Comunicación presentada al IV Congreso Ciudades Inteligentes:
Autor
- Baldomero Oliver León, Concejal Delegado de Economía, Hacienda, Personal, Contratación, Organización y Smart City, Ayuntamiento de Granada
Resumen
El Programa de Innovación llevado a cabo en Granada hace un uso pionero de las aplicaciones de analítica de datos en los servicios urbanos con el propósito de proponer una gestión dinámica del servicio de recogida de residuos acorde a las necesidades de la ciudad. Como punto de partida se han utilizado diferentes fuentes de información: datos propios del servicio de recogida de residuos, datos urbanos y datos provenientes de sensores de llenado de contenedores. A través de modelos analíticos predictivos se realiza una selección diaria de contenedores y rutas óptimas de recogida. Cada día el servicio es capaz de proponer una ruta dinámica que responde a las necesidades reales de la ciudad y que da lugar a una optimización y mejora de la calidad del mismo, al tiempo que mejora la percepción de los ciudadanos. Además, por extensión, se consigue mejorar los indicadores medioambientales de la ciudad. Esta solución innovadora se ha puesto en marcha por Ferrovial Servicios, junto con Cisco y el Ayuntamiento de Granada, en 6 barrios de la ciudad de Granada durante 11 meses. Durante este periodo, entre noviembre de 2016 y septiembre de 2017, se ha desarrollado la prueba de concepto y se ha validado su funcionalidad, y a día de hoy está en proceso de ser implementada con el servicio de recogida. Además, como parte de este proyecto se han instalado sensores en 420 contendores, así como una red de comunicación propia basada en tecnología LoRa que ha dado cobertura al 75% de la población.
Palabras clave
Analítica de Datos, Big Data, Recogida de Residuos, IoT (Internet of Things), Modelos Analíticos, Sensorización, Open Data, Limpieza, Smart Cities, Ayuntamiento de Granada
Descripción
Este Programa innovador de recogida de residuos urbanos, específicamente diseñado para la ciudad de Granada, trata de identificar y analizar una serie de parámetros, tanto internos como externos al servicio urbano, con el fin de optimizar las rutas de recogida y así ofrecer un servicio más eficiente, sostenible y rentable.
La determinación de la ruta de recogida más óptima se realiza a diario mediante un análisis descriptivo y predictivo, con el que también se determina cuántos medios humanos y materiales se van a necesitar. De esta forma se consigue un servicio dinámico adaptado a las necesidades y características de la ciudad, lo que resulta muy interesante puesto que Granada sufre importantes cambios en la población debido a su gran afluencia turística. A través de este proyecto se genera una red de ciudad que permite incorporar la gestión de otros servicios de la ciudad. Una red y plataforma IoT que son un activo estratégico para la ciudad, consecuencia de una iniciativa innovadora de carácter transformacional e integrador.
Metodología
El proyecto propone la utilización de tecnologías de última generación y el uso de la información en tiempo real para la mejora la prestación de los servicios de recogida de residuos urbanos. El proceso de definición de la solución se realizó en base a los siguientes módulos:
- Captura e interpolación de datos: la optimización de rutas parte del análisis preciso de la información, lo que supone una identificación de qué información es necesaria para la optimización del servicio. Este análisis supuso la integración de datos abiertos e históricos de la ciudad que se integraron junto con los nuevos datos obtenidos mediante la sensorización de los contenedores de residuos. Estos sensores permiten conocer el nivel de llenado, la temperatura e inclinación del contenedor y así detectar alertas por vandalismo, vuelco o incineración del contenedor.
- Despliegue de infraestructura IoT (sensores y plataforma): mediante una comunicación vía radio (protocolo LoRa) se transmite la información de cada sensor a la plataforma IoT. Esta plataforma -gestionada por Cisco- es la encargada de gestionar los sensores desplegados en los contenedores u otros dispositivos IoT que se incluyan en la red. Además, permite la parametrización y personalización del funcionamiento de los dispositivos.
- Plataforma de analítica de datos: esta plataforma gestionada por Ferrovial Servicios integra –a través de modelos analíticos predictivos- todas las fuentes de información: del servicio, información urbana o datos volumétricos de los sensores, entre otros. Además, tiene como objetivo anticipar el comportamiento de la ciudad con el fin de que el servicio se adapte a la demanda generada día a día.
