automatizadas de detección de presencia o con control automatizado inteligente del aforo de espacios públicos. De esta manera se mejora la gestión urbana al proporcionar datos en tiempo real, permitiendo tomar decisiones informadas sobre mantenimiento, seguridad y asignación de recursos. A su vez, esto conlleva una mejor experiencia para los ciudadanos al garantizar entornos más seguros y adaptados a sus necesidades.
• Alumbrado: Instalaciones de alumbrado tanto para exteriores como interiores e iluminación de edificios. La red de alumbrado de una ciudad, por su capilaridad, puede ser la infraestructura vertebral de la ciudad inteligente. Dado que la red de alumbrado es una parte fundamental de las infraestructuras de una ciudad, ésta puede ser utilizada como base para ubicar el equipamiento de red que facilite la conexión a todos los dispositivos IoT de los distintos servicios municipales. Utilizar esta tecnología facilita la instalación de equipos más eficientes energéticamente y de menor consumo, extendiendo su durabilidad. Además, los dispositivos IoT hacen posible modular la intensidad lumínica según las condiciones del camino y el periodo horario.
• Energía: Gestión energética de instalaciones de cualquier naturaleza. Con la tecnología Smart Grid se puede medir, analizar, controlar y distribuir el flujo de energía en tiempo real. La tecnología de Internet de las cosas (IoT) puede ser utilizada de diversas maneras para mejorar la gestión energética en una ciudad, tanto a través de la monitorización y el control remoto de los sistemas energéticos como mediante la gestión, almacenamiento y distribución de la energía autogenerada, lo que permite tomar medidas más eficientes y sostenibles para el uso de la energía. En el laboratorio se están probando dispositivos que dan soporte a distintas aplicaciones en el entorno energético.
• Network: Equipos para garantizar la conectividad Segura. Para la interconexión de los elementos en la red hacen falta pasarelas (gateways) que enlacen de forma segura los elementos ubicados en una zona con el resto de la red y con las plataformas de gestión y operación.

En el laboratorio de realidad virtual se diseña e implementa el gemelo digital del IoTMADLab usando realidad virtual y replicando fielmente la estética y las funcionalidades del entorno real