La plataforma dispone de la información del estado de los contenedores y redes open data de la ciudad, y es capaz de predecir cuándo y cuáles son los contenedores que se deben recoger. El sistema proporciona un auto-guiado, a través del sistema de navegación a bordo, a los vehículos de la ruta que tiene que realizar.
Resultados
- Una ciudad más limpia a un menor coste. El servicio de recogida de residuos gana en calidad y eficiencia, a la vez que incrementa la satisfacción y la calidad de vida de los ciudadanos: mejora de la limpieza, mejor calidad del aire, menor contaminación acústica y menor congestión del tráfico debida a los camiones.
- Impulso a la digitalización de los servicios municipales de la ciudad de Granada, además de fomentar la transparencia en la gestión. Mejora de la conectividad de la ciudad y la disponibilidad de la información urbana facilitada por la infraestructura tecnológica desplegada.
- La analítica de datos permite conocer la evolución y el comportamiento de los ciudadanos al tirar residuos. Por ejemplo, la herramienta puede mostrar cuál es el momento óptimo de recoger la basura en un día de lluvia, ya que los ciudadanos no tiran la basura en el mismo horario si está lloviendo que si no.
Requisitos tecnológicos
Dispositivos volumétricos
Los sensores se instalan en la parte interior y superior del contenedor para minimizar así impactos del residuo durante el proceso de llenado y de descarga. Estos sistemas son capaces de medir en un rango de medida desde los 25 centímetros a los 300, con una precisión de ± 2 centímetros, asegurando su utilidad para cualquier tipo de contenedor. Para la medida se utiliza un sensor de ultrasonidos, capaz de realizar la medida incluso si se deposita suciedad sobre el mismo.
Red de comunicaciones IoT
Infraestructura necesaria para la conectividad del proyecto, permite la transmisión de datos, tanto de los sensores volumétricos como del open data de la ciudad y operación del servicio.
La red emplea un protocolo estándar LoRa para transmitir dicha información mediante una serie de antenas gateways ubicadas en la ciudad estratégicamente. El protocolo LoRa está diseñado para dispositivos de bajo consumo y utiliza una frecuencia de radio de largo alcance que no requiere licencia.
Plataforma IoT
La plataforma para la gestión del servicio tiene un potencial para la gestión integral de información de diversos servicios urbanos (movilidad, alumbrado, recogida, etc). Las principales funcionalidades de la plataforma son: operación y control de activos en tiempo real; gestión de alarmas, avisos y eventos; integración modular de servicios; herramientas para la creación de experiencias y aplicaciones innovadoras que generan actividad empresarial.
Conclusiones
El proyecto de analítica de datos desplegado en Granada y llevado a cabo por Ferrovial Servicios y Cisco, ha logrado una mejora del servicio de recogida de residuos mediante la digitalización y la coordinación de diferentes fuentes de información.
La creación de una plataforma analítica ha permitido modelizar las necesidades del servicio de recogida y conseguir importantes mejoras en la optimización de las rutas definidas, al igual que en el consumo y generación de contaminación, definiendo un servicio más eficiente, limpio y a un menor coste.
El proyecto contribuye al proyecto de Ciudad planteado por el Ayuntamiento de Granada y que se soporta sobre la mejor calidad de vida de los ciudadanos y la modernización de los servicios públicos.
Referencias
- Ferrovial Servicios y el Ayuntamiento de Granada implantan un proyecto de recogida dinámica de residuos urbanos (9 Octubre 2017)
- El alcalde de Granada presenta en Barcelona el proyecto de recogida dinámica de basura (14 Noviembre 2017)
- Granada presenta proyecto de recogida de residuos en congreso Smart City (30 Octubre 2017)
- Granada aplica un sistema de análisis inteligente de datos sobre la recogida de basura (13 Octubre 2017)
- Ferrovial Servicios y el Ayuntamiento de Granada implantan un proyecto de recogida dinámica de residuos urbanos (10 Octubre 2017)
- Granada impulsa la recogida inteligente de basura a través de sensores en los contenedores (9 Octubre 2017)